صفحه 1:
صفحه 2:
PAE ونام خانوادگی:
Py pre vee) ere iP A
عنوان درس:
عنوان 0 های سازه ای
صفحه 3:
ار ۳
2000 me Pat De eStart e erie مل Fa Ete] Been
01 ا
اعضا دارد. به اين تركيب. سيستم هاى سازه اى كويند.
انواع سيستم هاى سازه اى:
0 ا ل ا er)
Care ao] er] ال ا
آيين ee 7 آيين نامه مرتبط با طراحى لرزه اى سَاختمان ها در آيران مى باشد. سازه هايى كه
ی ۱۲۳
نسبت راحت ترى دارند Sit eS 7
نسبت ساير اعضاى خارج از 8٠١ دارند. اما سازه هاى خارج از ۲۸۰۰ هم در بحث طراحى نكات
زیادی دارند و هم در بحث اجرا؛ و قوانین سفت و سخت تری برای اجرای آن ها وجود دارد. همچنین
Si 5.22 5185 eee es ee me رک
صفحه 4:
vvvVyY
انواع سیستم های سازه ای از دیدگاه آیین نامه
ار
ole Vou ppg
oS reer
Aare ری
سیدستم کی ۰
ا 00
صفحه 5:
1 Sa
Perey ee ee nner tear tec en Teo er resey
سرد نورد شده مرسوم ترين نوع هستند و علاوه بروزن كمى كه دارند مرعت اجراى بسيار بالابى هم دارئد.
۳
10
ا م ا ا ا ل
ESE) ا ال ا ا ۱
RO ا ل ااا ار ا ل سرا مس را
سازه های وبلایی و مکان هایی که نیروی زلزله زیاد نیست و در پهنه های لرزه خیزی کم و
erin تج سح«
ear | و الك ااا را
صفحه 6:
0
۳ مذ ۲ ۲ ۲
یکی از رایج ترین و پرکاربردترین انواع سیستم های سازه ای است. دلیل آن اجرای راحت
با اكيب هاى اجرايى ذر كناو 07٠71 01 وإرطظ خاصى ندارد واعضاى
مشخصى براى مقاومت در برابر نيروهاى جانبى طراحي مى شوند. نيروهاى جانبى
PP Re 1
paren) eer eer y ra val aro Fas] nro) ose ge Perey | emer ueerert rary
2 et Re See) Me nce WS oe oi 1 RCL Se ie Reel cae ae sD)
7
دیوارهای برشی بتن آرمه در سه سطح شکل پذیری ویژه, متوسط و معمولی
دیوار برشی با مصالح بنایی
0
feo Ere te Ce Ste Py
Perera nro RCS nny Cento SSPE DCC CSC BIE
صفحه 7:
ا ا
ve ee 1۳ SPICS Tar tee e nt error reece Pat av eee ial
0 sols che Cl cle 5 eens A ee
POPP Or en os 5 i ener
مهاربندها و با دیوارها وارد می گردد و بعد از آن به ستون و بعد هم به پی سازه
مى شود. به اس سا أحأ were
اتصال مفصلی طرایی ۰ ۱ ۰ آي ببشتر در سازه های ۳ تا ۷
epee nS 0 ا ل 000 5
ene ار Ae cy) ls, 000
ا را ا رد باس مل ل ees Pel
ene) eee) ا ا ا ا ا 2
شود.
صفحه 8:
ا ۱
صفحه 9:
نبشی فوقانی که صرفا وظیفه
نگهداری از تیر را دارد و اسمی
طراحي ميكردد
١
نبشى نشيمن كه براى انتقال
بار ثقلى از تير به ستون طراحى شده
صفحه 10:
صفحه 11:
و
اين سيستم رايج ترين سيستم در سراسر دنيا است و استقاده از آن محدود به ايران نيست. دليل بر كاربرد بودن
اا ااا 1۱
مربوط می شود. (خصوصا با توجه به سیک معماری مدرن که نورگیری زیادی را می طلبد). در این سامانه,
Fred FOO] ret epee ere Pv Peg SPU cree pe referer) Res ves repr vresrg are Og
Maer SECC اا 00101
کمی آزاردهنده است.به همین دلیل در سیستم سازه فولادی اکثر اوقات تیرها همراه با سخت کننده ها (استیفتر)
استفاده می شوند. و در سازه هایی که بتنی هستند. افزایش مقاومت بتن و با تفییر سختی سازه در دستور کار
ee eA er be 7 10
معاصر دارند و بتجره هاى زيادى را در خود جاى مى دهند؛ مى توانند در ساختمان هاى ويلايى ١ يا ٠ طبقه و يا
Frege
Fares eomeseerser MICS re tenet erates Str “Were eae tm Coreg re ras
ا ال ا [eo eves rg reman meee eas Meme rene
OE EID eae a ا ل SS
8
صفحه 12:
قاب هاى خمشی و قاب های ساده ساختمانی |
aparat.com/akbarijebeli
صفحه 13:
صفحه 14:
5
جر مسج
و سپس به ستون ها و در نهایت به شالوده انتقال پیدا می کند. در این
Lt a te Peat ceed ام تست
ed
صفحه 15:
سيستم قاب خمشى دوكانه يا تركيل
00 اا ا ا ا eb ea cece
00 ا
با يكديكر در براير نيروهاى زلزله مقاومت مى کنند. این سامانه ی سازه ای مورد علاقه خیلی از طراحان ساختمان
أست. جونة
فیوزهای زیادی دارد
|
slo pimuw pl a cum wl croglio ل
ieee ORCL SPM ULE Pre a Sree met’ Geele Stile Sree Sr T1 Pardee belo ul eee ES Tee)
ابى كه در بخش فاب خمشى وجود دارند. و همه با هم در براير نيروهاى وارد شده به سازه
1 ا ا ا ال
2ض ne icy ropes rive oN
برج ها
سازه های حساس و با اهمیت زیاد مثل بیمارستان هاء کلانتری ها, مدارس, موزه ها و ...
