تحقیق سیستمهای جانبی، ساختمانهای فولادی

تحقیق سیستمهای جانبی،  ساختمانهای فولادی

معرفی :

فولاد در ساختمانهای بلند

معماری تاریخی و طاق نصرت های ساختاری روزهای گذشته ، مانند اهرام کشور مصر ، معبدهای یونان ، پل های بتنی رم ، از سنگ یا برخی از بناهای ساختمانی ، ساخته شده اند آرشیتک ها و مهندسان امروزی ، از موادی در ساختمان استفاده می کنند که برتری و مزیت دارند فولاد ساختاری ساختاری ، بطور مثال یکی از این مواد است که مدت زمان طولانی است که از آن استفاده می کنند این ها ( فولاد ساختاری ) متنوع و اقتصادی هستند در دو دهه گذشته تولید کنندگان فولاد ، برای آرشیتک ها  و طراحان ساختاری طیف وسیعی از فولاد را برای آنان تهیه و در شکل های متنوع که دارای درجات بالایی از مقاومت تولید شده اند فولادهای هوازده شده که از خودشان محافظت کرده و در برابر فرسایش مقاوم هستند که ؟ آن بیشتر از همه ، مورد استفاده قرار می گیرد تکنیک های محافظت در برابر آتش و متدهای جدیدی بکار گرفته شده در تولید و ساخت آنان که دلائلی می باشد جهت استفاده کردن از فولاد در ساختارهای متنوع در مکانهای کم ارتفاع مانند پارکینگ ها و آسمانخراش های 100 طبقه ، اساساً ، سیستمهای ساختاری جدید فولاد ، در برابر زلزله و نیروی باد و لرزش و تکان مقاوم هستند در بسیاری از موارد طراحی های خوب ، زیبایی و استقامت فولاد را به نمایش می گذارد اگر چه کاربرد فولاد را در ساختارها ، می توان به سال 1856 ارجاع داد زمانیکه فرآیند ساخت فولاد بسمر (Bessemer) ، معرفی شد و برای ساختارهای بلند مورد استفاده قرار گرفت مثلاً در برج ایفل که در سال 1889، ساخته شده است بعد از آن در قرن 19(نوزدهم ) چندین ساختمان بلند ، ساخته شد ( فوت 286 یا 87 متر ارتفاع) مانند ساختمان Flatiron (فلاتیرون ) در سال 1902 با ( فوت 1046 یا 319 متر ارتفاع) یا ساختمان Chrysler (کریسلر) که در سال 1929 در قسمت مرکزی شهرهای شیکاگو و منمهتن ، ساخته شد رکورد بلندترین ارتفاع بوسیله ساختمان امپایر استیت در سال 1931 ، شکسته شد با (فوت 1250 یا 381 متر ارتفاع) و همین طور برجهای دو قلوی یا ساختمانهای مرکز تجاری دنیا در سال 1972 ( با 1450 فوت و یا 412 متر ارتفاع ) و بدنبال آن بلافاصله برج Sears(سیرز) در شیکاگو ساخته شد در سال 1974 با (1450 فوت یا 442 متر ارتفاع ) اما هنوز هم معماران در پی ساخت بلندترین ساختمانها هستند شاید برای اینکه پیش بینی کنیم آیا بلندترین ساختمان فولادی در این دهه ساخته خواهد شد یا نه ، باید به توپ کریستال (مخصوص فال بین ها) خیره شویم نمایش قابل قبول و مناسب فولادها در ساخت ساختمان های بلند ، ارائه وعرضه شده است نقش فولاد فقط در ساختارهای اولیه به انتقال دادن بارگذاری نیروی ثقل ، ارجاع شده جهت شامل کردن سیستمهای بادی و سیستمهای ساختاری جدید و تنظیم کردن قاب بندی ، برای ساختارهای لوله مانند .

امروزه تولید و ساخت بهبود یافته و تکنیک های فرسایشی با تکنیکهای تحلیلی پیشرفته ترکیب شده که توسط کامپیوترها طراحی شده و در ساخت فولادها استفاده می شود البته فقط در سیستمهای ساختاری درست و منطقی برای ساختمانهای بلند .

...

4.2.2. مروری بر وضعیت اتصالات :

در طراحی فولاد ساختاری ، انواع مختلف طرحهای فرضی ارائه شده اند که بستگی به محکمی اتصالات مورد استفاده در ساخت دارند بطور مثال انسیتوی آمریکایی ساختن فولاد (AISC) ، ویژگیها و مشخصات قاب بندیهای اصلی دارند که به سه نوع مختلف طبقه بندی شده اند :

1- قاب بندی ساده که در اتصالات برشی ساده مورد استفاده قرار می گیرند که اتصالات نوع 2 AISC نامیده می شود.

2- قاب بندی کاملاً سخت (محکم ) که در اتصالات محکم تیر به ستون استفاده می شود بنام اتصالات نوع 1 AISC

3- قاب بندیهای نیمه محکم که نسبتاً محکم هستند و در اتصالات تیر به ستون استفاده می شوند ، بنام اتصالات نوع 3  AISC.

طبقه بندی بر مبنای درجه محدودیت فراهم شده توسط اتصال در محل بهم پیوستن (اتصال) تیر به ستون صورت می گیرد اتصالات در قاب بندیهای ساده ، فقط برای انتقال برش عمودی طراحی شده اند که فرض شده هیچگونه خمیدگی گشتاور در محل اتصال وجود ندارند اتصالات در قاب بندیهای کاملاً محکم جهت گسترش یا توسعه کامل مقاومت برای هر دو گشتاور خمیدگی یا برشی می باشد که بقدر کافی محکم است تا هیچگونه تغییری در زاویه های اصلی بین اعضای اتصال یافته صورت نگیرد قاب بندیهای نیمه محکم ، وضعیت اتصالشان بینابین اتصال ساده و کاملاً محکم است وضعیت کاملاً ساده و کاملاً محکم ، البته شرایط ایده آلی هستند که می توانند مورد استفاده قرار گیرند اساساً ضروری است که برخی از ایده ها ، کمتر مورد قبول واقع شود و در اینجا عملکرد قاب بندیهای ساختاری واقعی در بعد وسیعی بین عملکرد مورد حمایت کاملاً ساده و محکم مورد استفاده قرار می گیرند مثلاً در نظر بگیرید اتصال تیر به ستون ، از یک اتصال جان تیر دو زاویه ای تشکیل شده همانطور که در تصویر شماره 4.1 مشخص شده است زوایای قاب بندی متداول که برای جان تیر ، بسته شده اند معمولاً برای انعطاف پذیری کامل در نظر گرفته می شوند در واقع آنها محدودیت محدود شده را برای گشتاور و جهت مخالف در برخی از چرخش های وسیع در انتهای تیر ، پیشنهاد می کنند روابط بین گشتاور بکار گرفته و چرخش یک اتصال ، بطور کلی با تجربه تعیین می شود زمانیکه چرخش جایگزین می شود قسمت بالایی اتصال دارای کشش است در حالیکه قسمت یا بخش پایینی در مقابل ستون فشرده شده است چرخش با تغییر شکل زوایا تطبیق داده می شود بنابراین ، مینیمم (حداقل) محدودیت چرخشی در زاویه ها باید تا حد ممکن ظریف یا کم باشد .

اتصالات تیرهای جای گرفته و محکم نشده ،در تصویر 4.2 مشخص شده اند که برای حمایت و پشتیبانی از انتهای تیرهای نامحدود در نوع 2 ساخت مورد استفاده قرار می گیرند وضعیت زاویه پایه بطور خلاصه در تصویر 4.3 نشان داده شده عملکرد یا فعالیت زاویه پایین (انتها) ، مانند یک تیر سر آزاد یا پیشامدگی است به استثنای اینکه با ، بال یا لبه (تیرآهن) انتهای تیر محدود و به آن متصل شده است ویژگیهای چرخشی گشتاور اتصال زاویه پایه ، بستگی به عمق تیر ، محکم بودن زاویه بالا ، محکم بودن کمربندهای اتصال زاویه بالا به ستون و محکم بودن لبه یا بال (تیرآهن) ستون به زاویه بالای متصل شده دارد اتصالات زاویه پایه ، بطور نمونه سفت تر از اتصالات زاویه جان تیر می باشد اما هنوز اتصالات آن انعطاف پذیری ساده ای دارند با ترکیب کردن هندسی زاویه جان تیر و اتصالات بالا و پایین زاویه ، امکان توسعه اتصال وجود دارد که بزرگتر از مقاومت گشتاور است تا اتصالات قبلی که توصیف کردیم زاویه های بالا و پایین ، گشتاور را جایی (انتقال) می کند و زاویه های جان تیر را بررسی می کند اگر چه توزیع بار ، احتمالاً بنظر اختیاری است مانند تقسیم کردن تولید مناسب عملکرد اتصالات متناسب .

....