امروزه پیشرفت علم و افزایش توانایی بشر، موجب ساخت سازه های بلند و افزایش ارتفاع ساختمان ها شده است. ساختمان های بلند معمولا به سازه هایی اطلاق می شود که برای بالارفتن در طبقات آن باید از وسیله ای مکانیکی استفاده شود و مردم توانایی بالارفتن در آن را ندارند.
این نوع سازه ها شامل آپارتمان های مسکونی و مجتمع های تجاری و اداری نیز می گردند. به طور کلی ساخت این دسته از ساختمان ها هزینه زیادی در بر دارد.
فونداسیون سازه های بلند
به دلیل این که فونداسیون این سازه ها می بایست در برابر بارهای سنگین مقاومت داشته باشد در ساخت پی سازه های بلند از ستون های بتنی استفاده می شود. همچنین استفاده و طراحی درست شمع ها و به کاربردن پی گسترده برای این نوع از ساختمان ها بسیار اهمیت دارد.
مقاومت در برابر بارهای جانبی
همه سازه هایی که بنا می شوند باید مقاوم در برابر بارهای باد و زلزله ایجادشده باشند. اهمیت در نظرگرفتن بارهای جانبی در سازه های بلند دوچندان است. اما این موضوع اصلا به این معنا نیست که در طراحی سازه های معمولی می توان از این بارها صرف نظر کرد.
مقاومت در برابر بار باد
سیستم سازه ای ساختمان های بلند علاوه بر این که می بایست بار عمودی گرانش را تحمل کنند باید در برابر بارهای جانبی مانند بار زلزله و بار باد نیز مقاوم باشند. معمولاً سرعت باد در قسمت های مرکزی قاره ها در سطح زمین حدود 100 کیلو گرم بر متر مربع است.
البته باید توجه داشت که در این قسمت ها وزش باد نسبت به مناطق ساحلی که در آن ها طوفان هایی رخ می دهند کم تر است. در مناطق ساحلی و حاشیه قاره ها، بار باد به حدود 250 کیلوگرم بر متر مربع می رسد. به علاوه با بالا رفتن از سطح زمین به دلیل کاهش اصطکاک بار باد افزایش می یابد.
به عبارتی ارتفاع از سطح زمین و بار باد با هم رابطه ی مستقیم داشته و با افزایش هر کدام دیگری نیز افزایش می یابد. حداکثر بار باد در طراحی سازه های بلند در حدود 840 کیلوگرم بر متر مربع در نواحی طوفانی در نظرگرفته می شود.
می توان گفت بار باد برای سازه های بلند دو برابر است. سازه مانند یک تیر طره ای است که قسمت بالای آن به شدت تحت تاثیر باد قرار می گیرد. باد مایل است تا تغییر شکل بیشتری در بالای آن ایجاد کند و سازه را خم کند. باید با طراحی صحیح و در نظرگرفتن مقدار درست برای بار باد از این پدیده جلوگیری کرد. بنابراین علاوه بر پایداری سازه باید به حاکثر تغییر شکل مجاز دقت شود و این مقدار محدود گردد.
نکته دیگری که باید بدان توجه داشت فرکانس طبیعی ساختمان و فرکانس امواج باد است. در طراحی باید بدین موضوع بسیار اهمیت بدهند. چرا که در صورت بروز خطا در محاسبات و یکسان شدن فرکانس طبیعی سازه و فرکانس امواج باد، پدیده رزونانس یا تشدید رخ می دهد و سازه فرو می ریزد.
مقاومت در برابر بار زلزله
در اثر حرکات تکتونیکی و جابه جاشدن پوسته زمین، امواجی در سطح آن منتشر می شود و بارهایی به ساختمان ها وارد می گردد. در هنگام وقوع زلزله دو دسته موج از کانون زلزله منتشر می شود. موج دوم عامل اصلی بسیاری از خرابی هایی است که در اثر زلزله رخ می دهد.
بار زلزله نیز مانند بار در دسته بارهای جانبی قرار می گیرد. هر سازه ای باید به گونه ای طراحی شود که در برابر این بار مقاومت کافی از خود نشان دهد.
در طراحی لرزه ای سازه ها عوامل بسیار زیادی تأثیر گذارند که طراح با در نظر داشتن این موارد شروع به محاسبات می کند. لازم به ذکر است در مورد زلزله نیز مانند باد باید دقت شود که از یکسان شدن فرکانس طبیعی سازه و فرکانس زلزله و در نتیجه ایجاد پدیده ی رزونانس، جلوگیری شود.
سیستم های سازه ای
با در نظرداشتن مقاومت سازه های بلند در برابر بارهای وارده عمودی شامل بارهای مرده و زنده و همچنین مقاومت در برابر بارهای جانبی می بایست سیستمی که برای سازه انتخاب می شود علاوه بر این که مقاومت کافی مصالح ساختمانی در آن مطرح است، از نظر اقتصادی نیز منطقی باشد.
در انتخاب سیستم سازه ای با توجه به نظر طراحان ممکن است استفاده از سیستم سازه ای بتنی یا فولادی بررسی شود. سیستم باربری جانبی و نحوه اتصالات اعضای سازه با توجه به نوع متریال و نظر طراحان تعیین می شود.
یکی از دروس ارشد عمران درس سازه های بلند میباشد که این درس هم مانند سایر دروس ارشد از اهمیت به خصوصی برخورد دار است و اکثرا دارای پروژه های سنگینی میباشد که تیم سیویل پروژه میتواند شما را یاری نماید
فقط کافیست تا با شماره زیر ارتباط برقرار کنید
09382613226