el res POR Sea cS) Poe ies) ee cea re eS ee ا ا ا Coe Rrra
صفحه 16:
8 ۷
۱
سيستم قاب خمشى دوكانه يا تركيبى
و
صفحه 17:
صفحه 18:
۲ ۲ ۲ ۲ ۳
سيستم قاب خمشى دوكاته يا تركيبى
به لحاظ ظاهرى هيج تفاوتى بين ديوارهايى كه در قاب هاى دوكانه هستند با ديوارهايى كه در قاب هاى ساده هستند
مشاهده نخواهيم كرد. همين نكته براى مهاربندها هم صدق مى كند. انواع سيستم هاى مهاربندى دوكاته با
me pon ene 59 prone hoes ae Pen Seg ا 1
1111 است. ثبروی که سیستم های Biren rrap mere geeien oni seeps
Pree pepe NS err | ye art a
La Ne oieeranpers به عنوان قاب دوگانه قرار است فعالیت کند. از
air seree gegen ا ا ۳۹
rea a pee S Pender lve] BV reece See yt grees scree pred LS) Mone eC ene EPs)
اعضا در بوابر بارهاى جانبى مقاومت كنتد.
ا ا اا 0000
حتى شكل بذيرى مد نظر آن جيست. جرا كه تفاوث در شكل بذيرى در جاهايى خود را نشان مى دهد كه كاملا نا
محسوس است. مثلا:
در تعداد بیج های یک اتصال پیچی در سازه فولادی
ee) POrey) Mister Ten |e RCC ne Te ee more ems)
Perea eS See م
در بزرگ و کوچک شدن ابعاد مقاطع
يك سازه از جه سيستمى استفاده مى كند كار نسبنا دشوارى اسث. حال جه اين
RO EC Ae Weer eae CSUN Cory verter ene | ee Nee ee
صفحه 19:
سیستم سازه کنسولی
3 ا ل ل eer Pore ea
7 777 mss eet
تيرها به صورت مفصلى بايد اجرا شوند و اكر هم سازه به صورت بتنى قرار است
اجرا شود به عنوان مثال بايد به جاى تيرهاى بتنى از خرياهاى فولادى استفاده
ا ا ا ل 2 5 307
rear pre mONnT pe es ال ا ا ل 00
۳ ۳
PY ry CCST aL ا wentery
نيروى جانبى را در ابن اه اه ی ليل أن كه در اين سازه ها
20007 ات ere TSO LS
خيلى بيشتر (حداقل برابر) است.
صفحه 20:
در سیستم سازه کنسولی» کنسول ها به سبک ستون های
Re eee eee i ern end
صفحه 21:
۱ ۲ ۲ ۳ ۱ ۴
Pad eee Corel SLCC Ie ey eee ae
ميراكر
01
سوپر فریم
ديوار برشى فولادى
انواع سیستم سا ۱ ۰ ۱۱۰
الا را اس
زاس رل
صفحه 22:
صفحه 23:
ا ا ا 1
بهسازی
ساختمان هايى با ارتفاع بلند
ساختمان هایی SST و...
Ie eureercerPanel ary] hvea he] ۱
lec sel ol cad Be ee ۱ ۲۹
e ee ee | |« سس« ۳۲
ا کاز۳۱۳قون النسانس) در آين زمینه مطالعات
و
صفحه 24:
۶ میراگر
و
eo Pegic ns nee Fe avec acd Ta Sr 9 erica PONE Pecan en Feat 0 019
[Trans eve tae PO REEC IESE et Seva peye iretre | Emre ne Set pr Wrir | rtm ee Pn
Power Ree RCTS ecco ese Mole i be era Moen bee Re) creer] Siete ace
BYvmUraey PI RCC VD bn re mer eae r prec rr Cment) Repro nesta 00] Carat] Fr
ابن دستكاه ها با استقاده از مكانيزم هاى مختلفى كه دارند در برابر نيروهاى جانبى مقاومت كرده و
ااا م ۱۳۳[
19/7
PAP erent cre) Dro See eared este toiev oan eater tiny My
ا 1 1 311100111
ا 300
مى دهند.
صفحه 25:
|
كه براى مقابله با ثيروهاى جائبى طراحى شده اند.
صفحه 26:
۴ مذ ۲ ۲ ۲ ۲ ۲
1 Ter eee) Pee Fe Pe BCI Bey
Reser ا WC ber)
۳۰ میراگرهای ا
0
میراگرهای جرمی
۱
۳
ere Pe
صفحه 27:
صفحه 28:
مذ مد مد مذ كا
Pope ا oV0n Pn SVN CP pre nee Sra Pes PPOnpeg PC OP
Pee S150 et ذ [ESSE UUs ep rao eye PM Fa er
استفاده مى شود. برج تابيه و برج شانكهاق از تمونه تقاف برج شاق طراحى شده با ميراكر هستند.
ا ا ا به موارد
ا
ساختمان مركزى بانى ياساركاد
م ا ا ا ا ا ل لق
ساختمان مرکزی بانک گردشگری
51170 Niet RCE ae
ساختمان تجاری گلدن پالاس ولنجک
ساختمان اداری میرداماد
صفحه 29:
صفحه 30:
اده از تکنولوژی میراگر در سازه ها با این که عمرخیلی زیادی ندارده در مدتی
ا 1
صفحه 31:
امتداد طولی کوله پل
نز
صفحه 32:
0 و
PRR ار
| OeS Ne. Cee ane ci Ce Bld
UTA ST ep P eee ا ا ا ا ib meer rec}
520007
صفحه 33:
۱ LeeLee) ۳
a و محدودیتی به نوع مصالح در آن ها وجود ندارد.
