Behnam Heydari
Senior structural engineer - Citadel Sazeh

Experienced senior structural engineer with an extensive background in various aspects of structural modeling, analysis, and design.

برخی از نکات سازه ای یکی از ساختمانهای USACE ( مهندسان ارتش ایالات متحده) در این نوشته ارائه می گردد.

cropped-0613-f2-1.jpg

ساختمان مزبور نتیجه یک کار عالی تیمی بین مهندسان سازه و معماری است. یکی از خصوصیات برجسته این سازه استفاده از سیستم Diagrid (شبکه ی قطری ) در دیوارهای پیرامونی است. سیستم سازه ای شبکه ی قطری به علت کارآیی سازه ای خوب (بخصوص در کاهش استفاده از مصالح و کاهش زمان ساخت) و ملاحظات زیباشناسی در معماری، به طور گسترده ای در ساختمان های بلند مرتبه آمریکا مورد استفاده قرار گرفته است. در واقع این سیستم شامل ستونهای مورب و تیرهای اسپندرال بین آنهاست.
ساختمان مورد بحث ما یک سازه 3 طبقه با اتصالات پیچ و مهره ایست و اتصالات به صورت خمشی عمل می کنند.

0613-f2-6

نکته ای که در باره طراحی ستونهای این ساختمان مورد اهمیت میباشد اینست که آنها صرفا بارهای ثقلی را تحمل نمی کنند بلکه نمایانگر مهاربندهای سازه نیز هستند (به طور کلی فلسفه اولیه سیستم های شبکه ی قطری استفاده از آنها به عنوان سیستم باربر جانبی بوده است). مهاربندها به گونه ای طراحی می شوند که در حین زلزله تسلیم شده و بتوانند اتلاف انرژی داشته باشند.
اما از آنجایی که در سیستم شبکه قطری ، ستونهای مورب مجاز به تسلیم در زلزله نخواهند بود (به دلیل اینکه اعضای اصلی باربر ثقلی هستند) استفاده از ضریب رفتار 1 تا 1.5 برای آن الزامی است. بنابراین انتظار می رود ابعاد ستونهای مورب نسبت به ستونهای سیستمهای دیگر بزرگترباشند.
اخیرا در برخی از سازه های طراحی شده در تهران، ستونهای مورب نیز به چشم می خورد، با اینکه سیستم باربر ثقلی و جانبی این سازه ها شبکه ی قطری نیست اما به نظر میرسد جهت جلوگیری از رفتار غیرالاستیک ستونهای مزبور تحت زلزله طراحی می بایست این ستونها را برای بار بزرگتری طراحی نمود.

به عنوان مثال یک سیستم قاب خمشی ویژه یا متوسط فولادی را در نظر بگیرید. فلسفه طراحی که AISC 341 برای ستونها دنبال می کند جلوگیری از تغییر شکلهای غیر الاستیک اغلب ستونهای طبقات برای به حداقل رساندن آثار تخریبی ناشی از بار محوری زیاد بر روی رفتار خمشی و در نهایت ایجاد مکانیزم یک طبقه است. در صورت وقوع رفتار غیرالاستیک در ستون، طراح تمایل دارد مفاصل پلاستیک در کدام قسمت از ستون تشکیل شود؟

پاسخ به این سوال می تواند تا حدودی راه گشا باشد. قطعا تشکیل مفصل پلاستیک در وسط عضو (همانند چیزی که در مهاربندهای هم محور اتفاق می افتد)  برای ستون قابل قبول نخواهد بود و تمایل براین است که این مفاصل در صورت تشکیل در دو انتهای آن تشکیل شود. واین موضوعی است که می بایست نسبت به آن دقت نظر کافی نمود.

Behnam HeydariSenior structural engineer - Citadel Sazeh

Experienced senior structural engineer with an extensive background in various aspects of structural modeling, analysis, and design.

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.