روش های کاهش وزن سازه

<p>بهینه&zwnj;سازی ساختمان از مهمترین مسائلی است که در هنگام ساخت و ساز حتما باید به آن توجه داشت. برخی افراد متصور هستند که بهینه&zwnj;سازی ساختمان، مصرف حداقل مصالح و مقاطع فولادی به هنگام ساخت است. همچنین برخی معتقدند هرچقدر میزان مصالح استفاده شده بیشتر باشد سازه مقاومت تری خواهند داشت. درک هر دو گروه از بهینه&zwnj;سازی و مقاومت سازه اشتباه است. در واقع به مصرف حداقل مصالح با حفظ استحکام سازه، بهینه&zwnj;سازی ساختمان می گویند.</p> <p><strong>آنچه در این مقاله خواهید خواند:</strong></p> <ul> <li><a title="بهینه&zwnj;سازی ساختمان" href="#Optimal" target="_blank" >بهینه&zwnj;سازی ساختمان</a></li> <li><span id="Optimal"></span><a title="انواع سیستم سازه" href="#type">انواع سیستم سازه</a></li> <li><a title="10 روش بهینه&zwnj;سازی ساختمان" href="#Method">10 روش بهینه&zwnj;سازی ساختمان</a></li> </ul> <h2>بهینه&zwnj;سازی ساختمان</h2> <p>منظور از بهینه&zwnj;سازی ساختمان به کارگیری جدیدترین متد ها و تکنیک های روز علم سازه و زلزله، برای رسیدن به اقتصادی ترین و ایمن ترین طرح ممکن برای سازه است. که وزن، هزینه و دیگر معیار های انتخاب شده برای سازه را در یک شرایط بارگذاری تامین نموده و الزامات مقاومت، سختی، پایداری، کارکردی و حتی زیبا شناختی را برآورده سازد.</p> <p>هدف از بهینه&zwnj;سازی ساختمان اهدافی فراتر از کاهش مصرف مصالح است. دستیابی به حداکثر مقدار ایمنی در مواجه با بلاهای مختلف نظیر زلزله، مهمترین هدفی است که مهندسان سازه در بهینه&zwnj;سازی ساختمان به دنبال آن هستند.</p> <p><strong>بهبود عملکرد سازه :</strong> منظور از بهبود عملکرد سازه در برابر زلزله و مخرب های طبیعی می باشد. با بکارگیری روش های بهینه&zwnj;سازی می توان از به وجود آمدن خسارت های مالی و فجایع انسانی و همچنین آسیب های که احتمال دارد در طولانی مدت در اثر وقوع زیان هایی به وجود آید جلوگیری کرد.</p> <p><strong>کاهش وزن سازه:</strong> بهینه کردن طراحی باعث کوچک شدن ابعاد <a title="تیر آهن IPE چیست" href="https://www.modiranahan.com/wiki/8/%D8%AA%DB%8C%D8%B1-%D8%A2%D9%87%D9%86-IPE-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA" target="_blank" rel="nofollow">تیرآهن</a> و ستون ها شده و همین موضوع موجب کاهش استفاده از <a title="میلگرد آجدار چیست؟" href="https://www.modiranahan.com/wiki/11/%D9%85%DB%8C%D9%84%DA%AF%D8%B1%D8%AF-%D8%A2%D8%AC%D8%AF%D8%A7%D8%B1-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA" target="_blank" rel="nofollow">میلگرد</a> و بتن در سازه می شود. بر اساس کاهش وزن ساختمان در برابر بارهای زلزله، نیز مقاومت تر خواهد شد. و با توجه به نوسان قیمت مصالح ساختمانی نظیر قیمت میلگرد و <a title="قیمت تیرآهن" href="https://www.modiranahan.com/priceTable/82/%D8%AA%DB%8C%D8%B1%D8%A2%D9%87%D9%86" target="_blank" >قیمت تیرآهن</a> بهتر است که ساختمان اقتصادی طراحی و اجرا شود.</p> <p><strong>کاهش ابعاد مقاطع و افزایش متراژ قابل استفاده ساختمان:</strong> هرچقدر ابعاد سازه ای کوچکتر طراحی شوند، متراژ قابل استفاده در ساختمان افزوده می شود. که می تواند در معماری و کاربری تاثیر گذار باشد.</p> <p><strong>هزینه قالب بندی:</strong> طراحی سازه تابعی از ملاحظات قالب بندی است و از طراح سازه هیچ&zwnj;گاه در خواست نمی شود تا نقشی برای طراحی قالب ها فرض کند. در طراحی ساختمان باید در نظر داشته باشیم که از بین <span id="type"></span>هزینه های سازه، قالب ها معمولا بزرگترین مولفه با اکثریت هزینه به شماره می روند.</p> <p>حداقل نمودن هزینه کلی ساختمان: با رعایت موارد فوق و سبک سازی سازه ی ساختمان که شامل سبک کردن اجزای باربر ساختمان می توان هزینه های اجرا را مدیریت کرد و کاهش داد.</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید: <a title="معرفی 5 روش تقویت میلگرد در برابر خوردگی" href="https://www.modiranahan.com/article/203/%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81%DB%8C-5-%D8%B1%D9%88%D8%B4-%D8%AA%D9%82%D9%88%DB%8C%D8%AA-%D9%85%DB%8C%D9%84%DA%AF%D8%B1%D8%AF-%D8%AF%D8%B1-%D8%A8%D8%B1%D8%A7%D8%A8%D8%B1-%D8%AE%D9%88%D8%B1%D8%AF%DA%AF%DB%8C" target="_blank" rel="nofollow">معرفی 5 روش تقویت میلگرد در برابر خوردگی</a></p> </blockquote> <h2>انواع سیستم سازه</h2> <p>سیستم سازه، به تمام اجزای یک سازه در برابر نیروهایی که به آن وارد می شود و مقاومت و استحکام از خود نشان می دهد، گفته می شود. نیروهای وارد به سازه به دو دسته بار ثقلی یا عمودی و بار جانبی یا افقی تقسیم بندی می شوند. استفاده از هرکدام از سیستم های سازه برای مقابله با این نیرو ها می باشد.</p> <ul> <li> <h3>سیستم دیوار باربر</h3> </li> </ul> <p>در این نوع سیستم ها، باربری برعهده دیوارها و قاب ها می باشد. در سیستم دیوار باربر قاب های ساختمانی یا به عبارتی تیر و ستون وجود ندارد. این گروه از سیستم ها برای مکان هایی که نیرو زلزله وجود ندارد و ساختمان کمتر از 3 طبقه استفاده می شود.</p> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="سیستم دیوار باربر" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1613216555514.jpg" alt="سیستم دیوار باربر" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 2 - سیستم دیوار باربر</p> <ul> <li> <h3>سیستم قاب ساختمانی</h3> </li> </ul> <p>سیستم ساختمانی پرکاربردترین سیستم سازه می باشد که جهت سولت در اجرا و طراحی ساده منجر به کاربرد گسترده آن شده است. در سیستم قاب ساختمانی، نیروهای جانبی به کمک دیوار یا <a title="بادبند یا مهاربند چیست | اجرای صحیح مهاربند" href="https://www.modiranahan.com/article/154/%D8%A8%D8%A7%D8%AF%D8%A8%D9%86%D8%AF-%DB%8C%D8%A7-%D9%85%D9%87%D8%A7%D8%B1%D8%A8%D9%86%D8%AF-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA-%D8%A7%D8%AC%D8%B1%D8%A7%DB%8C-%D8%B5%D8%AD%DB%8C%D8%AD-%D9%85%D9%87%D8%A7%D8%B1%D8%A8%D9%86%D8%AF" target="_blank" rel="nofollow">مهاربند</a> مهار می شود. به بیان دیگر نیرو ناشی از زلزله ابتدا به مهاربند و دیوار و سپس به ستون و پی منتقل می گردد.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="سیستم قاب ساختمانی" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1613216627611.jpg" alt="سیستم قاب ساختمانی" />تصویر شماره 3 - سیستم قاب ساختمانی</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید:&nbsp;<a title="روش اجرای سقف کوبیاکس" href="https://www.modiranahan.com/article/188/%DA%A9%D9%88%D8%A8%DB%8C%D8%A7%DA%A9%D8%B3-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA-%D8%B1%D9%88%D8%B4-%D8%A7%D8%AC%D8%B1%D8%A7%DB%8C-%D8%B3%D9%82%D9%81-%DA%A9%D9%88%D8%A8%DB%8C%D8%A7%DA%A9%D8%B3" target="_blank" rel="nofollow">روش اجرای سقف کوبیاکس</a></p> </blockquote> <ul> <li> <h3>سیستم قاب خمشی</h3> </li> </ul> <p>استفاده از این نوع سیستم که از تیر و ستون تشکیل شده، در سراسر دنیا رواج دارد. چرا که این سیستم به معماران این اجازه را می دهد تا سبک های متفاوتی را بتواند اجرا کند. مقاومت در برابر نیروهای جانبی بر عهده تیرها خواهد بود. این سیستم قاب خکشی به علت زیبایی موجب شده تا از ساختمان یک طبقه تا چند طبقه کاربرد داشته باشد. البته لازم به ذکر است که تیر ها در این نوع سازه پس از زلزله احتمال خرابی زیادی دارند. تیرهای مورد استفاده در آن قابلیت استفاده مجدد نخواهند داشت.</p> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="قاب خمشی.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1613216772271.jpg" alt="قاب خمشی یک سیستم باربر جانبی لرزه ای" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 4 - سیستم قاب خمشی</p> <ul> <li> <h3>سیستم دوگانه یا ترکیبی</h3> </li> </ul> <p>به سیستم حاصل از ترکیب قاب خمشی با دیوار برشی یا مهاربند، سیستم دوگانه یا ترکیبی می گویند. این نوع سازه ها برای استحکام ساختمان هایی بیش از 15 زبقه در برابر نیروهای جانبی کاربرد دارد. سیستم ترکیبی در قیاس با سایر سیستم ها، از مقاومت بالایی برخوردار است.</p> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="سیستم دوگانه یا ترکیبی" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1613216891296.jpg" alt="سیستم دوگانه یا ترکیبی" /></p> <p style="text-align: center;"><span id="Method"></span>تصویر شماره 5 - سیستم دوگانه یا ترکیبی</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید: <a title="اجرای وال پست در اسکلت بتنی و فلزی" href="https://www.modiranahan.com/article/198/%D8%A7%D8%AC%D8%B1%D8%A7%DB%8C-%D9%88%D8%A7%D9%84-%D9%BE%D8%B3%D8%AA-%D8%AF%D8%B1-%D8%A7%D8%B3%DA%A9%D9%84%D8%AA-%D8%A8%D8%AA%D9%86%DB%8C-%D9%88-%D9%81%D9%84%D8%B2%DB%8C" target="_blank" rel="nofollow">اجرای وال پست در اسکلت بتنی و فلزی</a></p> </blockquote> <h2>10 روش بهینه&zwnj;سازی ساختمان</h2> <p>آنچه که در سیستم بهینه&zwnj;سازی ساختمان بیش از همه اهمیت دارد، تجربه طراح است. در واقع در یک سازه متغیرهای متعددی مثل ابعاد مقاطع با مقدار آن وجود دارد. ولی اینکه کدام بخش به بهینه&zwnj;سازی ساختمان کمک میکند، به تجربه طراح سازه برمیگردد.</p> <ol> <li>در بهینه&zwnj;سازی ساختمان نحوی چیدمان ستون بسیار مهم بوده و در این مورد بسته به شرایط، متفاوت عمل می شود. اغلب اوقات حذف یک ستون و یا نزدیک کردن ستون ها به یکدیگر به بهینه&zwnj;سازی ساختمان کمک میکند.</li> <li>تناسب هندسی مقاطع سازه ای مثل ستون&zwnj;ها و تیر&zwnj;ها در بهینه&zwnj;سازی ساختمان حتما باید رعایت شود. به طور مثال ممکن است یک مقطع با وزن بالا در مقایسه با مقطعی که وزن و سطح مقطع بیشتری دارد، مقاومت کمتری داشته باشد.</li> <li>خرپا یا <a title="قیمت میلگرد زیگزاگ" href="https://www.modiranahan.com/priceTable/111/%D9%85%DB%8C%D9%84%DA%AF%D8%B1%D8%AF-%D8%B2%DB%8C%DA%AF%D8%B2%D8%A7%DA%AF" target="_blank" rel="nofollow">میلگرد زیگزاگ</a> سازه ای که نقش توزیع یکنواخت وزن، کنترل تنش و تراکم بدون خمش و برش را دارد. به همین دلیل استفاده از خرپا به از بین بردن خمش در تیر و ستون کمک می کند.</li> <li>در صورتی که اجزای ساختمان در برابر نیروهای وارده از خود مقاومتی نشان نمی دهد باید مقدار آرماتورها را افزایش داد. این افزایش مقدار تا حاکثر مقدار مجاز می تواند ادامه داشته باشد.</li> <li>در طراحی ساختمان های کوتاه و متوسط از سیستم قاب ساختمانی با مهاربند و در ساختمان های بلند از سیستم دوگانه استفاده کنید.</li> <li>از دیگر مواردی که در بهینه&zwnj;سازی ساختمان باید رعایت شود، مرکز جرم ساختمان، نقطه ای است که بیشتر اعضای سازه در آن نقطه متمرکز هستدو به نقطه ای که نیروی زلزله به آن وارد می شود نیز مرکز سختی می گویند. با تغییر ابعاد سازه مثل تیرها، مرکز سختی جابه جا خواهد شد. فاصله بین مرکز سختی و مرکز جرم منجر به ایجاد پیچش در ساختمان می شود. این پیچش در واقع به بی نظمی ساختمان ختم می گردد.</li> <li>یکی از مواردی که در بهینه&zwnj;سازی ساختمان کمک میکند، مطالعه موقعیت منطقه به لحاظ زلزله شناسی است. برخی گسل ها در حال حاضر غیرفعال هستند اما به مرور زمان امکان فعال شدن آهن ها وجود دارد.</li> <li>مناسب است برای اتصال بخش های مختلف فولادی از روش های مختلف جوشکاری استفاده شود. این روش در مقایسه با اتصالات پیچی وزن کمتری را به سازه اضافه میکند.</li> <li>برای سازه و ساختمان های بلند، استفاده از مصالح و مقاطعی که مقاومت بالایی دارند به بهینه&zwnj;سازی ساختمان کمک می کند.</li> <li>یک طراح منظم در بهینه&zwnj;سازی نقش موثری دارد. طراح منظم از ذهن و طرز تفکر طراح نشان می گیرد.</li> </ol> <p><strong>یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی میلگرد آجدار است همواره با کلیک بروی این لینک از <a title="قیمت میلگرد آجدار" href="https://www.modiranahan.com/priceTable/66/%D9%85%DB%8C%D9%84%DA%AF%D8%B1%D8%AF" target="_blank" >قیمت میلگرد آجدار</a> مطلع شوید.</strong></p>