سازه ی ساختمان های بلند Tall Buildings

maxer

کاربر بیش فعال
کاربر ممتاز
سيستم لوله هاي دسته بندي شده Bundled tube
يك طرح واقعا اقتصادي و مناسب از نظر سازه اي مي باشد كه از تيرها و ستون هاي صلب در شبكه خارجي سود مي برند ، ديوار خارجي مثل يك لوله (مجراي توخالي ) عمل مي كند و يكي از سازه هاي مطرح شده در برابر نيروي باد مي باشد . اين سيستم يك از توسعه سيستم لوله در لوله ايجاد شده است ، در اين سيستم سختي و مقاومت ساختمانهاي بسيار بلند ، بوسيله لوله ها توليد مي شود كه با هم ، هم مرز هستند و مثل يك مجموعه بزرگ عمل مي كنند. اين سيستم شبيه ساختمان سلولي گياه بامبو و يا مثل سيستم درختان است .مشكل معماري اين طرح تقسيم شدن پلان سازه مي باشد که اين امر با توجه به فاصله زيادتر بين ستونهاي محيطي رفع مي شود .

اين سيستم در سازه برج سيرز در شيكاگو استفاده شده است . اين برج به مدت بيست و دو سال بلند ترين ساختمان دنيا بوده ،كه البته تا سال 2004 و قبل از ساختن برج تايپه ، همچنان بالاترين كف طبقه را به خود اختصاص مي داده است . تيوپ هاي دسته اي دراين برج در هر پهناي هفتاد و پنج فوت قرار دارند و ستوني بين هسته و محيط وجود ندارد . در مورد اين برج اعداد و ارقام بسيار شگفت انگيزي وجود دارد ، از جمله خروج از مركزيت اين برج در بالاترين نقطه ناشي از باد فقط يك فوت مي باشد ، كه اين رقم براي شهر بادخيز شيكاگو يك ركورد حساب مي شود .فايده دیگر اين سيستم نوآوري در تنظيم چند بعدي بالقوه آن از نظر معماري است، به اين ترتيب كه ساختمان هاي كوتاه تر مجبور بودند مانند جعبه باشند ، اما واحد هاي لوله اي مي توانند اشكال مختلفي داشته باشند و مي توانند در گروه هاي مختلفي با هم دسته بندي شوند .
برج سيرز از دو لوله (تيوپ) 50 طبقه ، دو لوله 66 طبقه ، سه لوله 90 طبقه و دو لوله 105 طبقه تشكيل يافته است ، كه يك طرح بسيار عالي براي شهر بادخيز شيكاگو مي باشد ، با بالارفتن سازه ، لوله ها نيروي باد را كم مي كنند .البته اين سيستم دستخوش تغييرات زيادي شده كه از جمله آن سيستم لوله اي به همراه ديوارهاي برشي و اشكال ديگري از آن در ساختمان هاي بتني و فلزي را ميتوان نام برد .




در قسمت بعد درباره برج سيرز مفصلا توضيح خواهم داد.
منبع : كتاب آسمان خراشها نوشته محمد جمالي مقدم
 

آلوین

عضو جدید
کاربر ممتاز
انواع سیستم های سازه ای ساختمان‌های بلند

عناصر سازه‌ای اساسی ساختمان عبارتند از: عناصر خطی (ستون و تیر)، عناصر سطحی (دیوار و دال) و عناصر فضایی (پوش نما یا هسته مركزی).
تركیبی از این عناصر اساسی سازه استخوان‌بندی ساختمان را به وجود می آورد. راه‌حل‌های ممكن بي‌نهایت زیادی را مي‌توان در پیش چشم تجسم نمود كه متداول‌ترین آنها عبارتند از:
1- دیوارهای باربر موازی: این سیستم از عناصر صفحه‌ای قائم تشكیل شده است و اكثراً برای ساختمانهای آپارتمانی بكار مي‌رود كه در آنها فضاهای آزاد بزرگ لازم نیست و سیستم‌های مكانیكی سازه‌ هسته‌ای را ایجاب نمي‌كند.

2- هسته‌ها و دیوارهای باربر نمایی: عناصر صفحه‌ای قائم و حول سازه هسته دیوارهای خارجی را تشكیل مي‌دهند. در این روش فضاهای داخلی باز ایجاد مي‌شود كه وسعت آنها بستگی به ظرفیت سازه كف در پوشاندن دهانه ها دارد.

3- صندوق‌های خود متكی: صندوق‌ها واحدهای سه بعدی پیش ساخته‌ای هستند كه وقتی در محل قرار مي‌گیرند و به یكدیگر متصل مي‌شوند به سازه با دیوار باربر شبیه مي‌باشند.

4- دال طره شده: در این سیستم كف‌ها به یك هسته مركزی متكی مي‌باشند و فضای بدون ستونی ایجاد مي‌كنند.

5- دال مسطح: این سیستم صفحه‌ای افقی بطور كلی شامل دال‌های بتنی كف با ضخامت یكنواخت مي‌باشد كه روی ستون‌ها قرار دارند. در این روش تیرهای با ارتفاع مقطع زیاد وجود ندارد و به حداقل ارتفاع طبقه مي‌توان دست یافت.

6- سیستم فاصله‌گذاری: سازه‌های قاب طره‌ای با ارتفاع طبقه، برای ایجاد فضای قابل استفاده در داخل و بالای قاب، یك طبقه درمیان بكار برده مي‌شوند.

7- سیستم معلق: در این سیستم با بكاربردن عناصر معلق بجای ستون ها برای حمل بارهای كف،‌ استفاده مؤثر از مصالح نتیجه مي‌گردد. در این سیستم كابل‌ها بارهای وزن را به خرپاهایی كه از یك هسته مركزی طره شده‌اند حمل مي‌كنند.

8- خرپاهای متناوب: خرپاهای به ارتفاع طبقه چنان قرار مي‌گیرند كه كف هر طبقه بصورت یك در میان روی قسمت تحتانی و یا فوقانی یك خرپا واقع مي‌باشد.

