طراحی بهینه سازه برای ترکیب سیستم ها در ارتفاع
برای طراحی بهینه سازه برای ترکیب سیستم ها در ارتفاع ، باید به گونه‌ای عمل نمود که کمترین نیروهای ناشی از زلزله به سیستم وارد شود.
تفاوت سیستم‌ها در ارتفاع بیشتر در مواردی اتفاق می‌افتد که به دلیل نیاز به فضای پارک خودروها در ساختمان‌های مسکونی و تجاری، مجبور به گودبرداری برای استفاده از فضای زیرزمین باشیم. این مورد در بسیاری از سازه‌های امروزی اتفاق می‌افتد. برای مقابله با فشار خاک در تراز‌های پایینی، نیاز است تا از دیوارهای حائل استفاده شود. برای آنکه ضخامت دیوارهای حائل به میزان چشمگیری کاهش یابند تا بهینه باشند، بهترین راهکار اتصال آن‌ها به سازه می‌باشد. بنابر این با سازه‌ای مواجه خواهیم بود که سختی قسمت تحتانی آن که معمولا زیر تراز زمین می‌باشد، بسیار بیشتر از سختی قسمت فوقانی است.
در این سازه‌ها، مشکل اساسی زمانی پیش می‌آید که نتوان تراز پایه را روی دیوارهای حائل و در نزدیکی زمین طبیعی در نظر گرفت. این مشکل معمولا در دو حالت اتفاق می‌افتد. حالتی که در قسمتی از اطراف دیوار حائل، خاک متراکم وجود نداشته باشد. حالت دیگر زمانی است که به دلیل کاهش تنش‌های حرارتی و یا مسائل اجرایی، ساختمان در چندین سازۀ مجزا طراحی و اجرا شود. در این صورت ممکن است در وجهی از سازه در طبقات زیرزمین، دیوار حائلی وجود نداشته باشد. در این موارد تراز پایه باید بر روی شالوده در نظر گرفته شوند.
در صورت طراحی به صورت معمول در مورد سازه‌های اینچنینی، به دلیل وزن بالای سازه در قسمت تحتانی سازه در اثر وجود دیوارهای حائل، برش پایۀ بدست آمده مقادیر زیادی می‌شود که در قسمت‌های فوقانی نیز تاثیر زیادی خواهد گذاشت. برای طراحی بهینه سازه برای ترکیب سیستم ها در ارتفاع که شامل این مورد شود، بر اساس استاندارد 2800 می‌توان دو سازۀ مجزا را تحلیل و طراحی نمود. بر اساس بند 3-3-5-9-2 این استاندارد در صورتی که شرایط زیر برقرار باشد، می‌توان دو سازۀ مجزا را برای تحلیل و طراحی در نظر گرفت:
الف) سختی جانبی متوسط طبقات تحتانی حداقل ده برابر سختی متوسط طبقات فوقانی باشد.
ب) زمان تناوب اصلی نوسان کل سازه بیشتر از 1.1 برابر زمان تناوب اصلی قسمت فوقانی باشد.
برای تحلیل سازۀ فوقانی و تحتانی به صورت زیر عمل می‌شود:
- سازه انعطاف پذیر قسمت فوقانی به طور مجزا و با پایه‌های گیردار در نظر گرفته می‌شود و مطابق روال عادی تحلیل و طراحی می‌شود.
- سازه سخت قسمت تحتانی مانند سازۀ فوقانی تحلیل می‌شود؛ با این تفاوت که نیروهای تکیه‌گاهی سازۀ فوقانی با نسبت ضریب Ruρ قسمت تحتانی به Ruρ قسمت فوقانی تعدیل می‌شوند.
با این روش نیروهای لرزه‌ای کمتری به خصوص به قسمت فوقانی سازه انتقال می‌یابند و طراحی بهینه خواهد شد.