سیستم باربر سازه ای:
سیستم باربر سازه ای و انتخاب آن دومین گام برای شروع طراحی میباشد که توسط مهندس طراح سازه ای صورت میگیرد.در این مقاله از شهر نوین عمران ومعماری قصد داریم تا به معرفی انواع سیستم باربر سازه ای بپردازیم و بعد از آن به سراغ مقایسه ی انواع سیستم سازه ای میرویم و در نهایت به شما عزیزان پاورپوینت سیستم های سازه ای را ارائه میکنیم.
در دوره ی نخبگان طراحی که تنها برای نخبه های نظام مهندسی کشور عزیزمان ایران بود ما به طراحی سازه های فولادی پرداختیم و خدمت مهندسان نظام مهندسی بیان کردیم که پس از بررسی پلان معماری و ایجاد تغییرات سازه ای باید به سراغ انتخاب سیستم باربر سازه ای مناسب برویم.این مقاله چکیده ای از آن قسمت دو ساعته میباشد که به رابگان در اختیار شما عزیزان ارائه گردیده است.
در علم مهندسی عمران سیستم های مختلف سازه ای قرار دارد اما اکثرا به سراغ قاب خمشی و یا دیوار برشی و یا مهاربند میروند و به طور پیشفرض این نوع سیستم های سازه ای را بهترین سیستم های سازه ای باربر جانبی میدانند که در این مقاله ما به طور مفصل این موضوع را بررسی کرده ایم و خدمت شما عزیزان در مورد اصلاحات فکری که باید انجام بدیم توضیح داده ایم.
سیستم باربر سازه ای چیست؟
به بدن انسان و سازوکار آن دقت کنید.میتوانیم بگوییم بدن انسان از دو بخش مهم اسخوان ها و ماهیچه ها تشکیل شده است.در کنار این دو قسمت یک قسمت رابطی هم هست تحت نام ماهیچه ها.شاید بتوان گفت که استخوان ها کارهای اصلی را انجام میدهند و ماهیچه ها برای کار های جانبی مثل دویدن ، شنا کردن ، باشگاه رفتن و…ساخته شده اند.
درساختمان ها و سیستمهایباربرسازهای نیز ما دقیقا همین قسمت ها را داریم.هر ساختمان به طور کلی از اعضای باربر قائم همانند ستون ها و تیر ها و اعضای باربر جانبی همانند مهاربند ها تشکیل شده است.اما در کنار این دو قسمت، قسمت دیگری نیز برای ما مهم میباشد و آن هم نحوه ی اتصال قسمت های مختلف یک سازه میباشد.پس به طور کلی میتوان گفت که نحوهی انتقال بارهای قائم و جانبی در سازه بستگی به نحوهی ترکیب و آرایش اعضای باربر قائم سازهای نظیر ستونها، تیرها و اعضای باربر جانبی نظیر مهاربندها و نحوهی اتصال این اعضا دارد. به این ترکیب سامانهی ساختمانی یا سیستم باربرسازهای ساختمانی گویند.
چگونگی کارکردن سیستم های سازه ای :
همانطور که در قسمت بالا خدمت شما توضیح دادیم هر سیستمباربرسازهای از دو قسمت اغضای باربر قائم و در کنار آن اعضای باربر جانبی تشکیل شده است.حال بیایید در این مقاله از شهر نوین عمران و .معماری با هم در مورد چگونگی سازوکار هر سیستمباربرسازهای صحبت کنیم
سامانه های باربر قائم در سیستم باربر سازه ای :
در هر سیستمباربرسازهای اعضای باربر قائم از طریق ۴ عملیات یک بار ثقلی را دفع میکنند.
- در مرحله ی اول بار های قائم به سقف ها وارد میشود.
- در مرحله ی دوم بارهای وارده از طریق سقف ها به شاهتیر ها منتقل میشود.
- در مرحله ی سوم شاهتیر ها که بارهای ثقلی را از سقف گرفته اند به دو سر تکیه گاه خود یعنی محل حضور ستون ها منتقل میکنند.
- در مرحله ی چهارم ستون ها بار ها را از محل اتصال تکیه گاه های شاهتیر ها میگیرند و در نهایت به شالوده ها منتقل میکنند.
سامانههای باربر جانبی در سیستم باربر سازه ای :
سامانهی باربر جانبی قسمتی از کل سازه است که برای تحمل بارهای جانبی ناشی از باد و زلزله به کار گرفته میشود. در ساختمانهای بلند اسکلت فلزی مرکب از تیر و ستون، استحکام و مقاومت آنها در مقابل نیروهای جانبی (باد و یا زلزله) بستگی به درجهی گیرداری اتصالات تیر و ستونشان دارد.
اگراتصالات بین تیر و ستون طوری مستحکم باشند که زاویهی میان آنها تغییر نکند، ساختمان میتواند نیروهای جانبی را تحمل کند و از حالت شاقولی خارج نشود. اگر گیرداری بین تیر و ستون موجود نباشد و مثال اتصالات نزدیک به حالت مفصلی باشند، با وارد شدن نیروهای جانبی، زاویهی بین تیرها و ستونها تغییر خواهد کرد و ساختمان به یک طرف متمایل میشود. واضح است که در این وضع، حالت تعادل پایدار نیست و سرانجام به خرابی ساختمان منجر خواهد شد.
حال یک سوال مهم در اینجا مطرح میشود و آن هم این است که : چرا سیستمباربرسازهای را برای هر دو جهت عمودی و افقی طراحی میکنند؟
در پاسخ به این سوال میتوان گفت که ما مهندسان عمران سیستم باربرسازهای را برای هر دو جهت طراحی میکنیم زیرا نیروهای افقی میتواند در تمام جهتها اثر میکند.پس سیستمباربرسازهای هم باید در هر دو امتداد عمود بر هم قادر به تحمل نیروهای افقی باشد به همین دلیل است که هر ساختمان در دو جهت متعامد نیازمند به سیستمباربرسازهای میباشد.
معرفی انواع سیستم های سازه ای :
سیستمهای باربرسازهای به انواع گوناگونی معرفی میشوند اما میتوان گفت تاکنون مامهندسان عمران از ۶۸ سیستمباربرسازهای مختلف در دنیا نام برده ایم که طبق کتاب های معتبر ۲۲ الی ۲۷ نام از این ۶۸ سیستمباربرسازهای ثبت رسمی شده اند واین بازه ی تغییرات ۲۲ الی ۲۷ وابسته به کتاب های گوناگون بوده است.به عنوان مثال آیین نامه ی طراحی لرزه ای کشور ژاپن از ۲۲ سیستم باربر سازه ای نام برده است و آیین نامه ی کشور آمریکا و کانادا از ۲۴ سیستم و آیین نامه ی کشور سنگاپور از ۲۷ سیستم نام برده است.
انواع سیستم های باربرسازه ای:
15 . هسته مرکزی متعارف
۱۶ . سیستم دیوار های موازی
۱۷ . سیستم دال طره ای
۱۸ . سیستمن دال تخت
۱۹ . سیستم خرپایی متعارف
۲۰ . سیستم خرپایی کمربندی شده
۲۱ . سیستم باربر فضایی
8 . سیستم لوله ای
۹ . سیستم لوله ای و هسته مرکزی
۱۰ . سیستم لوله در لوله
۱۱ . سیستم لوله ای ماتریسی
۱۲ . لوله ای مهاربندی شده
۱۳ . لوله ای ابر مهاربندی شده
۱۴ . لوله ای به همراه کمربند پیرامونی
1 . سیستم قاب خمشی
۲ . سیستم مهاربندی متعارف
۳ . قاب خمشی و مهاربندی
۴ . قاب خمشی و دیوار برشی
۵ . قاب خمشی و هسته مرکزی
۶ . قاب خمشی و هسته مرکزی به همراه کمربندخرپایی
۷ . ابرمهاربندی شده
انتخاب سیستم باربر سازه ای
سیستمباربرسازهای را باید گونه ی درست انتخاب کنیم و فقط از شرایط جامعه پیروی نکنیم.انتخاب سیستم باربر جانبی بسیار اهمیت دارد زیرا میتوان گفت که با انتخاب مناسب خودمان میتوانیم به طور مستقیم و غیر مستقیم روی شکلپذیری سازه ،سختی جانبی سازه و… تاثیر گذاشت.