9- قاب صلب: عناصر خطی بوسیله اتصالات صلب به یكدیگر متصل مي‌شوند و تشكیل صفحات قائم و افقی مي‌دهند. ارتفاع طبقه و فاصله ستون‌ها از ملاحظات تعیین كننده طرح در این سیستم مي‌باشند.

10- قاب و هسته مركزی: قاب صلب بارهای جانبی را اساساً بوسیله خمش تیرها و ستونها تحمل مي‌كند. چنین سیستم‌های هسته‌ای، دستگاه‌های مكانیكی و حمل و نقل را در خود جای مي‌دهند.

11– قاب خرپایی: تركیب نمودن یك قاب صلب با خرپاهای برشی قائم بر مقاومت و سختی سازه مي‌افزاید. طرح این سازه ممكن است براساس استفاده از قاب برای مقاومت در مقابل بارهای وزن و مزایای قائم در برابر باد صورت گیرد.

12- قاب با خرپاهای كمربندی و هسته مركزی: خرپاهای كمربندی ستون‌های نما را به هسته مركزی متصل مي‌نمایند و بدین ترتیب عمل انفرادی قاب و هسته مركزی را حذف مي‌كنند.

13- لوله در لوله: ستون‌ها و تیرهای خارجی ساختمان چنان مجاور هم قرار داده مي‌شوند كه نمای ساختمان ظاهراً شبیه دیواری با سوراخ‌های متعدد پنجره‌ای است. در این حالت هسته (لوله) داخلی با لوله نما در حمل بارها سهیم بوده و بر سختی آن مي‌افزاید.

14- لوله‌های دسته شده: سیستم لوله‌های دسته شده را مي‌توان بصورت مجموعه‌ای از لوله‌های انفرادی تجسم كرد كه تشكیل یك لوله چند واحدی را مي‌دهند. بدین ترتیب آشكار است كه بر سختی سازه افزوده مي‌گردد. این سیستم بلندترین ارتفاع و بیشترین سطح كنار را امكان پذیر مي‌سازد.



منبـــع:
گانگ شولر، ولف، عادلی، حجت الله، سازه های ساختمان بلند، انشارارت دهخدا، 1376
 

ALI_CIVIL_ENG

عضو جدید
سازه های متداول برای ساختمانهای بلند

سازه های متداول برای ساختمانهای بلند

سازه های متداول برای ساختمانهای بلند اهمیت اثر نیروی جانبی با بالا رفتن ارتفاع ساختمان با سرعت زیادی افزایش می یابد. در ارتفاع معینی تغییر مکان جانبی ساختمان چنان زیاد می شود که ملاحظات سختی کنترل کننده طرح می گردند تا اینکه مقاومت مصالح سازه ای . درجه سختی اساسا بستگی به نوع سیستم سازه دارد . بعلاوه بازده هر سیستم خاصی مستقیما با مقدار مصالح مصرف شده ارتباط دارد.بنابراین از بهینه کردن سازه برای شرایط فضایی معینی باید با حداقل وزن حداکثر سختی حاصل شود . این عمل منجربه ابداع سیستم های سازه ای مناسب برای حدود ارتفاعات معین میگردد.
بعضی از عواملی که در توسعه این سیستم های تازه نقش مهمی داشته اند عبارتند از:

· مصالح سازه ای با مقاومت زیاد.

· عمل مرکب بین عناصر سازه ای ساخته شده از دو یا چند نوع مصالح.

· روش های جدید اتصال قطعات.

· تخمین رفتار پیچیده سازه ها به وسیله ماشین های حسابگر الکترونیک(کامپیو تر).

· استفاده از مصالح ساختمانی سبک تر.

· روش های اجرایی جدید.

در بخش های زیر متداول ترین سیستم های سازه ای مورد بحث قرار می گیرند.در این بحث ها طرح های هندسی نمونه،رفتار سازه ها تحت بار گذاری،و بازده سیستم ها مورد تأکید می باشند.

· سازه دیوار باربر

· سازه هسته برشی

· سازه تیر دیواری

سازه دیوار باربر


از لحاظ تاریخی سازه های ضخیم و سنگین ساخته شده از مصالح بنایی بوده اند.وزن زیاد و انعطاف ناپذیری آنها در طرح افقی باعث عدم استفاده مؤثر از آنها در ساختمان های بلند گردید.اما پیشرفت تکنولوژی جدید در استفاده از مصالح بنائی مهندسی ساخته شده و قطعات بتنی ساخته مفهوم دیوار باربر را برای ساختمان های با ارتفاع متوسط اقتصادی ساخته است.

این سیستم برای انواعی از ساختمان ها که در آنها تقسیمات مکرر فضا لازم است مانند آپارتمان ها و هتل ها قابل استفاده می باشد. روش دیوار باربر برای انواع طرح و شکل ساختمان ها مناسب است.نقشه های افقی این طرح ها از شکل های مستطیلی ساده تا شکل های دایره ای و مثلثی متغییر می باشند.

سازه های دیوار باربر عموماً شامل مجموعه ای از دیوارهای خطی می باشند.بر اساس نحوه قرار گرفتن این دیوارها در ساختمان آنها را می توان به سه گروه اصلی تقسیم نمود:

· سیستم دیوار عرضی که شامل دیوار های خطی در امتداد عمود بر طول ساختمان می باشد و در نتیجه مانع نما کاری نمای اصلی نمی گردد.

· سیستم دیوار طولی که شامل دیوارهای خطی موازی طول ساختمان می باشد این رو دیوار نمای اصلی را تشکیل می دهد.

· سیستم دو طرفه که شامل دیوارهای موازی عرض و طول ساختمان می باشد.

همچنبن ممکن است ساختمان را بطور مشخصی به قسمت های سازه ای مختلف تقسیم کرد بطوریکه هر قسمت سیستم دیوار جداگانه ای را به کار ببرد.

ترتیب قرار گرفتن دیوارها که در اینجا بحث شد در مورد ساختمان های مستطیلی ممکن است به وضوح قابل بیان باشد،اما در مورد ساختمان های با تصاویر افقی پیچیده تر طبقه بندی کردن ممکن است تا حدودی مشکل باشد.