صفحه 34:
<« جداساز لرزه اى
5 ا ا ا ا ا ا الل
PIPE eres sib.) cll, Kiel ang
POMS el cs lo | ol eee
PUN نا Uae eee eee
ا اس RRM
ا ا PERM
ا ا 1
جلوكيرى شده و سازه انرزى كمترى از زلزله دريافت كرده و احتمال خرابى تا حد
SCE یا ار ۱
eens Che) hee aren ines uP pCer Ce eC morre | 1
جابه ca ee سرت را را را و
es کر ایا
سزایی دارند و عملا به جای تقویت ظرفیت باربری سازه به کم كردن نيروى
زلزله می پردازند.
صفحه 35:
۴ مذ ۲ ۲ ۲ ۲ ۲
جداسازهای لرزه ای عموما به صورت زیر تقسیم بندی می شوند:
جداساز اصطکاکی
جداساز الاستومری
جداساز لاستیکی
gP Ped را رین
را ای
جداساز سربی لاستیکی
و استفاده ى تركيبى به صورت سرى و موازى از اين جداسازها
صفحه 36:
۲ ۲ ۲ ۲
موارد کاربرد جداسازهای لرزه ای با توچه به اين كه اكثرا روى تراز فونداسیون فرار می گیرند در موارد زیر کاربرد
دارتد:
سازه های بلند.
سازه های حساس است که نیاز به کم کردن نبروی زلزله در آن ها دیده می شود.
1 7 es cne ies] ar neeOS oy
| EOn w|i meer ees he mee eed ey
Se be RC ss renee Seen res | اا م ا PRIN
در شهر شیچانگ در چین, بیمارستان عمومی شماره یک شهر سوقیان (یکی از بهترین بیمارستان های کشور چین),
Peete as Os Pipers ern Wes Bt Sy pram Pal (ve Pos oar | J eo) Pres i) Pen ec crear Lage 1۱
ساختمان هاى يرج مسكونى ويولت كاردن» ساختمان مذيزيت بخران تريت حيدريه بل ارتباطى مجتمع تجارى بالاديوم
بيمارستان امام حسين شهر كرمانشاه, بيمارستان عارفيان اروميه و شهركى مسكونى يرند اشاره كرد.
از جداسازها نمی توان فقط در بخشی از سازه بهره برد و باید در کل سازه قرار گيرند. چرا که وجود آن ها در بخشی از
سازه عملا میزان جا به جایی های نسبی طبقات را تا حد زیادی تغییر داده و در بخشی از سازه جابه جایی کم و در بخش
ديكر جا به جايى بيشتر اتفاق خواهد افتاد كه وضعيت سازه را بدتر از حالت بدون جداساز خواهد كرد.
در مورد هزینه ها باید گفت در غالب اوقات جداسازها هزینه های ساخت را کمتر کرده و باعث بهینه تر شدن مقاطع می
شوند. از معایب جداسازها به کمبود قدرت آن ها در برابر نیروی قائم زلزله می توان اشاره کرد که می تواند سازه را
صفحه 37:
صفحه 38:
صفحه 39:
صفحه 40:
قد ۲ ۲ ۲
سوير فريم
يكى ديكر از انواع سيستم هاى سازه اى كه اخيرا استقاده از آن خيلى باب شده است سوير فريم
ا ا م ا 1
oe eer ا ا ا ار ا ا لت
Pe Om eg ااا 70
0
ال
Bred Wy rues eTocs ire a
Eevee orprreg ا Ca es
استفاده از میراگر های ویسکوز یا جرمی و ... (در طبقات بالای سازه)
صفحه 41:
منک يا
۳
device a
suce
| وا Ceoneting
و سنون
0 re eter ad
Buea ere reer
00000 00
صفحه 42:
vvyy
Paves y ee eeceas re
چهار تکنیک اصلی سازه های سویرقریم
0 ا eCe| ere cee [Pew areca a eet acer nvr ea a ec
شد. در اين سازه ها عملكرد طراحى كمى متفاوت از سازه هاى رايج ساختماتى است. در اين سازه ها نيروى
زلزله توسط يى هسته مركزى بتنى كه به نوعى مى توان آن را به يك ديوار 1] شكل يتفى با عمق زياد شبيه
دانست وارد می شود. پس از آن ثیروها به سویر بیم ها (تیر های عمیق و قوق العاده قدرتمند با ضوابط خاص
20000 Sl so a cules 599 ar5 9m SVL slo Usiw a yauw 9 (Wolb
Fee POPC IES Pepe reyes wer ااام (evapora are
[0 Wan ers corv vis rey peer caren Par erie wea-<p WYORON RCE Sri peer
۳ ere]
ديوار با هسته بتن آرمه
سویربیم های فوق العاده قوی
ستون های متصل به سویرییم
میراگر (اکثرا در بالای سازه و به صورت جرمی)
صفحه 43:
صفحه 44:
صفحه 45:
3
دیوار برشی فولادی
[1 Saye a ا ل nee pees)
كرده اسث. اين سامانه ى سازه اى همانند ديوار برشى بتنى بوده و يك ديوار است اما به جاى اين كه اجزاى آن از
Fe err 7 ا اا اا اا ااا eve] peanpeTted
0 ا ام ا اا ا ا ene Dererd
فوق العاده قدرتمندی در جذب آنرژی دارد بلکه کاملا هم اقتصادی است. این سامانه هم مثل تمام سیستم های خاج
ل ل ها غالبا وجود ee ac
Raps اا ا ا ا بر صرت ا اروس رس ب
0 ا A Cae
|97 7 eC S| arene
Ppomnse crore eras ney en aie ا eva tee werner moe Mnupee
PC ome Care ااا ذا ens nT
0
3 ا ل ا ا اال ا
طبقه بعد از پی در یک سازه بلند (مثلا ۴۰ طبقه) بخواهیم دو دیوار برشی فولادی و بتنى را با يكديكر مقايسه كنيم
0 ا ا ا ا اال ا
0 اام
0 6 ل ا ال را لك ل Om NO
خصوصا در فضاهایی مثل پارکینگ ها و با دیوارهای بین اتاق ها به شدت کاربردی تر است. اما از معایب آن هم می
توان به احتمال كمانش ورق ها و كمبود تيروق متخصص اجرايى در كشور اشاره كرد. أين سيستم سازه أى هم در
ار اواو سو نو a ee ee os a ok, lh lal
صفحه 46:
دیوار برشی فولادی
صفحه 47:
ديوار برشى فولادى
صفحه 48:
ور
ترکیب سیستم های سازه ای مختلف در ارتفاع معمولاً به منظور برآورده کردن نیازهای معماری در یک
eee pp eorvrenren gear einree oo) esr verve) ov] estore Pitan Recemeye gree wr ies ies]
Br es ا ا
Perret eea er Vs rcs Pann ic) Peed Sverre | ees Nore ng pepe EW nO ea Pony
م Sree
میخ-کوبی (نیلینگ) و مهارگذاری (انکراژ) استفاده گردیده است. ضمناً اگر گودبرداری به روش
مهارمتقابل (استرات), سازه تكهبان خريايى و با اكت بالا به بايين (تاب دان) انجام كرديده است.