انتخاب سیستمباربرسازهای به شرایط بسیاری مربوط میشود.شرایطی مثل اکیپ های اجرابی ، علم بهره برداری ، انتظارات مورد نظر از سازه در مورد سختی جانبی، انتظارات مورد نظر در مورد شکل پذیری ، محدودیت های معماری و … برروی انتخاب سیستمباربرسازهای تاثیر میگذارد که در زیر به اختصار در مورد هر کدام توضیحی میدهیم.
ارتباط بین سیستم باربر سازه ای و سختی جانبی :
به طور کلی ما متوانیم بگوییم که قاب خمشی کمترین سختی جانبی را در بین انواع سیستمباربرسازهای دارا هست.به همین دلیل با سیستمهای باربرجانبی دیگر ترکیب میشود تا بتاند عملکرد مناسب تری را از خود به نمایش بگذارد.
یکی از انواع سیستم هایباربرسازهای ترکیبی ، ترکیب قاب خمشی با مهار بند ها هستند.میدانیم که مهابند ها اعضای قطری هستند که نیرو های محوری را به صورت کشش و فشار تحمل میکنند و سختی جانبی مطلوبی را دارا هستند.اما همین مهاربند ها به دو دسته ی مهاربند همگرا و واگرا تقسیم میشوند که میتوان به طور کلی گفت سختی جانبی سیستم باربر جانبی قاب خمشی و مهاربند همگرا سختی جانبی بیشتری نسبت به سیستم باربر جانبی قاب خمشی و مهاربند واگرا دارد و هر دوی این سیستم ها سختی جانبی بیشتری نسبت به قاب خمشی دارند.
همچنین بسیار مشاهده شده است که در سازه های بلند قاب خمشی به همراه هسته ی مرکزی به کار گرفته میشود.هسته ی مرکزی توانایی افزایش سختی جانبی را دارد و مشکل قاب خمشی را برطرف میکند.
قاب خمشی و مهاربند همگرا> قاب خمشی و مهاربند واگرا > قاب خمشی
ارتباط بین سیستمباربرسازهای و شکلپذیری :
شکل پذیری سازه یک جنبه ی مثبت دارد و یک جنبه ی منفی که در اینجا با فرض جنبه ی مثبت شکل پذیری سازه و یا استهلاک انرژی به ارتباط بین انتخاب سیستمباربرسازهای و شکل پذیری میپردازیم.
به طور کلی میتوانیم بگوییم که هر چه سختی جانبی بیبشتر باشد شکل پذیری آن ها کمتر است و دقیقا به همین دلیل اسن که بسیاری از مهندسان عمران میگویند که مشکل اصلی مهاربند های همگرا سختی جانبی زیاد آن ها است در حالی که مزیت آن ها نیز همین سختی جانبی بسیار زیاد است.اما میتوان گفت در بین انواع مختلف سیستمباربرسازهای شکل پذیری سیستم قاب خمشی به همراه مهاربند همگرا کمتر از سیستم قاب خمشی به همراه مهاربند واگرا و شکل پذیری هر دو این موارد کمتر از شکل پذیری قاب خمشی میباشد.
همچنین در مقایسه ی سایر سیستمهایباربر جانبی میتوان گفت که سیستم لوله ای و انواع آن از جمله سیستم های مناسب هم از لحاظ سختی و هم از لحاظ شکلپذیری میباشد اما یک ایرا بسیار بزرگ دارد که در این نوع سیستمباربرسازهای ابعاد تیر های پیرامونی ابعاد قابل توجهی دارند.
قاب خمشی و مهاربند همگرا<قاب خمشی و مهاربند واگرا<قاب خمشی
ارتباط بین سیستم باربر سازه ای و اکیپ های اجرایی :
سیستم باربرسازهای خوب انتخاب کردن بسیار ساده است اما اجرای آن سیستم از خود آن مهم تر است.متاسفانه به دلیل عدم رونق اقتصادی و عدم وجود اکیپ های حرفه ای برای اجرای انواع سیستمباربرسازهای ما مهندسان باید از شرایط و عرف جامعه بسیار پیروی کنیم.این روز ها در کشور ما سیستمباربرسازهای قاب خمشی به همراه دیوار برشی و سیستمباربرسازهای قاب خمشی به همراه مهاربند ها بسیار رایج است و اکثرا هم در کار های طراحی خودشان از این نوع سیستم های باربر جانبی استفاده میکنند.به گونه ای که میتوان گفت بلند ترین ساختمان ایران به نام برج میلاداز هیچگونه سیستم خاصی پیروی نمیکند و برج میلاد تنها یک سشافت بتنی ساده میباشد.
برج سپهر بانک صادرات که بسیار ما در رسانه ها مشاهده کرده ایم یک سیستم لوله ای میباشد که شاید میتوان گفت تنها سیستم باربر سازه ای خاص در ایران میباشد و به طور کلی میتوان گفت که اجرا نشدن انواع مختلف سیستم های باربر جانبی به دلیل نبود مهارت کافی میباشد.
ارتباط بین سیستمباربرسازهای و علم بهره برداری :
گاهی اوقات برخی از سشیتم باربر سازه ای به آنچنان علمی نیاز دارد که کمترین اطلاعاتی در موردشان میتوان پیدا کرد.به عنوان مثال سیستم باربر سازه ای پیچیده ی فضایی یکی از سیستم های باربر جانبی میباشد که تنها یک ساختمان در جهان با این سیستم ساخته شده است و آن ساختمان هم ساختمان بانک هنگ کنگ میباشد.
ارتباط بین سیستم باربر سازه ای و محدودیت معماری :
میتوان گفت سیستمباربرسازهای در مرحله با توجه به پلان های معماری و پلان نما انتخاب میشود و در صورتی که ملاحضات سازه ای ارضا نشود با توجه به نظر طراح معماری میتوان پلان معماری را تغییر داد و یا سیستم باربر سازه ای را عوض کرد.
معماران به طور کلی تمایل دارند که از مزاحمت های سازه ای در نما جلوگیری کنند و همچنین با توجه به ایده های ذهنی خود تمایل دارند تا بتوانند از فضا های بزرگ ایجاد شده نهایت استفاده را ببرند و گاهی ممکن است اعمال یک ستون در یک محیط مزاحمت هایی را برای مهندسان معماری ایجاد کند.معمولا طراحان معماری از مهاربند ها استفاده نمیکنند زیرا ممکن اسن نوع نمای مورد نظر آن ها ایجاد نشود و وظیفه ی مهندس سازه این است که بتواند نهایت بهینه سازه ای را انجام دهد.مثلا به جای اعمال مهاربند ضربدری از مهاربند های هفتی و هشتی و مهاربند دروازه ای استفاده کند.
اگر به دنبال مطالبی به زبان انگلیسی میگردید برروی اینجا کلیک کنید.
مگاپکیج ۰ تا ۱۰۰ سیستمهایباربر سازهای
اگر به دنبال این هستید که تمام نکات در مورد سیستم باربر سازه ای از جمله:
- انواع سیستم های باربر سازه ای رایج در جهان !
- نکات طراحی در مورد سیستم باربر سازه ای !
- نکات طراحی در مورد سیستم باربر سازه ای که در کشور های آمریکا و کانادا مطرح میباشد !
- ساز و کار هر سیستم باربر سازه ای !
- …
را یک جا یاد بگیرید بسته ی آموزشی مگاپکیج ۰ تا ۱۰۰ سیستمهایباربر سازهای را با ۶۰درصد تخفیف تهیه کنید.
قیمت تنها ۳۹ هزار تومان
بسته آموزشی مگاپکیج ۰ تا ۱۰۰ سیستمهایباربر سازهای شامل موارد زیر است.
- بیش از ۵ ساعت ویدیوی آموزشی با کیفیت F-HD به همراه کیفیت بسیار عالی که توسط دکتر اشکان رجبی تدریس شده است.
- فایل PDF از پاورپوینت سیستم باربر سازه ای
- ۱۵ عدد مقاله ثبت شده به زبان لاتین با گرید کوالیتی ( نمره ی کیفیت ) ۹۸ در انتشارات الزویر
- به همراه بیش از ۳۰ مقاله تخصصی به زبان شیرین فارسی در مورد انواع سیستم های باربر سازه ای