تحقیق سازه های نوین در معماری 36 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 37

سازه های کابلی

سیم های فلزی، رشته ها و میله های باریک مثال هایی از اعضای کششی هستند که رفتاری مانند کابل ها دارند. ساده ترین مثال از یک سازه کششی وزنه ای آویزان از یک کابل می باشد. وزنه دقیقا درامتداد نقطه اتصال کابل در حالت سکون قرار م یگیرد در حالی که کابل بین نقطه اتصال و وزنه به صورت کششی در یک خط مستقیم قرار گرفته است.

یک ترکیب کاربردی تر، سازه ای کابلی مابین دو تکیه گاه برای تحمل باری معلق در وسط دهانه می باشدد در زیر چنین باری از وسط خط می شود و هر بار وارده ناچیز است. کابل شکل v به خود می گیرد. نیروی کششی درکابل نزدیک بوده و شیب کابل هم زیاد باشد، نیروی کششی در کابل تقریبا برابر نصف بار وارده خواهد بود(هر طرف کابل نصف بار را تحمل می کند) بر عکس اگر تکیه گاهها از هم دور باشند و شیب کابل نیز کم باشد نیروی کشش در کابل به مراتب بیشتر از حالت قبل خواهد بود.

برای درک بهتر چنین مثالی، نیروهای عکس العمل هر یک از تکیه گاهها را در نظر بگیرید. به یادآورید که یک نیرو را می توان به وسیله مولفه های موثر آن در جهت عمودی و افقی معرفی نمود. مولفه های عمودی عکس العمل ها در اینکه باروارده p در وسط دهانه قرار دارد، هر یک از مولفه های عمودی نیروی عکس العمل برابر p/2 می گردد. با توجه به اینکه کابل شیب دار است(عمودی نیست)یک نیروی رانشی افقی در هر یک از تکیه گاهها به وجود می آید که تمایل دارد تکیه گاهها را به هم نزدیک کند. این مولفه افقی نیروی عکس العمل است تا زمانی که مولفه عمودی نیروی عکس العمل در هر یک از تکیه گاهها در همان حالت صرفنظر از شیب کابل قرار دارد مولفه افقی نیروی عکس العمل با شیب کابل متفاوت خواهد بود. اگر شیب از حالت عمودی به حالت نیمه افقی نزدیک شود مولفه افقی نیروی عکس العمل از صفر به بی نهایت خواهد رسید. نیروی کشش در کابل معمولا برابر بر آیند مولفه های عمودی و افقی نیروی عکس العمل است.

در مثال بالا اگر بار وارده خارج از مرکز وارد شود، تکیه گاهها مولفه های عمودی متفاوت ولی مولفه های افقی برابر خواهند داشت (مولفه های افقی باید برای رسیدن به حالت تعادل برابر باشند) نیروی کششی در کابل در یک از دو قسمت متفاوت است و برابر جمع جبری نیروهای عکس العمل افقی و عمودی در هر طرف خوهد بود.

کابل هایی که بار یکنواخت برطول آنها وارد می شود زنجیره وار نامیده می شوند، این سیستم به طور مجزا مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.

کابل ها می توانند دارای تکیه گاه در وسط دهانه باشند و برای حمل بارهای وارد بر انتهای یک میله یا عضو کششی به کار روند. به طور معمول کابل های اضافی برای ایستایی هر یک از دو انتها به کار برده می شوند. این حالت مشابه بادبان هایی است که در قایق ها و برای حفاظ تعادل آن به کار می رود. در قایق های بادبانی، هدف اصلی ممانعت از واژگون شدن دکل و ایجاد یک تکیه گاه میانی(میله های رابط که پخش کننده نامیده می شوند) برای جلوگیری از کمانش است. در ساختمان ها، هدف مهارکردن سقف (به عنوان همان میله یا عضو خمشی) به وسیله کابل از بالای دکل نگهدارنده است.

ساختمان های مهار شده با کابل، دهانه های افقی را به وسیله کابل های قطری که از یک تکیه گاه بلندتر آویزان هستند می پوشانند. به کاربردن اصطلاح کابل در این حالت به طور معمول شامل عناصر انعطاف پذیر (کابل) وصلب (میله) می گردد. (این سیستم از سازه های زنجیره واره مانند کابل های در یک پل متعلق متفاوت بوده و در بخش های بعدی مورد بحث قرار می گیرند. غالب سیستم های مهار شده با کابل به گونه ای طراحی می شوند که دکل های نگهدارنده آنها با اتصال صلب به پی متصل شده اند. برای ایجاد مقاومت جانبی اضافی در برابر رانش، کابل های اضافی در جهات مختلف کشیده می شوند. در سازه های بزرگ، اقتصادی ترین روش استفاده از مهارهای متقارن در اطراف دکل های قائم است. وجود تقارن بارهای افقی روی دکل را متعادل کرده و خمش را به حداقل می رساند.

مطالعات موردی:

هنگامی که یک اتصال سازه ای قابل مشاهده است بیان کننده ویژگی ها و مشخصات سازنده آن می باشد.

پت سنتر Patvanter

پت سنتر(1986: پرینستون، نیوجرسی، مهندس معمار: ریچارد راجرز و همکاران ، مهندس سازه: اوو آروپ و همکاران) مرکز تحقیقات در زمینه فن آوری P,A. است و با هدف ایجاد حداکثر انعطاف پذیری در ارتباط داخلی، گردش فعالیت ها واستفاده از فضاها به عنوان دفاتر، آزمایشگاه ها سرویس های خدماتی طراحی شده بود. چنین هدفی با استفاده از یک شبکه وسیع سازه ای از فضاهای آزاد بدون ستون تامین گردید. سازه نمایان و آشکار این ساختمان کاملا با نظرات کارفرما برای یک حضور بصری قوی، گرایش به فن آوری جدید را مورد تاکید قرار می دهد. طراح با ایجاد سازه ای که با تاکید بسیار بیان کننده عملکرد سازه ای طرح در بخش خارجی ساختمان می باشد

تحقیق سازه های نوین در معماری 36 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 37

سازه های کابلی

سیم های فلزی، رشته ها و میله های باریک مثال هایی از اعضای کششی هستند که رفتاری مانند کابل ها دارند. ساده ترین مثال از یک سازه کششی وزنه ای آویزان از یک کابل می باشد. وزنه دقیقا درامتداد نقطه اتصال کابل در حالت سکون قرار م یگیرد در حالی که کابل بین نقطه اتصال و وزنه به صورت کششی در یک خط مستقیم قرار گرفته است.

یک ترکیب کاربردی تر، سازه ای کابلی مابین دو تکیه گاه برای تحمل باری معلق در وسط دهانه می باشدد در زیر چنین باری از وسط خط می شود و هر بار وارده ناچیز است. کابل شکل v به خود می گیرد. نیروی کششی درکابل نزدیک بوده و شیب کابل هم زیاد باشد، نیروی کششی در کابل تقریبا برابر نصف بار وارده خواهد بود(هر طرف کابل نصف بار را تحمل می کند) بر عکس اگر تکیه گاهها از هم دور باشند و شیب کابل نیز کم باشد نیروی کشش در کابل به مراتب بیشتر از حالت قبل خواهد بود.

