مشخصات این فایل
عنوان: سیستم های جانبی و ساختمان های فولادی
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات :114
این مقاله درمورد سیستم های جانبی و ساختمان های فولادی می باشد .
بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله سیستم های جانبی و ساختمان های فولادی
یستمهای ساختاری در فولاد :
یکی از سؤالات اساسی مهندسی ساختاری پاسخ به این پرسش است که آیا سیستم ساختاری برای ساختمان از نظر اقتصادی دارای اهمیت است با یک ارزیابی مقدماتی این واقعیت آشکار می شود که هزینه ساختاری ساختمانهای فولادی ، نه تنها در تناژ ( وزن کلی بار ) فولاد مورد استفاده قرار می گیرد بلکه هزینه های فرسایش و ساخت نیز در نظر گرفته می شود اگر چه هزینه فرسایش و ساخت فولاد گران است اما این هزینه ها می توانند بر هزینه های دیگر مشابه نقشه ها یا طرحهای ساختاری مختلف نیز تأثیر گذارند البته اینکار آسان یا سهل انگاشتن شرایط واقعی است اما نقطه آغاز گزینش یا انتخاب طرح ساختاری است بنابراین ، هدف پیدا کردن یک سیستم ساختاری است که برای مقدار مینیمم فولاد بدون در نظر گرفتن گرانی آن ، استفاده می شود در قانون کلی ، چیزهای دیگر مساوی است در ساختمانهای بلند نیاز بیشتر جهت تعیین کردن سیستم مناسب برای مقاومت بارگذاری جانبی می باشد این پروژه اولین بار توسط معماران در اصطلاح ضمنی بکار گرفته شد یعنی تعیین کردن شکل کلی ساختمان ، با تعداد تقریبی طبقات و سایز (اندازه ) و مکان یابی . مهندسی ساختاری ، در این مرحله یک سیستم اختیاری را آشکار می کند که نه تنها یک ساختار اقتصادی است بلکه با ؟ خاصی همراه است نیازی نیست که بگوییم ، هر ساختمان یک محصول از سری توافق بین کشمکشها و درخواست ها ،گزینش نقشه یا طرح ساختاری می باشد. .....(ادامه دارد)
قاب بندیهای سفت و محکم
4.3.1 معرفی :
اتصالات سفت و سخت آنهایی هستند که بقدر کافی محکم می باشند و زوایا را بین اعضای اصلی و غیر قابل تغییر تحت نظر بارگذاری نگه می دارند یک قاب بندی که شامل اتصالاتی است که توصیف شده اند مانند یک قاب بندی سخت و یا قاب بندی مهار نشده . قاب بندیهای محکم ، پایدار که براحتی تغییر شکل نمی یابند البته در محل اتصال در محل تقاطع ستونها و شاه تیرها . بطور کلی ، قاب بندیهای محکم تشکیل شده از یک مستطیل سخت تیرهای افقی و ستونهای عمودی با سطوح مشابه که بطور محکم متصل شده اند احتمالاً قاب بندی در سطوح هموار داخلی دیوار ساختمان و یا در سطوح هموار نمای بیرونی ساختمان صورت می گیرد بدلیل پیوستگی اعضا در محل اتصال ، قاب بندی محکم و سخت ، واکنش بارگذاری جانبی و اصلی بوسیله خمیدگی تیرها و ستونها می باشد که بصورت خلاصه در تصویر 4.15 ، مشخص شده است این ویژگی پیوسته قاب بندی سخت ، بستگی به پایداری چرخشی اتصالات عضوی دارد که هنوز مجوز اینکار داده نشده است .
4.3.2 ویژگیهای خمیدگی :
مؤلفه های (سازه ها) خمیدگی جانبی یک قاب بندی سخت ، می تواند بعنوان دو مؤلفه مشابه برای مؤلفه های خمیدگی یک تیر ، تیر سر آزاد (پیشامدگی) در نظر گرفته شود یک سازه یا مؤلفه می تواند شبیه خمش خمیدگی و دیگری خمیدگی برش تیر شود بطور طبیعی برای .....(ادامه دارد)
قاب بندیهای مهار بندی شده :
معرفی
سیستمهای قاب بندی سخت و خالص برای ساختمانهایی که بیشتر از 30 طبقه دارند کافی نیستند زیرا سازه یا مؤلفه برش توری مشبک خمیدگی تولید شده توسط خمش ستونها و تیرهای مرکب صورت می گیرد که موجب شده رانه (drift) ساختمان بسیار بزرگ باشد همانگونه که قبلاً متذکر شدیم ضعف اصلی در اینجا انعطاف پذیری تیرهای مرکب است یک قاب بندی مهاربندی شده برای بهبود و پیشرفت راندمان عملکرد قاب بندی سخت و خالص توسط حذف کردن عوامل خمش ستون و تیر مرکب این مهم با افزودن اعضای خر پا (truss) مانند آنالوگ بین سیستم طبقه ای انجام می شود حالا برش ، توسط آنالوگ ها جذب شده البته نه ، توسط تیرهای مرکب . آنالوگ ها مستقیماً نیروهای جانبی را در عملکرد محوری بطور عالی انتقال می دهند و با اینکار حرکت یا وضعیت توری مشبک را بهبود می بخشند همه اعضا فقط برای بارهای محوری در اینجا بکار گرفته شدند بنابراین ایجاد یک سیستم ساختاری کافی بنظر می رسد . .....(ادامه دارد)
خرپاها (تقویت کننده ها) :
طراحی سیستم خرپای شطرنجی یک سیستم کاملاً متداول است شرایط های بارگذاری و متدهای طراحی در اصول سیستم های دیگر قاب بندی مشابه یکدیگرند فقط فضای یا فاصله سیستم کف(طبقه ) از وتر زیرین یک خرپا برای وتر بالایی بعدی ، از مناطق یا ناحیه بزرگ کف که توسط هر خرپا حمایت شده ناشی می شود و اینها مجازند حداکثر بار زنده را کاهش دهند در مسیر انتقال بارهای جانبی انتقال صورت گرفته از وتر زیرین خرپا برای وتر بالایی با تنظیم و میزان کردن خرپا در سراسر عملکرد دیافراگم کف (طبقه ) و از طریق قطرهای خرپا برای وتر زیرین انجام می گیرد ترتیب رویدادهای آغاز شده با انتقال کامل بارهای جانبی صورت می گیرد این انتقال از طریق سیستم کف (طبقه ) با عملکرد دیافراگم و خرپا توسط استرس های مستقیم انجام می گیرند فقط خمش اضافی در وترهای خرپا و در کریدور اپن (باز) رخ می دهد و یا در مکانی دیگر جاییکه قطرها ، حذف شده اند نسبت فاصله به عمق خرپا معمولاً در محدوده 6:1 است که عمق کافی برای طراحی کارآمد وترهای زیرین و بالایی ارائه شده است معمولاً پهنای پنل خرپا ، ملاک کنترل کردن نیست طول های بزرگتر .....(ادامه دارد)
- سیستم اثر متقابل مهاربندی شده و قاب بندیهای سخت :
1-7-4- معرفی :
حتی برای ساختمانهایی که 10 تا 15 طبقه دارند غیر منطقی است که ستونهای سنگین جهت مهاربندی باد استفاده شود .زیرا عمق قابل دسترس برای مهار بندی ، معمولاً محدود شده است .
علاوه براین ، نیروهای بالا بردن در ستونهای هسته و زیرین رخ می دهد و می تواند مسئله یا مشکل فونداسیون را نشان دهد بطور مثال راه حل ساختار اقتصادی ، می تواند با ، ایجاد قاب بندیهای سخت برای عملکر پیوستگی ، حاصل شود . اگرچه تیرهای مرکب عمیق و اتصالات گشتاور ، برای عملکرد قاب بندی مورد نیاز است قاب بندیهای سخت ، اغلب ترجیح داده می شوند ، زیرا آنها کمتر قابل دسترس هستند از فضای داخلی برنامه‌ریزی مورد نظر هر ساختمان مجموعه معیار خویش را دارد و بطور معماری امکان دارد برای استفادة Spandrels های عمیق قابل دسترس نباشد وهمینطور ستونهای اضافی نمای ساختمان ، زیرا ستونهای اضافی به برنامه ریزی فاصله و عمق spandrels ها ، کاری ندارند و همینطور مشکلی برای عبور هوای تهویه شده از مجرا یا کانالها ، وجود ندارد یک طرح یا نمونه کف یا طبقه از ساختمان در تصویر a24-4 نشان داده شده است.
