اثر اندرکنش خاک-سازه بر طرح بهینه قاب های خمشی بتن آرمه کوتاه، میان و بلندمرتبه

در فرآیند تحلیل، طراحی و بهینه سازی طرح ساختمان های بتن آرمه در اغلب موارد و شاید در تمامی ساختمان های متعارف، بخش های مختلف این فرآیند برای بخش-های مختلف ساختمان، اعم از سازه اصلی و پی آن، معمولا به صورت مستقل از هم انجام می گیرد. بدین معنی که این سازه ها عمدتا با فرض یک بستر صلب، تحلیل و طراحی شده و سپس نیروهای به دست آمده در پای ستون ها برای تحلیل و طراحی پی سازه مورد استفاده قرار می گیرند. دراین روند توجهی به تاثیر نشست پی بر توزیع نیروها در اعضای سازه نمی شود. این در حالی است که اندرکنش بین سازه، پی و خاک زیرین آن (بستر انعطاف پذیر) رفتار واقعی سازه را در مقایسه با وضعیتی که سازه به تنهایی (بستر صلب) بررسی می شود تغییر می دهد. در این پژوهش، به مطالعه طرح بهینه قاب های خمشی بتن آرمه کوتاه، میان و بلند مرتبه همراه با پی و خاک زیر پی آن ها در سه لایه مختلف با عمق هر لایه برابر ده متر در نرم افزار سپ پرداخته می شود. همچنین، تمام قاب ها با استفاده از الگوریتم زنبورعسل مصنوعی تحت قیود تنش و دریفت، در نرم افزار متلب بهینه سازی می شوند. نتایج این تحقیق نشان می دهد، از آنجایی که در یک سازه با طرح بهینه، معمولا مقادیر تنش اعضا و دریفت طبقات، به حداکثر مقادیر مجاز طراحی بسیار نزدیک هستند، لذا افزایشی هر چند اندک در پاسخ سازه، ناشی از اثرات اندرکنش خاک-سازه، ممکن است موجب نقض قیود طراحی بهینه شود. بنابراین، عدم لحاظ چنین اثراتی در طراحی بهینه سازه می تواند منجر به حصول طرحی نه تنها غیربهینه بلکه ناایمن شود.