photos of huge buıldıng

۱۵۰px-

۱۵۰px-_

۱۵۰px-__

۱۵۰px-___002

۱۵۰px-1 - Copy

۱۵۰px- - Copy

۱۵۰px-_ - Copy

۱۵۰px-__ - Copy

۱۵۰px-___002 - Copy
چکیده:
سازه های بزرگ به سازه هایی گفته می¬شود که یا از لحاظ پلان بزرگ هستند یا از لحاظ ارتفاع دارای ارتفاع زیادی هستند یا هر دو این شرایط را باهم دارند، با این تعاریف مشخص هست که طراحی و ای این سازه¬ها از شرایط خاصی برخوردار بوده و نیازمند تجربه زیادی هستند بخصوص در زمینه طراحی این سازه ها بایستی دقت زیادی چاشنی کار شود زیرا عدم توجه به این بحث می¬تواند ایمنی، پایایی و بحث اقتصادی بودن سازه را دچار چالش کند که اگر یکی از این سه اصل در بحث ساخت و طراحی رعایت نگردد باعث نارضایتی کارا و در نتیجه استفاده کنندگان شده و پروژه بنحو احسن پیش نخواهد رفت.
برای طراحی این سازه ها امروزه مصالح و فناوری های نوین نظیر استفاده از میراگرها، جداگرها، نانو مصالح، ابر مهاربندها و … مؤثر بوده و بحث ایمنی سازه را تا حد خوبی قادرند کنترل نموده و در آینده ای نزدیک احتمالا از نظر اقتصادی نیز مناسب محسوب شوند.
در این نوشتار سعی خواهیم نمود با بعضی از سیستم های باربر جانبی و روش¬های اجرایی و برخی سازه های بزرگی که معروف هستند آشنا شده و معرفی نمائیم.

سازه¬های بزرگ و بلند مرتبه موجود در ایران
۲-۱- برج میلاد – تهران
ارتفاع: ۴۳۵ متر

برج میلاد نام برج مخابراتی چندمنظوره است که در شمال غربی تهران، پایتخت ایران قرار دارد. این برج با ارتفاع ۴۳۵ متر، بلندترین برج ایران، ششمین برج بلند مخابراتی جهان و نوزدهمین سازهٔ بلند نامتکی جهان است. این برج با ۱۳ هزار متر زیربنا از نظر وسعت کاربری سازهٔ رأس برج در میان تمامی برج‌های مخابراتی دنیا مقام نخست را دارد. برج میلاد به دلیل بلندی بسیار و شکل ظاهری متفاوتش، تقریباً از همه جای تهران نمایان است و از این رو، یکی از نمادهای پایتخت ایران به شمار می‌آید. برخی بر این باورند که این برج روی سامانه گسل شهرک قدس ساخته شده است. طرح اولیه این برج بخشی از مجموعه بزرگ شهستان پهلوی بود که با وقوع انقلاب ۱۳۵۷ نیمه کاره ماند و هرگز اجرایی نشد.
در داخل برج بخش هایی چون رستوران گردان، غرفه های فروشگاهی و نمایشگاه موجود می باشد و در مناسبت ها در محوطه برج میلاد مراسمات مربوط به منایبت یا هرگونه مراسمات دیگر برگزار میشود.
ساخت یک برج مخابراتی و مجموعه یادمان بخشی از طرحی بسیار بزرگ‌تر به نام شهستان پهلوی هستند که پیش از انقلاب اسلامی ایران طراحی شده و در دست احداث بود.
غلامحسین کرباسچی معتقد است است طرح برج میلاد در دوره شهرداری او و با توجه به سفرهای خارجی‌اش ارائه شده است. او می‌گوید: «در بازدیدهای مختلفی که از شهرهای بزرگ دنیا داشتیم، می‌دیدیم که ساختمان‌های مختلفی در این شهرها وجود دارد که هم به نوعی سمبل شهر است و هم جاذبه توریستی است برای شهر پیشنهاد ساخت یک برج و تالار نمادین برای شهر تهران در سال ۱۳۷۰، در زمانی که مسعود رجب‌پور شهردار تهران بود، مطرح شد و در پایان سال ۱۳۷۲، محل کنونی از میان ۱۷ نقطه پیشنهادی ساخت آن برگزیده شد.
کلنگ ساخت این برج در دی ماه ۱۳۷۶ پس از سه سال مطالعات شناخت و امکان‌سنجی با نام یادمان (مرکز ارتباطات بین‌المللی تهران) بر زمین‌خورد و در سال ۱۳۸۰ به پیشنهاد شورای اسلامی شهر تهران به مناسبت یکصدمین زادروز روح‌الله خمینی بنیان‌گذار جمهوری اسلامی ایران با نام برج میلاد تغییر یافت. ساخت این برج ۱۱ سال به درازا انجامید. در ۸ سال نخست تنها ۴۰ درصد از برج تکمیل شده بود، اما با سرعت بخشیدن به پروژه توسط محمدباقر قالیباف، شهردار تهران، ۶۰ درصد بعدی در ۳۰ ماه ساخته شد.
پس از ۱۱ سال از آغاز ساخت و در روز ۱۶ مهر ۱۳۸۷؛ برج میلاد با حضور نمایندگان مجلس شورای اسلامی، اعضای شورای اسلامی شهر تهران و محمدباقر قالیباف، شهردار تهران با شعار «آسمان نزدیک است» گشایش یافت. این مراسم را بیش از ۲۵۰ خبرنگار ایرانی و خارجی پوشش دادند.

۲-۲- دکل تلویزیونی زیبا کنار – رشت
ارتفاع: ۳۶۵ متر

دکل تلویزیونی زیباکنار رشت یک دکل مخابراتی است که تا پیش از ساخت برج میلاد بلندترین سازه ایران بود و هم اکنون با ارتفاع ۳۶۵ متر دومین سازه بلند ایران است. این سازه در منطقه تفریحی صدا و سیمای جمهوری اسلامی در حومه شهر رشت، استان گیلان واقع شده است. این آنتن پخش برنامه‌های تلویزیونی ده استان شمالی ایران را پوشش می‌دهد.

۲-۳- هتل پدیده شاندیز – مشهد
ارتفاع: ۲۵۰ متر

این مجموعه شامل مجتمع آپارتمان های مسکونی , پـارک آبـــــی, مجتمع چند منظوره فرهنگی با ۳ تـالار ویـژه برگزاری مجالس ,مـــرکز بـزرگ خـــریـد,شهربازی سرپوشیده,مجـتـمـــع اداری وباغ گل و نمایشگاه دائمی گل و گیاه می باشد…این هتل مجموعه امکاناتی مانند: رستوران‌های متعدد، استخر، سالن بدن سازی و ورزش، بیزینس سنتر، تالارهای پذیرایی و … تدارک دیده شده است که خدمات خود را با کیفیت ممتاز به مراجعان گران‌قدر عرضه می‌دارد.

۲-۴- هتل پدیده شاندیز – کیش
ارتفاع: ۲۵۰ متر

پدیده‌ شاندیز کیش از بزرگ‌ترین مراکز تفریحی و مهم‌ترین قطب‌های گردشگری در جنوب کشور است که در مساحتی حدود ۱۱ هزار متر مربع در سال ۱۳۸۹ افتتاح شد. پدیده شاندیز در جنوب غربی جزیره کیش در جاده جهان و در فاصله‌ی کمی از دریا قرار گرفته است. از کاربری‌های این شهر رویایی مجتمع بزرگ اقامتی است که با منظره چشم نوازی پذیرای گردشگران است. هتل ۵ ستاره، مراکز بزرگ خرید و سرگرمی، مرکز همایش‌ها و بیزینس ها، اسکله تفریحی، شهربازی سر پوشیده، پارک آبی و باغ گیاهان دریایی از دیگر کاربری های آن است. پدیده شاندیز به همراه مراکز خرید و امکانات تفریحی و سرگرمی محیطی مناسب برای تفریح و گردش است که سالانه گردشگران داخلی و خارجی زیادی را به خود جذب می‌کند. از امکانات رفاهی زیبا در نزدیکی این شهر افسانه‌ای اقامتگاه هایی چون هتل مارینا پارک، هتل داریوش، هتل هلیا، هتل جام جم، هتل شایان و هتل شایگان است که با ظاهری مدرن و منظره‌ای رو به دریا پذیرای مسافران کیش می باشد. این مجموعه هم چنین دارای یکی از بزرگ‌ترین رستوران های سر پوشیده دنیا با معماری منحصر به فرد و زیبا است که در مجاورت آن یک لنگر کشتی قرار داده شده است که بزرگ‌ترین سازه لنگر در جهان می‌باشد.

۲-۵- سد کارون – اردل
ارتفاع: ۲۳۰ متر

سد کارون ۴ بر روی رودخانه کارون و در فاصلهٔ ۶۷۰ کیلومتری ریزشگاه رودخانه کارون به خلیج فارس[۲] احداث شده‌است. این سد بزرگترین سد بتنی دو قوسی ایران و پنجمین سد مرتفع و منبع تولید انرژی برق آبی در جهان است. این سد، در استان چهارمحال و بختیاری و ۱۸۰ کیلومتری جنوب غربی شهرکرد قرار دارد. و در تیرماه سال ۱۳۹۰ با حضور محمود احمدی‌نژاد رئیس جمهوری سابق افتتاح شد.
سد کارون ۴ با کارفرمایی توسعه منابع آب و نیروی ایران، پیمانکاری شرکت جهاد توسعه منابع آب (شرکت زیر مجموعه مؤسسه جهاد توسعه (وزارت جهاد کشاورزی) و مشاوره مهاب قدس ساخته شده است. مطالعات نخستین طرح کارون ۴ در سال ۱۳۴۵ (۱۹۶۷ میلادی) در چارچوب طرح توسعه منابع آب و همچنین برنامه‌ریزی کلی منابع آب حوضه آبریز رودخانه کارون توسط شرکت مهندسین مشاور بین‌المللی «هارزا» انجام گرفت و پس از آن مطالعات مرحله نخست در سال ۱۳۷۴ و مطالعات مرحله دوم در سال ۱۳۷۶ توسط شرکت مهندسی مشاور «مهاب قدس» و شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران انجام شد.

۱. کارهای اصلی ساختمانی : دالیم (کره) و ساتو (ژاپن)
۲. کارهای پیش از اسخت: ایلبائو (اتریش) و فورمن (ایران)
۳. سازه فلزی هیدرولیکی: ماشین سازی اراک (ایران)
۴. تجهیزات مکانیکی: فراب (ایران) و هاربین (چین)
۵. تجهیزات الکتریکی و تهویه: فراب (ایران) و الین (اتریش)
۶. سویچ گیر جی‌آی‌اس: آی ایی او (ایران)

در آبان ۱۳۹۲ اعلام شد که این سد ترک خورده است. اما حسن رنجبران، مجری طرح سد و نیروگاه کارون ۴ اعلام کرد: «ترک خوردن سد طبیعی است، خاصیت بتن ترک خوردن است و تمام سدهای بتنی دنیا ترک می‌خورند.»
رسانه‌های ایران در زمان افتتاح این سد گزارش کرده بودند که ترک‌هایی در بدنه این سد عظیم وجود دارد که در آن زمان شرکت ملی حفاری ایران با استفاده از تکنولوژی تزریق سیمان به چاه نفت، ترک‌ها را ترمیم کرد.

۲-۶- هتل فرشته پاسارگاد – تهران
ارتفاع: ۲۳۰ متر

هتل فرشته پاسارگاد یک مجتمع چند منظوره در منطقه الهیه در شمال تهران در دست اجراء قرار دارد. طرح اولیه این پروژه توسط زها حدید، معمار مشهور معاصر تهیه گردیده و طراحی آن مبتنی بر رعایت کلیه استانداردهای معتبر ملی و بین‌المللی می‌باشد. این در زمینی به مساحت ۴۵۷۴ متر دارای زیربنایی بالغ بر ۱۱۰۰۰۰ متر مربع، با ارتفاع ۲۳۰ متر و در ۵۴ طبقه شامل ۹ طبقه پارکینگ، ۷ طبقه تجاری – اداری و فروشگاه‌های صنایع دستی و سالن‌های کنفرانس، ۳ طبقه تأسیسات، ۴ طبقه مراکز تفریحی و رستوران، ۱ طبقه لابی مجلل و ۳۰ طبقه هتل می‌باشد. این پروژه در سال ۱۳۹۱ شروع به کار نموده و تخمین زده می‌شود در سال ۱۳۹۷ پایان پذیرد. گودبرداری این پروژه یکی از عمیق‌ترین گودبرداری‌های ایران با عمق ۷۲ متر بوده است. پیمانکار ساخت این پروژه «شرکت ایستافر» می‌باشد که بیش از ۲۰ سال در زمینه انواع ساخت و سازهای عظیم از جمله ساخت نیروگاه و پروژه‌های نفت و گاز و پتروشیمی سابقه دارد.

هتل فرشته پاسارگاد
مکان الهیه
تهران، ایران
سال گشایش ۱۳۹۱
معمار زها حدید
مالک ابراهیم پورفرج
سازنده: شرکت ساختمانی ایستافر
هزینه ساخت ۴۰۰ میلیارد تومان
تعداد اتاق ۴۰۰
تعداد طبقه ۵۴
ارتفاع ۲۳۰ متر
مساحت کل طبقه‌ها ۱۱۰۰۰۰

موارد فوق الذکر مربوط به ۶ سازه بزرگ و بلند مرتبه ایران می¬باشد که به معرفی اجمالی آنها پرداختیم.

سازه¬های بزرگ و بلند مرتبه موجود در جهان
۳-۱- برج ویلیس
برج ویلیس Willis Tower قبلاً برج سیرز، ساخت سال ۱۹۷۳، نام یکی از بلندترین ساختمان‌های جهان و از نمادهای شهر شیکاگو است. این ساختمان ۱۰۸ طبقه و ۵۲۷ متر ارتفاع دارد و کماکان بلندترین ساختمان آمریکا، و سومین برج بلند در جهان است. این ساختمان یکی از مکان‌های گردش گری برای توریست‌هایی می‌باشد که به شیکاگو سفر کرده‌اند و سالانه بالای ۱ میلیون نفر از این آسمان خراش دیدن می‌کنند.

۳-۲- برج و هتل بین‌المللی ترامپ (شیکاگو)
برج و هتل بین‌المللی ترامپ: Trump International Hotel and Tower نام یک برج مرتفع ۹۸ طبقه در شیکاگو در ایلینوی است.این برج که در ۲۰۰۹ ساخته شد، ۴۲۴ متر ارتفاع دارد، که در سال ۲۰۰۹ دومین برج بلند کشور آمریکا بود.معمار این برج پست‌مدرنیستی، شرکت اسکیدمور، اوینگز و مریل و ادرین اسمیت است.
این ساختمان، متعلق به سرمایه‌دار و رئیس‌جمهور منتخب ایالات متحده آمریکا، دونالد ترامپ است.

۳-۳- مرکز جان هنکاک
مرکز جان هنکاک: John Hancock Center نام یکی از بلندترین ساختمان‌های جهان و از نمادهای شهر شیکاگو است.این ساختمان ۱۰۰ طبقه و ۴۵۷ متر ارتفاع دارد و از بلندترین ساختمان‌های آمریکا بوده است.
معمار این بنا بروس گریام از شرکت اسکیدمور، اوینگز، مریل است. نادر اردلان (پدر داور اردلان) که در این شرکت مشغول به کار بود، در طراحی این برج شرکت داشت.

۳-۴- برج خلیفه
برج خلیفه یا برج دبی آسمان‌خراشی در شهر دبی امارات متحدهٔ عربی است. این برج با ۱۶۳ طبقه قابل استفاده و ۸۲۸ متر ارتفاع، در حال حاضر بلندترین سازه و آسمان‌خراش ساخته شده به دست انسان است. ساخت این برج از ژانویه ۲۰۰۴ (۱۳۸۲ ه. ش) آغاز شد و در روز چهارم ژانویه ۲۰۱۰ (۱۴ دی ۱۳۸۸) گشایش یافت.
برج خلیفه در ابتدا با نام «برج دبی» شناخته می‌شد اما در روز افتتاحیه توسط شیخ محمد بن راشد آل مکتوم، نام آن به افتخار حاکم امارات، خلیفه بن زاید آل نهیان، به «برج خلیفه» تغییر کرد. برج خلیفه دارای بیش از هزار واحد آپارتمان، ۴۹ طبقه اداری، ۴ استخر و یک کتابخانه مخصوص ساکنان است. همچنین هتل آرمانی با ۱۶۰ اتاق به طراحی جورجیو آرمانی در طبقات اولیه برج واقع است.
طراحی این برج اثر شرکت آمریکایی اسکیدمور، اوینگز، مریل (SOM) و ادرین اسمیت با الهام از معماری اسلامی، طبیعت صحرا و گل Hymenocallis است.

ساختار و طراحی
در ابتدای ساخت برج، بنا بر طرح اولیه Marshall Strabala قرار بود برج خلیفه با ۷۳ طبقه و به صورت یک مجموعه کاملاً مسکونی احداث شود که بعدها با تغییرات زیادی مواجه شد. طراحی کنونی ساختمان شامل عناصر فرهنگی و تاریخی خاص از جمله مناره‌های مارپیچ است. طرح Y شکل این مناره‌های برج به معماران امکان می‌دهد که حداکثر نمای خارجی و همین‌طور بیشترین نور طبیعی را در داخل ساختمان داشته باشند. در صورتی که تاج برج بنا بر تغییرات ثانویه در طراحی آن بلندتر نمی‌شد و با همان ارتفاع ۵۶۰ متر به پایان می‌رسید، نمی‌توانست رکورد بلندترین آسمان‌خراش جهان را به دست بیاورد.
نگه‌داری
نمای برج خلیفه از ۲۴٬۳۴۸قطعه شیشه تشکیل شده است که جمعاً مساحتی برابر با ۱۲۰۰۰۰ متر مربع دارد. برای تمیز کردن این شیشه‌ها با استفاده از شیارهایی که به صورت افقی در طبقات ۴۰، ۷۳ و ۱۰۹ تعبیه شده ۲ تا ۳ ماه طول می‌کشد. هر یک از این شیارها مخزنی ۱۵۰۰ کیلوگرمی را حمل می‌کنند که با استفاده از کابل‌های سنگین به صورت افقی و عمودی حرکت می‌کنند.
طبقات موارد استفاده
طبقه ۱۶۰ به بالا تأسیسات
۱۵۶–۱۵۹ رادیو و ارتباطات
۱۵۵ تأسیسات
۱۳۹–۱۵۴ سوئیت‌های مشارکتی
۱۳۶–۱۳۸ تأسیسات
۱۲۵–۱۳۵ سوئیت‌های مشارکتی
۱۲۴ سکوی مشاهده بیرون برج
۱۲۳ لابی آسمان (Sky lobby)
۱۲۲ رستوران AtMosphere
۱۱۱–۱۲۱ سوئیت‌های مشارکتی
۱۰۹–۱۱۰ تأسیسات
۷۷–۱۰۸ مسکونی
۷۶ لابی آسمان (Sky lobby)
۷۳–۷۵ تأسیسات
۴۴–۷۲ مسکونی
۴۳ لابی آسمان (Sky lobby)
۴۰–۴۲ تأسیسات
۳۸–۳۹ سوئیت‌های هتل آرمانی
۱۹–۳۷ واحدهای مسکونی آرمانی
۱۷–۱۸ تأسیسات
۹–۱۶ واحدهای مسکونی آرمانی
۱–۸ هتل آرمانی
همکف هتل آرمانی
طبقه میانی هتل آرمانی
B1–B2 پارکینگ، تأسیسات

معرفی کلی سیستم های سازه های مرتفع :
۴-۱- سازه های مرتفع شبکه ای
این نوع سیستم سازهای که از شناخته شده ترین سیستم های تکیه گاهی به شمار می رود نیروها را به صورت افقی از طریق تیرها به ستون ها و سپس به صورت عمودی به فونداسیون منتقل می کند. سیستم های قابی معمولاً شامل یک پوشش افقی (دال یا تیر) و یک سیستم تکیه گاهی عمودی (ستون) هستند. از چنین سیستمی با عنوان سازه تیر و ستون نیز یاد میشود.
گسترش این نوع سازه در جهت عمودی و افقی به صورت یکنواخت و یکپارچه می باشد؛ به همین خاطر تعیین مکان و موقعیت سنجی اعضاء عمودی سازه (ستون) در پلان، از نکات مهم در طراحی با این نوع از سیستم های سازه ای می باشد . در سیستم شبکه ای بر حسب نوع دهانه (فاصله دو ستون از هم) نقاط جذب و جمع آوری بارها به طور یکنواخت در کل پلانِ کف طبقات توزیع می شود .

۴-۲- سازه های مرتفع متشکل از پل
در سیستم سازه ای متشکل از پل، نقاط جمع آوری نیرو در امتداد یک سیستم سازه ای جداگانه و الحاقی مستقر شده اند، اصول این نوع سیستم بر انتقال غیرمستقیم بار قائم به عنوان یک قائده و اصل است؛ نیرو از یک سازه کاملاً مستقل با عملکرد ارتفاعی (سیستم ۶ شبکه ای) دریافت شده و به جهت اجتناب از تکرار ستون ها در طبقه پائین، از طریق عضو واسط به پایه های حجیم طرفین انتقال می یابد.
امکان تغییر شکل (هندسه) و فرم ساختمان و همچنین الحاق یک سیستم سازه ای جداگانه به سیستم دیگر در طبقات، از خصوصیات این نوع از سیستم های سازه ای می باشد.

۴-۳- سازه های مرتفع صندوقه ای
در سیستم صندوقه ای محل جمع آوری بارها به طور یکنواخت در جداره خارجی و محیطی طبقات (پوسته ساختمان) متمرکز می شوند، بارها در هر کف به پوسته خارجی منتقل شده و به صورت محیطی به زمین هدایت می شوند. حذف اعضاء سازه ای قائم در کل پلانِ مجموعه، از خصوصیات این نوع سیستم سازه ای می باشد که شرایط مطلوبی برای طراحی پلان های انعطاف پذیر و تمهید امکانات مناسب جهت ساماندهی مجدد فضاهای معماری مختلف در هر طبقه را فراهم می کند.

۴-۴- سازه های مرتفع با هسته مرکزی
در این نوع سیستم، ناحیه جذب و جمع آوری بارهای هر سطح (طبقه) در مرکز تقلی ساختمان تعیین شده است. ساختار این هسته مرکزی به صورت شاه تیر قائم طره ای مقاوم در برابر تنش های ناشی از اعمال نیرو بر آن می باشد؛ این هسته مرکزی که از جنس بتن یا فولاد می باشد در مرکز ساختمان قرار می گیرد و طبقات به آن کنسول می شوند، این سیستم سازه ای در جهت حذف عناصر قائم باربر و به حداقل رساندن آن قدم بر می دارد و عضو قائم سازه ای را تنها در یک نقطه جمع می کند؛ دهانه های گسترده و امکان طراحی پلان انعطاف پذیر و سازماندهی فضاها، از خصوصیات این نوع سیستم سازه ای به حساب می آید.
هر نوع تغییر در شکل، جنس و اندازه هسته مرکزی تحت تاثر طول، ارتفاع و عرض ساختمان و محل قرارگیری این هسته می باشد .بارهای جانبی ۵ ناشی از باد و زلزله، از مهمترین عوامل تاثیر گذار در طراحی سازه و طراحی معماری ساختمان های بلند مرتبه می باشد؛ به همین دلیل راهکارهای هم سو با خواسته های طراح در حل این مسئله از مهمترین دغدغه های طراحی سازه می باشد .

