تحلیل سازه اى ساختمان هاى آسیب دیده زلزله بم 18 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 18

تحلیل سازه اى ساختمان هاى آسیب دیده زلزله بم

زلزله یکى ازمخرب ترین نیروهاى طبیعت است که در قرن گذشته جان میلیون ها نغر از مرد م جهان را گرفته و خرابیهاى زیادى به بار آورده است . در سالیان گذشته این پدیده ویرانگر در کشور ما نیز خسارت جانى و مالى و همحنین تاثیرات منفى اجتماعى و اقتصادى بسیارى را به جا گذاشته است . بنابراین در این مقاله سعى شده است با مشخص نمودن جزییات کامل عوامل تخریب سازه هاى اسکلت فلزى ، بتن آرمه و همچنین بنایى به همراه تصاویر مربوط به آن ها کاهش تلفات زلزله در مناطق زلزله خیز کشور را به دنبال داشته باشد.

با نگاهى به نتایج به دست آمده از تحلیل سازه اى ساختمان هاى آسیب دیده ى زلزله بم به راحتى مى توان دریافت که ضعف هاى اجرایى و عدم نظارت دقیق بر مهندسین ناظر عامل اصلى این صدمات جبران ناپذیر شده است .

بنابراین در این مقاله سعى بر آن است تا نمونه هایى از این ضعف ها به همراه تصاویر مربوط به آن ها نشان داده شود تا نگرش هایى جدى بر این قوانین موجود در این امر مهم و حیاتى انجام شود.

1) ساختمانهای اسکلت فلزی :

به طور کلى عواملى که باعث تخریب سازه هاى فولادى بم گردیده است را مى توان در عوامل زیر خلاصه کرد:

1-1) کف ستون ها :

الف) ابعاد نامناسب کف ستون ها ، سخت کننده ها و جوشکارى آن ها

ب) سطح مقطع کم میل مهارها به خصوص در کف ستون هایى که بادبندها به آنها منتهى مى شود

ج) استقرار نامناسب ستون برکف ستون

1-2) تیرها ، ستون ها و اتصال تیر به ستون

الف) اتصالات نامناسب تیر به ستون و کیفیت بد جوشکارى آن ها

ب) در اتصالات مفصلى ابعاد نامناسب اجزاى اتصال ، سخت کننده ها و جوشها

ج) در اتصالات گیردار عدم اجراى سخت کننده هاى جان ستون و تامین طول و بعد جوش کافى براى ورق هاى فوقانی و تحتانی

د) اتصالات نامناسب تیرهایى که داخل سقف صلب قرار نمى گیرند ولى نیروى محورى زیادى براى انتقال بار به سیستم هاى مهاربندى متحمل مى گردند

ه) انتخاب نامناسب ابعاد و فاصله بست ها در ستون ها و کیفیت بد جوشکارى آن ها

و) تقویت هاى برشى و خمشى نامناسب در تیرهاى لانه زنبورى

1-3) بادبندها :

الف) انتخاب مهاربندى هاى لاغر به طوریکه توان کافى براى تحمل سهم نیروى فشارى خود را نداشته باشند

ب) جهت قرارگیرى نامناسب مهاربندها

ج) عدم وجود ورق هاى بست در مهاربندى هاى زوج و یا فاصله زیاد بست ها با همدیگر

د) نقص در وصله اعضای مهاربندى به طوری که تولید خمش در ستون ها بنماید

ه) انتخاب موقعیت نامناسب براى استقرار بادبندها

و) انتخاب ابعاد نامناسب براى ورق اتصال چه در گوشه و چه در اتصال میانى

ز) ابعاد ناکافى ورق اتصال به جهت انتقال تنش به سایر اجزاى سازه

ح) ابعاد ورق اتصال به جهت انتقال تنش از بادبند به ورق و تامین طول جوش کافى در محل اتصال مهاربند به ورق

ت) ابعاد ورق اتصال به جهت انتقال تنش ورق به تیر یا ستون

م) محل نامناسب اتصال ورق اتصال با تیر و ستون به طوریکه باعث پارگى ستون شده است

1-4) انتخاب سیستم نامناسب باربر قایم جهت پوشش سقف ها .

1-5) انتخاب سقف هاى با صلبیت ناکافى براى قاب هاى بادبندى شده .

1-6) انتخاب قاب بندى نامناسب براى باربرى جانبى .

1-7) انتخاب سیستم نامناسب مهاربندى به طوریکه از پایدارى کافى برخوردار نباشد .

1-8) منظور نکردن عملکرد سه بعدى سازه در سازه هاى نامنظم در ارتفاع و در پلان .

1-9) عدم تحلیل عملکرد سقف هایى با بازشدگى زیاد .

1-10) استفاده از پرکننده هاى میانقابى با مقاومت ناکافى و اجراى نامناسب آن ها بطوریکه درگیرى کافى به قاب ها نداشته و ایجاد ضربه هایى در سازه بنما ید .

1-11) عدم بکارگیرى درز انقطاع .

1-12) استفاده مشترک از ستون هاى همجوار .

1-13) اجراى نامناسب دیوارهاى نما و دیوارهاى پیرامونی .

همان طور که در شکل ( 1) مشاهده می گردد ابعاد نامناسب

کف ستون و اتصال نامناسب ورق اتصال بادبند

با کف ستون و همچنین تامین ننمودن طول جوش

کافی از جمله عوامل تخریب سازه می باشد.

شکل (1)

با توجه به شکل ( 2)گسیختگی میل مهارها و سطح مقطع کم میل مهارها به خصوص درکف ستون هایی که بادبندها به آنها منتهی می شود از عوامل تخریب می باشد .

شکل (2)

در شکل ( 3) استقرار نا مناسب ستون برکف ستون و استفاده از دو قطعه ورق جوش شده به یکدیگر جهت یک کف ستون از عوامل تخریب میباشد .

شکل( 3)

ترک خوردگی در جوش محل وصله بادبندها و گسیختگی آن در شکل ( 4) نشان داده شده است.

تحلیل و طراحی سازه ها به کمک نرم افزار ETABS 27 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 27

پیشگفتار

نرم افزار ETABS یک نرم افزار مخصوص جهت تحلیل و طراحی سازه های ساختمانی می باشد.قابلیت این نرم افزار جهت تحلیل و طراحی این نوع سازه ها جهت گیری شده اند.تمام المان های یک ساختمان برای برنامه شناخته شده هستند.پردازنده های طراحی برنامه بسیار کامل می باشد و تمام المان های ساختمان را می توان در این نرم افزار طراحی کرد.

این برنامه برای سیستم های ساختمانی تهیه شده است ایده برنامه های ساختمانی 35 سال پیش مطرح شده است(1963 کلاوف R.W) . در هر حال نیاز به برنامه های مخصوص مانند etabsهنگامی آشکارتر شد که مهندسان سازه تحلیل های غیر خطی استاتیکی و دینامیکی را به صورت عملی مورد استفاده قرار دادند و با پیدایش کامپیوترهای امروزی با قدرت و توان بالا این کامپیوترها برای ایجاد مدل های بزرگتر و پیچیده تر به وسیله مهندسان سازه مورد استفاده قرار گرفتند.

مهمترین قابلیت های تحلیلی برنامه عبارتند از:

1-شناخت المان های ساختمان و طبقات

2- محاسبه خودکار جرم و مرکز جرم

3-انتقال بار های ثقلی از کف ها به تیرها

4- تولید و توزیع بارهای جانبی بین تراز طبقات

5- مدل سازی المان های پوسته ای و رامپ ها قابلیت های طراحی برنامه نیز شامل موارد زیر می باشند:

1-طراحی قاب های فولادی

2- طراحی قاب های بتنی

3- طراحی دیوارهای برشی وطراحی تیرهای مرکب.

برنامه ETABS در طراحی قاب های فولادی و بتنی تمام ضوابط لرزه ای طراحی ساختمان ها را در نظر می گیرد.

در این برنامه می توان قاب های بتنی را بر اساس ضوابط شکل پذیری عادی و متوسط و ویژه طراحی کرد.

همچنین در سختمان های فولادی می توان ضوابط ویژه قاب های خمشی عادی و ویژه وسیستم های مهاربندی همگرا و واگرا رادر طراحی لحاظ کرد.

علاوه بر قابلیت های تحلیل و طراحی فوق برنامه ETABS ارتباط دو طرفه کاملی با نرم افزارهای دیگر دارا می باشد. برنامه ETABS به طور خودکار فایل ورودی SAFE را ایجاد میکند

همچنین برنامه ETABS قابلیت ایجاد فایل ورودی SAP2000 را دارد.در ویرایش جدید ETABS امکان فراخوانی هندسه و خطوط شبکه از نرم افزار اتوکد وجود دارد. امکان فرستادن هندسه و مشخصات دیگر به نرم افزار اتوکد نیز وجود دارد.

نکاتی مهم که در طراحی و آنالیز سازه ها باید مدنظر داشت

مراحل کار:

۱.  File Menu »» New Model

2- پنجره ای مشابه شکل پائین باز می شود:

1-2-با کلیک گزینه choose.edb و انتخاب فایل مورد نظر می توانید کلیه مشخصات تعریف شده در منوی Define فایل انتخاب شده را وارد مدل جدید کنید.

ازجمله کلیه مقاطع،بارهای تعریف شده،منبع جرم،ترکیبات بارگذاری و….

2-2اگر یک فایل را تغییر نام دهید به Default.edb و آن را در محل نصب Etabs بیندازید،با کلیک بر روی این گزینه کلیه مشخصات این فایل به فایل جدید منتقل می شود.

در صورتیکه این فایل وجود نداشته باشد هیچ مشخصه ای به فایل جدید منتقل نخواهدشد.

2-3-در صورتیکه نخواهید از فایل های قبلی استفاده کنید باید روی گزینه No کلیک کنید.

در اینصورت زحمت تعریف تمام مشخصات را باید دوباره بکشید.

تحلیل سازه 2 44 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 44

به نام خدا

تحلیل سازه 2

برای تحلیل سازه‌های نامعین، روش شیب ـ افت و روش های دیگر نیاز است. باید تعداد درجات آزادی در یک سازه تعیین گردد. تعداد مجهولات در این سازه های نامعین همان تعداد درجات آزادی است.

