whatsapp call admin

مقاله بررسی میزان مصالح فولادی به کار رفته در سه نوع سقف گنبدی ، سوله ای و فضاکار

word قابل ویرایش
6 صفحه
10700 تومان
107,000 ریال – خرید و دانلود

بررسی میزان مصالح فولادی به کار رفته در سه نوع سقف گنبدی ، سوله ای و فضاکار

چکیده

پوشش دهانه های بزرگ به دلیل حذف ستون های میانی و تحمل بار گسترده از دیر باز مورد توجه مهندسان بوده است. دهانه های بزرگ امروزه عمدتا توسط سقف های گنبدی ، سازه های فضا کار و سقف های سوله ای پوشیده می شوند.سازه های فضا کار به علت دارا بودن تعداد اعضای زیاد و درجه نا معینی بالا دارای سختی زیادی هستند و همچنین سقف های گنبدی بدلیل وجود انحنای هندسی نیز دارای سختی زیادی هستند. در این تحقیق سه نوع سقف گسترده ی گنبدی ، سوله ای و فضا کار از طریق مدل سازی در نرم افزار و با استفاده از مقطع بهینه در تمامی مقاطع سازه به مقایسه هزینه و مقدار مصالح به کار رفته در هرکدام می پردازد.

واژگان کلیدی: سقف گنبدی، سازه فضا کار، سقف سوله ای، مقطع بهینه.

.۱ مقدمه

در میان سازه های فضا کار ، سازه های فضا کار دو لایه به دلیل سختی جانبی و قائم بالا ، مقاومت مناسب در مقابل بارهای جانبی ناشی از زلزله، قابلیت پوشش دهانه های بزرگ بدون نیاز به ستون های داخلی و نیز جذابیت های معماری فوق العاده، سبکی ، سرعت بالای عملیات نصب و همچنین کمترین آثار زیست محیطی می توانند مورد توجه مهندسان سازه و معماران قرار گیرند. سقف های گنبدی نیز که از دیر باز در ایران مورد استفاده قرار می گرفته است در شکل و انواع مختلف اجرا و ساخته می شده است . بیش از ۱۰۰ شکل از سقف های گنبدی در ایران وجود دارد که اکثر آن ها همچنان پابرجا و استوار هستند.سقف های سوله ای به خاطر اجرای سریع ، ایجاد فضاهایی با دهانه های بزرگ و سبک بودن اسکلت سازه ای و تبع آن عملکرد مناسب در برابر زلزله به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. نیروی زلزله اغلب زمانی در این نوع سازه ها حاکم است که سازه دارای جرثقیل سنگین باشد ، در غیر این صورت نیروی باد حاکم بر طراحی خواهد بود [۱]

.۲ سازه فضا کار

در طراحی این سازه ها بار مرده ناشی از وزن خود سازه ، بار برف ، بار باد و بار زلزله در نظر گرفته می شود. بارهای مرده ، باد و برف با توجه به کاربری مورد انتظار و منطقه ی محل احداث سازه و بر اساس دستورالعمل های موجود در آیین نامه های بارگذاری و آیین نامه ی سازه های فضا کار با تقریب خوبی قابل محاسبه می باشند ولی برآورد بارهای جانبی ناشی از زلزله به منظور تحلیل های خطی ، به دلیل عدم وجود ضرایب رفتار مشخص با عدم قطعیت همراه می باشد.

این نوع سازه ها به علت ماهیت دو نیرویی بودن ، رفتار آنها از بهینه ترین سازه ها می باشند . این سازه ها نیرو را به صورت کشش و فشار منتقل می کنند و با توجه به سختی قابل توجه محوری به راحتی نیرو ها وارده را منتقل می کنند . اما عیب بزرگ این نوع سازه ها جاگیر بودن آنها می باشد .

۱

بر اساس آیین نامه ی طراحی ساختمان ها در برابر زلزله ، استاندارد ۲۸۰۰ ایران سازه های فضا کار جزو سازه های غیر ساختمانی محسوب شده و مقدار ضریب رفتار ۳/۵ برای این سازه ها در نظر گرفته شده است .[۲] بر اساس آیین نامه UBC ، در بخش سازه های غیر ساختمانی به برج های خرپایی اشاره شده و مقدار ضریب رفتار ۲/۹ برای این سازه ها در نظر گرفته شده است .[۳]

.۳ سوله

تجربه زلزله های گذشته نشان می دهد که قاب های شیب دار فولادی (سوله) اغلب رفتار مناسبی در برابر زلزله از خود نشان می دهند .
سبکی این سازه ها از جمله عواملی است که موجب بهبود رفتار لرزه ای این نوع سازه ها می شود . رفتار لرزه ای مناسب این نوع سازه ها در زلزله بم در سال ۱۳۸۲ نشان می دهد [۴] خسارت های بوجود آمده بیشتر از نوع غیر سازه ای است به صورتی که سازه پس از زلزله پایداری خود را حفظ کرده و فقط دیوارهای پیرامون آن تخریب جزئی داشته است.ضریب شکل پذیری سوله ها نیز با با افزایش طول دهانه ، افزایش می یابد . [۵] بر اساس مطالعات انجام شده بر روی تعدادی سوله ، ضریب رفتار پیشنهادی آیین نامه [۶] ۲۸۰۰ که برای قاب خمشی فولادی متوسط ( ( R=7 می باشد در جهت اطمینان است در حالی که مقدار متوسط آن برابر ۸/۸۰۸ می باشد . [۷]

.۴ سقف گنبدی

سقف های گنبدی از یکسو مقاومت چشمگیری در زلزله های مخرب از خود بروز داده اند و از سوی دیگر رفتار دینامیکی و لرزه ای آنها تا حدود زیادی ناشناخته است . آماری که پس از زلزله از سازه ها گرفته شده نشان می دهد که هیچکدام از این نوع سازه ها خسارت جدی که باعث خرابی سازه شود ندیده و به خاطر همین بسیاری از این سازه ها در طی زمین لرزه پناهگاه کسانی که خانه شان را از دست داده بودند شده است .

افزایش بار برف در گنبد ها باعث افزایش پریود نوسان سازه شده و تاثیر بسزایی در پاسخ دینامیکی آن دارد همچنین تغییر مکان افقی گنبد با افزایش خیز و شکل پذیری افزایش می یابد . [۸]

.۵ تعریف مسئله

پوشش دادن فضاهایی که داری سطح وسیعی نظیر مراکز خرید ، رستوران ها ، مراکز تجمع و … که مستلزم حذف ستون های میانی می باشند به طور معمول توسط سطوح گنبدی یا فضاکار و یا سوله ای پوشیده می شوند . هر کدام از این نوع سطوح دارای مزایا و معایبی می باشند که نسبت به دیگری برتری دارد به طور مثال سبکی ، زیبایی ، راحتی اجرا و … که از پارامتر های ارزیابی سقف مورد نظر و دلخواه می باشد . یکی از پارامتر هایی که بایستی مورد توجه قرار گیرد میزان مصالح به کار رفته در ساخت و تنظیم سطح می باشد و این که چه میزان صرفه اقتصادی در سطح انتخابی وجود دارد.

.۶ مشخصات هندسی مدل ها

سوله ای با متراژ ۷۲۰ متر مربع که در جهت طولی دارای ۶ دهنه ی ۶ متری و در جهت افقی دارای دهانه ۲۰ متری و با زاویه سقف نسبت به افق ۱۵ درجه می باشد در نرم افزار SAP2000 مدل سازی شده است . مهاربند های آن به طول ۷/۲ متر و به صورت ضربدری می باشد

. برای افزایش صلبیت سقف شیب دار اجرای سیستم بادبندی آن در دهانه های ابتدایی و انتهایی صورت گرفته است . مقاطع مهاربند ها از نوع دوبل نبشی ۱۰،۸،۶ با فاصله پشت به پشت یک سانتی متر بوده که تعداد و نوع آنها در جدول ۱ آورده شده است .

۲

شکل :۱ مدل سازی سقف سوله ای

جدول -۱ مشخصات مقاطع مهاربند سازه سوله

نوع تعداد طول (m)
۲ L 80 5 7/2
۲ L 60 2 7/2
۲ L 100 1 7/2

لاپه ها ( پرلین ها ) دارای مقطع z شکل می باشند . معمولا نیمرخ های z شکل تولید شده توسط کارخانه های سازنده دارای فولاد با

مقاومت بالا (Fy >= 3500 kg/cm^2) می باشد و از این رو اینگونه مقاطع با ضخامت های کمتر نیز قادر به تحمل بارهای وارده هستند . ضمنا

چون با افزایش تنش تسلیم Fy نسبت عرض به ضخامت بالها برای کنترل پدیده کمانش موضعی کاهش می یابد لذا با خم کردن انتهای آزاد بالها در مقاطع z شکل ، شرایط مرزی بال را از ورق تقویت نشده به تقویت شده تغییر می دهند تا ضریب کمانش موضعی ورق بال افزایش یابد . فاصله لاپه ها برابر یک متر در نظر گرفته شده است . مقطع لاپه ها به صورت زیر می باشد :

شکل – ۲ مقطع پرلین ها

تیر ها و ستون های سوله دارای مقاطع I شکل غیر منشوری می باشند که طول ستون ها برابر ۴ متر و طول تیر ها برابر ۲۰ متر می باشد . مقطع

۱-۱ در شکل ۳ ابتدای ستون ( عرض بال ۲۵ سانتی متر ، ارتفاع مقطع ۲۵ سانتی متر ، ضخامت جان ۱ سانتی متر ، ضخامت بال ۲ سانتی متر ) و
مقطع ۲-۲ انتهای ستون ( عرض بال ۲۵ سانتی متر ، ارتفاع مقطع ۵۰ سانتی متر ، ضخامت جان ۱ سانتی متر ، ضخامت بال ۲ سانتی متر) است.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 6 صفحه
107,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد