ساختمان های بلند هنگامی که از ارتفاعی مشخص عبور کنند نیاز مند استفاده از هسته برسی ، دیوار برشی و سازه هایی خاص می شوند.در ادامه به بررسی این گونه سازه ها می پردازیم.
سازه های متداول برای ساختمان های 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 . به علاوه 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 می گردد. 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 توسط نرم افزارها
- · 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 تاکید 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 نماکاری نمای اصلی نمی گردد.
- سیستم دیوار طولی که شامل دیوارهای خطی موازی طول ساختمان می باشد از این رو دیوار نمای اصلی را تشکیل می دهد.
- سیستم دو طرفه که شامل دیوارهای موازی عرض و طول ساختمان می باشد.
سازه هسته برشی :
سیستم دیوار خطی باربر 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 هیچ گونه محدودیتی وجود نداشته باشد.
سیستم های فاصله گذاری و خرپای متناوب :
در این بخش اساسا تیرهای هم ارتفاع طبقه که دهانه ها را در جهت کوتاه ساختمان می پوشاند مورد نظر 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 توپر 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 فوقانی و هم در تار تحتانی شان نگه می دارند. فضای آزادی که در طبقات 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
تغییر شکل حالت خمش دیوار برشی :
دیوار برشی ممکن است یک دیوار بتنی توپر یا یک خر پای فولادی قائم باشد.این دیوار برشی ممکن است یک هسته داخلی،دیوار های داخلی،دیوار های داخلی موازی و یا یک دیوار نمایی باشد. دیوار برشی مانند یک تیر طره ای قائم عمل می کند و مانند آن خم می شود. توجه کنید که شیب منحنی تغییر شکل در بالای ساختمان حداکثر می باشد و این دلالت بر این قسمت ساختمان دیوار برشی در ایجاد سختی کمترین سهم را دارد.
تاثیر متقابل قاب و هسته برشی :
برای یافتن اثر متقابل قاب و دیوار برشی تغییر شکل های دو حالت فوق را با هم جمع می کنیم که یک منحنی s کشیده حاصل می شود. به علت خصوصیات تغییر شکلی مختلف دیوار برشی و قاب، دیواربرشی به وسیله قاب در قسمت بالای ساختمان به عقب کشیده می شود و در قسمت پایین ساختمان به جلو رانده می شود. از این رو برش ناشی از باد (یا زلزله) در قسمت بالای ساختمان اساساً به وسیله قاب و در قسمت پایین ساختمان اساسا به وسیله دیوار برشی گرفته می شود.
این فایل شامل ۳۰ اسلاید میباشد.
دانلود مستقیم از سایت میهن بنا:
