به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « ساختمان بلند » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «ساختمان بلند» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • حامد جعفری، امین رفیعی*
    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.
    کلید واژگان: اثر اندرکنش خاک-سازه, قاب خمشی بتن آرمه, هزینه حداقل, ساختمان بلند, طراحی بهینه سازه}
    Hamed Jafari, Amin Rafiee *
    In procedure for analysis, design and optimization of reinforced concrete buildings, for most or maybe all regular buildings, different parts of the procedure for different parts of the building, including main structure and its foundation, are usually carried out independently. This means that these structures are mainly analyzed and designed by supposing a fixed-base, and then, forces at the foot of columns are obtained and used to analyze and design the foundation. Thereby, no attention is paid to the effects of foundation settlements on the distribution of forces in structural elements. Interaction between the structure, the foundation and its subsoil (flexible-base), changes the actual behavior of the structure compared to the method in which the structure is investigated alone (fixed-base). In this paper, various RC buildings, including low-, mid- and high-rise types, with foundations and soil under their foundations in three different layers, with a depth of each layer equal to ten meters, are modeled using SAP2000. Also, all the frames are optimized using Artificial-Bee-Colony algorithm in MATLAB, subject to stress and drift constraints. The results show that, since in a structure with optimal design the values of stress in elements and drift of stories are usually very close to the maximum allowable limits, hence, a slight increase in structural response, induced by soil-structure interaction effects, may lead to the violation of optimal design constraints. Therefore, taking not into account such effects in design optimization of structure, may lead to not only a non-optimal but also an infeasible design.
    Keywords: Soil-structure interaction, RC MOMENT FRAME, Minimum Cost, Tall Building, Optimal Structural Design}
  • نهمت خدایی*، حامد تیموری

    میراگر جرمی تنظیم شونده یا TMD از تجهیزات مهم برای کنترل ارتعاشات سازه ‎ها می باشد. مطالعات پیشین در زمینه تاثیر TMD برای کنترل ارتعاشات سازه‎ها در مقابل باد، عمدتا برای ویژگی‏های ثابتی از میراگر انجام شده است. در این تحقیق، تاثیر پارامترهای جرم و ارتفاع محل نصب TMD در کنترل ارتعاشات طولی و عرضی ناشی از باد ساختمان‎های بلند مطالعه شد. برای این منظور، ساختمان بلندی با پلان مربع و ارتفاع 400 متر به صورت تیر طره‎ای قایم چند درجه آزادی با جرم‎های متمرکز در گره‎ها مدل‎سازی شد. ارتعاشات سازه در برابر باد به ازای محدوده وسیعی از پارامترهای مورد مطالعه، با استفاده از تحلیل حوزه فرکانس و تیوری ارتعاشات تصادفی محاسبه شد. مطابق نتایج، با افزایش جرم میراگر، ارتعاشات سازه و TMD کاهش می‎یابد. برای مثال، کاهش شتاب عرضی تراز فوقانی سازه برای میراگر جرمی 100 و 600 تنی واقع در تراز فوقانی، به ترتیب 31 و 48 درصد به دست آمد. با افزایش ارتفاع محل نصب TMD، تاثیر کنترلی آن افزایش و جابه جایی TMD تا حد کمی کاهش می‎یابد. به ‎طور نمونه، برای میراگر جرمی 300 تنی نصب شده در ارتفاع‎های 320 و  400 متری، کاهش شتاب عرضی سازه به ترتیب 72/33 و 28/41 درصد و  انحراف معیار جابه جایی TMD به‎ترتیب 68/58 و 92/54 سانتی متر تعیین شد.

    کلید واژگان: میراگر جرمی تنظیم شونده, ساختمان بلند, ارتعاشات ناشی از باد, پاسخ طولی باد, پاسخ عرضی باد}
    Nahmat Khodaie *, Hamed Teymouri

    Tuned mass damper(TMD) is an efficient tool to control wind-induced vibrations of tall buildings. Previous studies on the effect of TMD are generally limited to specific conditions. In the present study, the effect of the mass and installation height of TMD on the wind-induced vibration control of tall buildings are investigated. An example of tall building with the height 400 m and square variable cross section is presented. The analytical model of the building is assumed as a multi-degrees-of-freedom vertical cantilever beam with the masses lumped at the nodes. The wind-induced responses of the structure are computed using the frequency domain analysis and the random vibration method for a wide range of studied parameters. The results indicated that the vibrations of the structure and TMD system decreases with increasing the mass of the TMD. For instance, the 100 and 600-ton TMD installed at top-floor reduced the top-floor crosswind acceleration by 31 and 48 percent, respectively. By increasing the installation height, the control effectiveness of the system increases, while the vibration of the TMD does not change considerably. For a 300-ton TMD installed at 320 and 400 m heights, the crosswind acceleration reduced by 33.72 and 41.28 percent and the RMS displacement of the TMD at these heights were 58.68 and 54.92 cm, respectively.