درجات آزادی:

دورانی : به تعداد های مستقل سازه تعداد درجات آزاد دورانی

انتقالی : به تعداد های مستقل سازه تعدا درجات آزادی انتقالی

در بدست آوردن درجات آزادی دورانی و انتقالی نیاز است گره‌ها در یک سازه تعیین گردد.

گره: به نقاطی اطلاق می‌شود که محل طلاقی دو عضو یا تکیه‌گاه خارجی یا تغییر مقطع آن باشد.

در گره های صلب می‌باشد زاویه تغییر نمی‌کند.

در گروه های مفصل به تعداد اعضای وارد شده بر مفصل می‌باشد.

در تکیه‌گاه گیردار چون دورانی ندارد ().

در تکیه‌گاه غلطکی برشی ().

اگر دو عضو روی یک مفصل باشند () و اگر دو عضو به یک مفصل متصل باشند ().

مثال:

مثال:

مفصل برشی .

در مفصل به تعداد اعضا وارده

درجه آزادی انتقالی

برای تعیین درجه آزادی انتقالی فرض می‌شود سختی محوری بی نهایت باشد. یعی تغییر شکل محوری صفر باشد، ولی نیروی محوری موجود باشد.

L=cte

در صورت تغییر شکل محوری:

(از تغییر شکل محوری صرف‌نظر نشود).

برای تغییر درجات آزادی انتقالی ابتدا گره‌ها را مشخص می‌کنند. سپس کلیه لنگرهای خمشی موجود در گره‌ها را صفر می‌کنیم (گره‌ها را تبدیل به مفصل کرده) شکل های حاصل خرپای می‌شود که تعداد میله های موردنظر برای پایداری این خرپا تعدادی ===== یا همان تعداد درجات آزادی انتقالی می‌باشد.

3=1+2= درجات آزادی

4=2+2= درجه آزادی

درجه آزادی خرپا

در خرپاهای معین درجه آزادی برابر با تعداد اعضای خرپا می‌باشد.

در خرپاهای نامعین، تعداد درجات آزادی برابر است با:

اگر در قابی که از تغییر شکل محوری صرف نظر شود به جای یک عضو از آن قاب عضو صلب جایگزین شود، درجه آزادی کاهش می‌یابد.

بررسی پل های تاریخی ایران از دیدگاه معماری و سازه ای 6 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

بررسی پل های تاریخی ایران از دیدگاه

معماری و سازه ای

سارا نجاتی 1، امیر صمد قدس2

1- دانشجوی کارشناسی معماری دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد

2 - دانشجوی دکتری سازه دانشگاه فردوسی مشهد

Email: [e-mail]

چکیده

خلاقیت و ذکاوت بشر و تلفیق آن با تجربه اش به تولید شاهکار های توأم مهندسی و معماری در بناهای خصوصی و عمومی از جمله پل سازی انجامید که در این میان جدا از ذوق زیبایی شناختی معماران، تدبیر آنها در ترکیب قطعات کوچک و مصالح طبیعی چون خاک و سنگ برای ساختن قطعات و حجم های بزرگ شگفت انگیز بوده است که بهترین و زیباترین پل های قدیمی در سراسر دنیا حاصل این خلاقیت است. با بررسی پل های تاریخی ایران می توان نتیجه گرفت که عوامل گوناگونی در شکل و چگونگی ساخت آن نقش داشتند. گاهی پل ها علاوه بر عملکردشان به نوعی تندیس نیز تبدیل می شدند. پل هایی که شکل آنها را دلایل سازه ای تعیین نمی کرد، بلکه ابتدا از حس زیبایی شناسی طراحی سرچشمه می گرفتند. این عنصر همان قدر که برای صنعتگران و مهندسان جذاب بوده، برای هنرمندان نیز به عنوان سوژه ای بی جان جالب بوده است. در این تحقیق سعی شده است تا مشخصه های معماری و سازه ای پل های قدیمی مورد بررسی قرار گیرد. بی تردید شناخت و بررسی عناصری چون "پل های قدیمی ایران" که به لحاظ اهمیت و جایگاه ویژه شان در مسائل اجتماعی، اقتصادی، فرهنگی و هنری شاخص هستند می توانند موضوعات بکری برای شناخت بیشتر مهندسی و معماری بومی این سرزمین باشند.

کلمات کلیدی : پل های تاریخی ایران ، کانه ، کنو، طاق ، گوم

مقدمه:

پل سازی از اولین هنرهای بشر است و به جرأت می توان گفت که عمری برابر با پیدایش انسان دارد. شاید دستیابی به پاسخ این سؤال که فن پل سازی دقیقا از چه زمانی آغاز شده مشکل باشد، ولی بدون شک از همان هنگام که بشر توانست برای گذر از جویها و رودخانه ها، ابتدایی ترین راه یعنی استفاده از تنه درخت را برگزیند، کار پل سازی آغاز شده است. در تمام چند هزار سالی که از شکل گیری جوامع بشری روی کره خاکی می گذرد تا انقلاب صنعتی اروپا در قرن نوزدهم، مهندسی و معماری پل هرگز از هم جدا نبوده اند.