برای درک بهتر چنین مثالی، نیروهای عکس العمل هر یک از تکیه گاهها را در نظر بگیرید. به یادآورید که یک نیرو را می توان به وسیله مولفه های موثر آن در جهت عمودی و افقی معرفی نمود. مولفه های عمودی عکس العمل ها در اینکه باروارده p در وسط دهانه قرار دارد، هر یک از مولفه های عمودی نیروی عکس العمل برابر p/2 می گردد. با توجه به اینکه کابل شیب دار است(عمودی نیست)یک نیروی رانشی افقی در هر یک از تکیه گاهها به وجود می آید که تمایل دارد تکیه گاهها را به هم نزدیک کند. این مولفه افقی نیروی عکس العمل است تا زمانی که مولفه عمودی نیروی عکس العمل در هر یک از تکیه گاهها در همان حالت صرفنظر از شیب کابل قرار دارد مولفه افقی نیروی عکس العمل با شیب کابل متفاوت خواهد بود. اگر شیب از حالت عمودی به حالت نیمه افقی نزدیک شود مولفه افقی نیروی عکس العمل از صفر به بی نهایت خواهد رسید. نیروی کشش در کابل معمولا برابر بر آیند مولفه های عمودی و افقی نیروی عکس العمل است.

در مثال بالا اگر بار وارده خارج از مرکز وارد شود، تکیه گاهها مولفه های عمودی متفاوت ولی مولفه های افقی برابر خواهند داشت (مولفه های افقی باید برای رسیدن به حالت تعادل برابر باشند) نیروی کششی در کابل در یک از دو قسمت متفاوت است و برابر جمع جبری نیروهای عکس العمل افقی و عمودی در هر طرف خوهد بود.

کابل هایی که بار یکنواخت برطول آنها وارد می شود زنجیره وار نامیده می شوند، این سیستم به طور مجزا مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.

کابل ها می توانند دارای تکیه گاه در وسط دهانه باشند و برای حمل بارهای وارد بر انتهای یک میله یا عضو کششی به کار روند. به طور معمول کابل های اضافی برای ایستایی هر یک از دو انتها به کار برده می شوند. این حالت مشابه بادبان هایی است که در قایق ها و برای حفاظ تعادل آن به کار می رود. در قایق های بادبانی، هدف اصلی ممانعت از واژگون شدن دکل و ایجاد یک تکیه گاه میانی(میله های رابط که پخش کننده نامیده می شوند) برای جلوگیری از کمانش است. در ساختمان ها، هدف مهارکردن سقف (به عنوان همان میله یا عضو خمشی) به وسیله کابل از بالای دکل نگهدارنده است.

ساختمان های مهار شده با کابل، دهانه های افقی را به وسیله کابل های قطری که از یک تکیه گاه بلندتر آویزان هستند می پوشانند. به کاربردن اصطلاح کابل در این حالت به طور معمول شامل عناصر انعطاف پذیر (کابل) وصلب (میله) می گردد. (این سیستم از سازه های زنجیره واره مانند کابل های در یک پل متعلق متفاوت بوده و در بخش های بعدی مورد بحث قرار می گیرند. غالب سیستم های مهار شده با کابل به گونه ای طراحی می شوند که دکل های نگهدارنده آنها با اتصال صلب به پی متصل شده اند. برای ایجاد مقاومت جانبی اضافی در برابر رانش، کابل های اضافی در جهات مختلف کشیده می شوند. در سازه های بزرگ، اقتصادی ترین روش استفاده از مهارهای متقارن در اطراف دکل های قائم است. وجود تقارن بارهای افقی روی دکل را متعادل کرده و خمش را به حداقل می رساند.

مطالعات موردی:

هنگامی که یک اتصال سازه ای قابل مشاهده است بیان کننده ویژگی ها و مشخصات سازنده آن می باشد.

پت سنتر Patvanter

پت سنتر(1986: پرینستون، نیوجرسی، مهندس معمار: ریچارد راجرز و همکاران ، مهندس سازه: اوو آروپ و همکاران) مرکز تحقیقات در زمینه فن آوری P,A. است و با هدف ایجاد حداکثر انعطاف پذیری در ارتباط داخلی، گردش فعالیت ها واستفاده از فضاها به عنوان دفاتر، آزمایشگاه ها سرویس های خدماتی طراحی شده بود. چنین هدفی با استفاده از یک شبکه وسیع سازه ای از فضاهای آزاد بدون ستون تامین گردید. سازه نمایان و آشکار این ساختمان کاملا با نظرات کارفرما برای یک حضور بصری قوی، گرایش به فن آوری جدید را مورد تاکید قرار می دهد. طراح با ایجاد سازه ای که با تاکید بسیار بیان کننده عملکرد سازه ای طرح در بخش خارجی ساختمان می باشد

تحقیق سازه و انواع آن 29 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 28

سازه وانواع آن

یک سازه مهندسی هر مجموعه ای از اعضای متصل به هم است که برای تحمل وانتقال مطمئن بارهای ( نیروهای )‌وارده به کار گرفته می شود. به طور معمول سازه به تکیه گاه ( یا تکیه گاههایی )‌ارتباط می یابد.

بدیهی است که یک سازه به منظور برآورد نیاز انسان طراحی و ساخته می شود از این رو باید از مقاومت واستحکام کافی برخوردار باشد به سخن دیگر سازه دستگاهی است که نیروهای وارده را تحمل کرده وبه محیط انتقال می دهد و ضمن این تحمل و انتقال مشخصات هندسی و مکانیکی خود را تاح دودی حفظ می نماید.

بنابراین یک سازهء ‌مناسب نباید در اثر بارهای وارده فرو ریزد ویا شکل هندسی اش به اندازه ای تغییر نماید که دیگر مورد استفاده نباشد. بااین تعریف گسترده سازه های بی شماری را می توان نام برد از آنجا که معرفی همهء سازه های موجود ممکن نیست دراینجاتنها به آوردن نام چند سازه از جمله ساختمانهای مسکونی ،‌کارخانه ها ، سدها . پلها زیر دریاییهای هواپیماها کشتیها ورزشگاهها و دستگاههای مکانیکی بسنده می شود.

نظر به کاربری متفاوت سازه ها آنها را به شکلهای گوناگونی می سازند هر سازه پیچیده را می توان از به هم پیوستن چند شکل ساده به دست آورد دراینجا توجه خواننده را به این نکته جلب می نماید که یک عامل بسیار مهم در چگونگی تحمل بار و پخش نیروهای دالخی شکل سازه است . شکل واقعی سازه با مطلوب سازی به صورت الگوی سادهای در می آید و سپس به تحلیل به کار گرفته می شود.

به طور کلی سازه ها را به دو گروه : رشته ای یا خطی و پیوسته دسته بندی می نمایند سازه های رشته ای از عضوهای باریک تشکیل می شوندوبه صورتهای یک دو ویا سه بعدی طراحی می گردند.

ویژگی اصلی عضوهای رشته ای این است که ابعاد مقاطع آنها در برابر طولشان بسیار کوچک می باشد. یادآوری می گردد که عضوهای رشته ای به دو صورت مستقیم ویا خمدار به کار میروند. سازه های رسیمانی قوسی خرپایی ، تیری قابی و شبکه ای چند نمونه از سازه های رشته ای هستند که شکل آنها در زیر نشان داده شده است .

مقاومت سازه های ریسمانی به دلیل انعطاف پذیری در برابر خمش ناچیز است و در نتیجه این گونه سازه ها فقط توانایی تحمل نیروهای کششی را دارند. از سازه های ریسمانی هنگامی که هدف انتقا لویا تحمل بار کششی باشد استفاده می شود.

از موارد کاربرد آنها می توان پلهای معلق خطوط انتقال نیرو و سیمهای مهار برجهای بلند را نام برد. در یک پل معلق وزن پل و بارهای وارد بر آن توسط سازه ریسمانی به تکیه گاههای پل منتقل می شود.

از سوی دیگر قوسها سازه هایی سخت اند و شکل خمدار آنها چنانکه در مورد سازه های ریسمانی ملاحظه شد تابع بار وارده نیست. هرچند سازه های قوسی توانایی تحمل بارهای کششی برشی و خمشی را دارند با وجود این سازه های مزبور بویژه در مواردی که از رانش تکیه گاههایشان جلوگیری می شود نیروهای فشاری را با شایستگی بیشتری تحمل می نمایند.

به طور کلی از سازه های قوسی در مواردی استفاده می گردد که بارهای وارده باید بیشتر به صورت فشاری ( تا برشی و خمشی )‌تحمل شوند وافزون بر این کاستن از لنگر خمشی مقاطع سازه نیز مورد نظر باشد. اگر قوسی دارای هیچ گونه لنگر خمشی نباشد و در مقاطع آن تنها نیروهای فشاری و بر شی موجود باشد به آن قوس مطلوب (‌ایده آل ) گویند.

یک نمونه قوس مطلوب هنگامی است که سازه به شکل سهمی درجه دوسه مفصلی اختیار گردد و بار قائم وارد بر آن یکنواخت باشد . باید آگاه بود در حالت کلی شکل قوسهایی که پلها را حمایت می کنند. نزدیک به سهمی اختیار می شود چرا که بار پل تقریبا به طور یکنواخت و با شدتی ثابت به قوسها وارد می گردد.

خرپاها عضوهای میله ای باریک مستقیم دارند که در دو انتها توسط چوش پرچ پیچ و بارها تنها در محل اتصال عضوها (‌گره )‌به خرپا وارد گردند و مفصلهای خرپا بدون مالش باشند.

با وجود آنکه عملا در مفاصل خرپاها به مقدار کمی اصطکاک وجود دارد با این حال فرض مطبور تحلیل را آسان می نماید و تنها خطای ناچیزی را در محاسبات وارد می سازد.

دراین شرایط عضوهیا خرپا فقط نیروی محوری ( فشاری یا کششی)‌تحمل خواهند نمود هرچند این سازه های به شکلهای گوناگون ساخته می شوند با وجود این خرپاها بیشتر از اجزای مثلثی تشکیل می گردند .

به دلیل مقاومت خوب خرپاها در برابر خیز در مکانهایی که دهانه بین تکیه گاهها به طور نسبی زیاد باشد برای انتقال بارها به تکیه گاهها از سازه های خرپایی استفاده می شود. به عنوان نمونه سازه های خرپایی در پاره ای از پلها سقفهای کارگاهها و تالارها به کار می روند.

گونه دیگری از سازه ها که کاربردی فراوان دارند تیرها هستند. سازها های تیری بارهای جانبی وارده رااز طریق خمشی که در آنهاایجاد می شود تحمل می کنند بارهای وارد بر تیر در مقاطع مختلف آ“‌لنگر خمشی ایجاد می نمایند و تیر با تحمل این لنگر بارها را به تکیه گاهها انتقال می دهد لنگر خمشی یاد شده در یکسوی محور خنثای مقطع نیروهای فشاری و در سوی دیگر آن ‌نیروهای کشی ایجاد می نماید افزون بر لنگر خمشی در حالت کلی نیروهای برشی ومحوری نیز در مقاطع تیرها به وجود می آیند برخلاف خرپاها سازه های تیری از نظر ارتفاع جای زیادی نمی گیرند و در واقع بسیار فشرده هستند به همین

تحقیق درمورد سازه های متداول برای ساختمانهای بلند 15 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

سازه های متداول برای ساختمانهای بلند

سیستم های لوله ای در سازه برج

در طرح سازه های بلند اخیرا ایده جدیدی ارائه شده است که موسوم به سیستم لوله ای می باشد. در حال حاضر در چهار مورد از پنج ساختمانی که بلندترین ساختمان های دنیا می باشند از این روش استفاده شده است. این ساختمان ها عبارتند از، ساختمان هنکاک برج سیرز و ساختمان استاندارد اویل در شیکاگو و ساختمان مرکز تجارت دنیا در نیویورک . بازده سازه ای سیستم های لوله ای به قدری زیاد می باشدکه در اکثر موارد مقدار مصالح سازه ای مصرف شده برای هر فوت مربع کف (یا سقف) قابل مقایسه با مقدار مصالح مصرف شده در ساختمان های قابی متداول به ارتفاع نصف می باشد.

