نسبة مساهمة الإطارات العزمية من القص القاعدي للجمل الثنائية جدران قص – إطارات بناءً على التصميم الأمثل للأبنية الخرسانية المسلحة المقاومة للزلازل

الملخص

تعتبر الجمل الثنائية جدران قص – إطارت ذات كفاءة عالية في مقاومة الزلازل للأبنية العالية من ناحية المطاوعة تحت تأثير الزلازل التصميمية. نصت الكودات على أن يكون هناك نسبة مساهمة في القص القاعدي التصميمي للجزء الإطاري من هذه الجملة الثنائية لا تقل عن 25% بدون تحديد نسبة معينة. في هذا البحث تم استخدام خوارزمية أمثلة تعتمد على تابع كلفة الهيكل الإنشائي كهدف لعملية التصميم الأمثل بالوصول إلى الكلفة الأقل مع تحقيق جميع الشروط التصميمية . بعده يمكن العودة إلى استخلاص نسبة الإطارات المساهمة في مقاومة القص القاعدي للمساقط المختلفة التي تمت أمثلتها وهو الهدف المنشود. أي عند تحقيق الإقتصادية المثلى في التصميم ماذا سيعكس ذلك على نسبة المساهمة في مقاوم القص القاعدي بين الإطارات وجدران القص في الجملة الثنائية. من أجل تحقيق ذلك استخدم في عملية التصميم الأمثل خوارزمية Nelder-Mead. وتم استخدام برنامج Abaqus في التحليل الديناميكي اللاخطي للنماذج التي تعرضت إلى تحريض قاعدي بتسارعات زلزالية تصميمية مناسبة. تم توليد برامترات التصميم للنموذج التي هي أبعاد المقاطع في كل دورة من دورات الأمثلة المتتالية حيث تشمل كل دورة التحليل وتقييم النتائج ومن ثم اتخاذ القرار لمتابعة توليد البرامترات وإعادة التحليل وتقييم النتائج أو التوقف عند الوصول إلى التصميم ذو الكلفة الأقل والذي يحقق كافة الإشتراطات الموضوعة للتصميم. بعد التعامل وفق هذه الطريقة مع ثلاثة نماذج مختلفة أحدها ذو نواة مركزية فقط وأخرين ذوي تناظر كامل بالنسبة للمحورين x و y بينت النتائج أنه لايوجد نسبة محددة يمكنها التعبير مبدئياً عن الجملة الثنائية الأوفر كلفة. أي أن هذه النسبة قد تختلف بشكل جوهري مع اختلاف ترتيب الإطارات والجدران في المسقط الأفقي للطابق ضمن النموذج.