قاب بندیهای پیرامون (محیط) متناور یک مجموعه از قاب بندیهای داخلی است که میتواند .....(ادامه دارد)
ساختارهای نهایی با کارآمد بالا :
جالب است که یادآوری کنیم هیچگونه جهش یا پرش کوانتوم در ارتفاع ساختمانهای بلند وجود ندارد که امروزه مقایسه بر آن اساس صورت گیرد ؛ زیرا آنها در دهة 1940و1930 ساخته شده اند مثلاً‌ساختمان امپایراسیتت ، که آسمانخراش در 1/250ft موفقیت در ساخت چنین ساختمانهایی اعتبار جهانی و قدرت خاصی به طراحان آنها داده است اجازه دهید چگونگی بکارگیری مواد سبک وزن را برای کمک به بهبود بخشیدن پایداری برای بارهای جانبی مورد آزمایش قرار دهیم سیستم لوله ای با ویژگیهای بکار گرفته شده ستونها در پیرامون ساختمان نیاز جداگانه ای بین نماهای بادپناه و بادگیر ساختمان برای پایداری لنگر واژگونی ایجاد میکند هر چند ستونهای بیرونی بویژه در یک لولة قاب بندی شده نزدیک بیکدیگر قرار گرفتند و محیط های ریزابه برای جمع آوری ثقل بارها، کوچک هستند. بنابراین ، تأثیر ثقل بار در برخورد و موجهه با نیرویهای کششی مربوط به ستون ها است که تا حدی محدود شده اند. اول بدلیل مواد نستباً سبک که در ساخت از آن استفاده شده و دوم اینکه نواحی ریزابه، برای ستون ها بیرونی محدود شده اند. اگر، ما تا حدی بتوانیم ثقل بارها را بصورت این ستون ها، الق کنیم. آیا می توانیم کارایی سیستم را بهبود دهیم؟
این دقیقاً ایده ای است در ساختارهایی با کارآمدن هایی و بالا که اولین بار توسط دکتر Fazlzur Khan (خان) ابداع شد. یک ساختار نهایی باکارآمد. بالا که ثقل بار را بطور عملی برای پایدری ستون ها در لنگرواژگونی انتقال می دهد.توجه کنید این ایده، بصورت روتین توسط مهندسین مورد استفاده قرار می گیرد. البته زمانیکه، با نیروهای بالا برنده، مواجه شده، در حالیکه طراحی کردن ساختمان های قاب بندی شده هسته- داخلی با جدایی محدود شده بین ستون های باد گیر و باد چنان، محدود شده اند. آنها بطور طبیعی مجدداً نظم و تربیت یافته اند در فرمگیری کف یا طبقه که موجب کسب ثقل بارها بصورت بادی می شود. یک .....(ادامه دارد)
- ساختارهای لوله ای سلولی :
یک ساختمان لوله ای و مجموعه ای یا سلولی می تواند مانند یک ساختار در نظر گرفته شود که از یک مجموعه از دو یا چند ساختار لوله ای ، ساخته شده برای عملکرد هماهنگ با یکدیگر این اتحاد یا وحدت بین لوله های مجاور ، می تواند با مجموعه‌آی از لوله ها بدست آید تصویر 52-4 را مشاهده کنید زیرا طراحی مجموعة لوله ؛ از طرح اولیه لوله های انفرادی ، مشتق شده امکان پذیر است که یک تنوع از شکل بندی کف با قطع کردن ساده یک لوله در هر سطح مطلوب بدست آوریم . در موارد ساده ، دو لوله ، بر شکل های طرح منطبق شده که این طرح در تصویر 53-4 مشخص شده است یک مجموع لوله ؛ از یک مربع و یک سلول مثلثی ، تشکیل شده اندکه روش مشابه دارند برای دو مربع و دو سلول مثلثی ،یک مزیت جداگانه ،مربوط به مفهوم مجموعة لوله وجود دارد اینکه لوله های انفرادی ، می توانند در هر شکل بندی تجمع کنند و در هر سطح بدون از دست دادن ائتلاف ساختاری قطع شوند . این ویژگی بدلیل مهندسی و خلق برگشت پذیری با تنوع شکل ها و سایزها است هر چند مزیت دیگر این است که کف ها یا طبقات بصورت سلولهای سبک با یک سری ستون که در پهنای .....(ادامه دارد)
بخشی از فهرست مطالب مقاله سیستم های جانبی و ساختمان های فولادی
فولاد در ساختمانهای بلند
مزیت های ساختمان فولادی :
یستمهای ساختاری در فولاد :
قاب بندیهای نیمه سفت (سخت ):
قاب بندیهای مهار بندی شده :
ستون ها :
خرپاها (تقویت کننده ها) :
مشخصه های ضروری رابط
6-6-4- مسائل و موضوعات خمیدگی :
Kعامل نیروی افقی :
- نتیجه گیریها:
سیستم اثر متقابل مهاربندی شده و قاب بندیهای سخت :
رفتار و یا وضعیت فیزیکی :
سبک (اعضای سازنده) و سیستم های تقویت کننده (خرپای) نواری:
معرفی:
وضعیت فیزیکی:
- متد تجزیه و تحلیل
مکان بهینه برای یک خرپا (تقویت کننده) جداگانه:
- مکانهای بهینه برای دو تقویت کننده (خر پا):
راه حل های کامپیوتری :
توصیف یا توضیح نمودارها :
- پروژه های نمونه :
اگر چه تجزیه و تحلیل ارائه شده در اینجا
- سیستم لوله ای قاب بندی شده :
وضعیت لوله ای قاب بندی شده :
پدیدة تأخیر (lag) برش :- شکل های لوله ای نامنظم :
سیستمهای لوله ای با جابجا سازی ( امنیت ) ستون :
- قاب بندیهای AB و CDاصطلاحات مقدماتی و ثانویه ،
انتقال ستون در ساختمانهای لوله ای :
- سیستم لوله ای تقویت کننده (خرپا ):
ساختارهای لوله ای سلولی :
ساختارهای نهایی با کارآمد بالا :
دانلد مقاله سیستم های جانبی و ساختمان های فولادی