    Keywords: Tuned mass damper, Tall building, Wind-induced vibrations, Cross wind, Along-wind}
  • هوشیار ایمانی کله سر*

    افزایش جمعیت، محدودیت فضا، عوامل اقتصادی و اجتماعی و مقاصد گردشگری از دلایلی هستند که باعث احداث ساختمان-های بلند شده اند. از طرفی، ابداع مصالح سبک و مقاوم باعث شده است که ساختمان های بلند دارای میرایی کم و پریود ارتعاشی زیاد بوده و نسبت به نیروهای باد حساس باشند. از این رو، بررسی وتحلیل ساختمان های بلند تحت اثر نیروهای باد ضروری به نظر می رسد. هدف از اجرای این پژوهش ارایه راهکارهای لازم جهت طراحی بر اساس عملکرد ساختمان های بلند در برابر باد می باشد. در پژوهش حاضر، یک ساختمان بلند بیضی شکل در برابر اندرکنش باد قرار داده شده و مدل سازی مشخصات باد و ساختمان در نرم افزار ANSYS.17 انجام شده است. برای شبیه سازی لایه مرزی جوی در نرم افزار و بعنوان تونل باد مجازی، به دو پارامتر نیمرخ سرعت میانگین باد و پارامترهای تلاطم یعنی طول و شدت آن نیاز هست. نتایج حاصل از تحلیل نرم افزار به صورت تاریخچه زمانی شتاب طولی و عرضی در سه ارتفاع مختلف ساختمان و برای سرعت میانگین نهایی باد یعنی 72 متر بر ثانیه در جهت طولی و چهار سرعت میانکین باد در جهت عرضی ارایه و سپس انحراف معیار شتاب استخراج و در منحنی های استاندارد آیین نامه جاگذاری و تفسیر شدند. تاثیر عوامل مختلف بر عملکرد ساختمان های بلند در برابر باد عبارت اند از: نوع پاسخ (یعنی طولی یا عرضی)، سرعت میانگین باد، نحوه قرارگیری ساختمان در برابر باد و ارتفاع نقطه موردنظر ازسطح زمین. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهندکه پاسخ عرضی ساختمان های بلند در برابر باد از قاعده خاصی پیروی نمی کند و تابع سرعت میانگین باد، ارتفاع مورد نظر از ساختمان و پاسخ عرضی یعنی تغییرمکان و شتاب می باشد.

    کلید واژگان: ساختمان بلند, Ansys, سرعت میانگین باد, شتاب طولی, شتاب عرضی, مهندسی باد بر اساس عملکرد (PBWE)}
    Houshyar Eimani Kalehsar *

    Population growth, space limitation, economic and social factors are some of the reasons that led to the construction of tall buildings. However, the invention of light weight and durable materials has made tall buildings with low damping and high vibration period and sensitive to wind forces. Therefore, the study and analysis of tall buildings under wind forces seem necessary. The purpose of the present research work is to provide the necessary solutions for performance based design of a tall building having elliptic plan shape against the wind. In the present study, a tall elliptical building is exposed to wind interaction. Moreover, wind modeling and building specifications are performed in ANSYS.17 software. To simulate the atmospheric boundary layer in the software as a virtual wind tunnel, two parameters of the mean wind speed and turbulence includes length and intensity, are required. The results of software analysis were presented as a time history of longitudinal and transverse acceleration at three different heights of the building for four various mean wind speeds in short afterbody orientation for perpendicular to wind direction and 72 m/s in wind direction, then the standard deviation of acceleration was calculated and placed in standard curves of the regulation and interpreted. The effect of different factors on the performance of tall buildings against the wind is a type of response (alongwind or acrosswind), mean wind speed, orientation of the building, and the height of the desired point from the ground. Results show that the acrosswind response of tall buildings to wind does not follow a specific law and is a function of the mean wind speed, height of the building, and the alongwind and acrosswind response of the building ,i.e, displacement and accelerations .

    Keywords: Tall building, Ansys, Mean wind speed, Alongwind acceleration, Acrosswind acceleration performance based wind engineering(PBWE)}
  • نهمت خدایی*، عارف رحیمی

    افزایش جمعیت و کمبود زمین در شهرهای بزرگ، موجب رونق ساختمان‎های بلند شده‎ است. نیروهای جانبی باد و زلزله از عوامل اصلی در طراحی ساختمان‎های بلند می‎باشند. در این تحقیق، لنگر واژگونی و برش پایه ساختمان‎های بلند تحت اثر نیروهای طولی باد و زلزله مورد مقایسه قرار گرفته‎اند. ‎موقعیت سازه در شهر تهران روی زمین تیپ دو و رفتار سازه بلند به صورت تیر طره‎ای قایم فرض شده است. نیروی طولی باد با روش ضریب تندباد و نیروی زلزله با تحلیل طیفی الاستیک تعیین شده است. برای تشریح مبانی محاسباتی، مثال اولیه‎ای از یک ساختمان بلند با ارتفاع 120 متر ارایه و تحلیل شد و در ادامه، تاثیر پارامترهای ارتفاع سازه بین 80 تا 200 متر و نسبت لاغری بین 5 تا 10 برای دو نوع مقطع عرضی دایره و مربع بررسی گردید. برای مثال اولیه، در لنگر واژگونی و برش پایه زلزله، به ترتیب مود اول و دوم غالب‎تر بودند. برای مقطع مربع و دایره، نسبت لنگر واژگونی ناشی از باد به زلزله به ترتیب 10/1 و 81/0 بود. در بخش تحلیل پارامتری، لنگر واژگونی باد و زلزله در ارتفاع‎ها یا نسبت لاغری‎های مشخصی با هم برابر بودند و با افزایش این پارامترها، اثر باد غالب‏تر بود. برای مقطع مربعی، لنگر واژگونی باد و زلزله در ارتفاع ‏110 متر و برش پایه زلزله و باد در ارتفاع 175 متر، یکسان بودند. برای ارتفاع 200 متر، نیروی برش پایه و لنگر واژگونی ناشی از باد به ترتیب 42 و 17 درصد بیش از مقادیر ناشی از زلزله بودند.

