تحقیق تحلیل و طراحی سیستم سازه های دیاگرید- Diagrid- برای ساخت ساختمان فلزی

Word 63 KB 35445 9
مشخص نشده مشخص نشده عمران - معماری - شهرسازی
قیمت: ۲,۰۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • پیشرفت در تکنولوژی ساخت و ساز، مواد، سیستم های ساختاری و روشهای تحلیل و طراحی، رشد ساختمان های مرتفع را تسهیل کرده است. طراحی سازه ساختمان های مرتفع بر اساس بارهای جانبی ناشی از باد یا زلزله تعیین می شود. مقاومت در برابر بار جانبی توسط سیستم ساختاری داخلی و یا سیستم ساختاری خارجی تأمین می شود. غالباً هسته دیوار،  برش ها، چارچوب های آماده و ترکیب آنها اسکلت سیستم داخلی را تشکیل می دهد، که در آن بار جانبی توسط عناصر مرکزی تحمل می شود. در حالی که در سیستم سازه ای  لوله های عرضی، چارچوب  لوله ای ، بارهای جانبی را توسط عناصر ارائه شده در حاشیه ساختار تحمل می کند. این بسیار مهم است که سیستم سازه ای انتخابی طوری عناصر ساختاری را به کار ببرد، که الزامات طراحی را بخوبی تأمین کند. اخیراً سیستم ساختاری دیاگرید(Diagrid) در ساختمان های بلند به دلیل بهره وری ساختاری و انعطاف پذیری در برنامه ریزی معماری به تصویب رسید. در مقایسه با ستون های عمودی با فاصله کوتاه در لوله قاب، ساختار دیاگرید(Diagrid) متشکل از ستون های مایل بر روی سطح بیرونی ساختمان است. بار جانبی توسط عمل محوری قطری ستون مایل نسبت به خمش ستون عمودی در اسکلت لوله ای تحمل می شود.  ساختار دیاگرید(Diagrid) به طور کلی به هسته نیاز ندارد، زیرا برشی جانبی را می توان با قطر در حاشیه ساختمان انجام داد. در این مقاله تحلیل و طراحی 36 طبقه ساختمان های فولادی دیاگرید(Diagrid) ارائه شده است. طرح منظم هر طبقه 36 متر × 36 متر در نظر گرفته شده است. نرم افزار نرم افزاری است که که برای مدل سازی و تجزیه و تحلیل عناصر ساختاری استفاده می شود. همه عناصر ساختاری هماهنگ با  IS: 800:2007 با توجه به تمام ترکیبات بار طراحی شده است. وضعیت پویایی همراه باد و در مقابل باد برای تجزیه و ETABS تحلیل و طراحی ساختاری در نظر گرفته شده است. همچنین توزیع بار را در سیستم  دیاگرید(Diagrid)  برای 36 طبقه ساختمان مورد مطالعه قرار دادیم. به همین ترتیب، تحلیل و طراحی از 50، 60، 70 و 80 طبقه سازه  دیاگرید(Diagrid) انجام می شود. مقایسه نتایج تجزیه و تحلیل از نظر مدت زمان، جا به جایی طبقه بالا و رانش درون طبقه در این مقاله ارائه  شده اند.

     

    کلید واژه ها: سیستم سازه دیاگرید، ساختمان های مرتفع، طراحی سازه

     

    1. مقدمه

    رشد سریع جمعیت شهری و در نتیجه محدودیت بیشتر فضا بطور قابل توجهی توسعه سکونت در شهرها را تحت تاثیر قرار می دهد. هزینه های بالای زمین، تمایل به جلوگیری از گسترش مداوم شهرها و نیاز به حفظ تولید کشاورزی، همه و همه به رشد ارتفاع ساختمان های مسکونی کمک کرده است. با افزایش ارتفاع ساختمان، مقاومت سیستم در برابر بارهای گرانشی جانبی ناشی از سیستم ساختاری اهمیت بیشتری می یابد. بار جانبی سیستمهای مقاومتی دربرابر بار جانبی  که به طور گسترده استفاده می شوند شامل: چارچوب صلب، دیوار برشی، چارجوب دیوار، سیستم لوله مهار شده، سیستم های پایه و سیستم لوله می باشند. به تازگی، دیاگرید- شبکه مورب دیاگرید - سیستم ساختاری است که به طور گسترده ای برای ساختمان های فولادی بلند با توجه به بهره وری ساختاری و پتانسیل های زیبا شناختی ناشی از پیکربندی هندسی منحصر به فرد سیستم، استفاده می شود(5).