رفتار سازه دیوار بار بر تحت بار گذاری بستگی به مصالح مصرف شده و نحوه اثر متقابل صفحه افقی کف و صفحه قائم دیوار دارد.به عبارت دیگر این رفتار تابعی از درجه پیوستگی(اتصال) دیوارها به یکدیگر و به دال های کف می باشد.اتصال سازه کف به دیوارهای پیوسته را باید مفصلی تصور کرد.(با فرض هیچگونه سیستم اتصال خاصی بکار نرفته باشد)،در صورتی که در ساختمان های بتنی در محل ریخته شده ،دال هاو دیوارها بطور واقعی متصل و پیوسته هستند. واضح است که ساختمان بتنی در محل ریخته شده ،با توجه به رفتار سه بعدیش،خیلی سخت تر از ساختمان ساخته شده ار مصالح بنائی یا قطعات پیش ساخته مفصلی می باشد و این نکته بتن را برای ساختمان های بلندتر اقتصادی می سازد.

بارهای قائم با ایجاد خمش از سازه کف مستقیما به دیوارها انتقال می یابند.دهانه های متداول کف ها (یعنی فاصله بین دیوارها ) بسته به ظرفیت حمل بار وصلبیت جانبی سیستم کف و عوامل دیگر بین 12 تا 25 فوت متغیر می باشند.چون دیوار بارها را خیلی شبیه به یک ستون باریک و عریض مقاومت می کند پایداری آن در مقابل کمانش باید کنترل گردد.

تنش های فشاری در دیوار تابعی از دهانه کف،ارتفاع و نوع ساختمان ،و اندازه و ترتیب سوراخ های دیوار(برای در و پنجره و غیره)می باشد. سوراخ های دیوار باید روی یک محور قائم قرار داده شود تا از تمرکز و ترکیب تنش ها در اثر ترتیب متناوب پنجره ها اجتناب گردد.

کف هایی که بصورت خارج از مرکز به دیوارها متصل می باشند لنگرهای خمشی ایجاد می کنند که دیوار باید آنها را نیز مقاومت کند.

نیروهای افقی به وسیله سازه کف که مانند دیافراگمی افقی عمل می کند به دیوارهای برشی موازی امتداد نیرو توزیع می شود. ین دیوارهای برشی به دلیل صلبیت زیاد شان مانند تیرهای با عمق زیاد عمل می کنند و در مقابل برش،خمش و واژگونی مثل آن واکنش نشان می دهند.

در مقابل نیروی باد موازی با جهت کوتاه ساختمان،دیوارها در سیستم دیوار عرضی نه فقط بارهای وزن را تحمل می کنند بلکه در مقابل برش ناشی از باد نیز مقاومت می نمایند. از طرف دیگر سیستم دیوار طولی این دو وظیفه دیوارها را هم جدا می کند. دیوارهای طولی بارهای وزن را تحمل می نمایند و نیروهای باد را به صورت خمش موضعی به دیافراگم کف یا مستقیما به دیوارهای برشی واقع در وسط یا دو انتهای ساختمان منتقل می کنند.

در مورد اثر باد روی ضلع کوتاه ساختمان که اهمیت کمتری دارد، دیوارهای باربر در سیستم دیوار طولی اکنون به صورت دیوار های برشی نیز عمل می کنند. در سیستم دیوار عرضی دیوارهای برشی را ممکن است در امتداد کریدور مرکزی قرار داد. در ساختمان های بتنی در محل ریخته شده، پایداری در اثر رفتار یکپارچه سیستم کف-دیوار که مانند یک واحد صندوقی با خمش واکنش نشان می دهد تامین می گردد.

بنابراین با فرض دیافراگم های کف بی نهایت صلب آنها مستقیماً به نسبت سختی نسبی شان بارهای باد را مقاومت می کنند.اما اگر طرح دیوارها چنان باشد که نیروی برآیند باد از مرکز جرم دیوار های مقاوم عبور نکند،پیچش ایجاد می شود که باعث افزایش برش در بعضی از دیوار ها می گردد.

رفتار دیوار برشی در مقابل بار گذاری جانبی به مقدار زیاد بستگی به شکل آن در تصویر افقی یعنی اینرسی حاصله در مقابل خمش دارد.

دیوارهای برشی به ندرت دیوارهای توپر می باشند زیرا غالبا در آنها سوراخ هایی برای پنجره و غیره تعبیه می شود که باعث ضعیف شدن آنها می گردد. تعداد، اندازه، و ترتیب قرار گرفتن این سوراخ ها ممکن است شدیداً در رفتار دیوار تأثیر داشته باشد.

اگر دیوار فقط دارای سوراخ های پنجره کوچک باشد تحت بار گذاری جانبی مثل دیوار تو پر رفتار می کند. بارهای زیاد وزن چنان فشاری در دیوار تولید می کنند که دوران(خمش) ایجاد شده در اثر باد هرگز قادر به غلبه کردن آن در طرف رو به باد نمی باشد.

با قرار دادن سوراخ های در دریک دیوار برشی داخلی به طور متناوب بطوریکه در آن دیوار به صورت واحد هایی تکرار می شود. نتیجه مشابه ای به دست می آید. اما در منتهی الیه دیگر که در آن سوراخ ها به صورت شکافی دیوار را به دو واحد جدا تقسیم می کنند هر یک از واحد ها به صورت دیوار جداگانه عمل می نمایدو نصف بار را تحمل می کند.در چنین حالتی به دلیل بارهای وزن بالنسبه کم امکان اینکه در دیوار کشش ایجاد شود کاملاً وجود دارد. همچنین برای دیوار برشی داخلی در جایی که پیوستگی در عرض کریدور فقط بوسیله دال کف تامین می شود، با اطمینان می توان فرض نمود که دو قسمت دیوار به صورت جداگانه و انفرادی عمل می کنند ولی به علت وزن مرده بیشتر ممکن است در اثر باد کشش ایجاد نشود.

تعیین رفتار سیستم دیواری که بین حالت های منتهی الیه مورد بحث در بالا قرار دارد نسبتاً مشکل است. رفتار این سیستم های دیواری بستگی به مقدار صلبیت ایجاد شده بوسیله قسمت های فوقانی و تحتانی پنجره ها (یا درها) در مقابل برش قائم دارد. دیوار را ممکن است به صورت دو قطعه جدا تصور نمود که موقع مقاومت کردن بارهای جانبی تا حدودی روی یکدیگر اثر متقابل دارند.

در این بحث فرض شده است که دیوار های بار بر،تو پر و مسطح و در صفحه های قائم باشند. اما دیوارها ممکن است از شبکه ای از عناصر مورب یا اعضاء خطی ستونی در فواصل نزدیک تشکیل شده باشند.آنها همچنین ممکن است منحنی شکل یا تاب دار و در صفحه های مایل قرار گرفته باشند.

سازه هسته برشی


سیستم دیوار خطی بار بر برای ساختمان های آپارتمانی که در آنها وظایف و نحوه استفاده ساختمان ثابت است کاملاً مناسب می باشد. اما برای ساختمان های تجارتی و اداری حداکثر انعطاف پذیری در تقسیم بندی فضا لازم می باشد، از این رو در این ساختمان ها فضاهای باز و وسیع مطلوب است که بتوان آنها را به وسیله جدا کننده های متحرک تقسیم کرد. یک راه حل متداول این است که سیستم های قائم حمل و نقل و توزیع انرژی (مانند آسانسور، پله ها، و مجراهای عبور وسایل مکانیکی) را یک جا جمع کرده تا بسته به اندازه و وظیفه ساختمان تشکیل هسته یا هسته هایی بدهند. این هسته ها به عنوان سیستم های دیوار برشی مورد استفاده قرار می گیرند و پایداری جانبی لازم را برای ساختمان تأمین می کنند. به نظر می رسد که از لحاظ شکل و محل هسته در داخل ساختمان هیچگونه محدودیتی وجود نداشته باشد. خصوصیات سیستم های هسته ی به قرار زیر می باشند:

· شکل هسته

o هسته باز در مقابل هسته بسته

o هسته تنها در مقابل هسته توام با دیوارهای خطی

· تعداد هسته ها: هسته انفرادی در مقابل چندین هسته.

· محل هسته ها: داخلی در مقابل محیطی و در مقابل خارجی

· ترتیب قرار گرفتن هسته ها: متقارن در مقابل نا متقارن

· هندسه ساختمان به عنوان مولد شکل هسته: مولد مستقیم در مقابل مولد غیر مستقیم

هسته ها را می توان از فولاد ، بتن یا ترکیبی از هر دو ساخت. در هسته قابی فولادی برای رسیدن به پایداری جانبی مطلوب ممکن است از خر پای ویراندیل استفاده کرد.سیستم قاب ویراندیل نسبتا انعطاف پذیر است، از این رو فقط برای ساختمان های بالنسبه کوتاه به کار می رود. برای ساختمان های بلند تر در قاب ویراندیل از مهار بندی قطری (به صورت خر پای قائم) استفاده می شود تا سختی لازم برای هسته به دست آید. مزیت هسته های قابی فو لادی در سوار کردن نسبتا سریع قطعات پیش ساخته می باشد.

از طرف دیگر هسته بتنی علاوه بر حمل بارها فضا را نیز محصور می کندو از لحاظ حفاظت در مقابل آتش هیچ گونه ملاحظه اضافی لازم نیست. فقدان شکل پذیری و قابلیت تغییر شکل پلاستیک بتن به عنوان یک ماده ساختمانی از لحاظ بار گذاری زلزله اشکال این نوع هسته ها می باشد.

هسته های برشی را می توان به صورت تیرهای بسیاری مجسم کرد که از زمین طره شده و بارهای جانبی را مقاومت می کنند. بنابراین تنش های خمشی و برشی تولید شده در هسته،با فرض اینکه تاب رفتار یک هسته تحت بارهای جانبی بستگی به شکل، درجه همگن بودن و صلبیت آن و جهت بار دارد. در هر طبقه سوراخ هایی در هسته وجود دارد و مقدار پیوستگی ایجاد شده به وسیله قسمت های فو قانی و تحتانی این سوراخ ها روی رفتار هسته اثر تعیین کننده دارد. هسته بخصوص تحت بار گذاری نا متقارن که پیچش ایجاد می کند ممکن است مانند یک مقطع باز عمل کند و قسمت بالای آن تاب بردارد. بنابراین در قسمت فوقانی هسته تنش های برشی پیچشی اضافی و در پای آن خمش جانبی و برش اضافی در بال ها تولید می شود.

سازه تیر دیواری


· سیستم های فاصله گذاری و خر پای متناوب :

· سیستم های مرکب از قاب و دیوار برشی:

· سیستم های دال مسطح:

· سیستم های مرکب از دیوار برشی و قاب توأم با خرپا های کمر بندی صلب:

· سیستم های لوله ای در سازه برج:

سیستم های فاصله گذاری و خر پای متناوب


در این بخش اساساً تیر های به ارتفاع طبقه که دهانه ها در جهت کو تاه ساختمان می پوشانید مورد نظر ما می باشد .

این تیرها که بر ردیف هائی از ستون ها در امتداد دیوارهای خارجی متکی می باشند ممکن است خرپاهای فولادی یا بتنی ، و یا دیوارهای بتنی تو پر باشند.