    کلید واژگان: ساختمان بلند, پاسخ طولی باد, پاسخ لرزه ای, لنگر واژگونی, برش پایه}
    Nahmat Khodaie *, Aref Rahimi

    Increasing the population of large cities and lack of construction area have increased tall buildings. In the present article, the overturning moment and base shear due to the along-wind and earthquake loads have been compared for tall buildings. The buildings are assumed to be located in Tehran city on the type 2 soil and the structure is regarded as a vertical cantilever beam. The along-wind and earthquake loads are computed using the gust-loading-factor method and the linear spectral approach, respectively. First, an example of 120-m high building is presented and evaluated, and then, the effect of the height and aspect ratio parameters are examined in the ranges 80 and 200-m, and 5 to 10, respectively, for the two square and circular cross-sections. For the primary example, the earthquake overturning moment and base shear were dominated respectively by the first and second vibration modes. For the square and circular sections, the ratio of wind-induced overturning moment to the earthquake effect were 1.1 and 0.81 respectively. For the parametric study, the wind and seismic overturning moments were equal to each other at the specific values of the studied parameters, and the wind effects were dominant for the higher values of these parameters. For instance, for the square cross section, the equal point of overturning moment and base shear were respectively 110m and 175m. Finally, by increasing the height and aspect ratio the wind forces were dominant.

