بررسی تاثیر فرم ساختمان‌های بلند بر پایداری سازه‌ای آنها با هدف کاهش مخاطرات زلزله (نمونۀ موردی: تاثیر پارامتر شکل پلان)

پیشگیری از مخاطرات همواره جایگزین بهتری از مدیریت و درمان آن است. کشور ما جزو ده کشوری است که با توجه به شرایط طبیعی و جغرافیایی در معرض بیشترین مخاطرات طبیعی قرار دارند. با توجه به وجود گسل‌های فعال فراوان، زلزله به‌عنوان مهم‌ترین مخاطره، تاکنون خسارات فراوانی را در ایران سبب شده است. به همین دلیل موضوع پیش‌بینی خطر زلزله و اتخاذ تمهیداتی برای کاهش آسیب‌پذیری بناها، از اولویت‌های طراحان و سازندگان کشور و آیین‌نامه‌های موجود است. از سوی دیگر، بناهای بلندمرتبه با توجه به وسعت زیربنا، اسکان جمعیت زیاد، تاثیر بر محیط پیرامون و ویژگی‌های خاص سازه‌ای، از اهمیت بیشتری در کاهش آسیب‌پذیری برخوردارند. در این مقاله، به شاخص‌های گوناگون معماری و سازه‌ای موثر بر بهینه‌سازی و پایداری بیشتر این بناها در برابر نیروهای واردشده اشاره شده و سپس به بررسی تاثیر شکل پلان معماری آنها بر افزایش کارایی سازه‌ای و پایداری بیشتر این بناها در برابر نیروی زلزله پرداخته شده است. پژوهش از نوع کمّی است و با کمک فنون مدلسازی و شبیه‌سازی صورت گرفته است. برای سنجش و ارزیابی دقیق تاثیر شاخص‌ها، از نرم‌افزارهای معتبر معماری (rhinoceros) و سازه‌ای (sap2000) بهره برده شده است. براساس نتایج به‌دست‌آمده، گرچه تاثیر تعداد اضلاع پلان در برخی شاخص‌های پایداری چون جابه‌جایی نسبی میان طبقات و حداکثر جابه‌جایی طبقات سازه‌ای کمتر مشهود است، در زمان تناوب اصلی سازه و نیز وزن سازه‌ای واحد مساحت، تفاوت روشن‌تری را بیان می‌کند و رابطۀ عیان‌تری را میان تعداد اضلاع و وزن مصالح نشان می‌دهد. براساس نمودارها، به‌طور کلی اشکال پلان با اضلاع بیشتر، رفتاری با سختی کمتر و انعطاف‌پذیری بیشتر را نشان می‌دهند، اما در عین‌حال وزن سازه‌ای کمتری دارند و بر این اساس فرم‌های بهینه را تشکیل می‌دهند.