pes Peng ا ل 1
در اکثر موارد به منظور کاهش ضخامت دیوار حائل, این دیوار به تير و سنون‌های اصلی سازه دوخته
۱
Beare reed eirtrcgen er iere eee ere en i vuceverta avy ety) Wee reemed nite
صورتى كه از ديوار برشى در طبقات روى زمين استفاده نشده باشدء سيستم باربر جانبى در طبقات زير
Oricre ecole earcaow Btsirwi sy; ) erent rear Segre parry eet Won iste) 19
R[F ives ea EA Carvin ifis Pepe eels PED e Teac] I DCN ca Pge ens en rN Seriecanal ney
(nian
صفحه 49:
نام ونام خانوادگی:
نام استاد محترم:
عنوان درس:
عنوان پروژه:سیستم های سازه ای
انواع سیستم سازه ای -سازه ساختمان -شرکت ایستا سازه
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 سازه ای این
ی گویند.
اعضا دارد .به این ترکیب ،سیستم های سازه ا
انواع سیستم های سازه ای:
سازه هایی که در ۲۸۰۰وجود دارند.
سازه هایی که در ۲۸۰۰وجود ندارند.
آیین نامه ، ۲۸۰۰آیین نامه مرتبط با طراحی لرزه ای ساختمان ها در ایران می باشد .سازه هایی که
در ۲۸۰۰وجود دارند شامل سازه های متداول در طراحی و ساخت در کشور می باشند که اجرای به
نسبت راحت تری دارند (اکیپ های اجرایی بیشتری دارند)؛ و هم طراحی به نسبت راحت تری به
نسبت سایر اعضای خارج از ۲۸۰۰دارند .اما سازه های خارج از ۲۸۰۰هم در بحث طراحی نکات
زیادی دارند و هم در بحث اجرا؛ و قوانین سفت و سخت تری برای اجرای آن ها وجود دارد .همچنین
طراحی آن ها به سادگی انجام نمی شود و نیازمند تجربه و اطالعات در سطوح باال و گسترده است.
انواع سیستم های سازه ای از دیدگاه آیین نامه ۲۸۰۰به صورت زیر دسته بندی شده اند:
سیستم دیوارهای باربر
سیستم قاب ساختمانی
سیستم قاب خمشی
سیستم دوگانه یا ترکیبی
سیستم کنسولی
سیستم دیوارهای باربر
در این سازه ها وظیفه باربری به صورت کامل توسط دیوارها و یا قاب ها انجام می شود.
سازه های سرد نورد شده مرسوم ترین نوع هستند و عالوه بر وزن کمی که دارند ،سرعت
اجرای بسیار باالیی هم دارند .انواع سیستم سازه ای موجود در این بخش بیشتر برای
سازه های ویالیی و مکان هایی که نیروی زلزله زیاد نیست و در پهنه های لرزه خیزی کم و
یا متوسط قرار گرفته اند و کمتر از ۳طبقه دارند ،استفاده می شود .پس این سازه ها،
سازه هایی هستند که به لحاظ تجاری خیلی سازه های کاربردی نیستند.
سیستم قاب ساختمانی (قاب ساده ساختمانی)
یکی از رایج ترین و پرکاربردترین انواع سیستم های سازه ای است .دلیل آن اجرای راحت
با اکیپ های اجرایی در کشور ما است و نیز طراحی آن ضوابط خاصی ندارد و اعضای
مشخصی برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی طراحی می شوند .نیروهای جانبی
شدیدترین نیروهایی است که در ساختمان به سازه وارد می شوند و معموال ناشی از زلزله
و یا باد هستند .همیشه حالت وارد شدن آن ها از کناره ها به سازه می باشد .البته در
زلزله یک حالت هم برای بارهای قائم زلزله داریم که برای اولین بار در زلزله بم خود را در
ایران نشان داد .سیستم قاب ساده از دیدگاه ۲۸۰۰به چند دسته تقسیم می شود:
دیوارهای برشی بتن آرمه در سه سطح شکل پذیری ویژه ،متوسط و معمولی
دیوار برشی با مصالح بنایی
مهاربند واگرای ویژه فوالدی
مهاربند های کمانش تاب
مهاربندی همگرا در دو سطح شکل پذیری متوسط و معمولی
انواع fسیستم ساده قاب ساختمانی
در این سامانه ها وظیفه مقاومت نیروهای جانبی به عهده دیوار یا مهاربندها می
باشد .این سامانه ها بیشتر در سازه های فوالدی کاربرد دارند که تیرها به طور
مستقیم در بحث باربری زلزله کمک نمی کنند .یعنی نخست ،بار زلزله به
مهاربندها و یا دیوارها وارد می گردد و بعfد از آن به ستون و بعfد هم به پی سازه
منتقل می شود .به همین دلیل در سازه های فوالدی با مهاربند ساده ،تیرهای با
اتصال مفصلی طراحی می کنیم .این سیستم سازه ای بیشتر در سازه های ۳تا ۷
طبقه در همه شهرها استفاده می شود .نوع دیوار برشی دار آن بیشتر در
شهرهایی مثل مشهد اجرا می گردد؛ به خاطر اکیپ های اجرایی بیشتر ولی نوع
مهاربندی آن در اکثر شهرها و در بیشتر مناطق استفاده می شود .البته محدودیت
هایی در مورد شکل پذیری آن ها وجود دارد که با تغییر نوع شکل پذیری حل می
شود.
سیستم قاب ساختمانی ساده
سیستم قاب خمشی
این سیستم رایج ترین سیستم در سراسر دنیا است و استفاده از آن محدود به ایران نیست .دلیل پر کاربرد بودن
این سیستم سازه ای بیشتر به مباحث معماری و استفاده از پنجره های زیاد و بازشوهای زیاد در ساختمان
مربوط می شود( .خصوصا با توجه به سبک معماری مدرن که نورگیری زیادی را می طلبد) .در این سامانه،
نیروهای جانبی ،نخست توسط تیرها تحمfل شده و سپس به ستون ها و در نهایت به فونداسیون انتقال پیدا می
کند .در این سیستم سازه ای در اکثر اوقات ،تیرها دارای ارتفاع (عمق) زیادی می باشند که برای معماری پروژه
کمی آزاردهنده است.به همین دلیل در سیستم سازه فوالدی اکثر اوقات تیرها همراه با سختکننده ها (استیفنر)
استفاده می شوند .و در سازه هایی که بتنی هستند ،افزایش مقاومت بتن و یا تغییر سختی سازه در دستور کار
قرار می گیرد .این ساختمان ها با توجه به زیبایی و جذابیت زیاد و خصوصا شباهتی که با سبک معماری مدرن و
معاصر دارند و پنجره های زیادی را در خود جای می دهند؛ می توانند در ساختمان های ویالیی ۱یا ۲طبقه و یا
حتی در ساختمfان هایی تا ارتفاع ۲۰۰متر در پروژه ها استفاده شوند .این نوع سازه ها در دو نوع فوالدی و بتنی
و در سه سطح شکل پذیری معمولی ،متوسط و ویژه طراحی می شوند .نوع ویژه آن بیشترین حد مجاز ارتفاع
را دارد و تا ارتفاع ۲۰۰متری می تواند سازه در آن طراحی شود .یکی از نکات منفی این نوع ساختمان ها
احتمfال خرابی بیشتر تیرها بعد از زلزله است و طبعا قابلیت بهره برداری اولیه ندارند و نیاز به تعمیر و یا اتصال
قطعات دارند.
سیستم قاب خمشی دوگانه یا ترکیبی
این سیستم بعد از قاب خمشی یکی از رایج ترین انواع سیستم سازه ای در کل جهان می باشد .در این سیستم سازه ای
نیروی جانبی به واسطه ترکیب سیستم قاب خمشی و دیوار برشی یا مهار بند ها تحمل می شوند و همه اعضا در ترکیب
با یکدیگر در برابر نیروهای زلزله مقاومت می کنند .این سامانه ی سازه ای مورد عالقه خیلی از طراحان ساختمان
است .چون:
فیوزهای زیادی دارد
برای ساختمان ها تا ارتفاع ۲۰۰متر می توان از آن ها استفاده کرد
مقاومت باالیی نسبت fبه سایر سیستم های دیگر دارد.
فیوزها در ساختمان همان اعضای مقاوم در برابر نیروهای جانبی هستند .فیوزها در سیستم دوگانه ،دیوارهای برشی یا
مهار بندها هستند و یا تیرهایی که در بخfش قاب خمشی وجود دارند .و همه با هم در برابر نیروهای وارد شده به سازه
مقاومت می کنند.
با توجه به این که این ساختمان ها در برابر نیروی زلزله مقاومت خوبی دارند و همچنین اعضای زیادی به عنوان فیوز
دارند از این سیستم سازه ای بیشتر برای:
برج ها
سازه های حساس و با اهمیت زیاد مثل بیمارستان ها ،کالنتری ها ،مدارس ،موزه ها و …
استفاده می شود .البته استفاده از این سازه ها برای ساختمان های مسکونی ۵طبقه به باال در شهرهایی مثل تهران که
سیستم قاب خمشی دوگانه یا ترکیبی
سیستم قاب خمشی دوگانه یا ترکیبی
به لحاظ ظاهری هیچ تفاوتی بین دیوارهایی که در قاب های دوگانه هستند با دیوارهایی که در قاب های ساده هستند
مشاهده نخواهیم کرد .همین نکته برای مهاربندها هم صدق می کند .انواع سیستم های مهاربندی دوگانه با
مهاربندهای قاب ساده ساختمانی به لحاظ ظاهری تفاوتی ندارند .پس تفاوت در چه چیزی است؟ تفاوت در بطن این
سیستم ها در برابر زلزله است .نیرویی که سیستم های دوگانه در برابر زلزله دریافت می کنند بسیار متفاوت از
نیرویی است fکه قاب های ساده دریافت می کنند .نحوه عملکرد آن ها هم متفاوت از سیستم قاب های ساده است و
کنترل های خاص خود را دارد .به عنوان مثال اگر دیوار برشی که به عنوان قاب دوگانه قرار است فعالیت کند ،از
پس کنترل های مورد نظر بر نیاید ،به لحاظ آیین نامه ای ،آن دیوار دیگر به عنوان یک دیوار دوگانه محسوب نشده و
دیوار در دسته قاب های ساده ساختمانی قرار می گیرد و دیگر نمی توان انتظار داشت که دیوارها همراه با سایر
اعضا در برfابر بارهای جانبی مقاومت کنند.
شما با نگاه کردن سطحی به نوع اجرا شده یک اسکلت به راحتی نمی توانید متوجه شوید که نوع قاب چیست یا
حتی شکل پذیری مد نظر آن چیست .چرا که تفاوت در شکل پذیری در جاهایی خود را نشان می دهد که کامال نا
محسوس است .مثال:
در تعداد پیچ fهای یک اتصال پیچی در سازه فوالدی
در ضخامت بعد جوش در یک اتصال جوشی در سازه فوالدی
در تعداد یا ضخامت میلگرد های به کار رفته در سازه بتنی
در بزرگ و کوچک شدن ابعاد مقاطع
پس تشخfیص این که متوجه شوید یک fسازه از چه سیستمی استفاده می کند کار نسبتا دشواری است .حال چه این
قاب دوگانه باشد یا قاب ساده تشخیص شکل پذیری به صورت چشمی عمال غیر ممکن است.
سیستم سازه کنسولی
در این سیستم از طره ها و کfنسول هایی مثل بالکن ها و یا خانه آبشار خبری
نیست .در این سیستم سازه ای کنسول ها به سبک ستون های طره ای هستند و
تیرها به صورت مفصلی باید اجرا شوند و اگر هم سازه به صورت بتنی قرار است
اجرا شود به عنوان مثال باید به جای تیرهای بتنی از خرپاهای فوالدی استفاده
کرد .این سیستم سازه ای محدودیت ارتفاع ۱۰متری دارد و با توجه به این
محدودیت ،بهترین نوع استفاده از آن ها برای فضاهایی شبیه به انبارها و فضاهای
مشابه نظیر مرغ داری ها است .نکته ی مهم این که نیروهای جانبی در این
سیستم توسط ستون ها تحمل می شوند و خرپاها یا تیرهای مفصلی اصال نباید
نیروی جانبی را در این نوع سازه ها تحمل کنند .به دلیل این که در این سازه ها
کل نیروها توسط ستون ها تحمل می شوند ،ابعاد ستون ها از حالت معمولی
خیلی بیشتر (حداقل ۲برابر) است.
انواع سیستم سازه ای خارج از آیین نامه : ۲۸۰۰
میراگر
جداساز لرزه ای
سوپر فریم
دیوار برشی فوالدی
انواع سیستم سازه ای خارج از آیین نامه ۲۸۰۰
انواع سیستم سازه ای خارج از آیین نامه ۲۸۰۰
این سیستم ها بیشتر در موارد زیر استفاده می شوند:
•
بهسازی
•
ساختمان هایی با ارتفاع بلند
•
ساختمان هایی با اهمیت زیاد مثل ساختمان بانک مرکزی و …
•
سfاختمان های مسfکونی مجلfل کfه سfازنده های آfن دوسfت ندارنfد زلزلfه بfه سازه و
معماری و وسایل گران قیمتی که در داخل ساختمان کار کرده اند ،آسیب وارد کند
برای طراحfی ایfن سfامانه هfا همانطور کfه گفتfه شfد یfا بایfد تجربfه زیادی در طراحی
داشتfه باشیfد یا در مقطfع کارشناسfی ارشfد (فوق لیسfانس) در ایfن زمینه مطالعات
خاصی را انجام داده باشید.
میراگر
میراگرها یکی از انواع سیستم های سازه ای هستند که برای مقابله با نیروهای جانبی طراحی شده
اند .استفاده از تکنولوژی میراگر در سازه ها با این که عمر خیلی زیادی ندارد (کمتر از ۵۰سال)
ولی در مدتی کوتاه پیشرفت چشم گیرfی داشتند و خود را به همه جای دنیا رساندند .میرfاگرfها
همانطور که از اسمشان پیداست باعث میرا شدن و از بین رفتن نیروهای زلزله می شوند .در واقع
اساس کار آن fها بدین صورت است که وقتی نیروی جانبی باد یا زلزله به یک سازه وارد می شود
این دستگاه ها با استفاده از مکانیزم های مختلفی که دارند در برfابر نیروهای جانبی مقاومت fکرfده و
باعث کاهش این نیروها می شوند و تا حد امکان از قدرت و نیروی آن ها کم می کنند .میرfاگرfها
بسته به میزان درصد میرایی که دارند می توانند باعث کاهش چشم گیر جا به جایی های جانبی
سازه شوند و در یک برج بلند مرتبه ،میزان جا به جایی طبقات را به یک دهم مقدار اولیه هم
برسانند .البته باید توجه داشته باشید که همه مصالح و همه اجسام به صورت ذاتی میرایی دارند ولی
میراگرها با استفاده از روش ها و مصالح خاص ،قابلیت کنترل و افزایش میرایی را به طراحان سازه
می دهند.
میراگرها انواع مختلفی دارند و به دسته های زیر تقسیم بندی می شوند:
میراگرهای ویسکو االستیک
میراگرهای اصطکاکی
میراگرهای ویسکوز
میراگرهای جرمی
میراگرهای سیال
انواع میراگرها
انواع میراگرها
از میراگرها در ساختمان هایی با طبقات زیاد مثل برج ها ،بیمارستان ها ،مدارس و سازه های حساس
بیشتر استفاده می شود .همچنین در سازه هایی که در حال بهسازی هستند از میراگرها به وفfور
استفاده می شود .برج تایپه و برج شانگهای از نمونه های برج های طراحی شده با میراگر هستند.
همچنین از پروژه های مشهوری که در ایران و تهران با میراگرها طراحی شده اند می توان به موارد
زیر اشاره کرد:
ساختمان مرکزی بانک پاسارگاد
بیمارستان ۸۰۰تخت خوابی مهدی کلینیک (بزرگترین ساختمان مجهز به میراگر اصطکاکی در ایران)
ساختمان مرکزی بانک گردشگری
برج ۱۹طبقه اداری تجاری سئول
ساختمان تجاری گلدن پاالس ولنجک
ساختمان اداری میرداماد
میراگرها قابلیت استفاده در سازه های فوالدی و بتنی را دارند و محدودیتی به نوع
مصالح در آن ها وجود ندارد و در نهایت این سامانه هم مانند تمام سامانه های
خارج از ۲۸۰۰نیاز به تحلیل غیرخطی دارد که بسته به شرایط پروژه به دو صورت
استاتیکی و دینامیکی انجام می شود که غالبا حالت دینامیکی در پروژه ها غالب
می شود.
جداساز لرزه ای
دسته دیگر از انواع سیستم های سازه ای خارج از ،۲۸۰۰جداسازهای لرزه ای
هستند .کار اصلی جداسازها همانطور که از نامشان پیداست جدا کردن ساختمان
به قسمت های مختلف است .این جداسازی معموال در سطوح نزدیک به پی سازه
انجام می شود( .خاک زیر پی (فونداسیون) ممکن است به روشهای میکروپایل،
ستون شنی ،اختالط عمیق خاک ،تزریق پر فشار و یا تراکم دینامیکی بهسازی
شده باشد و یا مقاومت خاک مناسب باشد) و دلیل آن این است که با تقسیم
کردن سازه در این بخش از وارد شدن نیروی زلزله به سازه تا حد خیلی زیادی
جلوگیری شده و سازه انرژی کمتری از زلزله دریافت کرده و احتمال خرابی تا حد
زیادی کاهش می یابد .اساس استفاده از جداسازهای لرزه ای به این صورت
است که با کfم کردن شتابی که به ساختمان وارد می شود بتوان نیروی زلزله و
جابه جایی نسبی در طبقات (دریفت) را تا حد زیادی کنترل کرد .همچنین
جداسازها با افزایش زمان تناوب و افزایش میرایی در مباحث لرزه ای نقش به
سزایی دارند و عfمال به جای تقویت ظرفیت باربری سازه به کم کردن نیروی
زلزله می پردازند.
جداسازهای لرزه ای عموما به صورت زیر تقسیم بندی می شوند:
جداساز اصطکاکی
جداساز االستومری
جداساز الستیکی
جداساز کشسانی سایشی
جداساز آونگی اصطکاکی
جداساز سربی الستیکی
و استفاده ی ترکیبی به صورت سری و موازی از این جداسازها
موارد کاربرد جداسازهای لرزه ای با توجه به این که اکثرا روی تراز فونداسیون قرار می گیرند در موارد زیر کاربرد
دارند:
سازه های بلند.
سازه های حساس است که نیاز به کم کردن نیروی زلزله در آن ها دیده می شود.
سازه هایی که نیاز به بهسازی لرزه ای دارند و کم کردن نیروی زلزله در آن ها اهمیت به سزایی دارد.
ساختمان های تجfملی مسکونی که از معماری های گران قیمت اجزای ساختمان برخوردارند.
از نمونه پروژه های جداساز لرزه ای اجرا شده در سطح fجهان می توان به ساختمان موزه ملی نیوزلند ،هتل بین المللی
در شهر شیچfانگ در چین ،بیمارستان عمومی شماره یک شهر سوقیان (یکی از بهترین بیمارستان های کشور چین)،
فرودگاه جدید پکن (شامل ساختمان اصلی انتظار و برج مراقبت) و از پروژه های اجرfا شده در داخل کشور می توان به
ساختمان های برج مسکونی ویولت گاردن ،ساختمان مدیریت بحfران تربت حیدریه ،پل ارتباطی مجfتمع تجاری پاالدیوم،
بیمارستان امام حسین شهر کرمانشاه ،بیمارستان عارفیان ارومیه و شهرک مسکونی پرند اشاره کرد.
از جداسازها نمی توان فقط در بخشی از سازه بهره برد و باید در کل سازه قرار گیرند .چرا که وجود آن ها در بخشی از
سازه عمال میزان جا به جایی های نسبی طبقات را تا حد زیادی تغییر داده و در بخشی از سازه جابه جایی کم و در بخش
دیگر جا به جایی بیشتر اتفاق خواهد افتاد که وضعیت سازه را بدتر از حالت بدون جداساز خواهد کرد.
در مورد هزینه ها باید گفت در غالب اوقات جداسازها هزینه های ساخت را کمتر fکرده و باعث بهینه تر شدن مقاطع می
شوند .از معایب جداسازها به کمبود قدرت آن ها در برابر نیروی قائم زلزله می توان اشاره کرد که می تواند سازه را
سوپر فریم
یکی دیگر از انواع سیستم های سازه ای که اخیرا استفاده از آن خیلی باب شده اسfت سوپر فریم
ها می باشند .این سیستم سازه ای که توسط ژاپنی ها ابداع شد به سیستم پالن fباز نیز مشهور
است و مزایای بی شماری دارد .خوشبختانه در کشور ما نیز یک نمونه موجود است و آن هم برfج
تجارت جهانی تبریز اسfت .این سیستم سازه ای بر اسfاس ۴تکنیک خاص که رمزهای اصلی آن
هستند طراحی و ساخته می شوند.
استفاده از بتن پر fمقاومت
اسfتفاده از قطعات پیش ساخته
استفاده از کف های پیش تنیده و یا پس کشیده
استفاده از میراگر های ویسکوز یا جرمی و … (در طبقات باالی سازه)
چهار تکنیک اصلی سازه های سوپرفریم
چهار تکنیک اصلی سازه های سوپرفریم
این سازه ها بر اساس ایده ژاپنی ها ساخته شد و ایده های اولیه آن بعد از زلزله کوبه در سال ۱۹۹۵شروع
شد .در این سازه ها عملکرد طراحی کمی متفاوت از سازه های رایج ساختمانی است .در این سازه ها نیروی
زلزله توسط یک هسته مرکزی بتنی که به نوعی می توان آن را به یک دیوار Hشکل بتنی با عمق زیاد شبیه
دانست fوارد می شود .پس از آن نیروها به سوپر بیم ها (تیر های عمیق و فوق العاده قدرتمند با ضوابط خاص
طراحی) و سپس به ستون های باالی هر وجه و در نهایت fبه میراگر (اکثرا جرمی) در باالی سازه منتقل می
گردد و با توجه به این که میراگر ها در این سازه ها اکثرا به صورت گوی هستند و دfر باالی سازه قرار می گیرند
نیروی زلزله در طبقات باالیی بسیار کم شده و جابه جایی جانبی سازه نیز به شدت fکاهش پیدا می کند .fاجزای
اصلی در این سیستم عبارت fاست از:
دیوار با هسfته بتن آرمه
سوپربیم های فوق العاده قوی
ستون های متصل به سوپربیم
میراگر (اکثرا در باالی سازه و به صورت جرمی)
دیوار برشی فوالدی
دیوار برشی فوالدی یکی دیگر از انواع سیستم های سازه ای می باشد که اخیرا در کشور ما هم رواج زیادی پیدا
کرده است .این سامانه ی سازه ای همانند دیوار برشی بتنی بوده و یک دیوار است اما به جای این که اجزای آن از
جنس بتن باشند از جنس ورق های فوالدی هستند که بسته به نوع ساختمان و مقدار نیروها دارای ضخfامت های
متغیری هستند .سیستم دیوار برfشی فوالدی یکی از بهترfین سیستم های سازه های فوالدی بوده که نه تنها سیستم
فوق العاده قدرتمندی در جذب انرژی دارد بلکه کامال هم اقتصادی است .این سامانه هم مثل تمام سیستم های خاج
از ۲۸۰۰نیاز به تحلیل غیرخطی دارد و آیین نامه و مرجع داخلی برای هیچ کدام از این دست سیستم ها غالبا وجود
ندارد و با توجه به نزدیک بودن آیین نامه و رفتار های خاکی و خیلی از پارامتر های دیگر استفاده از آیین نامه آمریکا
برای تحلیل و طراحی این سازه ها پیشنهاد اصلی است.
این سیستم سازه ای دیوار برشی ساختمان سازه فوالدی در برخی موارد همراه با سخت کننده و در برخی موارد
بدون سخت کننده؛ در بعضی جاها به حالت سوراخ دار و بعضی دیگر بدون سوراخ و به صورت یکسره است .اگر
رفتار دیوار برشی فوالدی در یک سازه را خیلی ساده شده فرض کنیم می توان گفت که دیوارها در نقش جان یکf
مقطع و ستون های کنار آن در نقش بال ها فعالیت می کنند .یکی از مزیت های این سیستم سازه ای باال بودن
سخfتی و میزان جذب انرfژی است و حتی از دیوار برشی بتن آرمه نیز سخت تر می باشد .به حدی که اگر در اولین
طبقه بعد از پی در یک سازه بلند (مثال ۴۰طبقه) بخواهیم دو دیوار برشی فوالدی و بتنی را با یکدیگر مقایسه کنیم
ضخfامت دیوار بتنی در پایین ترین تراز شاید به ۱.۲متر ( ۱۲۰سانتی متر) هم برسد ولی اگر در همان ساختمان از
دیوار فوالدی استفاده شود به احتمال زیاد ضخامتی کمتر از ۸۰سانتی متر مورد نیاز باشد (به صورت تقریبی) .به
همین دلیل است که استفاده از این سیستم نه تنها در بخش سازه ای بلکه در بخش معماری و ایجاد فضاهای بیشتر
خصوصا در فضاهایی مثل پارکینگ ها و یا دیوارهای بین اتاق ها به شدت کاربردی تر است .اما از معایب آن هم می
توان به احتمال کمانش ورق ها و کمبود نیروی متخصص اجرایی در کشور اشاره کرد .این سیستم سازه ای هم در
ساختمان های بلند و هم در سازه های حساس و هم در ساختمان های مسکونی استفاده می شود و بسته به نظر
دیوار برشی فوالدی
دیوار برشی فوالدی
ترکیب سیستم های سازه ای مختلف در ارتفاع
ترکیب سیستم های سازه ای مختلف در ارتفاع معموال ٌ به منظور برآورده کردن نیازهای معماری در یک
سازه انجام می شود .یکی از متداول ترین حالت هایی که در آن مجبور به ترکیب سیستم سازه ای
مختلف در ارتفاع هستیم استفاده از دیوار حائل در طبقات زیر زمین یک سازه است .در واقع استفاده از
دیوار حائل در طبقات زیر زمین یک ساختمان به منظور تحمل فشار خاک اطراف ساختمان است.
الزم به ذکر است که پشت بعضی از دیوارهای حائل جهت پایدارسازی گود از روش های مختلفی نظیر
میخ¬کوبی (نیلینگ) و مهارگذاری (انکراژ) استفاده گردیده است .ضمنا ً اگر گودبرداری به روش
مهارمتقابل (استرات) ،سازه نگهبان خرپایی و یا ساخت باال به پایین (تاپ دان) انجام گردیده است،
هنگام اجرای دیوار حائل باید دقت کافی در حذف عناصر پایدارسازی گود انجام داد.
در اکثر موارد به منظور کاهش ضخامت دیوار حائل ،این دیوار به تیر و ستون‌های اصلی سازه دوخته
می‌شود و در نتیجه به عنوان یک دیوار برشی در سازه عمل می‌کند که منجر به افزایش قابل توجه
سختی طبقات تحتانی (زیر زمین) نسبت به طبقات فوقانی می‌شود .در این گونه ساختمان ها در
صورتی که از دیوار برشی در طبقات روی زمین استفاده نشده باشد ،سیستم باربر جانبی در طبقات زیر
زمین با طبقات روی زمین متفاوت خواهد بود( .الزم به ذکر است که موارد ذکر شده در این بند شامل
سازه‌هایی که در طبقات زیرین دیوار حائل قرار داده می‌شود و در نتیجه تراز پایه به طبقات باالتر انتقال
داده می‌شود ،نیست).
