صفحه اصلی  »  مبانی و مفاهیم عمرانی  »  سیستم باربر جانبی؛ بررسی رفتار و عملکرد انواع سیستم های سازه ای در قالب 5 فیلم رایگان

سیستم باربر جانبی؛ بررسی رفتار و عملکرد انواع سیستم های سازه ای در قالب 5 فیلم رایگان

همانطور که می دانید بار های وارد بر سازه به دو دسته بارهای ثقلی و بارهای جانبی تقسیم می شوند که 73 درصد از مهندسین برای انتقال مناسب بار های جانبی دچار مشکل می شوند نظر شما در رابطه با انتقال بار های جانبی در طراحی سازه چیست؟ سیستم باربر جانبی چیست و نحوه انتخاب انواع سیستم باربر جانبی به چه صورتی است؟ آیا می توانیم سیستم سازه ای ساختمان های بلند را مشابه ساختمان های کوتاه انتخاب کنیم؟

پاسخ همه ی این سوال ها و خیلی از نکات کاربردی دیگر را در این مقاله و همینطور 5 فیلم تکمیلی بیان شده است. برای درک راحت تر موضوع حداقل یک بار فیلم های آموزشی رایگانی که در این مقاله قرار داده شده را مشاهده کنید.

⌛ آخرین به‌روزرسانی: 5 مرداد 1401

📕 تغییرات به روز رسانی: تکمیل مطالب قبلی و اضافه شدن سرتیتر‌های جدید

 

با مطالعه این مقاله چه می آموزیم؟

1. سیستم­ های باربر سازه ­ای

به‌طورکلی بارهایی که به یک ساختمان وارد می ­شوند، به دودسته بارهای قائم (ثقلی) و بارهای جانبی تقسیم می­شوند. سازه یک ساختمان، ترکیبی از اجزا گوناگون است که باید این بارها را به‌طور مناسب به فونداسیون و سپس به زمین منتقل کند. برای انتقال بارهای ثقلی و بارهای جانبی سازه، از سیستم­ های باربر سازه ­ای استفاده می­شود.

1.1. سیستم باربر ثقلی(قائم)

بارهای ثقلی شامل بارهایی می­شود که به‌صورت قائم به سازه وارد می­شوند. که عمدتاً ناشی از وزن اجزای ساختمان و بار زنده و برف است. مسئولیت تحمل این بارها، بر عهده تیرها و ستون­ ها می­باشد. بار قائم که ناشی از وزن المان­ها و افراد و وسایل است، ابتدا به کف سازه وارد می­شود و سپس به تیرها می­رسد، و در نهایت به ستون­ها و سپس به پی و زمین منتقل می­شود. به مچموعه این سیستم، سیستم باربر ثقلی گفته می­شود. در واقع مجموعه اعضای سازه ­ای که در برابر بارهای ثقلی مقاومت می­کنند، شامل سیستم باربر ثقلی می­شوند.

 

سیستم باربر ثقلی

شکل 1. تیر و ستون به عنوان سیستم باربر ثقلی

 

2.1. سیستم باربر جانبی

سیستم باربر جانبی قسمتی از یک سازه است که وظیفه دارد در برابر بارهای جانبی  مقاومت کرده و آن‌ها را از مسیری ایمن به سمت شالوده هدایت کند.

1.2.1. بار جانبی ساختمان چیست؟

بارهای جانبی نیز شامل بارهایی است که در جهت افق به سازه وارد می­شوند. و عمدتاً ناشی از تأثیر بار باد و زلزله می­باشد. برای تحمل این بار از سیستم باربر جانبی استفاده می­شود.

 

سیستم باربر جانبی در سازه های بلند

شکل 2. بارجانبی

 

طبق بند 1-5-5 استاندارد 2800 «عناصر مقاوم در برابر نیروی‌های افقی زلزله باید به صورتی در نظر گرفته شوند که پیچش ناشی از این نیروهای مؤثر و مقاوم در طبقات به حداقل برسد. برای این منظور مناسب است فاصله مرکز جرم و مرکز سختی در هر طبقه و امتداد، کمتر از 5 درصد بعد ساختمان در آن امتداد باشد.» این بند اهمیت آرایش سیستم‌های باربر جانبی و درنتیجه افزایش بازدهی عملکرد سیستم باربر جانبی را دوچندان می‌کند.

 

از دیدگاه یک مهندس سازه بهترین سیستم سازه‌ای، سیستمی است که در آن اعضای اصلی سازه ترکیب‌های مختلف بارهای قائم و افقی را به‌صورت بهینه تحمل نمایند.