متداول ترین سازه های تیر دیواری سیستم های فاصله گذاری و خرپاهای متناوب می باشند. خرپاها یک طبقه در میان به کار برده می شوند. این خرپاها دال های کف را هم در تار فوقامی و هم در تار تحتانیشان نگه می دارند. فضای آزادی که در طببقات متناوب (یک در میان) ایجاد می شود برای بعضی از انواع ساختمان ها که در طرح ریزی فضاهای آنها انعطاف پذیری لازم است سودمند می باشد. ساختمان متشکل از خرپاهای متناوب از سیستم فا صله گذاری خیلی سخت تر می باشد. در اینجا خرپاها در تمام طبقات بکار می روند ولی بصورت متناوب قرار داده می شوند. با به کار بردن تیرهای دیواری به ارتفاع طبقه بطور متناوب، دال های کف فقط نصف فاصله بین خرپاها رامی پوشانند و فضاهای باز نسبتاً بزگی ایجاد می شود. این دال های کف از یک طرف روی تار فوقانی یک خرپا قرار دارند و از طرف دیگر از تار تحتانی خرپای بعدی که در طبقه بالا قرار دارد آویزان می شوند. طرز قرار گرفتن خرپاها در ارتفاع ساختمان تا حدودی شبیه طرح آجر کاری دیوارها می باشد.

سیستم خرپاهای متناوب در موقع مقاومت بارهای افقی و قائم به نحو خیلی مؤثری عمل می کند. این روش در مورد ساختمان های بلند نسبت به قاب هایی که بطور معمولی مهار بندی شده اند در حدود 40 در صد کمتر فولاد مصرف می کند و اتصالات کمتری در محل ساختمان لازم دارد. این سیستم تاکنون برای ساختمان های تا حدود 30 طبقه به کار رفته است.

در سازه های تیر دیواری سیستم فاصله گذاری طبقاتی که دارای خرپا هستند، مانند قطعات صلب، فوق العاده سخت می باشند و به سختی تغییر شکل می دهند. .ولی طبقات باز (طبقاتی که دارای خرپا نمی باشند) فقط ازستون ها می توانند برای تحمل بار جانبی استفاده کنند.
 

DDDIQ

مدیر ارشد
معیارهایی برای طراحی و ساخت بناهای بلند

معیارهایی برای طراحی و ساخت بناهای بلند

معیارهایی برای طراحی و ساخت بناهای بلند
دکتر محمود گلابچی



 

پیوست ها

  • meyarhae baraye tarahi va sakhte banahaye boland- golabchi.pdf
    639.4 کیلوبایت · بازدیدها: 4
  • tarahi va sakht sakhteman boland.jpg
    tarahi va sakht sakhteman boland.jpg
    64.6 کیلوبایت · بازدیدها: 1

DDDIQ

مدیر ارشد
پاورپویت : ساختمان های بلند

پاورپویت : ساختمان های بلند

اسلاید

مسائل خاص سازه های بلند
فهرست مطالب

معرفی و تاریخچه سازه های بلند

ضوابط طرّاحی

بارگذاری
سیستم های سازه ای ساختمانهای بلند
سازه های قاب-دیوار

سازه های جداره ای
پایداری سازه های بلند
اثرات خزش، آبرفتگی و حرارت



____-
128 اسلاید
 

پیوست ها

  • Tall Biulding.zip
    6.6 مگایابت · بازدیدها: 7

Ay La

عضو جدید
چه مقدار از برج‌ها قابل استفاده است؟

چه مقدار از برج‌ها قابل استفاده است؟

مروزه جمعیت جهان رو به افزایش است و نیاز به تامین مسکن بیش از هر وقت دیگری حس می گردد. از طرف دیگر شهرها رو به رشد هستند و اهمیت شهرسازی غیرقابل انکار است. با در نظر گرفتن این دو فاکتور، می توان نتیجه گرفت که بنا کردن ساختمان ها و برج های بسیار بلند، به طرز چشمگیری ادامه خواهد داشت. اما برای بسیاری جای سوال وجود دارد که از یک برج بسیار بلند، چقدر از آن واقعا «قابل استفاده» است ؟ سازمان CTBUH (شورای ساختمان های بلند و مسکن شهری) به تازگی اطلاعاتی راجع به ساختمان های بلند و مقدار قابل استفاده آن ها را منتشر کرده است که نتایج جالبی بدست می دهد. براساس محاسبات این سازمان مقدار قابل استفاده از یک برج با فرمول زیر بدست می آید :
تفاضل ارتفاع آخرین طبقه قابل استفاده انسانی و ارتفاع کامل ساختمان از لحاظ معماری

با در نظر این فرمول، درصد میزان غیرقابل استفاده ساختمان های بلند بدست می آید که به طرز شگفت آوری باور نکردنی جلوه می کند. این سازمان ساختمان ها را براساس مقدار ارتفاع آن ها دسته بندی کرده است. ساختمان هایی با ارتفاع بیش از ۳۰۰ متر، Supertall یا بسیار بلند و ساختمان هایی با ارتفاع بیش از ۶۰۰ متر، Megatall یا بسیار بسیار بلند در نظر گرفته می شوند. براساس اطلاعات منتشر شده تا ماه جولای سال ۲۰۱۳، تنها ۲ ساختمان Megatall و ۷۲ ساختمان Supertall در جهان وجود دارد. برای مثال ساختمان Empire State در آمریکا با ۳۷۳ متر ارتفاع یک ساختمان Supertall و برج الخلیفه در دبی با ۸۲۸ متر ارتفاع، یک ساختمان Megatall به حساب می آید. در تصویر زیر لیست بلندترین ساختمان های جهان (در حال حاضر) به همراه درصد غیرقابل استفاده آن ها آمده است.




از بین ۱۰ ساختمان بلند جهان، ۲ ـتای آن ها در دبی واقع شده است. میزان غیرقابل استفاده برج الخلیفه، ۲۴۴ متر است که به تنهایی برابر با یازدهمین برج بلند در اروپا می باشد! در سوی دیگر برج العرب بیشترین درصد غیرقابل استفاده در بین بلندترین ساختمان های جهان با ۳۶% را داراست. مقدار غیر قابل استفاده برج العرب حدود ۱۲۴ متر و کل ارتفاع این برج، ۳۲۱ متر است. بنابر آخرین اطلاعات جمع آوری شده، به طور میانگین در کشور امارات متحده عربی، ۱۹% از ارتفاع ساختمان های بلند، غیرقابل استفاده می باشد. در مقایسه با کشورهای دیگر، این عدد در مقام اول قرار می گیرد.

