سیستم باربر سازه ای (آموزش ویدیویی)

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.

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.

 

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.

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:

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.