۴-۵- سیستم شبکه قاب صلب
ساده ترین روش اجرا و معمول ترین روش برای پایداری سازه های مرتفع در مقابل نیروهای افقی طراحی تیرهای صلب (اتصالات گیردار) و یا به کارگیری مهاربند (بادبند) به منظور مقاومت در برابر تغییر شکل قاب ها و اتصالات می باشد . همخوانی دهانه های مهاربند شده با پلان معماری و تطبیق نداشتن آنها با بازشو ها (محل قرارگیری در و پنجره) از نکات مورد توجه در طراحی با استفاده از این نوع سیستم های سازه ای می باشد. گسترش مهاربندها و اتصالات صلب تکیه گاهی در سازه، به صورت قائم و ممتد در دهانه تعیین شده از طرف مهندس سازه می باشد.

۴-۶- سیستم پایدار سازی قائم
ساختار این نوع از سیستم های سازه ای به صورت یک تیر طره مقاوم در برابر نیروهای جانبی است، این نوع رفتار در برابر نیروهای افقی را می توان در سیستم های سازه ای با هسته مرکزی نیز مشاهده کرد .
بر خلاف سیستم های سازه ای قاب صلب = که مهاربند یا دیوار برشی در داخل دهانه ها (قاب ها) قرار می گرفت و آن را در مقابل تغییر شکل مقاوم می کرد؛ در سیستم سخت کردن قائم سازه، دیوار برشی به صورت یکپارچه و پیوسته، طراحی و اجرا می شود و ساختمان بلند مرتبه را در مقابل نیروهای جانبی و تغییر شکل افقی حفظ می کند.
در سیستم سازه ای “قاب صلب” و “سخت کردن قائم سازه” نیروی افقی وارد شده توسط باد و زلزله در پایه ساختمان به حداکثر خود می رسد، بنابر این تقویت بیشتر سازه برای مقابله با نیروی جانبی در قسمت تحتانی سازه می باشد.

۴-۷- سیستم طبقات سخت کننده در ارتفاعات
این نوع از سیستم های سازه ای بر خلاف سیستم های قبلی، به صورت افقی، یک یا چند دهانه (معمولاً دو دهانه) را در ترازهای (طبقات) مختلف به صورت کمربندی دور ساختمان به کمک مهاربندها تقویت کرده و مانع از تغییر شکل افقی در برج می شود. انتخاب این سیستم سازه ای آزادی عمل بیشتری را برای طراحی پلان در طبقات، و همچنین ایجاد بازشوها را به طراح می دهد . انتخاب تراز مناسب برای اجرا این سیستم، توسط مهندس سازه عامل تعیین کننده مقاومت ساختمان در برابر نیروهای افقی می باشد.

۴-۸- مستهلک کننده دینامیک
این نوع سیستم از یک وزنه سنگین و فنرهای مهار شده به وسیله تکیه گاهها در بالای سازه مرتفع تشکیل می شود؛ نوسانات مساوی با حرکت افقی ساختمان، که ناشی از نیروهای باد و زلزله می باشد باعث می شود تا جسم در جهت عکس نیروی اعمال شده به ساختمان، تغییر موقعیت داده و جرم جسم موجب کاهش و یا حذف کامل نوسانات ساختمان در اثر نیروهای افقی شود.
در طراحی برج ها، نباید طراحی معماری را جدا از نوع سیستم سازه و طراحی آن دانست؛ مهمترین اصول در انتخاب نوع سازه توسط معمار، فرم و شکل کالبدی برج، و همچنین تامین شرایط مطلوب برای طراحی پلان انعطاف پذیر و تمهید امکان مناسب، جهت ساماندهی مجدد فضاهای مختلف معماری در هر طبقه میباشد.
طراحی سیستم های سازه ای برج ها با هدف بیشترین امکان کاهش عناصر قائم باربر (ستون)، چه از نظر تعداد و چه از نظر ابعاد مقاطع صورت می گیرد. بررسی حالات ممکنه به منظور دست یابی به این هدف امروزه یکی از زمینه های مطالعاتی در خصوص طراحی سیستم های سازه ای برج ها به شمار می رود.

انواع سیستم¬های مقاوم جانبی مورد استفاده در سازه های بزرگ و بلند مرتبه

دیوار برشی سلولی
دیوارهای برشی پیرامونی
دیوار برشی خمیده
هسته طره شده با طبقات طره ای
هسته طره شده مدور با طبقات طره ای
هسته طره شده با طبقات معلق
قاب خمشی
قاب خمشی با دو هسته برشی
قاب خمشی با هسته برشی واحد
هسته مهاربندی شده
دهانه های پیرامونی مهاربندی شده
۱۲) هسته مهار بندی شده با خرپا های بیرون زده
۱۳) لوله قاب شده
۱۴) لوله مهاربندی شده
۱۵) لوله های دسته شده ی قاب شده
۱۶) لوله های دسته شده ی مهار شده

توضیحات سیستم¬های باربر جانبی
لوله خارجی را ممکن است یا با افزودن عناصر قطری در صفحه های خارجی تقویت نمود و یا آن را از داخل با اضافه نمود دیوار های برشی یا هسته های داخلی تقویت کرد. در قسمت های زیر چند روش برای مهار بندی داخلی بررسی می گردد.
لوله با دیوارهای برشی موازی:
دیوار لوله ای خارجی را می توان با ترکیب نمودن دیوارهای برشی داخلی در نقشه افقی سازه تقویت کرد. دیوار های لوله خارجی را می توان مانند بال های یک تیر تشکیل شده از اعضاء متصل به هم از این تجسم نمود که در آن دیوارهای برشی جان تیر را تشکیل می دهند. تنشها در دیوارهای لوله خارجی اساساً محوری می باشند زیرا لنگی برش در این سیستم حداقل می باشد.
لوله در لوله:
با به کار بردن هسته نه فقط برای بارهای وزن بلکه همچنین برای تحمل بار های جانبی سختی سیستم لوله تو خالی به مقدار خیلی زیادی افزایش می یابد. سازه کف لوله های خارجی و داخلی را به یکدیگر متصل می کند و همگی در مقابل نیرو های جانبی به صورت واحد و مشترک عمل می نمایند.
واکنش یک سیستم لوله در لوله در مقابل بار های جانبی مشابه واکنش ساده مرکب از قاب صلب و دیوار برشی است. اما لوله قابی خارجی خیلی سخت تر از قاب صلب می باشد. لوله خارجی بیشتر بار جانبی را در قسمت بالا ساختمان مقاومت می کند، در صورتی که هسته بیشتر بار را در قسمت پائین ساختمان تحمل می نماید.
روش لوله در لوله در ساختمان ۳۸ طبقه برانسویک در شیکاگو و ساختمان ۵۲ طبقه شماره ۱ میدان شل در هوستون به کار رفته است.

با به کار بردن یک سیستم سه لوله ای تو در تو ، طراحان یک ساختمان ۶۰ طبقه اداری در توکیو سیستم لوله در لوله را یک قدم به جلو بردند. در این سیستم لوله خارجی به تنهایی بارهای باد را تحمل می نماید، ولی هر سه لوله که بوسیله سیستم های کف(دیافراگم ها) به یکدیگر متصل شده اند در تحمل بارهای زلزله که عامل مهمی در ژاپن می باشد شرکت کرده و روی یکدیگر اثر متقابل دارند.
لوله اصلاح شده :
سیستم لوله ای در مورد ساختمان های با نقشه افقی دایره و تقریبا مربع بیشترین بازده را دارد. ساختمان هایی که از این شکل ها منحرف می شوند، در موقع استفاده از سیستم های لوله ای ملاحظات سازه ای ویژه ای را لازم دارند. دو مثال زیر چنین شرایطی را تشریح می کند.
لوله قابی توأم با قاب های صلب
شکل شش ضلعی ساختمان ۴۰ طبقه اداری در شارلوت واقع در ایالت کارولاینای شمالی طراحان را وادار کرد تا روش لوله ای را اصلاح کنند، گوشه های تیز این ساختمان شش ضلعی لنگی برش زیادی را نشان داد که استفاده موثر از سیستم لوله ای را غیر ممکن می ساخت .
اضافه نمودن قاب های صلب در جهت عرض ساختمان موجب گردید که دیوارهای خارجی به یکدیگر متصل شوند، بدین ترتیب دیوارهای انتهایی در دو انتهای مثلثی شکل ساختمان به وسیله قاب های صلب تقویت گردیدند. با متصل کردن و بستن دیوار های پیرامونی به یکدیگر سیستم لوله ای موثری بدست آمد.
لوله در نیم لوله
نقشه افقی نا منظم ساختمان ۳۲ طبقه بانک ملی و ستون پنسیلوانیا در پیتسبورگ موجب راه حل ویژه دیگری در طرح لوله ای گردید، در اغلب ساختمان های لوله ای عمل لوله ای به وسیله دیوار های خارجی ایجاد می گردد اما در این ساختمان، دو هشت ضلعی متقاطع یک لوله سازه ای در قسمت مرکزی ساختمان تشکیل می دهند. دو قسمت انتهایی ساختمان به وسیله سیستم های قاب – دیواری ناودانی شکل تقویت می شوند. نیروهای جانبی (در اینجا باد) مشترکا به توسط لوله داخلی و دیوارهای انتهایی ناودانی شکل بسیار بزرگ مقاومت می گردند.
لوله های دسته شده
آخرین پیشرفت در طرح روش لوله های دسته شده می باشد. این روش برای ساختمان سیرز در شیکاگو به کار برده شده است لوله قابی خارجی در این روش به وسیله دیافراگم های عرضی داخلی در هر دو جهت تقویت می گردد. بدین ترتیب مجموعه ای از لوله های حجره ای تشکیل می شود. هر یک از این لوله های مستقلاً قوی هستند، بنابراین ممکن است آنها را به هر شکلی دسته کرد و در هر ترازی قطع نمود.برتری دیگر سیستم لوله های دسته شده در محصور کردن سطوح بسیار وسیع طبقات قرار دارد . دیافراگم های داخلی در موقع مقاومت نیروهای برشی مانند جان های یک تیره طره ای عظیم عمل می کنند و در نتیجه لنگی برش را به حداقل می رسانند. به علاوه این دیافراگم ها در تحمل خمش نیز سهیم می باشند.
دیافراگم هایی که موازی بارهای جانبی هستند(یعنی جان های تیر) برش را جذب می کنند و در نتیجه در نقاط تلاقی با دیوارهای عمود بر آنها (یعنی بال ها) نقاط شش حداکثر ایجاد می شود که نشان دهنده عمل جداگانه هر یک از لوله ها می باشد، به اختلاف توزیع تنش محوری با حالتی که هیچ تقویت کننده داخلی وجود ندارد یعنی فقط یک لوله تنها باشند توجه کنید. با وجود اینکه تا حدودی لنگی برش رخ می دهد، دیافراگم های قائم سعی بر توزیع یکنواخت تنش های محوری دارند. ولی انحراف از رفتار لوله ای ایده آل که با خطوط منقطع در شکل نشان داده شده به نظر نمی رسد که قابل ملاحظه باشد.

مطالعه آزمایشگاهی رفتار هیدروالاستیک سازههای شناور بسیار بزرگ پیوسته و چند جزئی با اتصال مفصلی در برابر امواج
رفتار هیدروالاستیک نقش موثری در طراحی و ساخت سازههای شناور بسیار بزرگ دارد. معمولا این سازهها به صورت اجزای جدا از هم بیرون از دریا ساخته میشوند و با اتصال صلب در محل نصب به یکدیگر متصل می شوند. راههای مختلفی برای کاهش جابه جایی و تنش در اثر برخورد موج به سازه وجود دارد؛ اتصال اجزا سازه به یکدیگر با اتصالات مفصلی یکی از راه های کاهش پاسخ هیدروالاستیک است. در این مقاله رفتار هیدروالاستیک سازهی یکپارچه، سازه¬های متشکل از دو و سه بخش به صورت آزمایشگاهی با یکدیگر مقایسه شده اند. مدل آزمایشگاهی از جنس آلومینیوم با طول، عرض و ارتفاع به ترتیب ۲، ۵۵/۰، ۰۴/۰ متر ساخته شد. اتصال بین بخشها به صورت مفصل مدل شد. در یک مخزن تولید موج، کرنش ها و جابه جایی قائم مدل آزمایشگاهی در نقاط مختلف آن اندازه گیری شده است. موج های ایجاد شده، منظم و دارای دوره تناوب ۶۷/۰، ۸۰/۰، ۹۱/۰، ۰۱/۱ و ۱۰/۱ ثانیه بوده اند. مقایسه نتایج نشان می دهد که در هر یک از مدل ها، جابه جایی در امواج با طول بلندتر بیشتر است. همچنین تنش در مدل های دارای اتصال، نسبت به مدل پیوسته، کاهش چشم گیری داشته و مقدار آن تقریبا نصف شده است. در امواج با دوره تناوب ۶۷/۰ و ۸۰/۰ ثانیه، مدل سه جزئی و در سه موج دیگر، مدل یکپارچه دارای جابه جایی کمتری بوده است. در مورد سه موج آخر (موج های با طول بلند) می توان گفت در صورتی که جابه جایی سازه در حد مجاز باشد؛ برای کاهش تنش، بهتر است از اتصال در سازه استفاده شود.
سازه های شناور بسیار بزرگ در دو نوع نیمه شناور و شناور ساخته می شوند. سازه نیمه شناور با استفاده از ستون های لوله ای شکل یا المانهای سازه¬ای متعادل کننده، بالای سطح آب نگه داشته می شود. این نوع از سازه برای شرایط دریایی ناآرام و با امواج بلند استفاده می شوند. در مقابل نوع شناور آنها یا پانتونها مانند یک صفحه بزرگ روی سطح آب باقی می ماند. سازه های شناور بیشتر برای آب های آرام مانند برکه¬ها، خلیجه¬ها و خطوط ساحلی مناسب است.
فناوری ساخت سازه¬های شناور بسیار بزرگ، شرایط ایجاد زمین در دریا را بدون نیاز به حجم زیاد خاکریزی فراهم کرده است ،ساخت این نوع سازه¬ها توجه بسیاری از پژوهشگران و مهندسان را در زمینه صنایع دریایی و فراساحلی به خود جلب کرده است. پژوهشگران، سازه¬های شناور بسیار بزرگ را برای کاربری¬های مختلفی از جمله فرودگاه، پل شناور، موج شکن، اسکله، لنگرگاه، امکانات سرگرمی و تفریحی، پایگاه¬های نظامی فرا ساحلی و حتی برای سکونت پیشنهاد کرده¬اند.
پژوهشگران روشهای مختلفی برای کاهش جابه جاینش در مقابل موج پیشنهاد کرده اند. راه حل رایج، ساخت موج شکن در اطراف سازه شناور است. از دیگر راه کارها که به وسیله تکاگی و همکاران در سال ۲۰۰۰ پیشنهاد شد؛ اتصال یک جسم صلب جعبه¬ای شکل به لبه¬ی سازه شناور بود. بدین وسیله؛ بازتاب موج¬های وارده شده، موجب کاهش چشمگیر تغییر شکل¬ها و تنش¬ها در سازه شناور بسیار بزرگ می شود. همچنین از صفحات متصل به سازه با شکل های مختلف به عنوان ابزارهای ضد حرکت استفاده شده است.
کربکین در سال ۲۰۰۲ یک سازه شناور کمکی را با اتصال مفصلی و نیمه صلب به سازه اصلی متصل و رفتارهیدروالاستیک را بررسی نمودند. کیم و همکاران در سال ۲۰۰۵ رفتار هیدروالاستیک سازه شناور را با در نظهر گرفتن شکل و توزیع سختی سازه مهورد بررسی قرار دادند. ایشان متوجه این امر شدند که اگر دو سازه شناور کمکی همراه سازه اصلی وجود داشته و سازه ها دارای شکل نیم دایره باشند، بیشترین کاهش جابه جایی رخ می دهد. همچنین با افزایش سختی خمشی سازه کمکی، کاهش پاسخ هیدروالاستیک بیشتر می شود. علاوه بر این ریانسیا و همکاران در سال ۲۰۱۰ طراحی اتصال برای کاهش رفتار هیدروالاستیک یک سازه شناور را با اتصال تیرها به هم بررسی کردند. آنها دریافتند که اتصال نیمه صلب در کاهش رفتار هیدروالاستیک بسیار موثر است.

مدل آزمایشگاهی
مشخصات هندسی و سازه¬ای یک مدل باید به گونه ای باشد که نتایج آزمایشها بیانگر رفتار سازه ی واقعی آن باشد. مهمترین ویژگی سازه شناور بسیار بزرگ رفتار هیدروالاستیک آن است. یکی از تاثیر گذارین پارامترها در چگونگی رفتار مدل سازه شناور بسیار بزرگ، سختی خمشی آن است و باید به اندازه ای باشد که مدل، بطور الاستیک عمل کند.
برای شبیه سازی رفتار سازه شناور از ابعاد و ویژگی های سازه شناور دارای طول ۳۰۰ متر و عرض ۶۰ متر سختی خمشی ۴٫۷۷×〖۱۰〗^۱۱ نیوتن بر متر مربع استفاده شده است. نسبت سختی خمشی در مدل و نمونه واقعی از رابطه زیر بدست می¬آید:
〖EI〗_p=∝^s 〖EI〗_m

مقطع عرضی مدل فیزیکی ساخته شده از جنس آلومینیوم و پلی اتیلن

جمع بندی
سازه های شناور بسیار بزرگ معمولا به صورت پیوسته و با اتصال صلب طراحی و آنالیز میشوند. یکی از راه حلهای کاهش پاسخ هیدروالاستیک استفاده از اتصالات غیر صلب بین قسمتهای سازه شناور است. برای بررسی این راه حل آزمایش ها با طول موجهای مختلف برای مدل یکپارچه، دو و سه قسمتی انجام گردید. نسبت طول موج در آزمایش ها به طول سازه ۳۵/۰، ۵/۰، ۶۵/۰، ۸/۰ و ۹۵/۰ بود.
مقایسه نتایج نشان می دهد که در هر یک از مدل ها، جابه جایی در امواج با طول بلندتر، بیشتر است. برای مقایسه جابه جایی از شاخص سطب زیر نمودار جابه جایی بر حسب طول مدل و بیشینه جابه جایی استفاده شده است. در امواج با دوره های تناوب ۶۷/۰ و ۸/۰ ثانیه، در بین مدل ها، نمونه سه قسمتی از لحاظ شاخص یاد شده و بیشینه جابه جایی، عملکرد بهتری داشته است. در سه موج آخر با دوره تناوب ۹/۰، ۰۱/۱ و ۱/۱ ثانیه مدل یکپارچه رفتار بهتری از نظر جابه جایی نسبت به مدل دارای اتصال داشته است. به عبارت دیگر می توان گفت؛ در طول موج های کوتاه، مدل های چند جزئی جابه جایی کمتری داشته اند و جابه جایی مدل بدون اتصال، در طول موج های بلند در قیاس با دیگر مدل ها کمتر بوده است. با توجه به روند تغییرات مقادیر لنگر خمشی در طول مدل ها، مشاهده شد که بیشترین این مقادیر، در جلوی سازه اتفاق می افتد. نتایج گویای این نکته است که لنگر خمشی در مدل های دارای اتصال مفصلی نسبت به مدل یکپارچه در همه امواج به شکل چشم گیری کاهش یافته است. در موج با دوره تناوب ۷۶/۰ ثانیه که نسبت طول موج به طول مدل ۳۵/۰ است؛ بیشینه تنش و جابه جایی مدل سه جزئی کمتر است. در مورد موج دوم که دوره تناوب آن ۸/۰ ثانیه است، تنش و جابه جایی در مدل های دو و سه قسمتی به طور هم زمان مناسب نیست؛ در شرایآی با موج مشابه در مقیاس واقعی، با تغییر نسبت طول سازه به طول موج، می توان وضعیت بهتری برای تنش و جابه جایی ایجاد نمود. هر چند در سه موج آخر، مدل پیوسته، جابه جایی کمتری نسبت به مدل های دارای اتصال دارد؛ اما در مدل پیوسته، لنگر خمشی حدود دو برابر حالات دیگر است. بنابراین در صورتی که در پروژه ای، جابه جایی های مدل چند جزئی در حد مجاز باشند، برای کاهش لنگر خمشی می توان از این نوع سازه ها استفاده کرد. در موج سوم با دوره تناوب ۹۱/۰ ثانیه که طول آن ۶۵/۰ طول مدل است، نمونه آزمایشگاهی دو بخشی، عملکرد بهتری از لحاظ تنش و جابه جایی داشته است. در موج با دوره تناوب ۰۱/۱ ثانیه نیز مانند موج دوم نمی توان به شکل قطعی اظهار نظر کرد؛ در شرایآی با چنین ویژگی هایی باید عوامل مختلف را سنجید و طرحی بهینه را با توجه به اهمیت هر یک از پارامتر ها ارائه نمود. در صورت استفاده از اتصال مفصلی در طول موج های برابر با طول سازه )موج پنجم آزمایش( استفاده از مدلی متشکل از سه جزء بهتر خواهد بود.

نتیجه گیری
با توجه به تعاریف و عکس¬ها مشاهده کردیم که اکثر سازه¬های بزرگ دارای پیچیدگی¬هایی منحصر بفرد هستند که بایستی تمام عوامل اجرایی یک پروژه باید ریز به ریز تمام نکات مهم را اعمال کنند تا روند پروژه رضایت بخش بوده و عواملی همچون نامنظمی در زمان پروژه، پرت مصالح، اجرای نامناسب و … به حداقل برسد تا بتوان یک پروژه مناسب که احتمالا پروژه ای برای جذب توریست یا سمبل یک شهر یا کشور خواهد بود به درستی پیش برود تا بتوان نهایت استفاده را از این سازه عظیم نمود.
وجود سازه¬های عظیم در یک شهر باعث نمایان شدن شهر در عرصه جهانی و ملی هر کشوری خواهد شد و تلاش زیاد در زمینه بوجود آوردن این سازه¬ها بطور حتم قدمی رو به جلو خواهد بود که باعث پیشرفت علمی و اقتصادی و ایجاد کار برای جوانان یک کشور خواهد بود.
امیدواریم در سرزمین عزیزمان ایران نیز شاهد ساخت پروژه¬های عظیم بیش از این بوده تا در بخصوص عرصه مهندسی عمران، مهندسان این کشور توانایی های لازمه خود را بکار برده و اینگونه پروژه ها را بنحو احسن در معرض دید تمام جهانیان بگذارند.

2 پاسخ
    • site_admin
      site_admin says:

      نظر لطفتون هست ممنون از اینکه وقت گران بهایتان را به ما دادید

      مدیریت گروه مهندسین آبادگران

      پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

پاسخ دهید

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