پاورپوینت سازه های ساختمانی

این پاورپوینت با موضوع سازها ی ساختمانی با ۶۴ اسلاید با عناوین
•مقدمه

•سازه های متداول برای ساختمانهای بلند

•کلیات سازه دیوار باربر

•سازه هسته برشی

•سازه تیر دیواری

منابع

مقدمه

از نظر مهندسی؛ سازه بلند به سازه ای اطلاق می شود که نسبت ارتفاع به ابعاد دیگر آن باعث شود نیروهای جانبی ناشی از باد و زلزله ، بر طراحی آن تاثیر قابل توجهی بگذارد و یا از دیدگاهی دیگر ساختمان های بالای ده طبقه و زیر صد طبقه را ساختمان بلند و بالای صد طبقه را آسمان خراش می نامند

لذا مقاوم سازی در این سازه ها به علت ارتفاع زیاد از دو نظر مورد اهمیت بسیار می باشند

تاثیر نیروی باد بر سازه

تاثیر نیروی زلزله

نیروی باد
سازه های بلند اولیه به علت وزن زیاد ساختمان با دیوارهای باربر ساخته شده از مصالح بنایی چنان بودند که نیروی باد قادر نبود به جاذبه زمین غلبه کند .

با افزایش ارتفاع، سرعت باد افزایش می یابد. سرعت متوسط باد، استاتیک است؛ یعنی ثابت است ولی سرعت وزش های ناگهانی دینامیکی است؛ بنابراین در طراحی ساختمان ها علاوه بر خمش یک طرفه (ناشی ازبرخورد باد به یک طرف ساختمان(، خمش دو طرفه که تنش های برشی و پیچشی اضافی روی اعضای سازه وارد می کند و در نهایت تغییر مکان دوطرفه ایجاد می کند، روبرو هستیم.

سازه های متداول برای ساختمانهای بلند

اهمیت اثر نیروی جانبی با بالا رفتن ارتفاع ساختمان با سرعت زیادی افزایش می یابد. در ارتفاع معینی تغییر مکان جانبی ساختمان چنان زیاد می شود که ملاحظات سختی کنترل کننده طرح می گردند تا اینکه مقاومت مصالح سازه ای . درجه سختی اساسا بستگی به نوع سیستم سازه دارد . به علاوه بازده هر سیستم خاصی مستقیما با مقدار مصالح مصرف شده ارتباط دارد. بنابراین از بهینه کردن سازه برای شرایط فضایی معینی باید با حداقل وزن حداکثر سختی حاصل شود . این عمل منجربه ابداع سیستم های سازه ای مناسب برای حدود ارتفاعات معین می گردد

بعضی از عواملی که در توسعه این سیستم های تازه نقش مهمی داشته اند عبارتند از:

مصالح سازه ای با مقاومت زیاد.
عمل مرکب بین عناصر سازه ای ساخته شده از دو یا چند نوع مصالح.
روش های جدید اتصال قطعات.
تخمین رفتار پیچیده سازه ها توسط نرم افزارها
استفاده از مصالح ساختمانی سبک تر.

· روش های اجرایی جدید

متداول ترین سیستم های سازه ای

سازه دیوار باربر

سازه هسته برشی

سازه تیر دیواری

کلیات سازه دیوار باربر

سازه دیوار باربر

از لحاظ تاریخی سازه های ضخیم و سنگین ساخته شده از مصالح بنایی بوده اند .وزن زیاد و انعطاف ناپذیری آنها در طرح افقی باعث عدم استفاده مؤثر از آنها در ساختمان های بلند گردید. اما پیشرفت تکنولوژی جدید در استفاده از مصالح بنائی مهندسی ساخته شده و قطعات بتنی ساخته مفهوم دیوار باربر را برای ساختمان های با ارتفاع متوسط اقتصادی ساخته است. این سیستم برای انواعی از ساختمان ها که در آنها تقسیمات مکرر فضا لازم است مانند آپارتمان ها و هتل ها قابل استفاده می باشد.

ویژگی های سازه دیوار باربر

روش دیوار باربر برای انواع طرح و شکل ساختمان ها مناسب است. نقشه های افقی این طرح ها از شکل های مستطیلی ساده تا شکل های دایره ای و مثلثی متغییر می باشند.

سازه های دیوار باربر عموماً شامل مجموعه ای از دیوارهای خطی می باشند

سه گروه اصلی سازه های دیوار باربر

بر اساس نحوه قرار گرفتن این دیوارها در ساختمان آنها را می توان به سه گروه اصلی تقسیم نمود:

سیستم دیوار عرضی که شامل دیوار های خطی در امتداد عمود بر طول ساختمان می باشد و در نتیجه مانع نماکاری نمای اصلی نمی گردد.

سیستم دیوار طولی که شامل دیوارهای خطی موازی طول ساختمان می باشد از این رو دیوار نمای اصلی را تشکیل می دهد.

سیستم دو طرفه که شامل دیوارهای موازی عرض و طول ساختمان می باشد.

عملکرد و رفتار سازه دیوار باربر

همچنین ممکن است ساختمان را بطور مشخصی به قسمت های سازه ای مختلف تقسیم کرد بطوری که هر قسمت سیستم دیوار جداگانه ای را به کار برد.

ترتیب قرار گرفتن دیوارها که در اینجا بحث شد در مورد ساختمان های مستطیلی ممکن است به وضوح قابل بیان باشد،اما در مورد ساختمان های با تصاویر افقی پیچیده تر طبقه بندی کردن ممکن است تا حدودی مشکل باشد. رفتار سازه دیوار باربر تحت بارگذاری بستگی به مصالح مصرف شده و نحوه اثر متقابل صفحه افقی کف و صفحه قائم دیوار دارد

عملکرد و رفتار سازه دیوار باربر

به عبارت دیگر این رفتار تابعی از درجه پیوستگی(اتصال) دیوارها به یکدیگر و به دال های کف می باشد.اتصال سازه کف به دیوارهای پیوسته را باید مفصلی تصور کرد.(با فرض این که هیچگونه سیستم اتصال خاصی به کار نرفته باشد)، در صورتی که در ساختمان های بتنی در محل ریخته شده، دال هاو دیوارها بطور واقعی متصل و پیوسته هستند. واضح است که ساختمان بتنی در محل ریخته شده، با توجه به رفتار سه بعدی اش،خیلی سخت تر از ساختمان ساخته شده ار مصالح بنائی یا قطعات پیش ساخته مفصلی می باشد و این نکته بتن را برای ساختمان های بلندتر اقتصادی می سازد.

سازه تیر دیواری

سیستم های فاصله گذاری و خر پای متناوب

سیستم های مرکب از قاب و دیوار برشی
سیستم های دال مسطح
سیستم های مرکب از دیوار برشی و قاب توام با خرپا های کمر بندی صلب
سیستم های لوله ای در سازه برج

در این بخش اساسا تیرهای هم ارتفاع طبقه که دهانه ها را در جهت کوتاه ساختمان می پوشاند مورد نظر می باشد .

این تیرها که بر ردیف هائی از ستون ها در امتداد دیوارهای خارجی متکی می باشند ممکن است خرپاهای فولادی یا بتنی ، و یا دیوارهای بتنی توپر باشند.

سیستم های فاصله گذاری و خرپای متناوب

متداول ترین سازه های تیر دیواری سیستم های فاصله گذاری و خرپاهای متناوب می باشند. خرپاها یک طبقه در میان به کار برده می شوند. این خرپاها دال های کف را هم در تار فوقانی و هم در تار تحتانی شان نگه می دارند. فضای آزادی که در طبقات متناوب (یک در میان) ایجاد می شود برای بعضی از انواع ساختمان ها که در طرح ریزی فضاهای آنها انعطاف پذیری لازم است سودمند می باشد

ویژگی ساختمان هایی که متشکل از خرپا متناوب هستند

ساختمان متشکل از خرپاهای متناوب از سیستم فا صله گذاری خیلی سخت تر می باشد. در اینجا خرپاها در تمام طبقات بکار می روند ولی بصورت متناوب قرار داده می شوند. با به کار بردن تیرهای دیواری به ارتفاع طبقه بطور متناوب، دال های کف فقط نصف فاصله بین خرپاها رامی پوشانند و فضاهای باز نسبتاً بزگی ایجاد می شود. این دال های کف از یک طرف روی تار فوقانی یک خرپا قرار دارند و از طرف دیگر از تار تحتانی خرپای بعدی که در طبقه بالا قرار دارد آویزان می شوند. طرز قرار گرفتن خرپاها در ارتفاع ساختمان تا حدودی شبیه طرح آجر کاری دیوارها می باشد