در طرح لوله ای فرض می شود که عناصر سازه ای پیرامونی ساختمان در مقابل بارهای جانبی همچون یک تیر با مقطع صندوقی (جعبه ای) تو خالی که از زمین طره شده است عمل کند. چون دیوارهای خارجی تمام یا بیشتر بار جانبی را تحمل می کنند، مهار بندی های قطری یا دیوارهای برشی داخلی پر هزینه حذف می گردند.

دیوارهای لوله از ستون هایی تشکیل می شوند که به فواصل کم در مجاورت یکدیگر در اطراف محیط ساختمان قرار می گیرند و به یکدیگر با تیرهای با عمق زیاد که در بالا و پایین آنها سوراخ های پنجره قرار دارند متصل می شوند. این سازه نمایی همچون دیواری با سوراخ های متعدد به نظر می رسد. سختی دیوار نما را می توان با افزودن مهار بندی های مورب (قطری) که اثر خر پا مانند ایجاد می کنند زیاد تر نمود. صلبیت لوله چنان زیاد است که در مقابل بارهای جانبی به صورت یک تیر طره ای عمل می کند. لوله خارجی می تواند به تنهایی تمام بارهای جانبی را تحمل کند یا اینکه با افزودن نوعی مهار بندی داخلی می توان لوله را بیشتر تقویت نمود و سخت تر کرد.

در زیر کار بردهای مختلف سیستم لوله ای که تا امروزه به کار رفته اند بررسی می گردند. این بخش به موضوع های زیر تقسیم می شود:

- سازه لوله توخالی در ساخت برج

● لوله قابی

● لوله خر پایی شامل 1- لوله خرپایی مرکب از ستون و عناصر قطری 2- لوله خر پایی مشبک

- برج با سازه لوله با مهار بند ی داخلی

● لوله با دیوارهای برشی موازی

● لوله در لوله

● لوله اصلاح شده شامل 1- لوله قابی توأم با قاب های صلب 2- لوله در نیم لوله

- لوله های دسته شده

سازه لوله توخالی در ساخت برج

- لوله قابی

- لوله خرپایی

- لوله خرپایی مرکب از ستون و عناصر قطری

- لوله خرپایی مشبک

لوله قابی

کاربرد نخستین سیستم لوله ای قابی بود که برای اولین بار در ساختمان آپارتمانی 43 طبقه دویت چست نات در شیکاگو (1961) به کار رفت. در این سیستم لوله ای دیوار های خارجی سا ختمان از شبکه ای از تیرهای نزدیک به هم تشکیل می شود که با اتصالات صلب به یکدیگر متصل می باشند(به صورت قاب ویراندیل) و این دیوارهای خارجی به توسط عمل لوله طره شده بدون استفاده از مهار بندی داخلی بارهای جانبی را تحمل می کنند. فرض می شود که ستون های داخلی فقط بارهای وزن را تحمل می نمایند و در سختی لوله خارجی سهمی ندارند. کف های سخت طبقات همچون دیافراگم نیروهای جانبی را به دیوارهای پیرامونی توزیع می کنند.

مثال های دیگری از ساختمان هایی که در آنها از لوله قابی تو خالی استفاده شده عبارتنداز: ساختمان 83 طبقه استاندارد اویل در شیکاگو و ساختمان 110 طبقه مرکز تجارت دنیا در نیویورک با وجود اینکه این ساختمان ها دارای هسته داخلی می باشند مانند لوله های تو خالی عمل می کنند زیرا هسته ها در آنها برای تحمل بارهای جانبی طرح نگردیده اند.

لوله ویراندیلی بطور منطقی از سازه قاب صلب معمولی نتیجه می شود و در حقیقت تکامل یافته آن می باشد. این سیستم دارای سختی جانبی و مقاومت پیچشی بالا می باشد و در عین حال از لحاظ تقسیم بندی فضای داخل آن انعطاف پذیر است.ستون ها و تیرها در شبکه به قدری نزدیک یکدیگر و با فاصله کم قرار داده می شوند که می توان از آنها به عنوان چهار چوب یا قاب پنجره ها استفاده نمود.

در طرح سیستم های لوله ای قابی ایده ال آن است که دیوارهای خارجی به صورت واحد و مشترک عمل کنند و در مقابل بارهای جانبی کاملا مانند یک تیر طره ای خم شوند. در چنین حالتی تمام ستون هایی که لوله را می سازند، مشابه تارهای یک تیر، تحت کشش یا فشار محوری مستقیم خواهند بود.

اما رفتار واقعی لوله در جایی ما بین رفتار تیر طره ای خالص قاب خالص قرار دارد. اضلاعی از لوله که موازی امتداد نیروهای جانبی می باشند، با توجه به انعطاف پذیری تیرها ، تمایل دارند که مانند قاب های صلب چند دهانه و مستقل عمل کنند. این انعطاف پذیری باعث می شود که در قاب تغییر شکل های ناشی از برش ایجاد شود که به نام لنگی برش خوانده می شود. بنابراین در ستون ها و تیرها خمش بوجود می آید.

اثر تغییر شکل برشی در روی عمل لوله منجر به توزیع غیر خطی فشار در امتداد پوش ستون ها می گردد، ستون هایی که در گوشه های ساختمان واقع شده اند مجبور می باشند سهم بیشتری از بار را نسبت به ستون های ما بین آنها تحمل کنند. تغییر

تحقیق درمورد سازه های متداول برای ساختمانهای بلند 15 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

سازه های متداول برای ساختمانهای بلند

سیستم های لوله ای در سازه برج

در طرح سازه های بلند اخیرا ایده جدیدی ارائه شده است که موسوم به سیستم لوله ای می باشد. در حال حاضر در چهار مورد از پنج ساختمانی که بلندترین ساختمان های دنیا می باشند از این روش استفاده شده است. این ساختمان ها عبارتند از، ساختمان هنکاک برج سیرز و ساختمان استاندارد اویل در شیکاگو و ساختمان مرکز تجارت دنیا در نیویورک . بازده سازه ای سیستم های لوله ای به قدری زیاد می باشدکه در اکثر موارد مقدار مصالح سازه ای مصرف شده برای هر فوت مربع کف (یا سقف) قابل مقایسه با مقدار مصالح مصرف شده در ساختمان های قابی متداول به ارتفاع نصف می باشد.

در طرح لوله ای فرض می شود که عناصر سازه ای پیرامونی ساختمان در مقابل بارهای جانبی همچون یک تیر با مقطع صندوقی (جعبه ای) تو خالی که از زمین طره شده است عمل کند. چون دیوارهای خارجی تمام یا بیشتر بار جانبی را تحمل می کنند، مهار بندی های قطری یا دیوارهای برشی داخلی پر هزینه حذف می گردند.

دیوارهای لوله از ستون هایی تشکیل می شوند که به فواصل کم در مجاورت یکدیگر در اطراف محیط ساختمان قرار می گیرند و به یکدیگر با تیرهای با عمق زیاد که در بالا و پایین آنها سوراخ های پنجره قرار دارند متصل می شوند. این سازه نمایی همچون دیواری با سوراخ های متعدد به نظر می رسد. سختی دیوار نما را می توان با افزودن مهار بندی های مورب (قطری) که اثر خر پا مانند ایجاد می کنند زیاد تر نمود. صلبیت لوله چنان زیاد است که در مقابل بارهای جانبی به صورت یک تیر طره ای عمل می کند. لوله خارجی می تواند به تنهایی تمام بارهای جانبی را تحمل کند یا اینکه با افزودن نوعی مهار بندی داخلی می توان لوله را بیشتر تقویت نمود و سخت تر کرد.

در زیر کار بردهای مختلف سیستم لوله ای که تا امروزه به کار رفته اند بررسی می گردند. این بخش به موضوع های زیر تقسیم می شود:

- سازه لوله توخالی در ساخت برج

● لوله قابی

● لوله خر پایی شامل 1- لوله خرپایی مرکب از ستون و عناصر قطری 2- لوله خر پایی مشبک

- برج با سازه لوله با مهار بند ی داخلی

● لوله با دیوارهای برشی موازی

● لوله در لوله

● لوله اصلاح شده شامل 1- لوله قابی توأم با قاب های صلب 2- لوله در نیم لوله

- لوله های دسته شده

سازه لوله توخالی در ساخت برج

- لوله قابی

- لوله خرپایی

- لوله خرپایی مرکب از ستون و عناصر قطری

- لوله خرپایی مشبک

لوله قابی

کاربرد نخستین سیستم لوله ای قابی بود که برای اولین بار در ساختمان آپارتمانی 43 طبقه دویت چست نات در شیکاگو (1961) به کار رفت. در این سیستم لوله ای دیوار های خارجی سا ختمان از شبکه ای از تیرهای نزدیک به هم تشکیل می شود که با اتصالات صلب به یکدیگر متصل می باشند(به صورت قاب ویراندیل) و این دیوارهای خارجی به توسط عمل لوله طره شده بدون استفاده از مهار بندی داخلی بارهای جانبی را تحمل می کنند. فرض می شود که ستون های داخلی فقط بارهای وزن را تحمل می نمایند و در سختی لوله خارجی سهمی ندارند. کف های سخت طبقات همچون دیافراگم نیروهای جانبی را به دیوارهای پیرامونی توزیع می کنند.

مثال های دیگری از ساختمان هایی که در آنها از لوله قابی تو خالی استفاده شده عبارتنداز: ساختمان 83 طبقه استاندارد اویل در شیکاگو و ساختمان 110 طبقه مرکز تجارت دنیا در نیویورک با وجود اینکه این ساختمان ها دارای هسته داخلی می باشند مانند لوله های تو خالی عمل می کنند زیرا هسته ها در آنها برای تحمل بارهای جانبی طرح نگردیده اند.

لوله ویراندیلی بطور منطقی از سازه قاب صلب معمولی نتیجه می شود و در حقیقت تکامل یافته آن می باشد. این سیستم دارای سختی جانبی و مقاومت پیچشی بالا می باشد و در عین حال از لحاظ تقسیم بندی فضای داخل آن انعطاف پذیر است.ستون ها و تیرها در شبکه به قدری نزدیک یکدیگر و با فاصله کم قرار داده می شوند که می توان از آنها به عنوان چهار چوب یا قاب پنجره ها استفاده نمود.

در طرح سیستم های لوله ای قابی ایده ال آن است که دیوارهای خارجی به صورت واحد و مشترک عمل کنند و در مقابل بارهای جانبی کاملا مانند یک تیر طره ای خم شوند. در چنین حالتی تمام ستون هایی که لوله را می سازند، مشابه تارهای یک تیر، تحت کشش یا فشار محوری مستقیم خواهند بود.

اما رفتار واقعی لوله در جایی ما بین رفتار تیر طره ای خالص قاب خالص قرار دارد. اضلاعی از لوله که موازی امتداد نیروهای جانبی می باشند، با توجه به انعطاف پذیری تیرها ، تمایل دارند که مانند قاب های صلب چند دهانه و مستقل عمل کنند. این انعطاف پذیری باعث می شود که در قاب تغییر شکل های ناشی از برش ایجاد شود که به نام لنگی برش خوانده می شود. بنابراین در ستون ها و تیرها خمش بوجود می آید.

اثر تغییر شکل برشی در روی عمل لوله منجر به توزیع غیر خطی فشار در امتداد پوش ستون ها می گردد، ستون هایی که در گوشه های ساختمان واقع شده اند مجبور می باشند سهم بیشتری از بار را نسبت به ستون های ما بین آنها تحمل کنند. تغییر