مفاهیم سازه ای درساختمان | ایده ی کلیدی برای درک
بهترازرفتار سیستم سازهایی که ساختمان بلند وباریک،
تصورساختمان به عنوان یک ستون طرهای از زمین است.
نیروهایی که به طور جانبی یا به خاطر وزش باد به
ساختمان اعمال می شوند و یا به خاطرنیروهای اینرسی
القا شده دراثرحرکت زمین به وجود می آیند، تمایل دارند
ساختمان را گسیخته کنند(برش) یابه سمت جلو
فشاردهند(خمش) بنابراین ساختمان بلندبایدسیستمی
داشته باشدکه عالوه برمقاومت برشی دربرابرخمش
نیز مقاوم باشد و به طورکلی ساختمان نباید
کرنش های ماورای حدالاستیک داشته باشد.
چالش های مهم درساختمان های بلند
سرعت اجرا:
کی ازعواملی اساسی دربازدهی اقتصادی وسرمایه
گذاری درپروژه های بزرگ سرعت اجرا می باشد
. اکثرسازه های بلند درمراکزپررفت وآمد شهرها
و درنتیجه با امکان مانوراجرایی محدود،ساخته
می شوندوبنابر این برنامه ی زمان بندی دقیق برای
اجراکاملاضروری است .سرعت وتوانایی ساخت
سازه های بلند،به تدریج وبا توسعه ی روش ها و
وسایلی نرین قالب های لغزنده، پمپاژبتن واستفاده
ازبابرهای مرتفع ثابت ومتحرک بیشترشده است.
اثرنیروی جانبی باد:
نوآوری ها درسیستم های سازه ای جدید اجازه
داده است تاسازه،بارهای جانبی بیشتری راتحمل کند
،اما هنوز اثرات دینامیکی نیروهای بادقابل توجه بوده
ومطالعات انجام شده ازدیدگاه مهندسی باد، نشان
داده که اصلاحات آیرودینامیک بر روی فرم
ساختمان های بلندوسطح مقطع آن ها،درطراحی
بسیارموثراست ومی تواند اثرات باد را
به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
معیارآسایش:
چنان چه یک سازه ی بلندانعطاف پذیر تحت تاثیر
تغییرمکان های جانبی یا پیچشی ناشی ازحرکات
رفت وبرگشتی نیروی بادقرارگیرد،حرکت تناوبی ایجاد
شده باعث احساس ناراحتی استفاده کنندگان ازسازه
خواهدشد. حرکاتی که ازنظرفیزیولوژیک ویا روانی
برافراداثرمی گذارند وساختمانی راکه حتی ازنظرسازه ای
قابل قبول وبدون نقص است غیرقابل استفاده خواهدساخت.
آبرفتگی:
درساختمان بتنی بلند ممکن است مجموع تغییر
مکان های ناشی ازخزش و آبرفتگی درقسمت های
بالایی ساختمان، تنش هایی در اعضای غیرسازهای
ایجاد نموده و به اعضای سازهای افقی، نیروهای
قابل توجهی اعمال کند با توزیع یکنواخت تنش ها
در اعضای قائم تا حدود زیادی میتوان جابجایی های
نسبی قائم، ناشی ازخزش را کاهش داد.
آتش سوزی:
افزایش درجه حرارت، خواص مکانیکی مواد سازه ای
نرین مدول الاستیسیته، سختی و مقاومت کاهش
یافته و قابلیت درصد حرارت ۳۲ تا۲۰ تحمل بار
سازه کم می شود برای مثال مدول الاستیسیته فولاد
در درجه حرارت حدود معمولی کاهش می یابد.
درجه حرارتی که موج تغییر مکان های زیاد و یا
انهدام می گردد به مواد به کار رفته و بارگذاری بستگی دارد.
نشست پی:
به طورکلی روش های طراحی درمورد پی ِیک سازه ی
کوتاه برای سازه ی بلند نیزقابل اعمال می باشد اما
دراینجا بارهای انتقالی ازستون های ساختمان های
بلند به پی و زمین به لحاظ ارتفاع زیاد می توانند
بسیارسنگین باشنداگرخاک زیر پی سخت وپایدارنباشد
نیروها رامی توان ازطریق شمع های معمولی وقطور
و یا پی های عمیق به لایه های مقاوم وسخت منتقل
کرد سازه ی بلندوسنگین ناشی ازارتفاع زیادسازه،
تنش های فشاری قابل توجهی رابه پی اعمال می کند
که ممکن است باعث نشست های نامتقارن گردد.