 

helipad

عضو جدید
ضرورت ساخت پد هلیکوپتر بر روی ساختمان های بلند

ضرورت ساخت پد هلیکوپتر بر روی ساختمان های بلند

بر اساس ضوابط ارایه شده در سالهای اخیر، طراحان و سازندگان ساختمان­های بلند مرتبه (بالای 16 طبقه) ملزم به طراحی و احداث جایگاه هلیکوپتر (HeliPAD)، بر روی برج­ها، با هر نوع کاربری می­باشند. چنین ضرورتی در کنار عدم وجود اطلاعات فنی کافی در زمینه، تعیین محل مناسب استقرار جایگاه بر روی برج، تعیین بالگرد طرح، طراحی فرم مناسب، ابعاد مورد نیاز، نحوه صحیح بارگذاری سازه­ای و ... گاهاً ابهامات زیادی برای طراحان و کارفرمایان به همراه دارد.
در این راستا، شرکت طرح و فن­آوری معمار رای (ArchiVision) در بخش تحقیق و توسعه با تمرکز بر ایجاد خلاقانه محصولات مبتنی بر فناوری­های نوین و با همکاری کارشناسان متخصص، موفق به طراحی و ساخت پد بالگرد (HeliPAD)، با استفاده از سیستم­های کاملاً پیش­ساخته و سبُک فلزی شده است. طی سالهای اخیر با مطالعه و بررسی آیین‌نامه‌های بین‌المللی در زمینه احداث پدهای بالگرد (خصوصاً به منظور احداث بر روی ساختمان‌های بلند مرتبه)، شرایط ساخت اینگونه جایگاه‌ها را به صورت یک محصول مبتنی بر استانداردهای بین‌المللی مهیا نموده است. با توجه به اینکه در مسیر طراحی این محصول نکات فنی و ضوابط متعدد مورد نیاز ساخت پدهای بالگرد به تفصیل لحاظ شده است، سازه ایجاد شده معیارهای مورد نظر گروه­های مختلف از جمله سازمان آتش­نشانی، سازمان هواپیمایی کشور و شهرداری را تامین نموده و حائز دریافت تاییدیه و مجوزهای لازم می­باشد.

HELIPAD-01.jpg
 
آخرین ویرایش:

معمار ایرانی

عضو جدید
چگونه می توانیم یک آسمانخراش را تخریب کنیم؟

چگونه می توانیم یک آسمانخراش را تخریب کنیم؟

چگونه می توانیم یک آسمانخراش را تخریب کنیم؟


آسمانخراش ها بیش از 150 سال است که در آسمان رخنه کرده اند ولی اکنون به این ساختارهای عظیم دیگر نیازی نداریم و می بایست آنها را جایگزین کنیم. شما چگونه با چنین چیزی برخورد می کنید؟



اختصاصی معماری نیوز: آنها در بالای شهرهای جهان اوج می گیرند در حالی که به عنوان سمبل هایی از قدرت و توانگری ساخت بشر می درخشند ولی گاهی اوقات چیزی که بالا می رود می بایستی به پایین فرو ریزد.

هنگامی که آسیب می بینند یا دیگر به آنها توجهی نمی شود یا بیش از هدف اصلی خود به حیات ادامه می دهند، این ساختمانهای بسیار بلند می بایست تخریب شده و با خاک یکسان شوند. اما انجام این کار یک کار بسیار پیچیده است و چنانچه آسمانخراش ها بلندتر و بلندتر می شوند، عملیات پایین آوردن آنها به صورت فزاینده ای پیچیده می شود. تقریباً هرکس فیلم های تماشایی و جذاب تخریب برج ها را توسط مواد منفجره دیده است.


مهارت فرو ریختن ساختمانی بلند بر روی خودش که به انفجار داخلی معروف می باشد، یک تخصص بسیار پیچیده است. در مناطق با تراکم ساخت بالا که ساختمان های بلند گرایش به توسعه دارند، این تخریب ها به طور کلی مجاز نمی باشد.در نتیجه، مهندسین می بایست با روشهای بسیار مبتکرانه ای سازه های بلند را تخریب کنند.

مایکل تیلور، مدیر اجرایی انجمن ملی تخریب که نشاندهنده پیمانکاران و متخصصان آمریکایی در این صنعت می باشد، اظهار نظر می کند که نوعی هنر و دانش در تخریب وجود دارد.

یکی از تکنیک های پیچیده تر که پیشگام آن شرکت ساختمانی کاجیما در سال ۲۰۰۸ در ژاپن می باشد، شامل از بین بردن طبقۀ پایینی و پایین آمدن ساختار بالای آن توسط جک های هیدرولیکی کنترل شده با کامپیوتر می باشد.

فیلم صحنۀ آهستۀ این سیستم باعث می شود چنان به نظر رسد که یک ساختمان ۲۰ طبقه در حال فرو رفتن در زمین است. توسعه دهندگان می بایست در آینده حتی بصورتی خلاقانه تر بیندیشند. برج خلیفه در دبی، بزرگترین آسمانخراش جهان در ارتفاع ۲۷۲۲ فوت(۸۲۹ متر) بسیار بلندتر از هر چیزی که قبلاً برپا شده، می باشد.

بلندترین برجی که تا به حال به صورت مسالمت آمیز تخریب شده، ساختمان ۴۷ طبقه ای با ۶۱۲ فوت (۱۸۷ متر) ارتفاعی سینگر در نیویورک می باشد که به صورتی دستی در میان سال های ۱۹۶۷ و ۱۹۶۸ به پایین کشیده شد.


اینکه دقیقاً چگونه کسی به سمت تخریب گونه های جدید سازه های بسیار بلند و مگااستراکچر مانند برج خلیفه خواهد رفت، نامشخص است. آنتونی وود، مدیر اجرایی شورای ساختمان های بلند و زیستگاه شهری می گوید : پاسخ کوتاه این است که ما نمی دانیم.

با این حال، کارشناسان تخریب در از بین بردن ساختمان های بلند از محصولی قدیمی تر تجربۀ گسترده ای دارند. در حال حاضر، ساختمان ها در مناطق شهری متراکم مرکز شهر گرایش به تخریب به صورت دستی دارند.

چندین راه برای انجام این کار وجود دارد :
یک روش شامل تیمی از مهندسین می باشد که ساختمان را از بالا به پایین طبقه به طبقه تخریب می کنند. با این حال، آتش سوزی یا آسیب ساختاری ممکن است این روش را نا امن جلوه دهد. در عوض، کارگران تخریب از بیل مکانیکی با بازوی بلند جهت به پایین کشیدن طبقات بالایی می توانند استفاده کنند.

پس از زمین لرزه های نیوزلند در سال ۲۰۱۰ و ۲۰۱۱، وسیله ای ۶۵ متری(۲۱۳ فوتی) از این نوع ملقب به "پنجه های چشمک زن" از انگلستان وارد شد تا کلیساهای مسیحی بلند مرتبه آسیب دیده را به پایین بکشد. متناوباً در صورتی که دیوار خارجی یک تیغه باشد، جزیی از سازه نمی باشد ولی پوشش خارجی که معمولاً از شیشه می باشد، می تواند توسط یک جرثقیل در زمانی که داخل تخلیه و تخریب شده به درون کشیده شود. در برخی شهرها، شاید انفجار ساختمان همچنان مجاز باشد.

اصطلاح انفجار داخلی، یک اسم بی مسمی می باشد. در واقع این تکنیک شامل قرارگیری استراتژیک مواد منفجره برای از بین بردن سازه حایل ساختمان می باشد تا اینکه ساختمان را در خود فرو می ریزد و موجب کمترین خسارت ممکن به محیط اطراف می شود. نتیجه سریع و دارای منظره ای تماشایی می باشد به طوری که معمولاً یک انفجار داخلی، ۸ ثانیه طول می کشد.


فیلم چنین عملیاتی، مانند تخریب مرکز خرید ۲۹ طبقه ای هارسون در دیترویت میشیگان، بلندترین ساختمانی که تا به حال با انفجار داخلی تخریب شده است موجود است.

با این حال انجام چنین تخریبی نیازمند آماده سازی بسیار دقیق است. این کار می تواند تا مدت ۶ ماه برای بررسی سازه و آماده سازی آن جهت انفجار توسط از بین بردن دیوارهای باربر، تضعیف سازه های نگهبان و جاسازی مواد منفجره به طول بیانجامد. پاکسازی نخاله های بعد از انفجار می تواند تا دو ماه طول بکشد.

همچنین، اگر چیزی اشتباه باشد، نتیجه می تواند خطرناک و فجیع باشد. در سال ۱۹۹۷در طول انفجار بیمارستان سلطنتی کنبرا در استرالیا توسط مصالح پرتابی نه تن زخمی شده و یک دختر ۱۲ ساله کشته شد.


هنگامی که کارها به درستی انجام شود، این تخریب ها با درجۀ بالایی از دقت حاصل خواهند شد. طبق اظهارات تیلور، انفجار سالن مرکز شهری اورلاندو در سال ۱۹۹۱ که در فیلم اسلحۀ مرگبار ۳ به نمایش در آمده بود، حتی بدون شکستن یک پنجرۀ ساده از ساختمان کناری با ۴ فوت فاصله حاصل شده بود.

تیلور بر این باور است که نمایش انفجار چیزی در برابر جمعیت فراوانی از تماشاچیان مرتباً توسط سیاستمداران و توسعه دهندگان منع شده است به خصوص در مورد پروژه های خانه سازی عمومی بلند مرتبه منفور.

او می گوید : بگذارید تأثیر سیاسی این کار را فراموش نکنیم. آنها خطاب به مردم می گویند که این یک استراتژی عمومی شکست خورده می باشد. ما در حال تغییر هستیم.

تا حدی به همین دلیل است که انفجارات گرایش دارند تا در مناطق محروم شهری اتفاق بیفتند. اگرچه، تعدادی از آسمانخراش ها به طور قابل ملاحظه ای در جاهایی مثل منهتن و شیکاگو، جایی که اولین سازه های چند طبقۀ این چنینی ظاهر شده و علیرغم حضور آنها با ما از اواخر قرن ۱۹، تخریب شده اند.


طبق اظهارنظر کرول ویلیس، خالق موزه آسمانخراش در نیویورک، یک توجیه اقتصادی مناسب برای این وجود دارد. در روزهای ابتدایی ساخت و سازهای ساختمان های بلند مرتبه، تنها چند قانون برنامه ریزی وجود داشت.

در شهر طراحی شدۀ او، این قوانین در سال ۱۹۱۶ و دوباره در سال ۱۹۶۱ با معرفی محدودیت هایی از محوطه های همکف تغییر کرد. او اظهار می کند : شما آسمانخراش ها را تخریب نمی کنید بلکه آنها را بازسازی یا دوباره هدف گذاری می کنید. برخی از این بازیازیها تغییری اساسی ایجاد کرده اند.

در سال ۲۰۰۷، ۱۰ سال پس از بالا رفتن اولیۀ برج صلیبی آبی شیلد در شیکاگو،مهندسین شروع به افزودن ۲۴ طبقه به ۳۳ طبقه کردند.

بلندترین ساختمان فرانسه، Tour Firstدر پاریس، افزایش ۶۶ متری(۲۱۶ فوتی) در ارتفاع در یک بازسازی کامل در سال ۲۰۱۱ داشت.

وود کسی که تحقیقات گسترده ای در این زمینه داشته اظهار می کند : مشکل اینجاست که هیچ کس به طور قطع نمی داند که انتظار زندگی از ساختمان بلند چیست. ولی نظر شخصی او این است که هیچ دلیلی برای اینکه چرا آسمانخراش ها نمی توانند به صورتی نامعین دوباره بازسازی شوند، وجود ندارد. او لظهار می کند : آنها نیاز دارند تا به گونه ای طراحی شوند تا هیچ گاه تخریب نشوند، چنانچه چرخۀ زندگی آنها به جایی که شما خواهید رسید نزدیک باشد. هیچ کس دربارۀ تخریب اهرام سه گانه صحبت نمی کند.