    Keywords: Tall Building, Along-wind response, Seismic Response, Overturning moment, Base Shear}
  • سعید قلی زاده قلعه عزیز*، کیوان فرزاد
    از ابتدای تمدن بشری برجها و ساختمانهای بلند مورد توجه بوده و تامین سختی مناسب و بخصوص سختی جانبی، از عوامل اساسی در طراحی این سازه ها می باشد در این خصوص سیستم های مهاربند بازویی کارایی زیادی در کاهش پاسخ سازه در برابر بارهای جانبی دارند. همچنین وقوع زلزله و آثار مخرب آن در سالیان اخیر، اهمیت بکارگیری معیار رفتار و عملکرد مبنی برکنترل نحوه توزیع مقاومت و تغییرشکل در اجزای سازه ای را بیشتر نموده است. لذا ارایه طرح بهینه با قابلیت توجیه اقتصادی که هدف اصلی آن دستیابی به یک سطح قابل اطمینان از ایمنی و عملکرد در برابر مخاطرات طبیعی باشد ضروری است. در این تحقیق در دو سازه 24 و 36 طبقه با استفاده از الگوریتم فراکاوشی انتشار امواج دلفین بهبود یافته(MDE) ، طراحی عملکردی سازه های فولادی مجهز به سیستم مهار بازویی ضمن تعیین جانمایی بهینه مهاربند صورت گرفته است. تمامی قید-های طراحی عملکردی بر اساس آیین نامه FEMA در نظر گرفته شده اند. نتایج حاکی از رفتار مناسب سازه های با مهار بازویی، اثرگذاری موقعیت مهار بر عملکرد آن و فرآیند دستیابی به سازه بهینه می باشد بطوریکه سازه 36 طبقه در وضعیت بهینه استقرار مهاربازویی، کاهش وزن سازه ای حدود 9/3 درصد را نسبت به حالت استقرار در فواصل مساوی ارتفاعی به همراه داشته است. در هر دو سازه معیار دریفت طبقات و تغییرطول محوری اعضای مهاربندی حاکم بوده و لزوم لحاظ اثرات مودهای بالاتر در بررسی رفتار سازه مورد تاکید قرار گرفته است بطوریکه با افزایش تعداد طبقات و تاثیرگذاری مودهای بالاتر، موقعیت بهینه استقرار مهار بازویی به سمت طبقات فوقانی سوق می یابد.
    کلید واژگان: ساختمان بلند, مهار بازویی, الگوریتم فراکاوشی, بهینه یابی موقعیت, طراحی بر اساس عملکرد}
    Saeed Gholizadeh *, Keyvan Farzad
    Towers and tall buildings have been considered since the beginning of human civilization and providing the suitable stiffness and especially the lateral stiffness is one of the basic factors in the design of these structures. In this matter outrigger systems are very effective in reducing the response of the structure to lateral loads. Also, the occurrence of earthquakes and its destructive effects in recent years has increased the importance of applying the behavior and performance criteria to control the distribution of resistance and deformation in structural components. Therefore, it is necessary to provide an optimal design with economic justification capability, the main purpose of which is to achieve a reliable level of safety and performance against natural hazards. In this research, in two structures with 24 and 36 floors, using modified dolphin echolocation metaheuristic algorithm (MDE), the performance based design of steel structures equipped with outrigger system while layout optimization of the brace has been done. All performance design constraints are considered in accordance with FEMA regulations. The results indicate the appropriate behavior of structures with outrigger, the effect of outrigger position on its performance and the process of achieving optimal structure. as the 36-story structure in the optimal position of the outrigger installation, the weight of the structure has decreased by about 3.9% compared to the installation position at equal height distances. In both structures, the criterion of story drift and axial length change of bracing members prevails and the necessity to consider the effects of higher modes in studying the behavior of the structure is emphasized so that by increasing the number of floors and higher modes influence, the optimal position of outrigger is shifted to the upper floors.
    Keywords: Tall building, Outrigger, Metaheuristic Algorithm, Layout optimization, Performance Based Design}
  • میثم شیرزاده گرمی، هوشیار ایمانی کله سر*
    در این مطالعه، اثر همجواری بالادست و پایین دست دو ساختمان بلند یکسان با استفاده از روش مهندسی باد محاسباتی ارزیابی شد. به منظور شبیه سازی های سه بعدی جریان آشفته باد با اعداد رینولدز در بازه 104×4/1 الی 104×8، مدل آشفتگی شبیه سازی گردابه بزرگ (LES) به کار گرفته شد. پاسخ آیرودینامیکی ساختمان اصلی در حالات مختلف همجواری با استفاده از ضرایب متوسط و نوسانی نیروهای در امتداد باد (طولی) و عمود بر باد (عرضی) و توزیع فشار بررسی شد. به منظور تحلیل نتایج و درک بیشتر از فیزیک مساله، خطوط جریان و تصاویر جریان گردبادی در فضای دوبعدی و سه بعدی ارایه شده و ارتباط آن با نتایج آیرودینامیکی تفسیر شد. با توجه به نتایج، اثر حفاظتی ساختمان همجوار در اغلب حالات همجواری، منجر به کاهش نیروی متوسط وارد بر ساختمان اصلی در امتداد باد در مقایسه با حالت منفرد شد. بسته به موقعیت ساختمان همجوار، نیروی عمود بر باد در ساختمان اصلی، نسبت به ساختمان منفرد دچار افزایش و کاهش گردید. به طوریکه، نیروی برا در حالات همجواری بالادست با فاصله کافی تا ساختمان اصلی، تا 50 درصد افزایش داشته و در حالات همجواری پشت سر هم با فاصله نزدیک، حدودا 37 درصد کاهش یافت. ضریب فشار متوسط در سطح رو به باد حساسیت چندانی نسبت به حالات همجواری نداشت. در حالی که در سطوح جانبی و پشت به باد، این ضریب به شدت تحت تاثیر حالات مختلف همجواری قرار گرفت. با توجه به ثابت بودن نقاط جدایش جریان در گوشه های تیز رو به باد در ساختمان بلند با مقطع مستطیلی و زاویه حمله صفر درجه باد، پارامترهای آیرودینامیکی حاصل، حساسیت و وابستگی ناچیزی نسبت به تغییرات عدد رینولدز در این مطالعه نشان دادند. به نحوی که به ازای تغییرات عدد رینولدز، ضرایب نیروی پسا و برا در حدود 4 الی 10 درصد دچار تغییر شدند.
    کلید واژگان: مهندسی باد محاسباتی, ساختمان بلند, اثر همجواری, ساختار جریان, پاسخ آئرودینامیکی}
    Meysam Shirzadeh Germi, Houshyar Eimani Kalehsar *
    In this numerical investigation, the effect of upstream and downstream interference of two identical tall buildings was evaluated using the computational wind engineering (CWE) method. In order to simulate three-dimensional turbulent wind flow with Reynolds numbers in the range of 1.4×〖10〗^4<Re<8×〖10〗^4, the Large Eddy Simulation (LES) model was used. Mean and fluctuating coefficients of drag and lift and pressure distribution were used as the main criteria to evaluate the aerodynamic response of the principal building in different conditions of interference. Streamlines and vorticity contours were presented and their relationship to aerodynamic results was interpreted to provide a better understanding of the physics of the problem. According to the results, the shielding effect of the interfering building in most interference cases led to a reduction of the mean drag coefficient of the principal building compared to the isolated case. Compared to the isolated building, depending on the location of the interfering building, the fluctuating lift coefficient either increases or decreases.Upstream interfering buildings with sufficient distance to the principal building lead to an increase in the fluctuating lift coefficient of approximately about 50 percent. While, the fluctuating lift coefficient of the principal building decreases up to 37 percent, due to the closely spaced tandem interference states. While the mean pressure coefficient at the windward surface is not significantly sensitive to the interference states, it is strongly influenced by the different states of the interference at the lateral and leeward surfaces. Aerodynamic parameters were less sensitive to Reynolds number variations due to the fixed position of the flow separation in the sharp corners of the rectangular section and the zero angle of attack in this study. Changes in the Reynolds number resulted in variations of about 4 to 10% in the drag and lift coefficients of the principal building.
    Keywords: Computational wind engineering, Tall Buildings, Interference Effect, Flow Structure, Aerodynamic response}
  • حمید بیرقی*

    از جمله مزایای ساختمان های بلند با هسته بتن مسلح می توان به هزینه  ساخت کمتر، سرعت احداث بیشتر و امکان  ایجاد معماری داخلی با فضای باز وسیع تر در مقایسه با سایر سیستمهای سازه ای بلند مرتبه اشاره کرد. با افزایش ارتفاع ساختمان، کنترل جابجایی جانبی این سازه ها در برابر بارهای لرزه ای با چالش روبرو میشود. بکارگیری مهار بازویی در سازه دارای هسته از راهکارهای مورد استقبال است.در این مقاله ابتدا سازه های بلند دارای هسته بتن مسلح با و بدون مهار بازویی تحلیل و طراحی می شود. مهار بازویی دارای مهاربندهای از نوع کمانش تاب بوده و اثر موقعیت آن در چند تراز مختلف مورد بررسی قرار میگیرد. در ادامه، مدلسازی هسته به کمک المانهای فیبری با رفتار غیر خطی برای دیوار و مهار بازویی انجام میشود و تحت اثر شتاب نگاشت های نزدیک گسل دارای پالس سرعت و دور از گسل قرار می گیرند و رفتار سازه شامل نمودارهای جابجایی نسبی بین طبقه ای، جابجایی جانبی، لنگر و برش بررسی می شود. نتایج نشان میدهد کمترین مقدار جابجایی جانبی نسبی بین طبقه ای مربوط به قرارگیری مهار بازویی در تراز 0.75 کل ارتفاع از تراز پایه است.

    کلید واژگان: ساختمان بلند, بتن آرمه, کمانش ناپذیر}
    Hamid Beiraghi*

    Advantages of high-rise buildings with reinforced concrete cores include lower construction costs, higher construction speeds, and the possibility of creating a wider outdoor architecture compared to other high-rise structural systems. As the height of the building increases, the control of lateral displacement of these structures against seismic loads is challenged. The use of arm restraint in structures with cores is one of the welcomed solutions. In this article, first, tall structures with reinforced concrete cores with and without arm restraints are analyzed and designed. The arm restraint has a buckling type brace and the effect of its position on several different levels is investigated. Next, the core modeling is performed with the help of fiber elements with nonlinear behavior for the wall and arm restraint in software. Interclass relative, lateral displacement, anchor and shear are investigated. The results show that the lowest amount of relative lateral displacement between classes is related to the placement of the arm restraint at the level of 0.75 total height from the base level. Advantages of high-rise buildings with reinforced concrete cores include lower construction costs, higher construction speeds, and the possibility of creating a wider outdoor architecture compared to other high-rise structural systems. As the height of the building increases, the control of lateral displacement of these structures against seismic loads is challenged. The use of arm restraint in structures with cores is one of the welcomed solutions. In this article, first, tall structures with reinforced concrete cores with and without arm restraints are analyzed and designed. The arm restraint has a buckling type brace and the effect of its position on several different levels is investigated. Next, the core modeling is performed with the help of fiber elements with nonlinear behavior for the wall and arm restraint in software. Interclass relative, lateral displacement, anchor and shear are investigated. The results show that the lowest amount of relative lateral displacement between classes is related to the placement of the arm restraint at the level of 0.75 total height from the base level. Advantages of high-rise buildings with reinforced concrete cores include lower construction costs, higher construction speeds, and the possibility of creating a wider outdoor architecture compared to other high-rise structural systems. As the height of the building increases, the control of lateral displacement of these structures against seismic loads is challenged. The use of arm restraint in structures with cores is one of the welcomed solutions. In this article, first, tall structures with reinforced concrete cores with and without arm restraints are analyzed and designed. The arm restraint has a buckling type brace and the effect of its position on several different levels is investigated. Next, the core modeling is performed with the help of fiber elements with nonlinear behavior for the wall and arm restraint in PERFORM-3D software. Interclass relative, lateral displacement, anchor and shear are investigated. The results show that the lowest amount of relative lateral displacement between classes is related to the placement of the arm restraint at the level of 0.75 total height from the base level.

    Keywords: tall building, concrete, BRB}
  • کیوان فرزاد، سعید قلیزاده قلعه عزیز*
    تامین سختی مناسب و بخصوص سختی جانبی سازه، از پارامترهای اساسی طراحی ساختمان های بلند است. از جمله سیستم های مورد اقبال در سازه های بلند، سیستم سازه ای با مهار بازویی است. به واسطه اتصال هسته مرکزی به ستون های محیطی توسط مهارهای بازویی میزان مشارکت اعضا در تحمل نیروهای جانبی افزایش می یابد. سازه های با مهار بازویی در چند تراز نسبت به سازه های تک بازویی از مقاومت خمشی بیشتری برخوردارند در این راستا موقعیت سیستم های سخت کننده، تاثیر به سزایی در بهبود عملکرد و دستیابی به طرح های اقتصادی خواهد داشت. تعدد الزامات آیین نامه ای و اعضای سازه مستلزم بهره گیری از الگوریتم های فراکاوشی در روند بهینه سازی است در این تحقیق با به کارگیری چهار الگوریتم فراکاوشی بهینه سازی در دو سازه 24و36 طبقه کارآیی هر الگوریتم در بهینه سازی سایز و موقعیت مهارهای بازویی مشخص و نتایج به دست آمده حاکی از تاثیر موقعیت مهار در دستیابی به سازه بهینه می باشد به طوری که با تخصیص یک مهار به ازای هر دوازده طبقه و تثبیت یکی از آن ها در طبقه آخر هر سازه، موقعیت بهینه مهار دوم سازه 24 طبقه در طبقه دوازدهم و مهارهای سازه 36 طبقه در طبقات یازدهم و بیست و سوم به دست می آید.
    کلید واژگان: ساختمان بلند, الگوریتم فراکاوشی, بهینه یابی موقعیت}
    Keyvan Farzad, Saeed Gholizadeh *
    As the height of building increases, requirements of structural stiffness and stability become more important than the strength criterion. Each tall structure basically behaves like a vertical cantilever under lateral loads and the outrigger-braced system is a favorable system in tall structures (Taranath, 1998). This type of structure has a central core connected to outer columns by outrigger trusses or strong girders. The position of outrigger-braced system has a significant impact on the structural efficiency. Therefore, determining the position of outrigger braces is an important part of design process; it is mainly done experimentally and does not lead to good economic results. In this study, the particle swarm optimization (PSO), modified dolphin echolocation (MDE), Enhanced colliding bodies optimization (ECBO) and grey wolf optimization (GWO) algorithms are utilized to determine the optimum position of outrigger-braced systems in tall steel structures.
    Keywords: tall building, meta-heuristic algorithm, Layout Optimization}
  • یعقوب محمدی*، محمد بابایی، امین قنادی اصل
    نیاز انسان به فضاهای مناسب و کافی برای زندگی و کار از یک سو و تراکم جمعیت و افزایش قیمت زمین و استفاده هر چه بیشتر از ساختمان هایی با ارتفاع بالا نیاز به تحقیقات در خصوص این سازه ها نیز افزایش می یابد. سیستم لوله ای هرمی نیز یکی سیستم های سازه ای مناسب برای ساختمان هایی با ارتفاع بالاست. هدف از این تحقیق بدست آوردن یکی از ویژگی های مهم دینامیکی یعنی فرکانس طبیعی (ω) برای تعدادی از ساختمان های بلند با سیستم لوله ای، لوله ای هرمی است و یک روش تقریبی نیز برای تجزیه، تحلیل و محاسبه فرکانس طبیعی با سیستم لوله ای هرمی ترکیبی با دیوار برشی، لوله در لوله هرمی ارایه می شود. اندازه زاویه هرم قاب لوله ای نسبت به امتداد قایم (طول ارتفاع) سازه متغیر می باشد روش پیشنهادی در اینجا ما را قادر می سازد تا با کمک برنامه نویسی رایانه ای، فرکانس طبیعی ساختمان های بلند لوله ای عمودی و هرمی شکل را محاسبه کنیم و مدل ها به دو صورت المان محدود و روش تحلیلی ریاضی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاکی از آن است که روش مورد بررسی فرکانس طبیعی را به درستی محاسبه می کند و انطباق خوبی با نتایج المان محدود دارد و سازگاری بهتری با سازه های بدون زاویه هرمی و با ارتفاع بیشتر دارد و مقدار خطای محاسباتی حاصله بسیار کم می -باشد. نتایج مدل پیشنهادی ریاضی که روشی آسان برای استفاده و روش قابل فهم از ویژگی های دینامیکی سازه و اثر تغییرات زاویه برفرکانس می پردازد. همچنین این روش تحلیلی کمترین خطا را برای سیستم های لوله در لوله و بیشترین خطا را برای سیستم لوله ای ترکیبی با دیوار برشی هرمی و قایم دارند.
    کلید واژگان: سیستم لولهای هرمی, فرکانس طبیعی, سختی خمشی, ساختمان بلند, لوله درلوله}
    Yaghoub Mohammadi *, Mohammad Babaei, Amin Ghannadiasl
    The need for adequate and appropriate living and working spaces and population density and the increasing cost of land and use of high-rise buildings requires growing research on these structures. The tube system is one of the most suitable structural systems for high-rise buildings. The purpose of this study was to obtain one of the most important dynamic properties, namely the natural frequency (ω) for a number of tall buildings with a pyramidal tube system. A tube-in-tube approximate method for analyzing and calculating the natural frequency of a combined pyramidal tube system with shear wall pyramid is presented. The size of the pyramid angle of the tube frame varies with the length (height) of the structure. The proposed method enables us to calculate the natural frequency of vertical and curved tall buildings with the help of computer programming. The models were analyzed using finite element form and mathematical analytical method. The results show that the investigated method correctly calculates the natural frequency and is in good agreement with the finite element results and has better compatibility with pyramidal angle structures with higher altitude, and the resulting computational error is much lower. The results of the proposed mathematical model provide an easy-to-use method for understanding the dynamic properties of structures and the effects of angle-frequency variations. Furthermore, this analytical method has the least error for tube systems with tube-in-tube and the highest error for shear wall pyramidal systems.
    Keywords: Pyramidal tube system, Natural frequency, Flexural stiffness, Tall building, 'Tube-in-tube}
  • نهمت خدائی*
    با افزایش روزافزون ارتفاع و لاغری ساختمان های بلند، پاسخ دینامیکی در مقابل باد به‎ویژه پاسخ عرضی از عوامل تعیین‎کننده در معیار آسایش ساکنین ساختمان های بلند محسوب می شود. در این تحقیق، پاسخ‎ عرضی ساختمان های بلند در برابر باد به صورت پارامتری، با استفاده از تحلیل حوزه فرکانس سیستم های چند درجه آزادی و مبانی ارتعاشات تصادفی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. سازه بلند به صورت تیر طره ای قایم با جرم‎های متمرکز در گره ها مدل سازی گردیده است. کلیه مراحل مدل سازی و تحلیل سازه، شامل المان بندی، تعیین ماتریس انتقال سازه، استخراج ماتریس های تابع طیفی نیروهای عرضی باد و انتگرال گیری عددی برای محاسبه انحراف معیار جابجایی و شتاب عرضی، با برنامه نویسی در محیط نرم افزار متلب انجام شده است. تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل سرعت مبنای باد، لاغری سازه، نسبت طول به عرض در پلان برای ساختمان های با مقطع مستطیل و نسبت بعد فوقانی به تحتانی برای ساختمان های مقطع متغیر، مورد تحلیل و بحث قرار گرفته است. از نتایج حاصله می توان به نقش مهم نسبت لاغری در پاسخ عرضی سازه اشاره نمود. برای ساختمان های با مقطع متغیر در ارتفاع، با کاهش نسبت عرض فوقانی به عرض تحتانی، جابجایی عرضی تراز فوقانی به‎طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. همچنین مطابق نتایج، شتاب عرضی ساختمان های مطالعه شده فراتر از حد آسایش ساکنین بودکه نیاز به تمهیدات کنترل ارتعاشات می باشد.
    کلید واژگان: پاسخ عرضی باد, ساختمان بلند, تحلیل حوزه فرکانس, ارتعاشات تصادفی, مطالعه پارامتری}
    Nahmat Khodaie *
    By increasing the height and slenderness of tall buildings, the wind-induced dynamic response especially crosswind response becomes the governing parameter in the occupant comfort requirement of tall buildings. In the present study, crosswind response of tall buildings has been investigated using the frequency domain analysis of multi-degrees-of-freedom systems based on the random vibration method. The tall structure has been modeled as a vertical cantilever beam with the masses lumped at the nodes. All the modeling and analysis procedure, including element meshing, determining the transfer matrix, calculating the matrix of crosswind force spectrum, and the numerical integration to obtain the root-mean-square (RMS) displacement and acceleration responses are carried out using MATLAB software. The effect of different parameters, such as basic wind speed, aspect ratio, side ratio for rectangle section and top to bottom width ratio for tapered tall buildings has been investigated. The results show that the slenderness ratio has an important role on the across-wind response. For tapered buildings, the crosswind displacement response decreases considerably with increasing the top to bottom width ratio.  For the studied tall buildings, the crosswind acceleration response is higher than the occupant comfort level and it requires to be reduced using an appropriate control strategy.
    Keywords: Crosswind response, Tall building, Frequency domain analysis, Random vibration, Parametric study}
  • رضا وهدانی*، محسن خزائی، علی خیرالدین

