تاثیر معماری بر مقاومت سازه
فهرست مطالب
از نظر علم مهندسی عمران در صورتی که محدودیت های اقتصادی در پروژه ای مطرح نبوده یا چندان اهمیت نداشته باشد، می توان ساختمان هایی با ابعاد و اندازه هایی بزرگ و با معماری های پیچیده طراحی و اجرا کرد. اما نکته مهم آن است که در ساخت ساختمن ها، اصلی ترین محدودیت ما بحث های اقتصادی و ایمنی سازه ی احداث شده در پروژه می باشد و لازم است تا طراح سازه ملاک های اقتصادی و سازه ای را به طور همزمان در نظر داشته باشد. استاندارد 2800 ملاحظاتی را ارائه کرده است که رعایت آن ها توسط مهندسین عزیز، می تواند طراحی ساختمان را مطلوب تر کرده و مباحث اقتصادی و سازه ای را نیز به طور ضمنی در نظر بگیرد.
ملاحظات معماری
در روند طراحی یک ساختمان، مهندس معمار همواره بر ایجاد کارایی و زیبایی برای ساختمان می کوشد و مهندس سازه به دنبال ایجاد طرح مناسب سازه ی ساختمان می باشد، از همین رو ممکن است تناقض هایی بین طرح معماری و طرح سازه ای یک ساختمان به وجود آید. در مورد این موضوع باید گفت که مهندس معمار و مهندس سازه برای تحمل نیرو های ثقلی (مرده، زنده و برف) ایده های تفریبا مشابهی دارند، ولی طرح های سازه ای که برای تحمل نیروهای ناشی از زلزله ارائه می شود، در موارد زیادی مطلوب مهندسین معمار نیست. در این بحث می خواهیم راهکارهایی را از ویرایش چهارم استاندارد2800 بیان کنیم که ما را در نهایت به طرح های معماری منطقی تری برساند. این طرح ها را در 3 گروه به صورت زیر ارائه می دهیم:
1- ملاحظات معماری مرتبط با هندسه پلان
2- ملاحظات معماری مرتبط با وزن مصالح
3- ملاحظات معماری مرتبط با تاثیر سازه های مجاور
در ادامه بحث، ملاحظات فوق را به طور کامل برای شما عزیزان مطرح می کنیم.
ملاحظات معماری مرتبط با هندسه پلان
1- پلان ساختمان باید تا حد امکان به شکل ساده و متقارن در 2 امتداد عمود بر هم و بدون پیش آمدگی و پس رفتگی زیاد باشد. با توجه به این موضوع می توان گفت که پلان های زیر چندان از لحاظ سازه ای مطلوب نمی باشد:
دید مهندسی
هرچه تقارن در پلان بیشتر باشد، پیچش ایجاد شده در سازه می تواند بیشتر کاهش یافته و خسارت نشی از آن کمتر شود. همچنین در این حالت اثرات نیروی زلزله به طور یکنواخت تری بین اعضای مقاوم سازه توزیع می شود.
نکته:
در ساختمان های با پلان های نا منظم که از اتصال چند قسمت به یکدیگر تشکیل شده اند، تمایل به داشتن تغییر شکل های نا مساوی در قسمت های مختلف، می تواند باعث بروز تمرکز تنش در محل اتصال آن ها شود. با توجه به این موضوع در شکل های زیر، جدا سازی بال ها در این ساختمان و تشکیل چند بلوک مجزا، می تواند باعث بهبود رفتار لرزه ای سازه شود.
3- از کاهش و افزایش مساحت زیربنای طبقات در ارتفاع، به طوری که تغییرات قابل ملاحظه ای در جرم طبقات ایجاد شود، پرهیز گردد. دقت شود که تغییرات زیاد در جرم طبقات باعث بروز رفتار های غیرقابل پیش بینی در سازه در هنگام وقوع زلزله می شود.
4- از ایجاد بازشوهای بزرگ و مجاور یکدیگر در دیافراگم های کف ها خودداری شود. توجه کنید که ایجاد بازشو های بزرگ در کف می تواند صلبیت دیافراگم کف را کاهش داده که در این صورت توزیع نیرو های جانبی بین عناصر باربر جانبی مطلوب نخواهد شد.
5- از ایجاد اختلاف سطح در کف ها تا حد امکان خودداری شود. توجه کنید که وجود اختلاف سطح در کف ها می تواند باعث ایجاد ستون های کوتاه در سازه شود که این موضوع از نظر رفتار سازه ای مطلوب نیست.
6- از احداث طره های بزرگتر از 1/5 متر تا حد امکان خودداری شود. دقت شود که در طره های بلند، نیروی ایجاد شده در اثر شتاب قائم ناشی از زلزله افزایش یافته و احتمال خرابی در سازه را افزایش می دهد.
ملاحظات معماری مرتبط با وزن مصالح
8- از قرار دادن اجزای ساختماانی، تاسیساتی و یا کالا های سنگین تر بر روی طره ها، عناصر لاغر و دهانه های بزرگ پرهیز گردد. دقت شود که در اثر شتاب قائم زلزله، در محل اجزای سنگین نیروی قائم بزرگی ایجاد می شود که اثر این نیرو روی طره ها، عناصر لاغر و تیر های با دهانه های بزرگ می تواند مخرب باشد.
نکته: به طور کلی توصیه می شود طبقاتی که کاربری آن ها بار زنده ی طبقه را افزایش داده و در مجموع طبقه وزن بیشتری پیدا می کند (مانند کتابخانه و استخر)، در تراز های پایین تر ساختمان قرار داده شوند.
ملاحظات معماری مرتبط با تاثیر سازه های مجاور
دید مهندسی
حالت بحرانی تر برای برخورد ساختمان های مجاور هم آن است که کف طبقات این ساختمان ها در دو تراز متفاوت واقع باشد. در این حالت کف یک ساختمان ممکن است به ناحیه میانی ستون ساختمان مجاور برخورد کرده و خسارات جبران ناپذیری را به همراه داشته باشد که این موضوع در شکل مقابل نشان داده شده است.
تدوین: مهندس محسن مهدی دوست
منبع: سقف وافل حاتم
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.