اگر که ممکن باشد، آسمانخراش ها،گرانش زمین را به مبارزه می طلبند. چیزی که بالا می رود لزومی ندارد که روزی به پایین آید.

م:http://memarinews.com
 

DDDIQ

مدیر ارشد
بررسی سیستم لوله در لوله با کلاهک خرپایی در ساختمان های بلند فولادی
http://www.www.www.iran-eng.ir/attachment.php?attachmentid=233144&d=1424853877​
 

پیوست ها

  • 45321`.jpg
    45321`.jpg
    38.3 کیلوبایت · بازدیدها: 0
  • بررسی سیستم لوله در لوله با کلاهک خرپایی در ساختمان ه.pdf
    704 کیلوبایت · بازدیدها: 0
  • Like
واکنش ها: mpb

*FARZAN*

دستیار مدیر کتابخانه الکترونیکی
کاربر ممتاز
تخریب ساختمان با مواد منفجره - مهندسی تخریب

تخریب ساختمان با مواد منفجره - مهندسی تخریب

چگونه یک ساختمان را تخریب میکنند:

شما میتوانید یک دیوار سنگی را با یک پتک تخریب کنید. و یا مثلا برای یک ساختمان ۴-۵ طبقه میتوانید از ماشین آلات ساختمانی و توپ فولادی تخریب کننده استفاده کنید. اما زمانی که بخواهید یک ساختمان بلند را تخریب کنید, مثلا یکش آسمانخراش ۲۰ طبقه ,نیاز است تا از روشهای دیگری استفاده کنید. یکی از این روشها که بسیار هم مورد استفاده قرار میگیرد, منفجر کردن ساختمان است. زمانی که اطراف ساختمان مورد نظر, ساختمانهای دیگری وجود داشته باشند که به خاطر انفجار ایجاد شده ممکن است دچار خسارت شوند, از روشی به نام انفجار داخلی استفاده میشود. در این روش محل گیری و مقدار مواد منفجره طوری محاسبه میشوند که ساختمان بر روی قاعده خود فرو بریزد.
برج Barkway Court در لندن در سال ۲۰۰۰ میلادی به روش انفجار داخلی تخریب شد.

در این مقاله خواهیم گفت چگونه عملیات تخریب یک ساختمان پیش میرود و ساختمانهای عظیم در عرض تنها چند ثانیه در میان گرد و غبار فرو میریزند. شاید با دیدن تصاویر این تخریبها احساس کنید کمی بی نظم هستند اما باید بدانید عملیات تخریب یک ساختمان با استفاده از مواد منفجره (معمولا دینامیت) نیازمند برنامه ریزی بسیار دقیقی است تا ساختمان درست در همان محل در نظر گرفته شده فرو بریزد و باعث ایجاد خسارت به همسایه ها نشود. در واقع برای انجام درست این عملیات باید محاسبات بسیار دقیق مهندسی صورت گیرد.
ایده پایه برای تخریب ساختمانها با مواد منفجره کاملا ساده است: اگر شما اعضای باربر ساختمان را در یک نقطه ای از بین ببرید, قسمتهای بالای آن نقطه از ساختمان بر روی قسمتهای پایین آن نقطه ریزش میکنند. حال اگر وزن قسمتهای بالایی به میزان کافی زیاد باشد باعث ریزش قسمتهای پایینی نیز میشوند. در واقع مواد منفجره تنها جرقه شروع هستند و این جاذبه زمین است که ساختمان را تخریب میکند.
به دلیل خالی بودن زمین کناری ساختمان, تخریب به نحوی صورت گرفته است که ساختمان در این زمین ریزش کند
برای یک تخریب امن, نیاز است تیم تخریب پس از بررسی نقشه های سازه ای ساختمان و بازدید از ساختمان, نکات لازم را درباره سیستم پایداری سازه جمع آوری کنند. پس از این مرحله اطلاعات خام بدست آمده در اختیار متخصصین مواد منفجره قرار میگیرد. آنها با توجه به اطلاعات خام و همچنین تجربه های قبلی خود درباره ساختمانهای مشابه, تصمیم میگیرند از چه مواد منفجره ای, به چه میزانی و در کجا استفاده کنند تا ساختمان کاملا کنترل شده ریزش کند. گاهی حتی لازم میشود مدل ۳ بعدی ساختمانها در کامپیوتر طراحی شوند تا قبل از انجام عملیات تخریب, تحلیلهای لازم صورت بگیرند.
تخریب ساختمان به نحوی است که آوارها به سمت مرکز ساختمان ریزش میکنند
گفته شد اگر دور تا دور ساختمان همسایه ها باشند باید تخریب به نوعی باشد که ساختمان تنها بر روی قاعده خود ریزش کند. که البته تنظیم چنین انفجاری کاری بسیار دشوار خواهد بود. به همین دلیل اگر در کنار ساختمان فضای خالی وجود داشته باشد (مثلا فضای پارکینگ بیرونی و …) تخریب به نوعی انجام میشود که ساختمان در این زمین خالی ریزش کند. برای اینکه ساختمان به یک سمت مشخصی ریزش کند باید ابتدا ستونهای آن سمت تخریب شوند. یعنی مثلا اگر میخواهیم ساختمان به سمت شمال فرو بریزد پس باید ابتدا ستونهای شمالی ساختمان از بین بروند. درست مثل زمانی قطع کردن درخت با تبر.

حال اگر بخواهیم ساختمان انفجار داخلی داشته باشد (یعنی تنها بر قاعده خود فرو ریزد) باید ستونها طوری از بین بروند که با تخریب هر کدام از آنها, سطح بارگیر آنها به سمت مرکز ساختمان ریزش کند. به همین دلیل معمولا ستونهای میانی ساختمان ابتدا تخریب میشوند و با فاصله چند ثانیه از آن ستونهای کناری تخریب میشوند. این کار باعث میشود ساختمان به سمت مرکز ساختمان ریزش کند.
مواد منفجره دور ستون قرار داده میشود و به وسیله یک فیوز الکتریکی این مواد منفجر میشوند.





منبع:civiltect.com
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:
بالا