جستجو در محصولات

گالری پروژه های افتر افکت
گالری پروژه های PSD
جستجو در محصولات


تبلیغ بانک ها در صفحات
ربات ساز تلگرام در صفحات
ایمن نیوز در صفحات
.. سیستم ارسال پیامک ..
سازه هاي متداول براي ساختمان هاي بلند (4)
-(7 Body) 
سازه هاي متداول براي ساختمان هاي بلند (4)
Visitor 1857
Category: دنياي فن آوري

ساختمان هاي مرکب لوله اي

در سيستمي که به وسيله شرکت اسکيدمور، اوبنگز و مريل طرح و تکميل شده است قاب فولادي خارجي در مقابل تغيير شکل جانبي به وسيله ديوار پيراموني مشبک (سوراخ دار) بتني ريخته شده در محل تقويت مي گردد. ساختماني که بدين ترتيب بر پا مي شود شباهت به لوله صلبي دارد که از زمين طره شده باشد. در اين روش اجراي سريع و مقاومت زياد (و در نتيجه انعطاف پذيري فضاي داخل) ساختمان فولادي با محفوظ از آتش بودن، عايق بندي، صلب جانبي ، و قالب پذيري ديوار خارجي بتني ترکيب مي شود. اين سيستم در ساختمان 36 طبقه گيت وي- 3 در شيکاگو، ساختمان 50 طبقه برج شماره 1 ميدان شل در نيواورلئان و ساختمان 24 طبقه سي-دي-سي در هستون که در آن قطعات پيش ساخته نما بعنوان قالب بندي بتن ريخته شده در محل به کار رفتند، مورد استفاده قرار گرفته است.
روش اجراي اين سيستم بدين ترتيب است که ابتدا قاب فولادي به اندازه 8 تا 10 طبقه بالا آورده مي شود. ستون هاي خارجي بايد بارهاي اجرايي را تحمل کنند. براي تأمين پايداري جانبي، قاب خارجي به طور موقت بوسيه کابل مهاربندي مي شود. سپس فولادهاي کف در محل قرار مي گيرد و بتن کف ريخته مي شود تا پايداري اسکلت فولادي تأمين گردد و بتوان کار داخل ساختمان را شروع کرد. بعد از اينکه شبکه هاي فولادي بتن مسلح و قالب هاي بتن در اطراف ستون ها و براي شاه تيرها در محل قرار داده شد، بتن ريخته مي شود تا يک ديوار محيطي پيوسته مشبک (سوراخ دار) تشکيل گردد. اين سلسله عمليات در هر 8 تا 10 طبقه ساختمان تکرار مي شود.
اما اختلاف حرکت بين ستون هاي خارجي بتن – فولادي و ستون هاي داخلي فولادي مشکلي ايجاد مي کند، براي اينکه کوتاه شدن نامساوي ستون ها در اثر رفتار ارتجاعي، انقباض و خزش برطرف شود .در جا گذاري شاه تير ها بايد تعديلي صورت گيرد.
چون جدار لوله اي در اين سيستم همه بارهاي جانبي را مقاومت مي کند، ستون ها شاه تيرهاي تشکيل دهنده قاب هاي هسته تأسيسات ضروري «آسانسور، آب، برق، گاز و غيره) مي توانند سبک تر باشند زيرا آنها فقط بارهاي وزن را تحمل مي کنند. همچنين کف قابل استفاده خالص در طبقات بالا در آنها سطح هسته را مي توان کاهش داد افزايش مي يابد.
شرکت ريد و تاريکس در سانفرانسيسکو سيستم ساختماني مرکب لوله اي ديگري ابداع کرده است. آنها از شاه تيرهاي فولادي و ستون هاي فولادي لوله اي پر شده با بتن به عنوان سازه نما استفاده مي کنند. در اين مورد نيز پوش ساختمان سختي کافي براي حمل تمام بارهاي جانبي را تأمين مي نمايد. در اين سيستم از قطعات پيش ساخته اي استفاده مي شود که هر يک شامل يک ستون لوله اي به ارتفاع دو طبقه و دو شاه تير فولادي طره اي مي باشد. اين قطعات پيش ساخته در وسط دهانه شاه تيرها و در وسط ارتفاع ستون ها به يکديگر پيچ کرده مي شود. از لحاظ بار گذاري جانبي اين نقاط اتصال تحت کمترين تنش مي باشد . پيوستگي طبيعي شاه تيرها در محل ستون ها که تنش ها بيشترين مقدار را دارند از بين نمي رود، شاه تيرها در ستون ها فرو مي روند و فقط جان آنها به لوله متصل مي شود. بدين ترتيب از تعداد اتصالات ساختمان که تحت تنش هاي زياد مي باشند به مقدار زيادي کاسته مي شود.

نكات اجرايي ستون ها

تعريف ستون فلزي :
ستون عضوي است كه معمولا به صورت عمودي در ساختمان نصب مي شود و يارهاي كف ناشي از طبقات به وسيله تير و شاهتير به آن منتقل مي گردد و سپس به زمين انتقال مي يابد.
شكل ستونها :
شكل سطح مقطع ستونها معمولا ........
تعريف ستون فلزي :
ستون عضوي است كه معمولا به صورت عمودي در ساختمان نصب مي شود و يارهاي كف ناشي از طبقات به وسيله تير و شاهتير به آن منتقل مي گردد و سپس به به زمين انتقال مي يابد.
شكل ستونها :
شكل سطح مقطع ستونها معمولا به مقدار و وضعيت بار وارد شده بستگي دارد. براي ساختن ستونهاي فلزي از انواع پروفيلها و ورقها استفاده مي شود.عموما ستونها از لحاظ شكل ظاهري به دو گروه تقسيم مي شوند:
1- نيمرخ (پروفيل) نورد شده شامل انواع تيرآهنها و قوطيها : بهترين پروفيل نورد شده براي ستون ، تيرآهن با پهن يا قوطيهاي مربع شكل است؛ زيرا از نظر مقاومت بهتر از مقاطع ديگر عمل مي كند.ضمن اينكه در بيشتر مواقع عمل اتصالات تيرها به راحتي روي آنها انجام مي گيرد.
2- مقاطع مركب : هرگاه سطح مقطع و مشخصات يك نيمرخ (پروفيل ) به تنهايي براي ايستايي ( تحمل بار وارد شده و لنگر احتمالي ) يك ستون كافي نباشد ، از اتصال چند پروفيل به يكديگر ، ستون مناسب آن (مقاطع مركب ) ساخته مي شود.

چگونگي ساخت ستون (مقاطع مركب)

ستونها ممكن است بر حسب نياز با تركيب و اتصالات متنوع از انواع پروفيلهاي مختلف ساخته شوند ، اما رايجترين اتصال براي ساخت ستونها سه نوع است :
1- اتصال دو پروفيل به يكديگر به طريقه دوبله كردن : ابتدا دو تيرآهن را در كنار يكديگر و بر روي سطح صاف به هم چسبيده گردند ؛ سپس دو سر و وسط ستون را جوش داده و ستون برگردانده شده و مانند قبل جوشكاري صورت مي گيرد ؛ آن گاه ستون معكوس و در قسمت وسط ، جوشكاري مي شود . همين كار را در سوي ديگر ستون انجام مي دهند و به ترتيب جوشكاري ادامه مي يابد تا جوش مورد نياز ستون تامين گردد. اين شيوه جوشكاري براي جلوگيري از پيچش ستون در اثر حرارت زياد جوشكازي ممتد مي باشد . در صورتيكه در سرتاسز ستون به جوش نيازي نباشد ، دست كم جوشها بايد به اين ترتيب اجرا گردد :
الف) حداكثر فاصله بين طولهاي جوش در طول ستون به صورت غير ممتد از 60 سانتيمتر تجاوز نكند.
ب) طول جوش ابتدايي و انتهايي ستون بايد برابر بزرگترين عرض مقطع باشد و به طور يكسره انجام گيرد.
ج) طول موثر هر قطعه از جوش منقطع نبايد از 4 برابر بعد جوش يا 40 ميليمتر كمتر باشد.
د) تماس ميان بدنه دو پروفيل نبايد از يك شكاف 5/1 ميليمتري بيشتر ، اما از 6 ميليمتر كمتر باسد ؛ ضمنا بررسيهاي فني نشان دهد مه مساحت كافي براي تماس وجود ندارد ؛ در آن صورت ، اين بادخور بايد با مصالح پر كننده مناسب شامل تيغه هاي فولادي با ضخامت ثابت پر شود.
2- اتصال دو پروفيل با يك ورق سراسري روي بالها : در مقاطع مركبي كه ورق اتصال بر روي دو نيمرخ متصل مي شود تا مقاطع مركب تشكيل بدهد ؛ فاصله جوشهاي مقطع (غير ممتد) كه ورق را به نيمرخها متصل مي كند ، نبايد از 30 سانتيمتر بيشتر شود . اندازه حداكثر فاصله فوق الذكر در مورد فولاد معمولي به صورت t22 كه t در آن ضخامت ورق است در مي آيد.
3- اتصال دو پروفيل با بستهاي فلزي (تسمه) : متداولترين نوع ستون در ايران ستونهاي مركبي است كه دو تيرآهن به فاصله معين از يكديگر قرار مي گيرد و قيدهاي افقي يا چپ و راست اين دو نيمرخ را به هم متصل مي كند ؛ البته بستهاي چپ و راست كه شكلهاي مثلثي را به وجود مي آورند ، داراي مقاومت بهتري نسبت به قيدهاي موازي مي باشند.در مورد اينگونه ستونها ، بويژه ستون با قيد موازي مسائل زير را بايستي رعايت كرد :
الف) ابعاد بست (وصله ) افقي ستون كمتر از اين مقادير نباشد:
L : طول وصله حداقل به فاصله مركز تا مركز دو نيمرخ باشد .
B : عرض وصله از 42 درصد طول آن كمتر نباشد .
T : ضخامت وصله از 35/1 طول آن كمتر نباشد.
ب) در اطراف كليه وصله ها و در سطح تماس با بال نيمرخها عمل جوشكاري انجام گيرد (مجموع طول خط جوش در هر طرف صفحه نبايد از طول صفحه كمتر شود) .
ج) فاصله قيدها و ابعاد آن بر اساس محاسبات فني تعيين مي شود.
د) در قسمت انتهايي ستون ، بايد حتما از ورق با طول حداقل برابر عرض ستون استفاده كرد تا علاوه بر تقويت پايه ، محل مناسبي براي اتصال بادبندها به ستون به وجود آيد.
ه) در محل اتصال تير يا پل به ستون لازم است قبلا ورق تقويتي به ابعاد كافي روي بالهاي ستون جوش شده باشد.

روش نصب نبشي بر روي كف ستونها (بيس پليت) براي استقرار ستون

هنگام محاسبه ابعاد كف ستونها بايد حداقل فاصله ميله مهاري از لبه كف ستون و محل جاگذاري نبشي با ضخامت جوش لازم براي نگه داشتن ستون ، همچنين ضخامت پليت انتهايي ستون و ابعاد ستون را با دقت بررسي كرد ؛ سپس با توجه به موارد ياد شده ، به نصب نبشي و استقرار ستون به اين صورت اقدام نمود . بر روي بيس پليت ها محل كف ستون و محل آكس را كنترل مي كنيم ؛ سپس نبشيهاي اتصال را به صورت عمود بر هم بر روي بيس پليت جوش داده ، آنگاه ستون را مستقر و اقدام به نصب دگر نبشيهاي لازم كرده و آنها را به بيس پليت جوش مي دهيم . از مزاياي عمود بر هم بودن دو نبشي روي بيس پليت علاوه بر سرعت عمل و استقرار بهتر به علت تماس مستقيم ستون به بال نبشي ، اتصال جوشكاري به گونه اي درست تر و اصولي تر صورت مي گيرد . روشن است كه قبل از جوشكاري بايد ستونها را هم محور و قائم نموده و عمود بودن در دو جهت كنترل گردد . پس از نصب ستونها با توجه به ارتفاع ستون و آزاد بودن سر ستون ممكن است تا زمان نصب پلها ، ستونها در اثر شدت باد و وزن خود حركتهايي داشته باشند كه احتمالا تاثير نا مطلوب و ايجاد ضعف در جوشكاري و اتصالات كف ستونها خواهد داشت . به اين سبب ، بايد پس از نصب ، فورا به مهاربندي موقت ستونها به وسيله ميلگرد يا نبشي بصورت ضربدري اقدام كرد.

طويل كردن ستونها :

سازهاي فلزي را اغلب در چندين طبقه احداث مي كنند ، طول پروفيلها براي ساخت ستون محدود است . با در نظر گرفتن بار وارده و دهانه بين ستونها و نحوه قرار گرفتن ستونهاي كناري ، مقاطع مختلفي براي ساخت ستونها به دست مي ايد. ممكن است در هر طبقه ، ابعاد مقطع ستون با طبقه ديگر تفاوت داشته باشد ؛ بنابراين ، بايد اتصال مقاطع با ابعاد مختلف براي طويل كردن با دقت زيادي انجام شود . محل مناسب براي وصله ستونها به هنگام طويل كردن آنها حداقل در ازتفاع 45 تا 60 سانتي متر بالاتر از كف هر طبقه يا 6/1 ارتفاع طبقه مي باشد. اين ارتفاع اندازه حداقلي است كه از نظر دسترسي به محل اجراي جوش و نصب اتصالات مورد نياز براي ادامه ستون يا اتصال بادبند لازم است.

نحوه طويل كردن ستونها :

ابتدا سطح تماس دو ستون را به خوبي گونيا مي كنند و با سنگ زدن صاف مي نمايند تا كاملا در تماس با يكديگر يا صفحه وصله قرار گيرد . در صورتي كه پروفيل دو ستون يكسان نباسد ، بايد اختلاف دو نمره ستون را با گذاردن صفحات لقمه (هم سو كننده) بر ستون فوقاني را پر نمود ؛ سپس صفحه وصله را نصب كرد و جوش لازم لازم را انجام داد . اگر ابعاد مقطع دو نيمرخ كه به يكديگر متصل مي شوند ، تفاوت زياد داشته باشند ، به طوري كه قسمت بزرگي از سطح آن دو در تماس با يكديگر قرار نگيرد ، در اين صورت بايد يك صفحه تقسيم فشار افقي بين دو نيمرخ به كار برد . اين صفحه معمولا بايد ضخيم انتخاب شود تا بتواند بدون تغيير شكل زياد ، عمل تقسيم فشار را انجام دهد. كليه ابعاد و ضخامت صفحه و مقدار جوش لازم را بايد طبق محاسبه و بر اساس نقشه هاي اجرايي انجام داد.

ستونها با مقاطع دايره اي :

معمولا مقاطع لوله اي (دايره اي ) از قطر 2 تا 12 اينچ براي ستونها بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند. مقطع لوله در مواقعي كه بوسيله اتصال جوش باشد ، آسانتر به كار مي رود . كاربرد لوله بيشتر در پايه هاي بعضي منابع هوايي ، دكلهاي مختلف و خرپاهاي سبك است . اين مقطعها به طور كلي مقاومترند ، براي اينكه ممان انرسي انها در تمام جهات يكسان است . با تغيير ضخامت مقاطع لوله اي مي توان اينرسي هاي مختلف را به دست آورد.

انحراف مجاز پس از نصب ستون :

همان طور كه گفتم ، ستونها بايد كاملا شاغول بوده و علاوه بر آن ، از محور كلي كه در نقشه آكس بندي مشخص شده است ، نبايد انحرافي بيش از آنچه در آيين نامه ها تعيين سده داشته باشد. در اين جدول ميزان انحراف مجاز ستونها در نگام نصب ، مشخص گرديده است :

قطعهساختماني

حداكثرانحراف

ستون با ارتفاع

انحراف موقعيت مكاني

 محور ستون

از محور انتخاب شده

آن در سطح اتكاي ستون

 5  -

انحراف محور ستون در انتهاي فوقاني آن از خطشاغول

25- <=1000/H

انحراف از خط شاغول در اثر خم شدن ستون (شكمدادن)

15- <=1000/H


آرماتور بندي و نصب صفحه ستونها

آرماتوربندي کاري تخصصي ميباشد و دقت و نظارت جدي بر آن الزامي است. در برخي شرايط تمام مقاومت پي را آرماتورها تامين مي کنند. مهندسين ناظر موظف هستند قبل از اجراي بتن ريزي از آرماتوربندي فونداسيون بازديد به عمل آورده و تا پايان بتن ريزي نظارت مستمر و مستقيم داشته باشند. ذکر چند مطلب در خصوص آشنايي با نکات اجرايي آرماتوربندي الزامي است :
1- به هيچ عنوان از آرماتورهاي زنگ زده و يا آغشته به روغن نبايد استفاده شود در صورت آلودگي آرماتورها به روغن يا زنگ زدگي آنها، بايد قبل از اجراي آرماتوربندي به پاکسازي آنها اقدام و بعد از تاييد دستگاه نظارت به بتن ريزي اقدام گردد.
بياموزيم: آرماتورها دو دسته طولي (آرماتورهاي اصلي) و عرضي (خاموت) هستند. خاموتها وظيفه نگهداري آرماتورهاي طولي و جلوگيري از کمانش آنها در هنگام فشارهاي زياد و چند کاربرد بسيار مهم ديگر دارند. لذا اهميت رعايت ضوابط خاموت گذاري کمتر از آرماتورهاي اصلي نيست.
2- فاصله خاموتها از يکديگر بايد حداکثر 20 سانتي متر باشند و دستگاه نظارت موظف است که در صورت عدم رعايت از سوي پيمانکار از اجراي بتن ريزي جلوگيري نمايد.
3- خاموتها بايد مطابق بوسيله سيم آرماتوربندي به تمام ميلگردهاي طولي مهار شوند اين امر الزامي است و ميبايست توسط پيمانکار رعايت گردد و در صورت عدم توجه دستگاه نظارت موظف است از ادامه کار پيمانکار تا رفع نواقص فوق جلوگيري نمايد.
4- تمام ميلگردها بايد توسط قيچي مخصوص بريده شود و جدا از بريدن ميلگردها به کمک دستگاه هوا برش خودداري شود . توجه داشته باشيد که حرارت موجب افت کيفيت ميلگردها ميگردد.
5- از خم کردن آرماتور در دماي پايين تر از 5 درجه سانتيگراد خودداري شود و از باز و بسته کردن خمها به منظور شکل دادن مجدد ميلگردها جدا خودداري شود در صورت مشاهده چنين مواردي بايد به مهندس ناظر اعلام گردد تا مطابق ضوابط اقدام شود .
6- تمام ميلگردها بايد به صورت سرد و تا حد امکان با دستگاههاي مکانيکي خم شوند از خم کردن آرماتورها و بولتهاي صفحه هاي ستون به کمک حرارت ( هوابرش ) جدا خودداري شود.

کل: نحوه صحيح خم کردن آرماتورها به صورت سرد و در دماي معمولي.

7- توجه داشته باشيد که آرماتوربندي را که توسط مهندس ناظر تاييد شده است نبايد قبل از بتن ريزي تغيير داد (خصوصا از خارج کردن ميلگردها جدا خودداري نماييد و در صورت مشاهده سريعا به مهندس ناظر گزارش دهيد.)
8- فاصله بين ميلگردها تا سطح قالب بندي حداقل بايد 5/2 سانتي متر باشد تا پوشش بتني روي ميلگردها داراي ضخامت مناسبي باشد و علاوه بر ايجاد پيوستگي بين بتن و ميلگرد، محافظت ميلگردها در برابر خوردگي و زنگ زدگي انجام شود.
مهم: رعايت نکردن فاصله بين ميلگردها و جداره قالب باعث از بين رفتن سريع پي مي شود. مهم: فاصله مناسب بين ميلگرد و ديواره قالب باعث استحکام و بالارفتن عمر پي و در نتيجه سازه و بالا رفتن مقاومت در برابر زلزله

بررسي رفتار ستونهاي قوطي فولادي پرشده با بتن تحت بارگذاري جانبي زلزله در ساختمانهاي بلند:

با توجه به کاربرد روزافزون ستونهاي قوطي پرشده با بتن در ساختماهاي بلند و عملکرد مناسب اين ستونها در برابر زلزله از يک طرف و لرزه خيزي اکثر مناطق کشور از طرف ديگر سعي شده است در اين مطالعه رفتار اين ستونها در برابر بارگذاري جانبي زلزله بررسي شود. در اين مطالعه علاوه بر بررسي رفتار خمشي اين ستونها در برابر ترکيب بارگذاري ثقلي و جانبي سيکليک رفتار برشي آنها نيز بررسي شده است. با توجه به اهميت شکل پذيري و ظرفيت جذب انرژي اعضا سازه اي در برابر زلزله، اين مقادير نيز به طور مفصل مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين با توجه به لزوم پيوستگي و هماهنگي فولاد و بتن در مقاطع مرکب، چسبندگي و پارامترهاي مؤثر بر مقاومت چسبندگي در ستونهاي مرکب نيز مورد بررسي قرارگرفته است. روشي سازگار با آيين نامه هاي معتبر براي طراحي ستونهاي قوطي پرشده با بتن در هر دو حالت ستون کوتاه و ستون لاغر نيز ارائه گشته است. نشان داده شده است که ستون که ستون قوطي پرشده با بتن علاوه بر مقاومت و رفتار خمشي و برشي مطلوب شکل پذيري خوبي داشته و از ظرفيت جذب انرژي قابل توجه اي نيز برخوردار است. به علاوه از روند طراحي ساده اي برخودار بوده و براي طراحي دفتري کاملاً مناسب است. خصوصيات فوق ستونهاي قوطي پرشده با بتن را به صورت اعضا سازه اي بسيار مناسب و ممتاز براي ساختمانهاي بلند در مناطق زلزله خيز معرفي مي کند.
رفتار خمشي و شکل پذيري و ظرفيت جذب انرژي ستونهاي قوطي پرشده با بتن، در فصول دوم و سوم مورد بررسي قرارگرفته است و نشان داده شده است که اين مقادير به پارامترهاي زيادي منجمله نسبت عرض به ضخامت ورق فولادي، ضريب لاغري ستون، طول پرشدگي بتن در ستون ، نوع بتن و فولاد، تعداد سيکل بارگذاري، بار محوري، گل ميخ برشگير بر پوسته فولادي بستگي داشته و نحوه ارتباط آنها نيز بررسي شده است.
با توجه به ضخامت قوطي فولادي در ستون مرکب، اين ستونها معمولاً ظرفيت برشي بسيار بالايي از خود نشان داده و عمدتاً در مورد خمشي گسيخته مي شوند. رفتار برشي ستونهاي قوطي پرشده با بتن در ستونهاي کوتاه که در آنها برش بيشترين تأثير را دارد، در فخصل پنجم مورد مطالعه و بررسي قرارگرفته است و نشان داده شده است که حتي در اين حالت نيز ستونهاي قوطي پرشده با بتن، از نظر برشي رفتار بسيار مناسب از خود نشان مي دهند.
با توجه به فرم سازگاري کرنشها در نقاط تماس بتن و فولاد، چسبندگي بين فولاد و بتن در ستونهاي مرکب در فصل چهارم بررسي شده است و نحوه تأثير پارامترهايي چون سن بتن سايز، دما، شرايط نگهداري بتن و انقباض بر مقاومت چسبندگي مشخص شده است. در فصل ششم، سعي شده است روش براي طراحي ستونهاي قوطي پرشده با بتن،ارائه شود که علاوه بر هماهنگي با آيين نامه هاي معتبر، براي طراحي دفاتر مهندسي کاملاً عملي و مناسب باشد. بدين منظور روش گام به گام طراحي ستون قوطي پرشده با بتن در دو حالت ستون کوتاه و ستون لاغر آورده شده است و نشان داده شده است که با استفاده از ستون قوطي فولادي پرشده با بتن در مقايسه با قوطي فولادي از تغييرمکان جانبي کمتر و شکل پذيري بيشتري برخوردار بوده و رفتار لرزه اي مناسبتري از خود نشان مي دهند. در بخش پاياني علاوه بر جمع بندي و نتيجه گيري کلي از مطالب ارائه شده در فصول قبل ، نيازهاي پژوهشي آينده نيز ارائه گرديده است.
ادامه دارد.....
Add Comments
Name:
Email:
User Comments:
SecurityCode: Captcha ImageChange Image