    میراگر جرمی تنظیم شده نوع جدیدی از سیستمهای کنترل سازه می باشد که باعث افزایش اتلاف انرژی میرایی تحت نیروهای خارجی در سازه می گردد. تاکنون در بیشتر موارد تنها یک میراگر جرمی تنظیم شده TMD (Tuned Mass Damper) در بام ساختمان و یا چند میراگر محدود در چندین نقطه در ارتفاع ساختمان نصب می شد، که این مستلزم در نظرگرفتن جرم قابل توجه در نقاطی از سازه به عنوان سربار و همچنین درنظر گرفتن فضایی قابل توجه برای نصب این جرم و از آن مهمتر پیش بینی جسمی که جرم مورد نیاز را تامین کند می باشد. لذا در این تحقیق کارایی میراگر جرمی تنظیم شده توزیعی در طبقات (MTMD) در ساختمان بلند مورد بررسی قرار گرفته و به اثرات میراگر جرمی چندگانه بر روی ساختمان های بلند قاب خمشی فولادی منظم و دارای نامنظمی در پلان پرداخته شده است. مدلهای 10،15،20 طبقه با پلان های منظم و دارای نامنظمی به شکل L,U در نرم افزار SAP2000 مورد تحلیل و طراحی قرار گرفته، سپس در نرم افزار OPENSEES مجهز به میراگر جرمی چندگانه شده و تحت رکوردهای دور و نزدیک از گسل تحلیل دینامیکی غیرخطی شده و مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد که میراگر جرمی که در طبقات بام قرار گرفته اند از نظر برش حدود 40 درصد کاهش، از نظر جابجایی مطلق طبقات حدود 30 درصد کاهش و از نظر شتاب طبقات حدود 35 درصد کاهش بوده که باعث افزایش کارایی مدل ها شده و وضعیت لرزه ای آنها را بهبود بخشیده اند.

    کلید واژگان: میراگر جرمی چندگانه, قاب خمشی فولادی, ساختمان بلند, نامنظمی در پلان, تحلیل دینامیکی غیرخطی}
    Reza Vahdani *, Mohsen Khazaei, Ali Kheyroddin

    The tuned mass damper is one of the latest structural control system that helps the structure to damp the dynamics loads. So far using the Tuned Mass Damper (TMD) on the roof or a few dampers was installed at several points at the height of the building or other levels of the building was popular, but this system has some disadvantages like considering a significant mass as overhead which requires special material and enough space to install. Therefore, in this research the efficiency of Multiple Tuned Mass Damper (MTMD) in tall building is investigated. Also the effects of MTMD on regular and irregular tall moment resisting buildings are studied. The 10,15 and 20 story buildings with regular and irregular U and L shapes are modelled,analysed and designed, using the SAP 2000. Then the models equipped with MTMD and analysed in nonlinear dynamic mode under the earthquake records of the near and far fault , using OPENSEES. Afterwords, the models compared considering different earthquake records.finally the results showed the MTMD on the roof had seismic performance with 40% reduction of the base shear , 30% reduced absolute displacement of the stories and 35% smaller acceleration, which increased the efficiency of the models and the situation have improved their seismicity.

    Keywords: Multiple Tuned Mass Damper, steel structure, Tall building, Irregularity on plan, Nonlinear dynamic analysis}
  • فرهاد دانشجو، الهام احمدی
    نوع سازه ای مهار بازویی و کمربند خرپایی کارایی زیادی در کاهش پاسخ سازه های بلند در برابر بارهای جانبی دارد با این وجود، مهار بازویی به عنوان یک سیستم لرزه ای در آیین نامه های طراحی موجود آورده نشده است. در این پژوهش رفتار لرزه ای ساختمان های بلند با مهار بازویی بررسی می شود و تاثیر اضافه کردن مهار بازویی بر ظرفیت لرزه ای متناظر با سطح عملکرد آستانه فروریزش، تقاضای متناظر با شروع ناپایداری کلی، نحوه توزیع نیاز لرزه ای در ارتفاع و منحنی های شکنندگی در سطح عملکردی آستانه فروریزش مورد مطالعه قرار می گیرد. بدین منظور درابتدا سه ساختمان 20، 25 و 30 طبقه به صورت سه بعدی طراحی شده اند به طوری که اثرات مهار بازویی در طراحی اولیه در نظر گرفته نشده است و به لحاظ مقاومت اعضا و هم چنین تغییر مکان نسبی طبقات از حدود آئین نامه عبور کرده اند. سپس در هر ساختمان یکی از قاب های میانی با سیستم ترکیبی قاب خمشی و مهاربند همگرا ، با استفاده از نرم افزار Opensees به صورت دو بعدی مدل شده و رفتار غیر ارتجاعی قاب ها در دو حالت وجود و عدم وجود مهار های بازویی با استفاده از تحلیل دینامیکی غیر خطی فزاینده IDA بررسی شده است. نتایج نشان می دهد سازه های مجهز به مهار ساختمان بلند، سیستم مهار بازویی وکمربند خرپایی، رفتار لرزه ای، تحلیل دینامیکی غیر خطی فزاینده IDA.
    کلید واژگان: ساختمان بلند, سیستم مهار بازویی وکمربند خرپایی, رفتار لرزه ای, تحلیل دینامیکی غیر خطی فزاینده IDA}
    forms of the outrigger or belt truss structure have high performance in reducing the response of tall structures against side loads. However outriggers system are not considered as a seismic system in design codes. In this paper seismic behavior of tall buildings with outriggers will be checked and the effect of adding outrigger on the seismic behavior of steel tall structures in term of capacity of seismic intensity corresponding to the level of performance of collapse, Distribution of seismic requirements in high of structures demand curves corresponding to the general instability of structures and Fragility curves will be studied. Therefore, in the first three buildings of 20, 25 and 30 floors in three dimensions are designed so that the effects of outriggers not considered in the initial design and in terms of members resistance and the relative displacement (drift) have passed some regulations.
    To do this, the three structures is designed using 3D model So that the effects of outrigger are not considered in the initial design and in terms of resistance members as well as the relative displacement of stories have passed limits of design code. and then one of main frame of structure is analyzed using “Opensees” software and moment frame structural system and CBF with regard to inelastic behavior in both the presence and absence of outrigger checked by IDA analysis. The results show
    Keywords: Tall Building, Outrigger, Belt Truss, Seismic behavior, Incrimental Daynamic Analysis}
  • حمید بیرقی، علی خیرالدین، محمد علی کافی
    ساختمان های بلند دارای هسته بتن مسلح در صنعت ساختمان به صورت روز افزون در حال رشد هستند. عموما وقوع یک مفصل پلاستیک در پای هسته اینگونه سازه ها مورد نظر طراحان است. در این تحقیق با توجه به چنین دیدگاهی، ابتدا سه سازه 20، 30 و 40 طبقه مطابق عرف با کمک روش تحلیل طیف پاسخ مدی، طراحی می شوند. سپس با رویکرد تشکیل یک مفصل در پای سازه، این ناحیه به صورت غیر خطی مدل می شود و هفت نگاشت زلزله بر سازه ها اعمال می گردد. نتایج نشان میدهد نیاز لنگر در اواسط ارتفاع هسته بسیار بیشتر از مقادیر مورد انتظار است که از تحلیل طیفی حاصل شده، به گونه ای که عملا حفظ سازه در این نواحی در حالت الاستیک، مستلزم مقادیر میلگرد بیش از حد است. این موضوع ناشی از اثر مدهای بالاتر می باشد، بعلاوه اینکه وقوع مفصل در پای سازه چندان از اثر مدهای بالاتر نمی کاهد. لذا در رویکرد دیگری، امکان وقوع مفصل پلاستیک دیگری در ارتفاع سازه ها پیش بینی شده و مدل ها با امکان وقوع دو مفصل پلاستیک تحت اثر نگاشت ها قرار میگیرند که نتایج از کاهش مقدار لنگر اواسط ارتفاع به ترتیب در حدود 35، 34 و30 درصد برای سازه های فوق الذکر حکایت داشت. دیدگاه دیگر اینکه امکان رخداد پلاستیسیته گسترده در کل ارتفاع هسته وجود داشته باشد و لذا مفصل پلاستیک در یک یا دو ناحیه متمرکز نباشد. تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی نشان داد تغییر مکان جانبی نسبی بین طبقه ای چنین مدلی مطلوب نیست.
    کلید واژگان: ساختمان بلند, هسته بتن مسلح, مفصل پلاستیک}
    Hamid Beiraghi, Ali Kheyroddin, Mohammad Ali Kafi
    Tall buildings with Cor wall are growing in the structural industry. Generally, occurring one plastic hinge in the base of the structure is acceptable. In this research,20, 30 and 40 story buildings are designed according to the practice and response spectrum analysis. Then, the base of the structures are modeled by inelastic elements and seven earthquake records are applied to the models.The results show that the moment demands around the mid-height of the reinforced concrete core walls are more than expected values.This matter result in more reinforcement than the amount required from respons spectrum analysis.Another approach is to use another plastic hinge in the mid-height of the core wall.Nonlinear time history analysis of the model with capability of two plastic hinge shows that the moment demand will decrease more than 30 percent for the studied buildings.A third approach is the extended plasticity in which the core wall can have plasticity in anywhere along the height of the core wall. The results show that the interstory drift of such models is not satisfactory. The behavior of the wall will be studied in each approach.
    Keywords: Reinforced concrete, Plastic hinge, Tall building}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال