برخي سيستمهاي متداول ساخت و طراحي سازه

برخي سيستمهاي متداول ساخت و طراحي سازه:
1- سيستم سازه اي با ديوار باربر: اين سيستم قديمي ترين و آشنا ترين روش ساخت مي باشد که امروزه به دلايل ايين نامه اي و نيروهاي جانبي زياد مورد توجه قرار نمي گيرد.*
2- قاب مفصلي مهاربندي شده: اين سيستم از قديمي ترين سيستم هاي سازه اي بوده که مورد توجه مهندسين در سالهاي قبل و حتي امروزه مي باشد.*در اين روش بارهاي ثقلي بر قاب مفصلي وارد شده و به دليل مفصلي بودن قاب سازه معيين بوده و به صورت استاتيکي تحليل ميشود و بارهاي جانبي بر مهار بندهاي ان وارد شده و مهاربندها به روشهاي تقريبي يا دقيق قابل تحليل است لذا در سالهاي دور به دليل عدم وجود حسابگرهاي ماشيني در سازه ها از اين سيستم بيشتر استفاده ميشد به عنوانمثال: برج ايفل- برج امپاير استايت در نيويورک و.... ....با اين سيستم ساخته شده اند. (برج امپاير استايت در سال 1931 ساخته شده و در ان از مهاربند هاي غير هم محور واتصالاط پرچي استفاده شده است اين برج به مدت 40 سال بلند ترين سازه ي جهان به شمار مي رفت)
3- قاب خمشي: بعد از جنگ جهاني دوم اجراي سازه هاي بتني اغاز شده و ساختمانهاي بتني به دليل اجراي هم زمان قاب ان به فرم قاب خمشي ساخته ميشود البته ميتوان سازه هاي فلزي را نيز به فرم قاب خمشي اجرا نمود.به هر حال در قاب خمشي نيرو هاي ثقلي و جانبي در تکه گاههاي تيرها لنگر خمشي ايجاد ميکند و نيز تيرها و ستونها در تحمل تمامي نيروهاي وارده باهم وارد عمل مي شوند لذا تحليل المانهاي اين نوع قابها بايد همزمان انجام گيرد.
4- قاب خمشي مهار بندي شده: گاها نيروهاي جانبي به قدري زياد بوده که المانهاي تير و ستون قاب خمشي به تنهايي قادر به تحمل ان نمي باشد لذا از مهاربندهاي مختلف براي کمک به انها استفاده مي شود که نوع اين مهاربندها ممکن است فلزي بوده و يا از ديواهاي برشي بدين منظور استفاده شود به هر حال بايد 30 درصد بارهاي جانبي را خود قاب خمشي تحمل نمايد (ديوارهاي برشي خود انواع مختلفي دارند مثلا: ديوار برشي با المان مرزي - بدون المان مرزي - با باز شو - بدون باز شو - ديوار برشي کوپل و....)سيستم هاي بالا معروفترين و متداولترين سيستم سازه اي مي باشند.اکنون به معرفي سيستم هاي جديد تر مي پردازيم
.*5- سيستم طره اي : اين نوع سيستم به ندرت اجرا مي شود و تقريبا بد ترين نوع سازه مي باشد چرا که در مقابل بارهاي جانبي بسيار ضعيف عمل مي کند.
6- سيستم فضايي : عالي ترين و بهترين نوع سازه اي بوده و کاملترين رفتار در مقابل باهاي جانبي و ثقلي دارد اما اجراي ان بسيار مشکل است و امروزه فقط براي پوشش سقفهاي سبک با دهانه هاي بزرگ استفاده مي شود و تنها يک ساختمان 25 طبقه در هنگ کنگ که بانک مرکزي هنگ کنگ است با اين سيستم ساخته شده است.
7سيستم معلق : يکي از معروفترين سيستمها براي پل سازي است اما در ساختمان سازي و بلند مرتبه سازي هم ندرتا مورد توجه قرار مي گيرددر اين سيستم برخي المانها به فرم کششي براي تحمل بارهاي ثقلي طرح مي شود که اکثرا کابلهاي کششي با مقاومت زياد مي باشند .پلهاي بزرگ مثل گلدين گيت در سانفرانسيسکو و ساختمان 25 طبقه ي مرکز پليس سياتل با اين سيستم طرح شده اند.
8 سيستم هسته اي : در اين روش بارهاي ثقلي توسط يکي از روشهاي فوق مثلا قاب مفصلي طراحي شده و بارهاي جانبي بر هسته ي سازه وارد مي شود هسته به دو فرم هسته ي باز و بسته مي تواند اجرا شود در حقيقت هسته همان ديوارهاي برشي در پروفيلهاي مختلف در مقياس بزرگ مي باشد.مثلا به شکل Uکه همان هسته ي باز است. لازم به ذ کر است که در طراحي هسته بايستي اثر پيچش دقيقا مورد بررسي قرار گيرد اما به دليل مشکل بودن محاسبات پيچش در گذشته اين بررسي صورت نمي گرفت ولي امروزه به دليل وجود ماشينهاي حسابگر دقيق اثر پيچش نيز دقيقا مورد محاسبه قرار مي گيرد. مجموعه اپارتمانهاي در دست احداث در منطقه ي شاهگلي تبريز با اين روش ساخته مي شود اين سيستم براي ساختمانهاي بين 20 الي35 طبقه مناسب است.*
9سيستم قاب محيطي: عالي ترين و پيشرفته ترين فرم ساختمان سازي مي باشد که براي ساختمانهاي بالاي 150 طبقه مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.در اين سيستم بارهاي جانبي به قاب محيطي وارد مي شود و نيز قاب محيطي خود نماي جالبي به ساختمان مي دهد. برجهاي دوقلوي سازمان تجارت جهاني در نيويورک که مورد حمله ي تروريستي قرار گرفت تحت اين سيستم ساخته شده بودند. يکي از نکات مهمي که بايد در طراحي اين سيستم مورد توجه قرار گيرد بررسي اثر shear lag در قاب محيطي است اگرچه برخي از مهندسين براين باورند که اثر shear lag در ان وجود ندارد اما برخي ديگر در وجود اين اثر اصرار ميکنند من خودم نيز در وجود اثر shear lag در قاب محيطي معتقدم اما بايد گفت که هرگز نمي توان مقدار واقعي اين اثر را محاسبه نمود لذا براي حل اين مشکل سيستم زير پيشنهاد مي شود.*
10قاب محيطي مهاربندي شده: در اين حالت کل قاب محيطي توسط مهاربند هاي کلي و بزرگ مهاربندي مي شود و تنها وجود مهاربندها براي حذف اثر احتمالي shear lag ميباشد و باز نيروهاي جانبي را خود قاب محيطي تحمل ميکند.*
11مجموعه قاب محيطي :اين سيستم نيز مانند قاب محيطي مي باشد با اين تفاوت که ساختمان از چند قاب محيطي تشکيل يافته است به عنوان مثال برج سيرزتاور در شيکاگو که بلندترين برج امريکا مي باشد که از چهار قاب محيطي ساخته شده است.