در دنیای کهن، ایرانیان و رومیان و چینی ها در حرفه پل سازی سرآمد دیگر اقوام بودند. گستردگی سرزمین ایران و استقرار آن در مسیر شاهراههای بازرگانی از یک سو و نیاز انسان به سفر چه به قصد تجارت و زیارت و چه برای سیاحت و لشکرکشی ها، از سوی دیگر، لزوم احداث راهها و گذرگاه های طولانی را از کهن ترین زمان ها مورد توجه قرار داده است. مسلماً در این تشکیلات وسیع و راه های طولانی که قطعا می بایست صدها رودخانه بزرگ و کوچک را قطع کند، پل و پل سازی از اهمیت زیادی برخوردار بوده است]1[.

هنر و مهندسی ایرانیان در این عرصه به خلق شاهکار های ماندگار در دنیا انجامید که اگرچه تعداد کثیری از آنها از بین رفته و یا در معرض ویرانی اند، اما در این میان هنوز هم می توان آثاری را یافت که علاوه بر استحکام مهندسی، به دلیل زیبایی منظر، شکل قوس ها، ظرافت ساختار و محاسبات سازه ای بی نظیرند.

از عوامل مهم دیگر بر چگونگی ساختار پل ها، نوع مصالح مورد استفاده بوده است. معماران ایرانی از دیرباز در ساخت و ساز همواره تابع اصول پنج گانه شان بودند. (اصول پنج گانه معماری ایرانی: 1- مردم واری (داشتن مقیاس انسانی)، 2- پرهیز از بیهودگی، 3- نیارش(دانش ایستایی و سازه)، 4- خودبسندگی، 5- درون گرایی). آنان تلاش می کردند ساختمایه مورد نیاز خود را از نزدیکترین جاها بدست آورند و چنان ساختمان می کردند که نیازمند به مصالح جاهای دیگر نبوده و خودبسنده باشند. بدین گونه کار ساخت و ساز با شتاب بیشتری انجام می شد و ساختمان با طبیعت پیرامون خود سازوارتر می آمد و هنگام نوسازی آن نیز همیشه مصالح مورد نیاز در دسترس بود. بوم آورد بودن مصالح اصلی بوده است که به وضوح در معماری تاریخی ایران پدیدار است]2[. امروزه امکانات معمارانه کاملا شناخته شده است و اهمیت نمود هر بنایی به اصل استفاده از حداقل مصالح برتری دارد. این در حالی است که اعتبار قائل شدن برای ظاهر ساختمان از دید مهندسان کاملا مطرود است. خطای اصلی بناهای زشت و بی قواره صرفا به دلیل ارزان تمام شدن آنهاست و برداشت غلط اغلب مهندسان این است که معماران فقط زمانی دست به کار می شوند که بخواهند ساختمانی که شکل و جزئیات آن را مهندسان سازه داده اند زیباتر کنند. اگر معمار پلی را زیبا بسازد، چنین متصور می شود که سرمایه به هدر رفته و ارزشهای مدنی و شهری ناشی از معماری را به کلی نادیده می گیرند]3[.

تعریف پل و تاریخچه پل سازی در ایران

پل واژه ای فارسی است و بیش از هزار سال پیش فردوسی آن را درست به مفهوم امروزی در شاهنامه به کار برده است:"یکی رود بُد پهن در شوشتر/که ماهی نکردی بروبرگذر/پزانوس گفتا اگر هندسی (اگر ادعای مهندسی داری)/پلی این را چنان چون رسی/که ما بازگردیم و این پل به جای/بماند به دانایی رهنمای."]1 [

پل یک ساختار مهندسی است که دو نقطه بریده شده در طبیعت را به هم متصل می کند و امکان عبور را فراهم می آورد. این دو نقطه می توانند طرفین یک رودخانه یا آبراه یا دو سوی یک دره تنگ باشند که عبور از آن بدون عنصری رابط مقدور نیست.

در طول تاریخ، ساخت راه و جاده یکی از نشانه های شکوفایی تمدن ها بوده و پل سازی تابعی از پیشرفت و رونق راه سازی به شمار می آمده است. تعداد 363 پل تاریخی ایران حکایت از اهمیت این بنا در میان آثار معماری تاریخی این سرزمین دارد و شاید تعداد واقعی پل های قدیمی ایران دو برابر این رقم باشد.اما متاسفانه تنها 43 مورد آن در فهرست آثار ملی به ثبت رسیده است ]4 [.

به طور کلی پل ها را از نظر سیر تکاملی تاریخی و نیز از لحاظ مهندسی به سه گروه می توان تقسیم کرد. پل های معلق که در آنها گذرگاه پل از رسنی که به دو ساحل رود و بر فراز سکوها به طور موازی متصل کرده بودند آویزان می شد. نوع دیگر که گذرگاه آن به صورت تیری است و در دو انتها بر ساحل تکیه دارد نیز دارای سابقه تاریخی بسیار قدیمی است. پل های قوسی شکل نوع سوم پل به شمار می روند که می توان آنها را از لحاظ مهندسی در درجه بالاتری نسبت به پلهای تیری قرار داد. ساختن این نوع پل از منطقه بین النهرین و ایران آغاز گشته است.

قدیمی ترین پلی که در منابع تاریخی به آن اشاره شد پلی است منسوب به "ناخوشو" خواهرزاده "شیلخاخا" دومین پادشاه سلسله آباراتی که حدود 1800 سال پیش از میلاد روی کرخه ساخته شده است. در کتاب تاریخ هرودوت نیز اشاره به پلی بر روی فرات شده که از قرار معلوم قدیمی ترین پل بوده که تا حدی جنبه مهندسی داشته است. این پل 4000 متر طول و 9 متر عرض داشته است. گذرگاه این پل از چوب و بر روی پایه سنگی میانی ساخته شده بود و پایه های آن طوری بوده که در قسمت بالا دست پل عمل تقسیم آب را انجام می داده و در قسمت پایین دست پل نقش آیرودینامیکی داشته است.

پل سازی از قدیم مورد توجه ایرانیان بوده و از زمان هخامنشیان پل هایی در ایران ساخته شده است. بدلیل احتیاجی که در این سرزمین به آبیاری وجود داشته است و از آنجا که سطح بعضی از رودخانه ها پایین تر از زمین های اطراف بوده، پل هایی در ایران ساخته می شده که عمل سد را نیز انجام می داده است]5[.

به نظر می رسد یکی از مهم ترین دوره های پل سازی در ایران دوره هخامنشیان باشد. زیرا در این دوره با تشکیل اولین امپراتوری تاریخ راه ها بسیار اهمیت پیدا کردند. اما از این دوره به غیر از پایه های چند پل چیزی باقی نمانده است. دلیل این مسأله می تواند عدم آشنایی با تکنیک های پیشرفته ی طاق زنی باشد و به احتمال زیاد فاصله ی بین پایه های سنگی با تیر های چوبی پر می شده که چوب از مصالح ماندگار نبوده است. پیش از هخامنشیان، آشوریان که مقر حکومتشان شهر بابل بود نیز پل هایی احداث کردند. یکی از مهم ترین پل های این دوره "پل بابل" است که "باغ های معلق بابل" نیز نامیده می شود و صحبتش در داستان های اساطیری فراوان بوده است. باغ های معلقه توسط "سمیرامیس" اولین ملکه بابل بنا گردید (در حدود 800 ق.م) و عبارت بود از یک پل ضربی و درخت ها گل های زیادی که در کنار و بالای آن کاشته بودند و از آنجا که عکس این اشجار در آب می افتاد به آن حدائق معلقه نام نهادند.

پس از آشوریان اورارتوها و مادها نیز از پل برای ایجاد ارتباط بین دهکده ها و استحکاماتشان استفاده کردند که اطلاعات چندانی از آثار آنان در دست نیست.

در دوره ی ساسانیان با تحول عظیمی که در تکنیک های طاق زنی همراه با یک دوره ی طولانی آرامش و رونق به وجود آمد یکی از مهم ترین دوره های پل سازی ایران شکل گرفت که با وجود گذشت نزدیک به 1500 سال هنوز 74 پل از این دوره باقی مانده که برخی کاملا سالم مانده اند. جز اینها پل هایی هم وجود دارند که در دوره های بعد روی پایه های پل های ساسانی ساخته شده اند. از مهم ترین پل های این دوره، پل دختر در استان لرستان بر روی کرخه است.

پس از اسلام تا قرن چهارم پل سازی عملا تحت تاثیر تکنیک ها و روشهای ساسانی بود و با وجود پل های بسیار بزرگ و تماشایی، نوآوری خاصی در آن پدید نیامد. پل کلهر و پل کشکان در استان لرستان از مهم ترین پل های این دوره اند. شاید حمله مغول یکی از دلایل باقی نماندن پل های این دوره باشد]6 [.

از دوره های ایلخانان و تیموریان نیز با وجود تخریب ها، تعدادی پل به جا مانده است. پل های بابامحمود در فلاور جان(دوره ی ایلخانی) و پل دختر میانه(دوره ی تیموری) از نمونه آثار آن دوره هاست. شاید بخش مهمی از پل های دوره صفوی حاصل بازسازی های وسیع پل های این دوره باشد.

دوره صفوی با 143 پل درخشان ترین دوره پل سازی ایران است. با روی کار آمدن شاه عباس و از هنگامی که اصفهان به پایتختی برگزیده شد، این شهر آیینه تمام نمای هنر معماری دوران صفوی گردید. آنان برای عبور از رودخانه ی زاینده رود،پل های عظیمی احداث کرند که برخی از این پل ها مستقیما زیر نظر شاهان صفوی و دستگاه حکومتی ساخته می شد و ابتکارات بیشتری در آن به کار می رفت. پل های سی و سه پل، خواجو و جویی علاوه بر تامین عبور و مرور، محل تفرج شاه و درباریان و گاه سفرای کشور های خارجی در این عصر به شمار می رفته است. اهمیت این پل ها نه فقط به دلیل قرار گرفتن در مرکز شهر، بلکه به خاطر کاربردشان به عنوان فضای شهری است. زیرا پل صرفا راهی برای عبور از رودخانه نیست و با ساختن گردشگاه هایی در داخل و زیر پل ها،به جای دور کردن مردم از آب، امکان دسترسی و لذت بردن از حرکت زاینده رود را فراهم کرده اند.

با توجه به کوتاه بودن دوره زندیه و افشاریه، پل های زیادی از این دوره باقی نمانده اند. تنها پنج پل از زندیه و یک پل از افشاریه تا امروز شناسایی گردیده است. از جمله پل خاتون در جاده خوی-سلماس از دوره زندیه و پل کلات در کلات نادری از زمان افشاریه.

دوره ی قاجار نیز یکی از دوره های مهم معماری ایرانی از نظر پل سازی است. در تبریز پنج پل از دوره ی قاجار به جای مانده است. پل های سه گانه ی زنجان شامل میربهاءالدین،حاج سید محمد و سردار از نمونه های عالی پل سازی در امتداد راه های برون شهری در این دوره اند]4 [.

مشخصه های معماری پل های قدیمی ایران

پل از معدود بناهایی است که معماری و سازه آن بسیار به هم وابسته اند. در واقع معماری پل، ترکیبی از سازه هاست که خود تحت تاثیر شکل بستر رود، استحکام زمین و میزان آب عبوری از زیر آن، چه در مواقع عادی و چه در طغیان های دوره ای است. بنابراین فرم پل ها رابطه مستقیم با شکل و نوع سازه آن داشت. معماری پل های ایران خصوصیات گوناگون و بی نظیری دارد، به طوریکه هریک از آنها چه به لحاظ زیبایی و چه از نظر طراحی معماری شایان بررسی اند. اغلب پل های شهری، حتی دالان، اتاق و فضاهایی داشتند که صرفا برای تفرج و توقف ساخته شده بود و گاهی همین پل ها به وسیله ایجاد قرارگاه های نظامی در قسمت ورودی تجهیز می شدند تا مانع یورش های نظامی از این طریق گردند. بدین وسیله این عنصر نه تنها عاملی برای وصل بود، بلکه از حیث رفاهی، فرهنگی و اقتصادی نیز مورد توجه قرار می گرفت. در ادامه برخی از خصوصیات و فضاهای معماری در پل های ایرانی به ترتیب اهمیت مورد بررسی قرار می گیرد.

طاق:

یکی از نکات برجسته معماری پل های تاریخی ایران، شکل طاق دهانه های آن است. با بررسی قوس دهانه ها، تکامل تدریجی آن از دوره هخامنشی تا ساسانی، توفیق معماران آن عصر در احداث طاق های هلالی مرتفع به خصوص پوشش دهانه های بزرگ عملا روشن می شود. هرچند از دوران قبل از اسلام طاق جناغی در برخی پل ها مثل پل بند "درودزن" استفاده شده بود، اما در دوران اولیه اسلامی به تدریج طاق های تیزه دار یا جناغی در انواع مختلف برای ساخت طاق ها برگزیده شد و تا قرن دهم ادامه یافت و بعد از آن در دوره صفوی فرم طاق دهانه های پل به خیز کمتری تمایل پیدا کرد و طاق هایی چون "پنج او هفت معمولی" که به نام شاه عباس به طاق "عباسی" معروف است رواج یافت. به رغم اینکه در معماری ایران انواع قوس ها و طاق ها استفاده می شده ولی در پل ها فقط تعداد کمی از انواع طاق ها کاربری داشت که متعارف ترین آنها طاق هلوچین یا بیز، طاق تیزه دار، طاق چمانه و طاق چهار بخش می باشند. در شکل 1 که تصویری است از پل خاتون در سرخس نمونه ای از این طاق ها مشاهده می شود.

شکل 1-نمونه ای از طاق هلوچین(وسط پل)و طاق تیزه دار(سمت راست)

کانه یا کنو:

یکی دیگر از ابتکارات معماران قدیم ایران در پل سازی ایجاد "کنو" بود. دهلیز هایی که بر روی پایه ها و اغلب عمود بر آن ها ساخته می شد تا فشار وارد بر پایه ها رابه حداقل برساند و جلوی رانش طاق ها را نیز بگیرد، کانه،کنو و یا کوره پوش تعریف می گردد. با بررسی بناهای تاریخی به جای مانده از دوران ساسانی می توان دریافت که "کنو" از ابداعات دوران ساسانی بوده است. مهندسین و باستان شناسان بر این عقیده اند که منظور از ایجاد کانه در پل ها افزایش مقطع جریان آب در هنگام طغیان بوده است.در شکل 2 که تصویری است از پل سردار در زنجان کانه ها مشاهده می شوند.

شکل 2-کانه(دهلیز های طرفین طاق وسط)

مشخصات سازه ای

در هر پل سه نیروی عمده در تعامل باهم فعال اند که عبارتند از: نیروی محوری، نیروی خمشی و نیروی برشی. تعیین مقدار این نیروها و تعبیر آنها به شکل قطعات و اتصالات پل، در ارتباط با ظرفیت و عملکرد پل اهمیت فراوانی دارد. اگر محاسبات مهندسی دقیق انجام شود نه تنها موجب پایداری و ایستایی آن در برابر نیروها می شود بلکه باعث صرفه جویی بسیار خواهد شد. طرح و ابعاد و اجزای بیش از حد لزوم نه تنها وزن پل را افزایش می دهد بلکه هزینه آن را نیز بالا می برد. مهندسین و معماران قدیم ایرانی با بضاعت اندکی که در این زمینه داشتند، ابداعات و ابتکارات جالبی را در زمینه سازه پل ها ارائه می کردند که هم نیاز به یک فضای معماری را برطرف می ساخت و هم نقش سازه ای داشت. فرم چشمه طاق ها،کنو ها، احداث اتاق بر روی پل و ایجاد میل راهنما از راه حل های کاربردی و اندیشمندانه آنان بوده است.

پی سازی یا شالوده ریزی

از مهمترین مسائلی که در هنگام احداث پل و سد، مهندسان همواره با آن روبرو بوده اند پی کنی یا شالوده ریزی پایه های پل است. به خصوص هنگامی که رودخانه مورد نظر پر آب، عمیق یا عریض بوده است. به همین دلیل شرایط پی ریزی پل ها کاملا متفاوت بوده و برای این منظور از راه های مختلف بهره می گرفته اند. در طول رودخانه محل هایی وجود دارد که بستر عریض و جریان آب در آن غالبا آرام است و در گذشته عبور از آن در غیر مواقع سیلابی به وسیله اسب، شتر و قاطر امکان پذیر بوده است. این محل ها اصطلاحا به "گدار" معروف بوده اند. به هنگام ساختن شاهراه هایی که به رودخانه منتهی می شد، حتی الامکان سعی می شد که از محل این گدارها برای احداث پل استفاده نشود. در صورتیکه در هنگام تابستان بستر آن خشک می شد بیشتر مشکلات حل گردیده و پی کنی به صورت معمول انجام می گرفت. اما اگر در این فصل نیز رودخانه دارای آب جاری بود، در مواقع کم آبی با حفر کانال انحرافی مسیر رودخانه را منحرف کرده و سپس در محل تعیین شده بر روی مسیر طبیعی پایه ی پل را بنا نهاده، آنگاه مسیر آب را از کانال انحرافی به مسیر اولیه بر می گرداندند. حسن این عمل این بود که رودخانه مسیر طبیعی خود را می پیمود، درحالیکه در غرب

بررسی رفتار سیستم سازه ای خرپای پله‌ای 20 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 20

بررسی رفتار سیستم سازه ای خرپای پله‌ای

چکیده:

سیستم سازه ای پله ای (staggreed truss) سیستمی است که به تازگی از جانب مهندسین سازه در کشورهای عربی مورد توجه و استفاده قرار گرفته است.در این تحقیق ابتدا خصوصیات هندسی و معماری سیستم سازه ای خرپاهای پله ای توصیف و سپس عملکرد این سیستم با مدلسازی المان محدود مورد مطالعه قرار گرفته است.در این مطالعه میزان تغییر مکان جانبی نسبی طبقات،نیروی کششی در پی (uplift) و همچنین وزن فولاد مصرفی در اسکلت این سیستم با سایر سیستم های رایج اسکلت فولادی (قاب‌های خمشی و قابهای باد بندی)مقایسه شده است.

1- مقدمه

به منظور دستیابی به یک سیستم با کار آرایی بیشتر برای مفابله با بارهای جانبی توام با تحمل بارهای قائم و همچنین تغییر دادن فضای معماری برای رسیدن به یک فضای بزرگ بدون ستون میانی،نظریه اولیه سیستم خرپای پله ای(شکل 1)ابتدا توسط تیم معماری و مهندسین عمران دانشگاه M.I.T. در دهه 1970 میلادی معرفی شد[1] اما به دلیل عدم امکان شناخت دقیق رفتار این سیستم که ناشی از محدودیتهای تحلیل و محاسباتی است ، چندان مورد توجه قرار نگرفت . با پیشرفتهای حاصل شده درسالهای اخیر درعلم تئوری سازه ها و بخصوص روشهای عددی و همچنین علاقه مهندسین آرشیتکت به فضاهای باز ، این سیستم از چندی قبل مجددا مورد توجه خاص قرار گرفته است . این سیستم تا کنون در ساخت انواع گوناگون سازه های نمیه مرتفع (15 تا 20 طبقه) مثل هتلها و ساختمانهای مسکونی و خوابگاه‌ها و بیمارستان‌ها و دانشگاهها به کار رفته است.

2- خصوصیات سیستم خرپاهای پله ای

نظریه پایه در مورد سیستم خرپاهای پله ای این است که کل قاب سازه در مقابله با بارهای جانبی به شکل یک تیر طره قائم رفتار کند . دراین حالت تمامی ستونها در پیرامون سازه قرار می گیرند و به عنوان بال تیر طره و خر پاها بعنوان جان تیر طره عمل می کنند . بدین ترتیب در اسکلت سازه فقط دو ردیف ستون کناری خواهیم داشت که خرپاها مابین این ستونها قرار خواهند گرفت . شکل (2) با قرار گرفتن ستونها در دیوارهای پیرامونی ساختمان ، ستونهای داخلی حذف می شوند و بنابراین در عرض ساختمان هیچگونه ستونی موجود نخواهدبود . از آنجا که ترتیب قرار گیری خرپاها در کل طبقه به صورت یک در میان در بین ستونها می باشد در نتیجه یک فضای خالی یا دو دهانه بین دو خرپای مجاور در هر طبقه ایجاد می‌شود. (شکل 3).

در جهت طولی ساختمان عمدتا از سیستم قاب خمشی استفاده می گردد تا در محل قرارگیری پنجره‌ها در بعد طولی ساختمان هیچ عضو سازه ای (مثل اعضای بادبندی ) قرار نگیرد . در این صورت اگر دو برش از نمای طولی ساختمان از محل دو قاب مجاور را در نظر بگیریم ملاحظه می‌شود که خرپاها در قابهای متوالی هم به صورت یک درمیان در دهانه های مجاور نصب می شوند. همچنین خرپاها درهر قاب نیز بصورت یک درمیان در طبقات قرار می گیرند. (شکل 4).

همانطور که در شکل 4(ب و ج ) ملاحضه می شود برای اینکه خرپاها کل عرض ساختمان را مسدود نکنند یک دهانه خالی در وسط خرپاها تعبیه می شود تا یک راهرو دسترسی درهر طبقه فراهم شود.

از دیدگاه معماری، یکی از خصوصیات جالب سیستم مورد بحث آن است که در طبقه همکف نیازی به اجرای خرپا نیست و می توان با نصب مهاربندی هایی در این طبقه برش حاصل از بارهای جانبی از طبقات فوقانی را به پی سازه منتقل نمود . ازدیگرمزایای معماری وسازه ای سیستم خرپاهای پله ای می توان به موارد زیر اشاره کرد . [1] و [2]:

ایجاد فضاهای خالی و بدون ستون میانی در فاصله بین دو خرپا در کل عرض سازه و به اندازه دو دهانه در جهت طولی ساختمان.

لنگر خمشی ناچیز در ستونها ناشی از بارهای ثقلی و جانبی بدلیل عملکرد طره ای قاب ساختمان.

بدلیل قرار گیری ستون ها در دیوارهای پرامونی ، فونداسونها فقط در خطوط ستونها قرار می گیرند که می تواند تنها شامل دوپی نواری باشد . این موضوع کاهش حجم قالب بندی و هزینه های مربوط را به دنبال خواهد داشت.

بدلیل اینکه در بیشتر اعضای خرپاها و ستونها در حالات مختلف بارگذاری نیروهای محوری ایجاد میشود و می توان از فولاد با مقاومت بالا استفاده کرد و درنتیجه وزن سازه را کاهش داد.

از جهات مختلف ، طراحی یک سیستم خرپای پله ای از طراحی سازه های فولادی مرسوم ساده تر و اغلب جزییات اجرایی تکراری هستند .

سرعت در نصب و اجرا.

3- بررسی عملکرد اجزای سیستم

3-1 سیستم سقف:

سقف ساختمان مابین عضو پایین یک خرپا و عضو بالایی دو خرپای مجاور گسترش می یابد و بارهای ثقلی را به صورت یک طرفه به خرپاها منتقل می کند . اما مسیر انتقال بارهای جانبی در سیستم خرپاهای پله ای بدین صورت است که بارهای جانبی از طریق کف ساختمان به شکل یک دیافراگم یا تیر عمیق عمل می کند به عضو بالایی خرپای مجاور منتقل می شوند.

نیروها سپس از طریق اعضای جان خرپا که به شکل دیوار برشی عمل می کنند (یعنی سختی آنها از سختی جانبی ستونها بیشتر است) به عضو پایینی خرپا منتقل میشوند . اما در عضو پایینی هر خرپا، بارها نمی توانند مستقیما به پایین منتقل شوند چون خرپایی درادامه این عضو نمی باشد .بنابراین نیروهای برشی با برش آن طبقه جمع شده و توسط سیستم کف به عضو بالایی خرپاهای مجاور منتقل میشوند.

بدین طریق بارهای جانبی در مسیر رسیدن به پای ساختمان ، مکررا توسط سیستم کف بین خرپاها به عقب و جلو رانده میشوند . درنتیجه سازه قادر خواهد بود یک قاب مهاربندی شده را از طریق خرپاهایی که بین دو صفحه موازی قرار گرفته اند به کمک سیستم سقف فراهم سازد. بدین ترتیب سیستم کف باید برای فراهم کردن مقاومت وسختی دورن صفحه‌ای لازم طراحی شود تا تنش های برشی و خمشی ناشی از بارهای افقی را به خوبی تحمل نماید.

نو.ع سیستم کفی که برای سیستم خرپاهای پله ای بکار میرود معمولا توسط عوامل اقتصادی و محل اجرای پروژه تعیین می گردد . سیستمهای گوناگونی برای کف می توانند بکار گرفته شوند از جمله سقف مرکب، ‌دال بتنی در جا و پیش ساخته و نیز سقف های بتنی پیش ساخته مجوف .

اتصالات سیستم کف به خرپاها باید قادر به انتقال مستقیم بارهای ثقلی و برشی درون صفحه‌ای باشد . برش درون صفحه ای توسط اتصالات برگشیر به اعضای افقی خرپا منتقل میشود و این اتصالات بگونه ای طراحی می شوند که برش در جهت عرض ساختمان رابطور مناسب در طول اعضای بالاو پایین خرپاها توزیع کنند.