     

    Diagrid  شکل خاصی از فضای ستونی است. این شبکه پیرامونی از یک سری از تشکیلات ستونی مثلثی  تشکیل شده است.  دیاگرید از اجزای متقاطع مورب و افقی تشکیل شده است. نمونه های مشهور از ساختار دیاگرید در سراسر جهان وجود دارند که عبارتند از: سوئیسر در لندن، برج هرست در نیویورک، برج طوفان در آسان (کره جنوبی)، برج کاپیتال گیت در ابوظبی و برج جینلینگ در چین، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. ستاد مرکزی جدید تلویزیون چین(CCTV) در پکن یکی از نمونه های استفاده از سیستم سازه دیگرید برای حمایت از شکل چالش برانگیز آن است(4)

     

    شکل1. (الف )ساختمان سوئیس پاسخ در لندن (ب) برج هرست در نیویورک (ج) برج طوفان در آسان (کره) (د) سرمایه برج گیت در ابوظبی و (ه) برج جینلینگ در چین است.

    دیاگرید ظاهر خوبی دارد که براحتی شناخته شده است. پیکربندی و بهره وری از یک سیستم دیاگرید با کاهش تعداد عناصر ساختاری مورد نیاز در نمای ساختمان ها، ممانعت کمتری در نظرگاه خارجی ایجاد می کند. بازده ساختاری سیستم دیاگرید ضمن بی نیاز کردن ساختمان به ستون های داخلی و گوشه، انعطاف پذیری قابل توجهی را در قبال نقشه طبقه باعث می شود.

    شبکه پیرامونی دیاگرید در مقایسه به ساختار چارچوب-لنگری سنتی موجب حدود 20 درصد صرفه جویی در وزن فولاد سازه می شود(4)

    اعضای مورب در سیستم ساختاری دیاگرید می توانند بارهای گرانشی و همچنین نیروهای جانبی را به دلیل پیکربندی مثلثی خود تحمل کنند. ساختار دیاگرید در به حداقل رساندن تغییر شکل برشی موثر تر چرا که عملکرد محوری عناصر مورب برشی جانبی آنها را تأمین می کند. ساختار  دیاگرید به طور کلی هسته برشی با استحکام بالا نیاز ندارد، زیرا برشی جانبی را می توان با اعضای قطری واقع در حاشیه انجام داد(2).

    در این مقاله تحلیل و طراحی 36 طبقه از ساختمان های فولادی دیاگریدی ارائه شده است. نقشه طبقه به طور منظم از 36 متر × 36 متر در نظر گرفته شده است. نرم افزار اتابز(ETABS) برای مدل سازی و تجزیه و تحلیل عناصر ساختاری استفاده می شود.

    همه عناصر ساختاری هماهنگ با 800:2007 IS: با توجه به تمام ترکیبات بار طراحی شده است. وضعیت پویایی همراه باد و در مقابل باد برای تجزیه و تحلیل و طراحی ساختاری در نظر گرفته شده است. به همین ترتیب، تحلیل و طراحی سازه  دیاگریدی(Diagrid) برای 50، 60، 70 و 80 طبقه انجام می شود. مقایسه نتایج تجزیه و تحلیل از نظر مدت زمان، جا به جایی طبقه بالا و رانش درون طبقه در این مقاله ارائه  شده اند.

     

    2. تجزیه و تحلیل و طراحی ساختمان 36 طبقه

    2.1.  پیکربندی ساختمان

    موضوع مقاله  ساختمان مرتفع 36 طبقه ای است که دارای نقشه طبقه ای با ابعاد 36 متر × 36 متر است. ارتفاع هر طبقه 3.6 متر است. طرح معمولی و ارتفاع در شکل 2 نشان داده شده است. در ساختار دیاگرید، جفت مهار(گره) های عرضی است در حاشیه قرار دارد. زاویه انحراف شیب در سرتاسر ارتفاع یکنواخت نگه داشته می شود. ستونهای مایل در فاصله شش متر در طول محیط قرار گرفته اند. چارچوب داخلی سازه دیاگرید فقط برای بار گرانش طراحی شده است. طراحی بار مرده و بار زنده بر روی تخته بتن کف به ترتیب  3.75 (kN/m2) و 2.5 (kN/m2) بود. پویایی در طول بارگذاری باد بر اساس سرعت اصلی باد 30 متر بر ثانیه و عوارض زمینی گروهIII ، همانطوریکه در IS:875(III)1987  روش عاملی گوست(GUST) آمده است، محاسبه شد (6).  مقابله با بار باد محاسبه شده توسط گو و کوان مورد بحث قرار گرفت(1).  بار زلزله طراحی شده بر اساس عامل منطقه ای 0.16، خاک متوسط، عامل اهمیت 1 و فاکتور کاهش پاسخ 5 محاسبه گردید(7). مدل سازی، تجزیه و تحلیل و طراحی ساختار دیاگرید با استفاده از نرم افزار ETABS انجام شد(9). برای تجزیه و تحلیل خطی استاتیکی و دینامیکی تیرها و ستون ها توسط عناصر پرتوی و بست های عرضی توسط خرپا مدل سازی شدند. شرایط پشتیبانی به عنوان لولا(مفصل) فرض شد.همه عناصر ساختاری با استفاده از IS 800:2007 طراحی شد(8). اثر ثانویه مانند تغییرات دما با فرض تغییرات ناچیز دما در داخل و خارج در طراحی منظور نشد.

     

    2.2. نتایج تحلیل ساختمان 36 طبقه:

    نتایج تجزیه و تحلیل از نظر مدت زمان، برش طبقه، جابجایی، رانش(یخرفت) داخل طبقه ای در این بخش معرفی شده اند.

    مدت زمان ساختار دیاگرید  برای ساختمان36 طبقه در شکل 3 نشان داده شده است. اولین الگوی مدت زمان شبکه دیاگرید  3.14  ثانیه است. خلاصه ای از بارهای جانبی ناشی از زلزله و باد در جدول 1 نشان داده شده است. توزیع برش طبقه در طول ارتفاع ساختار دیاگریدی 36 طبقه ناشی از پویایی  باد و زلزله در شکل 4 نشان داده شده است.  مشاهده شده است که برش طبقه در جهت X و جهت y با توجه به فشار باد پویا نسبت به بار زلزله بیشتر است.

  • فهرست:

    ندارد.
     

    منبع:

    ندارد.

ساخت خانه های متحرک یکی از متدهای پیشرفته در امر مقاوم سازی در برابر زلزله است از این روش در ساخت ساختمان ها، آپارتمان ها، کارخانه ها و ساختمانهای مراکز تجاری استفاده می شود. این روش بسیار کم خرج است و در مناطقی که از نظر مقاومت در مقابل زلزله از سطح پایینی برخوردارند و در نواحی زلزله خیز سراسر جهان واقع شده اند بسیار مناسب و مقرون به صرفه می باشد بدین ترتیب تمامی اصول ساختمان ...

معرفی : فولاد در ساختمان های بلند معماری تاریخی و طاق نصرت های ساختاری روزهای گذشته ، مانند اهرام کشور مصر ، معبدهای یونان ، پل های بتنی رم ، از سنگ یا برخی از بناهای ساختمانی ، ساخته شده اند آرشیتک ها و مهندسان امروزی ، از موادی در ساختمان استفاده می کنند که برتری و مزیت دارند فولاد ساختاری ساختاری ، بطور مثال یکی از این مواد است که مدت زمان طولانی است که از آن استفاده می کنند ...

گرمای؛ تهویه و تهویه مطبوع (HVAC ) ملزومات مکانیکی مطب های پزشکی و دندانپزشکی کاملاً خاص هستند به دلیل اینکه راحتی فیزیکی کارکنان و بیماران خیلی مهم است و متغیرهای زیادی در شکل عملکردی اتاق، اغلب با فضای کم وجود دارد. برای مثال اتاق معاینه برای نمونه اندازه ای در حدود 12 * 8 پالارد و بیمار ( کسی که زمان بیشتری را نسبت به پزشک در آن می گذراند ) معمولاً لخت است. برای مقایسه اتاق ...

طبقه بندی و محدودیت سیستم های ساختمان های بلند : یکی از الزامات مهم در طراحی و اجرای ساختمان ها، تامین ایمنی در برابر آتش سوزی است. برای این منظور لازم است تا ساختمان به نحوی طراحی و اجرا گردد که در صورت وقوع حریق، ایمنی جانی و مالی شهروندان به نحو منطقی و متناسب با کاربری ساختمان تامین شده باشد. به این منظور به طور خلاصه باید موارد زیر رعایت گردد: الف – افراد داخل ساختمان در ...

پیشگفتار: جریان کاربرد و تکامل تکنولوژی در سال های پیش از 1900 بر مبنای فعالیت های فردی منهدسی استوار بود. چنانچه لئوناردو داوینچی را می توان علاوه بر هنرمندی خلاق و بزرگ مهندسی بی نظر و پیشرو دانست که قلمرو عملی و علمی دانش، تکنولوژی و تجربی را در هم آمیخته بود و در هر زمینه ای دستاورهای بی نظر برجا گذاشته است. اما شاید بزرگترین دستاورد بشر در قرن بیستم دستبابی به الگوهای ...

ویلا ساووا (Villa savoye) اثر چارلز ادوارد ژنر معروف به لوکوربوزیه تاریخ شروع به کار(1928 ) و تاریخ اتمام آن سال (1930) ویلای ساووا در سایتی خارج از پاریس ساخته شده است رعایت 5 اصل لوکوربوزیه دراین طرح کاملآ دیده می شود که این اصلها عبارتند از: 1.ارتباط بین ساختمان با طبیعت ، 2.استفاده کردن از رامپ در دو بخش ، یک قسمت در داخل بنا 3.و قسمت دیگر در امتداد دیوار خارجی تا تراس ، ...

با شروع فعالیتهای کشاورزی ، اکو سیستمهای کشاورزی در سراسر جهان ، اکوسیستمهای طبیعی را دگرگون کرده و جایگزین آنها شده اند. تداوم فرایند تبدیل فرایند تبدیل اراضی برای فعالیتهای کشاورزی اثرات منفی و زیانباری بر تنوع موجودات زنده و فرایندهای اکولوژیکی که این چشم اندازهای طبیعی را ساخته اند. به همراه داشته است اگر چه اشکال دیگر سودجویی انسان از طبیعت از قبیل شهرنشینی و معدن کاوی در ...

سیستم های صوتی و مربوط به صدا در کلیسای معاصر جیم براون یک مشاور صوتی در شیکاگوست جائیکه در طراحی سیستم های تقویت کننده بزرگ قابل استفاده در تئاتر و کلیساها، استادیوم ها، صحنه ها و امکانات پخشی کارهای تخصصی را انجام داده و نظارت می کند. او همچنین کار تولید گسترده و ترکیبی از آنها را در پخش، ضبط و نقویت انجام داده است. او BSEE خود را از دانشگاه سین سیاتی در سال 1964 دریافت کرد و ...

مقدمه: این پروژه ساختمان بتن آرمه با سیستم مختلط قاب صلب خمشی با شکل پذیری متوسط به همراه قاب مهاربندی همگرا با دیوار برشی میباشد که در راستای x سیستم از نوع قاب خمشی و در راستای y سیستم از نوع قاب مهاربندی همگرا می باشد. کاربری این ساختمان مسکونی و بر اساس آیین نامه 2800 در گروه ساختمانهای با اهمیت متوسط می باشد. ساختمان مذکور در شهر گرگان واقع شده است و جزو مناطق با زلزله خیزی ...

دانشگاه میشیگان گونه جدیدی از بتن مسلح با الیاف ساخته‌اند که از بتن عادی 40 درصد سبک‌تر و در برابر ترک خوردن 500 بار مقاوم‌تر است. این بتن جدید که "کامپوزیت سیمانی مهندسی"، نامیده شده ، به دلیل عمر طولانی در دراز مدت از بتن معمولی ارزان‌تر است عملکرد این بتن جدید از یک طرف به دلیل وجود الیاف نازکی است که 2 درصد حجم ملات بتن را تشکیل می‌دهد و از طرف دیگر به این خاطر است که خود ...

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول