مثال طراحی فشاری
مطلوب است طرح یک نیمرخ BPI به طول ازاد 9متر که بار کششی مرده 60 تن و بار کششی زنده 35 تن را تحمل می کند.بال های این نیمرخ توسط پیچهایی به قطر8/7 اینچ و به تعداد حداقل 3 پیچ در هر ردیف به تکیه گاه متصل خواهد شد.
گام اول :
در ترکیب بار بحرانی ترین وضعیت را در نظر می گیریم:
Pu=1.4D=1.4*60=84 ton
Pu=1.2D+1.6L=1.2*60+1.6*35=128 ton
که 128تن بحرانی ترین وضعیت می باشد.
گام دوم:
تعیین سطح مقطع :
که باید بزرگترین مقطع را در نظر بگیریم:
Ag=Pu/Фt Fy =128000/0.9*2333=61cm2
Ag= Pu/ Фt Fu U +D=128000/0.75*3700*0.9 +(2.5*1.5*4 )=66.25cm2
که در این رابطه Dکسر سطح سوراخ ها به صورت حدسی
برای حدس اولیه می توان از سطح مقطع کل 61سانتیمترمربع استفاده کرد (با کمک اشتال)
- IPB200
حداقل شعاع ژیراسیون برابر است با:
r =L/300= 900/300=3cm
ما باید یبشترین مقدار سطح مقطع یعنی 66.5 را انتخاب و از اشتال ما بقیه اعداد را بدست اوریم یعنی می توان از200 BPI استفاده کرد ولی می توان از یک نمره پایین تر استفاده کرد و باید حساب کرد که جواب گو می باشد یا خیر:
IPB180 Ag=65.3cm2 bf=20cm tf=1.4cm ry=4.57
Pu=Фt Fy Ag=0.9*2333*65.3=137.1cm
Pu= Фt Fu An U=0.75*3700*51.3**0.9=128.1
An=65.3-4*2.5*1.4=51.3
مثال طراحی فشاری
مطلوب است طرح یک نیمرخ BPI به طول ازاد 9متر که بار کششی مرده 60 تن و بار کششی زنده 35 تن را تحمل می کند.بال های این نیمرخ توسط پیچهایی به قطر8/7 اینچ و به تعداد حداقل 3 پیچ در هر ردیف به تکیه گاه متصل خواهد شد.
گام اول :
در ترکیب بار بحرانی ترین وضعیت را در نظر می گیریم:
Pu=1.4D=1.4*60=84 ton
Pu=1.2D+1.6L=1.2*60+1.6*35=128 ton
که 128تن بحرانی ترین وضعیت می باشد.
گام دوم:
تعیین سطح مقطع :
که باید بزرگترین مقطع را در نظر بگیریم:
Ag=Pu/Фt Fy =128000/0.9*2333=61cm2
Ag= Pu/ Фt Fu U +D=128000/0.75*3700*0.9 +(2.5*1.5*4 )=66.25cm2
که در این رابطه Dکسر سطح سوراخ ها به صورت حدسی
برای حدس اولیه می توان از سطح مقطع کل 61سانتیمترمربع استفاده کرد (با کمک اشتال)
- IPB200
حداقل شعاع ژیراسیون برابر است با:
r =L/300= 900/300=3cm
ما باید یبشترین مقدار سطح مقطع یعنی 66.5 را انتخاب و از اشتال ما بقیه اعداد را بدست اوریم یعنی می توان از200 BPI استفاده کرد ولی می توان از یک نمره پایین تر استفاده کرد و باید حساب کرد که جواب گو می باشد یا خیر:
IPB180 Ag=65.3cm2 bf=20cm tf=1.4cm ry=4.57
Pu=Фt Fy Ag=0.9*2333*65.3=137.1cm
Pu= Фt Fu An U=0.75*3700*51.3**0.9=128.1
An=65.3-4*2.5*1.4=51.3
کج ترین برج دنیا!
ماترین دوفرین طراح برج دروازه پایتخت (کپیتال گیت) در شهر ابوظبی در کشور امارات متحده عربی و مدیر عامل شرکت U+A در دبی، بعد از اتمام تحصیلات عالیه خود در کانادا به هنگ کنگ و چین رفته و با شرکت HOK به عنوان طراح اصلی مشغول به فعالیت شد و از سال ۲۰۰۵ نیز فعالیت خود را در خاورمیانه آغاز کرد و هم اینک مقیم دبی میباشد.

معماری نیوز گفتوگویی داشته با ماترین دوفرین طراح برج که در پی میآید:
جناب آقای دوفرین، برای آغاز صحبت بسیار مشتاقیم تا کمی از جزئیات برج کپیتال گیت از زبان شما آگاه شویم.
من در سال ۲۰۰۵ در جلسهای که با آقای شیخ زائد، امیر امارات داشتم، قرار بر این شد که طرحی ارائه دهم تا علاوه بر اینکه به عنوان نماد شهر ابوظبی( پایتخت امارات) شناخته شود، دارای ویژگیهای منحصر به فرد باشد و علاوه بر دارابودن تکنولوژی مدرن و فاکتور شکوه و زیبایی، با اقلیم منطقه نیز سازگار باشد.
چون خود من به ارائه ایده منحصر به فرد بسیار اعتقاد دارم، طرح ابتدایی یک برج با بیشترین خمیدگی را ارائه دادم که این طرح مورد موافقت قرار گرفت و تصمیم بر این شد که این سازه در مرکز ملی نمایشگاهی ابوظبی احداث شود.

همانطور که میدانید، این برج خمیده ترین سازه جهان است و با ۱۸ درجه انحنا به سمت غرب طراحی شده است. خیلیها برایشان سئوال بود که چطور این ساختمان میتواند در مقابل زلزله مقاومت کند، ما برای اینکار هسته مرکزی ساختمان را دقیقا در جهت مخالف خمیدگی آن، و مستقیم به سمت بالا طراحی کردیم.
متریال اصلی در این سازه، فولاد ضدزنگ، بتن و شیشه است. این برج ۳۵ طبقه است و دارای مجتمع اداری و یک هتل ۵ ستاره با ۲۰۰ اتاق میباشد.
در نمای برج، دو فاکتور بسیار جالب توجه است، یکی انحنا زیاد و دیگری پنلهای شیشهای به کار رفته در سرتاسر برج است.
راستی الان یک موضوعی به خاطرم رسید، من چندین بار که با ایرانیها صحبت کردم، متوجه شدم که در مورد نمای این برج دچار اشتباه شدهاند. در نمای کپیتال گیت از ۱۲۵۰۰ پنل شیشهای مختلف با ۷۲۰ شکل متمایز استفاده شده است که این اشکال از فرمهای مختلف الماس الگوبرداری شده است، اما در ایران به من میگفتند که خیلی جالب است که شما ار ۷۲۰ پنل شیشهای در نما استفاده کردید و من بخاطر این برداشت اشتباه و این اختلاف فاحش بسیار تعجب کردم، راستش وقتی چند بار این موضوع رو به من گفتند، خودم هم شک کردم.
آقای دوفرین شما با معماری ایرانی تا چه اندازه آشنا هستید و به نظر شما چطور میتوان به بهترین شکل، تکنولوژی مدرن را با اقلیم و سنت تلفیق کرد؟
من در ایران چندین پروژه را در دست کار دارم، به واسطه حضورم در ایران و همینطور شناخت و مطالعه در مورد معماری ایران و شنیده ها، و قتی وارد ایران شدم به شنیدهها یقین پیدا کردم. من به شما تبریک میگویم، چون کشوری با فرهنگ غنی و با سابقهای دارید. من در تمامی پروژه ها، چه در ایران و چه در کشورهای دیگر دنیا، همیشه یک گروه بومی را انتخاب میکنم و پروژهای که به آنها محول میکنم این است که، گزارشی از فرهنگ بومی کشور و تناسبات آن با معماری مدرد جمع آوری کنید و در ادامه، طرح را با توجه به دادهها ارایه میدهم.

با توجه به تجاربی که کسب کرده اید، چگونه میتوان در پروژههای انبوه، سه فاکتور، مقاوم سازی، سریع سازی و سبک سازی را توامان اجرا کرد؟
من در این زمینه یک اعتقاد خاصی دارم و آن این است که مهم ترین و اصلی ترین فاکتور برای رسیدن به این هدف، چیدمان یک تیم حرفهای است، تیمی که هم از لحاظ فنی و هم دانش اجرایی و هم وجدان کاری سرآمد باشد. اگر مدیر پروژه در ابتدای کار چنین اقدامی را انجام دهد، سریع سازی، مقاوم سازی و سبک سازی، توامان و به نحو احسنت اجرایی میشود.
شما به عنوان یکی از اساتید و بزرگان معماری جهان، چه سفارشهایی را برای دانشجویان و معماران جوان ایرانی دارید؟
دانشجویان و معماران جوان باید جستجوگر باشند و همیشه به دنبال کشف یک موضوع و ایده باشند. نباید هیچگاه خوشان را محدود در چهارچوب کتب آموزشی کنند. خیلی از حقایق معماری به هیچ عنوان در کتب تخصصی موجود نیست بلکه به صورت زنده و پویا در جهانی که ما در آن زندگی میکنیم وجود دارد.
یکی از روشهای مفید، استفاده از اینترنت است. شما با اینترنت میتوانید به تمام جهان سفر کنید و در جریان بسیاری از اتفاقات در دنیای معماری قرار بگیرید.
به عنوان خاتمه صحبت، اگر سخنی دارید بفرمایید؟
من شناخت کمی از ایران دارم ولی الگوهای بسیار خوبی از گذشته در کشورتان وجود دارد که باید کشف شود. نباید این اطلاعات زنده و غنی و فراوان، دچار بی توجهی شود. امیدوارم من بتوانم به عنوان یک معمار، اثری به یاد ماندنی در ایران بر جای بگذارم .





قدیمی ترین برج جهان
آشنایی با برج پیزا – قدیمیترین برج جهان (گزارش تصویری)

پیزا؛ جالبترین و قدیمیترین برج جهان با 85 متر طول و 14500
تن وزن در دوره رنسانس در شهر پیزا در ایالت توسکنی کشور ایتالیا
در طول 176 سال ساخته شد….
هدف ازساخت این برج، استقرار یک ساعت بزرگ بر بالای آن بود اما این بنا
مدتی بعد از احداث انحراف یافت و اکنون به همان صورت باقیست. برج پیزا 55
متر ارتفاع دارد و هر سال برمیزان انحراف آن افزوده میشود.
برج کج پیزای
ایتالیا با وجودی که تنها برج کج جهان نیست، ولی مشهورترین آن در کل جهان میباشد.
این برج هر سال 2.5 سانتیمتر به سمت زمین کج میشود و احتمال میرود تا 80 سال دیگر
سقوط کند.
طبقه اشراف برای رقابت با یکدیگر مشهورترین هنرمندان و معماران را
مأمور ساختن شاهکاری معماری میکردند. در قرن دوازدهم، اهالی شهر پیزا تصمیم گرفتند
کلیسای آنها برجی داشته باشد که برج سینت مارک را تحت تأثیر قرار دهد.
پس از آن
که پایههای بنا حفر شد، معماری کارآزموده به نام بونامو که مسئول ساختمان این برج
بود، نخستین سنگ آن را در سال 1174 میلادی بنا نهاد. اما پیش از آنکه ارتفاع برج به
12 متر برشد، مشخص شد که برج به میزان زیادی منحرف شده است.
در سال 1234 از
معمار دیگری به نام بناناتو خواسته شد تا ساختمان برج را تمام
کند. او چهارمین سقف بنا را به پایان رساند و آن را نیمه تمام گذارد.
سپس معمار
دیگری رشته کار را بدست گرفت و طبقات پنجم و ششم را تمام کرد، اما پایه اصلی همچنان
منحرف میشد. تقریبا یک قرن بعد، معماری به نامپیزانو ساختمان
آخرین بالکن را به پایان رساند و ناقوس برج را در نزدیک مرکز ثقل نصب کرد.
در
گذشته تصور میشد که کجی برج پیزا بخشی از طرح اولیه آن بوده است ولی امروزه
دانشمندان ثابت کردند که این مساله صحت ندارد. ساخت این برج به صورت عمودی طراحی
شده بود ولی در طول ساخت آن به تدریج کج شد.
این برج به دلیل کجی و زیبایی خاصی
که دارد از سال 1174 تاکنون همیشه کانون توجه همگان بوده است. در طول ساخت این برج
تلاشهای زیادی انجام گرفت تا با بکارگیری مصالح ساختمانی خاص جلوی کج شدن آن گرفته
شود.
بعدها ستونها و دیگر بخشهای تخریب شده برج بیشتر از یک بار جایگزین شدند
و امروزه زیرساختهای جدیدی برای کم کردن میزان کج شدن برج و افزایش طول عمر آن به
کار گرفته میشود.
برج کج پیزا با 863/55 متر ارتفاع در 8 طبقه ساخته شده است.
قطر بیرونی این بنا 484/15 متر و قطر داخلی 368/7 متر است. ضخامت دیوارهای پایه آن
08/4 متر است و وزن آن حدود 500/14 تن برآورد میشود.
جهت شیب این برج در فاصله
سالهای 1174 تا 1250 به سمت شمال و از سال 1272 تا سال 1997 به سمت جنوب متمایل
بوده است تا سال 1997، این برج 2/5 متر نسبت به سطح افق کج شده است.
ناقوس این
برج 5/3 تن وزن دارد. این برج در پشت کلیسای بزرگ شهر پیزا واقع شده است و ساخت این
برج در سه مرحله انجام گرفته است.
ساخت اولین طبقه این برج ناقوس که سنگهای
مرمر سفیدرنگ در آن به کار رفته است از نهم آگوست 1174 دوران پیروزیهای نظامی و
خوشبختی شروع شد. اولین طبقه این برج از ستونهایی که به صورت دایرهوار در کنار هم
قرار گرفته بودند، تشکیل شده بود که در جهت مقابل تاقهای بیروزنه خم شده
بودند.
بعد از اینکه طبقه سوم این برج در سال 1178 ساخته شد به دلیل اینکه 3 متر
در کارهای زیرساختی آن اشتباه شده بود، برج کج شد. البته طرح این برج از آغاز نقص
داشت.
با درگیر شدن بیزانس در جنگ با جنوا، لوکا و فلورانس ادامه ساخت این برج
به مدت 100 سال با تعلیق رو به رو شد. در سال 1198 چند ساعت به طور موقت روی این
بنای ناتمام نصب شد.
در سال 1272 ساخت این بنا توسط معماری به نام
«جیوانیدیسیمونه» از سر گرفته شد. 4 طبقه بدین ترتیب ساخته شد.
مجددا در سال 1284 با شکست بیزانس در جنگ ساخت بنا متوقف شد.
در سال 1372 آخرین
طبقه آن که محل قرار گرفتن ناقوس بود توسط توماسودی آندرا پیزانو ساخته شد و ناقوس
در محل خود قرار گرفت.
وی در تلفیق عناصر گوتیک به کار گرفته شده در جایگاه
ناقوس با سبک رومانسک (معماری اروپایی قرنهای یازدهم و دوازدهم که به تقلید از
معماری رومی دارای تاقهای ضربی و دیوارهای ضخیم بود) برج موفق عمل کرد.
در
بالاترین نقطه این برج 7 ناقوس وجود دارد که هر کدام یکی از نوتهای موسیقی را دارد
و بزرگترین آنها در سال 1655 نصب شده است.
در سال 1838 معماری به نام
الساندرو دلا گرادسکا گذرگاهی در اطراف این برج حفر کرد که این
امر موجب افزایش کج شدن این برج شد.
بنبتو موسولینی دستور داد تا این برج را به
حالت عمودی برگردانند به همین خاطر درپای آن بتون ریخته شد که این امر منجر به فرو
رفتن برج در سطح زمین شد. در طول جنگ جهانی دوم ارتش آمریکا دستور تخریب تمامی
برجهای ایتالیا را داد که برج پیزا در دقیقه آخر از این خطر در امان ماند.
در
27 فوریه 1964 دولت ایتالیا برای جلوگیری از سقوط این برج درخواست کمک کرد. یک گروه
از مهندسان، ریاضیدانان و تاریخدانان در جزایر آزور گرد هم آمدند تا راههای پا بر
جا نگه داشتن و استحکام برج را بررسی کنند.
بعد از دو دهه کار و فعالیت روی این
پروژه، برج در ژانویه 1990 به روی عموم بسته شد. در طول این مدت ناقوسهای برج برای
کم شدن از وزنشان از محل خودجابهجا شدند.
روشهای بسیاری برای پا بر جا
نگهداشتن برج پیشنهاد شده که از آن جمله میتوان به استفاده از وزنههای 800 تنی
سربی درپای آن اشاره کرد. راهحل نهایی برای پیشگیری از کج شدن بیشتر برج انتقال 38
متر مکعب از سطح بر آمده زیر آن بود. طبق آخرین اطلاعات این برج تا 300 سال دیگر پا
بر جا خواهد بود.
بر طبق یک افسانه گالیلئو گالیله که خودش نیز یک پیزایی بود،
آزمایشاتش در مورد سقوط آزاد را نیز در بالای این برج انجام داد. این برج به این
ترتیب، به نشان اصلی شهر پیزا تبدیل شد و سال ۱۹۸۷ نیز توسط یونسکو به میراث فرهنگی
پیوست.
از ۷ ژانویه سال ۱۹۹۰ بازدید از این برج توسط توریستان ممنوع شد. چون خطر
ریزش آن افزایش پیدا کرده بود. پس از ۱۲ سال و کمی راستسازی برج از ۱۵ دسامبر
۲۰۰۱، دیدار از این برج ۱۴،۵۰۰ تُنی مجدداً توسط بازدیدکنندگان آزاد
شد.
مهندسان و دانشمندان اعلام کردند دیگر خطر سقوط، برج کج پیزا را تهدید
نمیکند، چرا که کمیته حفظ این بنا نام گزارش 1000 صفحهایاش را که تمامی تلاشهای
حفظ این بنا در آن ذکر شده «برج ترمیم شد» گذاشته است.

طبق گزارشی که در تلگراف به چاپ رسید «جان برلند»، پرفرسور72 ساله بریتانیایی مهندسی خاک ثابت کرده که دلیل ناپایداری این برج سفره آب زیرزمینی متحرکی زیر سطح نرم پایه 200 متر مربعی این برج است.
با توجه به این مسئله این پرفسور به همراه گروه حفظ و مرمت آثار باستانیاش بودجهای بالغ بر 39 میلیون دلار را صرف پیدا کردن راهی ابداعی برای جلوگیری از سقوط این برج کردند.
این گروه از سال 1990 مشغول به کار شدند اما چندبار احتمالات اشتباه آنها را به بیراهه منتهی کرد. در سال 1992 این گروه با استفاده از تاندونهای فولادی سعی کردند برج پیزا را ثابت نگه دارند، در سال 1993 شمشهایی از جنس سرب و بستهای تنومند نیز به این تاندونها اضافه کردند که این مسئله موجب نارضایتی مردم شد.
بالاخره در سال 1995 برلند کمی به راه حل مسئله نزدیک شد. او متوجه شد جیمز تروبشاو، مهندس دوران ویکتوریا در سال 1832 برای برطرف کردن خمیدگی برج کلیسای سینت چاد از نقره استفاده کرده است.
او ترکیبی شامل نقره را در سمت شمالی برج جاسازی کرد، درست در جهت مقابل زاویه خمیدگی، این مسئله موجب شد تا جاذبه در سمت مخالف خمیدگی سنگینی و از خم شدن بیشتر برج جلوگیری کند. این شیوه همچنین در برابر حرکت سفره آب زیرزمینی نیز ساختمان را پایدار و ثابت نگه میدارد.
هنگامی که تنها ساخت 3 طبقه پایینی برج به پایان رسیده بود و پیش از آنکه ارتفاع برج به 12 متر برسد، این برج خمیدگی خودش را نشان داد. از آن زمان تا کنون انحراف و خمیدگی برج ادامه دارد.
انفجار بیش از یک هزار بمب در جنگ جهانی دوم در این شهر و وقوع حدود 100 زلزله خفیف و شدید در این منطقه، نتوانسته است برج کج را به زمین بیندازد.









طراحی معماری برای یک تخت دو خوابه
مثال ورق ها در قطعات کششی
هر گاه یک قطعه کششی توسط دو تسمه10* 300PL مطابق شکل اتصال یافته است و در اتصال از دو ردیف پیچ 4/3 اینچ در هر تسمه استفاده شده باشد.مطلوب است تعیین نیروی کششی نهایی که در این قطعه کششی قادر به تحمل ان خواهد بود.
حل:
Pu=Фt.Fy.Ag=0.9*2333*(2*1*30)=125982kg
An=(1*30*2)-(2.2*4*1)=51.2cm2
در اینجا به علت وجود دو تسمه مساحت در 2 ضرب و وجود 4 عدد پیچ در چهار ضرب می کنیم:
=0.85*(2*1*30)=51cm2
Pu=ФtFuAn=(0.75)(3700)(51)=141525kg
Pu=125928kg᷈
ضوابط مهم طراحی قطعات کششی
در مطالب قبلی در مورد ظرفیت کششی مقاطع مختلف بحث کردیم حال در مورد انتخاب مقطع برای برای قطعات در حال کشش صحبت می کنیم.
در انتخاب مقطع، طراح براحتی می تواند یک مقطع طراحی کند ولی باید نکات زیر در حین طراح را رعایت کند:
-مقطع باید فشرده باشد
-دارای ابعاد منطقی نسبت به سایر مقاطع دیگر داشته باشد
-حداکثر اجزاءدر اتصلا شرکت داشته باشند
انتخاب نوع مقطع کششی بستگی به نوع اتصال دارد یعنی برخی از نیمرخ ها برای اتصالات پیچی و پرچی و برخی دیگر برای اتصالات جوشی بهتر عمل می کنند.
برای اتصالات پیچی و پرچی می توان از نیمرخ های نبشی،ناودانی و یا مقاطع I شکل استفاده کرد.
و برای اتصالات جوشی می توان از سپری،ناودانی،تسمه استفاده کرد.
همان طور که می دانید برای اتصالات پیچی و یا پرچی برای تعیین سطح مقطع موثر ،از سطح مقطع خالص استفاده می کردیم و برای اتصالات جوشی اثر سوراخ را حساب نمی کردیم.
نکته: گاهی اوقات برای اتصال جوشی ابتدا لازم است که توسط پیچ ها متصل شوند و بعد جوش داده می شود و دوباره پیچ ها را باز میکنند که برای طراحی این نوع اعضاء باید در محاسبات اثر این سوراخ ها را در نظر بگیرند.
ضریب لاغری یک قطعه نسبت طول ازاد قطعه به شعاع ژیراسیون حداقل مقطع است که در این رابطه مقدار حداکثری برای قطعات کششی در نظر گرفته اند.
فلسفه حداکثر ضریب لاغری این است که سختی عضو در برابر خیز جانبی و یا ارتعاش مقاوم باشد درست است که قطعات کششی دچار کمانش نمی شوند ولی ممکن است در حین جابجایی و یا در حین نصب و یا در اثر باد تحت فشار قرار گیرند.
در ضوابط LRFT ضریب لاغری برای میلگردهای تا قطر 300میلیمتر در نظرگرفته شده است چون براحتی میتوانند در مقابل فشارباد و یا زلزله مقاومت کنند.
مقدمه ای بر قطعات فشاری
قطعات فشاری شکل های متعددی دارند ولی یکی ز شناخته ترین انها ستون ها می باشند و یا تخت بالای خرپا ها،بال فشاری و ...
اختلاف فاحش قطعات کششی و قطعات فشاری:
- بارهای کششی سعی دارند قطعه را مستقیم نگه دارند ولی بارهای فشاری سعی در خم کردن عضو دارند.
- وجود پیچ ها و پرچ ها در قطعات کششی باعث کم شدن سطح بار می شود ولی در قطعات فشاری پیچ ها به عنوان پر کننده فضای سوراخ ها می باشند(گرچه یک تغییر شکل ابتدایی برای تماس با پیچ صورت می گیرد)ولی قادر به تحمل می باشد.