2. معرفی انواع سیستم‌های باربر جانبی در سازه‌ها

در این قسمت به معرفی سیستم‌های سازه‌ای قیدشده در استاندارد 2800 زلزله ایران می‌پردازیم

­­

 

انواع سیستم های سازه ای

 

 

توجه نمایید که دیافراگم استفاده شده در سازه دارای این سیستم ها نیز مطابق استانداد 2800 جزئی از سیستم باربر جانبی خواهد بود.

 

نقش دیافراگم در سیستم باربر جانبی ساختمان

 

1.2. سیستم دیوارهای باربر

 

سیستم دیوار باربر یکی از سیستم های باربر جانبی سازه (سیستم قاب فولادی سبک lsf و دیوار باربر بتنی)

شکل 3. دو نوع سیستم دیوار باربر (قاب فولادی سبک و دیوار باربر بتنی)

 

دیوار باربر دیواری است که، علاوه بر وزن خود، وزن طبقات بالاتر و سقف ­ها را نیز تحمل کرده، و به فونداسیون منتقل می­کند. دیوارهای باربر می­توانند داخلی یا خارجی باشند. در این نوع سیستم سازه‌ای دیوارها و یا قاب‌های مهاربندی‌شده به‌طور هم‌زمان دارای دو نقش تأمین مقاومت در برابر بارهای ثقلی و تأمین مقاومت در برابر بارهای جانبی می‌باشند. سیستم قالب تونلی و سازه‌های بنایی با دیوار باربر و دیوارهای متشکل از قاب‌های سبک فولادی سرد نورد با تسمه فولادی و یا صفحات پوششی فولادی مهارشده‌اند، جزء این سیستم‌اند. در این سیستم معمولاً تیر وجود ندارد و خمش ناشی از بارهای قائم و جانبی توسط سیستم سقف که عموماً دال می‌باشد، تحمل می‌کنند.

1.1.2. مزایای دیوار باربر

  • افزایش دوام ساختمان در مقابل عوامل محیطی
  • دارا بودن قابلیت ترکیب با سایر سیستم ­ها
  • دارای محاسبات دقیق
  • نداشتن محدودیت در طبقات یک سازه
  • به صرفه بودن در مصرف سوخت و انرژی ساختمان
  • قابل حمل بودن بدون نیاز به تجهیزات خاص
  • سهولت عبور تأسیسات

برای بررسی دقیق این سیستم در استاندارد 2800 و آشنایی با جزئیات آن ویدئو این بخش را که بخش کوتاهی از دوره طراحی سازه‌های فولادی سبزسازه است مشاهده نمایید.

2.2. سیستم قاب ساختمانی ساده

در این سیستم اتصال تیر به ستون مفصلی است و سختی خمشی تیر در جذب نیروهای جانبی زلزله مشارکت ندارد. این سیستم بارهای قائم را به کمک تیر و ستون تحمل می‌کند و  به‌تنهایی توانایی جذب و تحمل بارهای جانبی را نداشته و در اثر اعمال بارهای جانبی ناپایدار است؛ بنابراین برای ایجاد مقاومت و نامعینی و پایداری در این سیستم می‌بایست یا از اعضای مورب تحت عنوان مهاربند استفاده نمود و یا دیوار برشی فولادی یا بتن‌آرمه تعبیه نمود.

پیشنهاد می‌کنم برای آشنایی با انواع سیستم‌های قاب ساده و کاربرد آن در طراحی سازه، فیلم آموزشی رایگان را مشاهده کنید. در این ویدئو در استاندارد 2800 این سیستم‌ها موردبررسی قرارگرفته و در مورد محدوده کاربرد آن‌ها نکات خوبی ارائه‌شده است.

 

 

قاب ساختمانی ساده به عنوان یکی از سیستم های سازه ای

شکل 4. قاب مهاربندی

 

یکی از متداول‌ ترین راهکارهایی که برای انتقال بار های جانبی وارد بر سازه به فونداسیون بکار می‌رود، استفاده از بادبند در قاب می‌باشد. به‌ طور کلی مهاربندهای فولادی بر اساس محل تقاطع محور طولی بادبند با محور طولی تیر و یا ستون به دو دسته مهاربند های همگرا و مهاربند های واگرا تقسیم ‌بندی می‌شوند.

 

1.2.2. عملکرد سیستم‌ های مهاربندی همگرا

در یک مهاربند ضربدری با تحریک سازه، سازه دچار تغییر مکان جانبی شده و به تبع آن یکی از المان‌ های قطری به فشار و دیگری به کشش می‌افتد. در طول جریان زلزله با افزایش نیروی رفت و برگشتی زلزله عضو فشاری دچار کمانش شده و به واسطه این کمانش و تغییرشکل ایجاد شده در عضو، لنگری ایجاد خواهد شد که از تلفیق این لنگر با نیروی محوری سطح تنش بزرگی در المان ایجاد می‌شود که منجر به تشکیل مفصل پلاستیک و تسلیم موضعی می‌گردد. در سیکل‌ های بعدی زلزله فرآیند فوق برای هردو المان ایجاد شده و منجر به کاهش شدید سختی و مقاومت در کلیه اعضا نظیر تیر و ستون‌ ها و بادبندها می‌گردند که در اصطلاح خرابی پیش‌رونده نامیده می‌شود.

 

انواع سیستم مهاربندی همگرا

شکل 5. انواع مهاربند همگرا

 

در این سیستم مقاوم اعضای قطری به همراه تیر و ستون‌ها تشکیل یک هسته خرپایی مقاوم می‌دهند.

 

عملکرد خرپایی مهاربند همگرا

شکل 6. عملکرد خرپایی مهاربند همگرا

 

در مباحث طراحی لرزه‌ای اصطلاحاً گفته می‌شود اگرچه مهاربند همگرا در تنش‌های نه‌چندان بزرگ و در حوزه عملکرد خطی، سختی و مقاومت مناسبی دارد ولی تحت تنش‌های بزرگ و در ناحیه عملکرد فوق الاستیک این مهاربندها استعداد زیادی برای کمانش و ناپایداری دارند و یا به تعبیری اعتمادپذیری لرزه‌ای مناسبی ندارند.

 

خرابی های بادبند همگرا در زلزله

شکل 7. خرابی‌های مهاربند همگرا در زلزله

 

یعنی اگر تعداد طبقات بالا باشد بهتر است از این سیستم استفاده نشود؛ زیرا در این شرایط به دلیل سختی بالای این مهاربند نیروی زیادی جذب خودکرده و احتمال کمانش آن بسیار بالا می‌باشد ولی بااین‌وجود، این مهاربندها نسبت به مهاربندهای واگرا برای کنترل دریفت مؤثرتر می‌باشند که علت آن استفاده حداکثری از ظرفیت محوری مهاربند است درحالی‌که در مهاربند واگرا به علت وجود ناحیه تیر پیوند شکل‌پذیری و تغییر مکان بیشتر بوده و ضریب رفتار بیشتر و درنتیجه نیروی زلزله کمتری خواهیم داشت.

2.2.2. مکانیزم و عملکرد سیستم‌های مهاربندی واگرا

ایده اصلی این مهاربندها اولین بار توسط پوپوف ارائه گردید. اصل در استفاده از این مهاربند، تأمین شکل‌پذیری بهتر اتلاف بیشتر انرژی زلزله توسط سازه می‌باشد و نه الزامات معماری و غیره… . در سیستم‌های واگرا هدف آن است که از تشکیل مفصل پلاستیک روی ستون‌ها و خود مهاربندها جلوگیری شده و مفصل پلاستیک در روی تیر و در ناحیه‌ی تیر پیوند تشکیل شود. در ضوابط طرح لرزه‌ای سعی می‌شود تا با اعمال آن ضوابط در طراحی هدف فوق محقق گردد.

اساس کار در سیستم‌های برون‌محور تشکیل مفصل پلاستیک در ناحیه تیر پیوند است. تغییر شکل تیر پیوند عامل اصلی اتلاف انرژی است. به‌طورکلی با توجه به حضور المان‌های رابط (تیر پیوند)، بحث اتلاف انرژی به نسبت مهاربندهای همگرا بهتر و بیشتر اتفاق می‌افتد و ضریب رفتار بزرگ‌تری دارد.

 

انواع سیستم مهاربندی واگرا

شکل 8. انواع شکل مهاربند واگرا

 

3.2. سیستم دیوار برشی بتن‌آرمه

 

دیوار برشی بتنی یک سیستم باربر جانبی بتنی

شکل 9. سازه بتنی با دیوار برشی

 

مارک فینتل (مهندس مشاور معروف آمریکایی): «نمی‌توان ساختمان بتنی مقاوم در برابر زلزله‌های شدید بدون استفاده از دیوار برشی ساخت.»

در این سیستم، دیوارهای برشی در قاب‌های داخلی یا پیرامونی ساختمان قرار می‌گیرند. این دیوارها شامل دو گروه آرماتور گذاری اصلی به‌صورت قائم و افقی برای مسلح کردن بتن می‌باشند. البته در جهت افزایش مقاومت خمشی و شکل‌پذیری، در دو انتهای دیوار آرماتور گذاری متمرکز انجام می‌گیرد که به آن المان مرزی گفته می‌شود. دیوارهای برشی درواقع طره‌های قائمی هستند که با قبول تغییرشکل‌های خمشی، تحمل برش می‌کنند.

 

 

بار جانبی در سیستم سازه ای دیوار برشی

شکل 10. تحمل کامل بارهای جانبی توسط دیوار برشی در قاب مفصلی

 

مقطع سیستم سازه ای دیوار برشی

شکل 11. مقطع دیوار برشی با المان‌های مرزی

 

دیوارهای برشی در مقایسه با قاب‌های خمشی بسیار سخت‌تر هستند و به دلیل همین سختی بالا نیروی بیشتری جذب می‌کنند. در مقابل تغییر مکان جانبی ساختمان‌های با دیوار برشی به‌مراتب کمتر از قاب‌های صلب خواهد بود (به‌ویژه در ارتفاع‌های کوتاه و متوسط.)

 

 رفتار سیستم سازه ای قاب خمشی و سیستم باربر جانبی دیوار برشی

شکل 12. اندرکنش قاب خمشی و دیوار برشی

 

همان‌گونه که در اشکال اندرکنش قاب و دیوار مشاهده می‌کنید، در پایین سازه قاب تمایل به تغییر شکل زیادی از نوع برشی دارد که دیوار از تغییر مکان آن ممانعت می‌کند، و در قسمت فوقانی سازه دیوار تمایل به تغییر شکل خمشی بالا دارد که در اینجا قاب مانع این تغییر شکل می‌شود و این عامل باعث بهبود رفتار قاب دیوار شده و این سیستم را بر سایر سیستم‌های سازه‌ای برتری می‌دهد.

در کل رفتار لرزه‌ای سازه‌های دارای دیوار برشی از قاب‌های خمشی اطمینان‌بخش‌تر است و علت آن دو نکته است:

1-در قاب‌های خمشی مفصل پلاستیک معمولاً در انتهای تیرها تشکیل می‌شود ولی در سازه‌هایی که دیوار برشی دارند، به علت اینکه تیر و ستون‌ها کاملاً مهار جانبی شده‌اند، محل تشکیل مفصل پلاستیک در پای دیوار می‌باشد.
2-وجود میان قاب‌ها در قاب خمشی موجب افزایش ابهام در رفتار لرزه‌ای می‌شوند، زیرا نظم و توزیع مناسب سختی را در سازه دچار اختلال می‌کنند.

1.3.2. مزایای سیستم دیوار برشی:

1. صلبیت زیاد و کاهش اثرات ثانویه در سازه
2. حذف کمانش فشاری و کاهش لاغری ستون‌ها به دلیل تأمین مهار جانبی
3. ممانعت از انتشار خرابی به‌کل سازه
2. 3. 2 معایب دیوار برشی:
1. وزن زیاد و جذب نیروی جانبی بیشتر
2. نیاز به فونداسیون بزرگ‌تر و ضخیم‌تر

4.2. سیستم دیوار برشی فولادی

در چند دهه اخیر ایده استفاده از دیوارهای برشی فولادی در بسیاری از کشورهای پیشرفته موردتوجه قرارگرفته است. در این سیستم سازه‌ای ورق‌های فولادی که معمولاً ضخامتی بین 3 تا 12 میلی‌متر دارند در چشمه‌هایی از قاب بین تیر و ستون‌های فولادی قرارگرفته و دهانه‌ای مقاوم در برابر زلزله تشکیل می‌دهند. که به انواع مقید و غیر مقید و با بازشو و بدون بازشو تقسیم‌بندی می‌شوند. در مقایسه با دیوار برشی بتن‌آرمه، برای مقاوم‌سازی ساختمان‌های موجود دیوار برشی فولادی می‌تواند راحت‌تر و سریع‌تر نصب شود. از معایب آن کمانش موضعی ورق فولادی و کاهش مقاومت در برابر حرارت اشاره کرد. از مزایای آن می‌توان به سبکی و درنتیجه کاهش ابعاد اعضا اشاره نمود.

 

سیستم دیوار برشی فولادی به عنوان یکی از سیستم های بار بر جانبی سازه

شکل 13. سیستم دیوار برشی فولادی

 

5.2. سیستم قاب‌های خمشی

یکی از سیستم‌های رایج در سازه‌های فولادی و بتنی است که در آن‌ها برای رفع مشکل قاب‌های ساده ساختمانی برای تحمل بارهای جانبی، بجای اتصال مفصلی از اتصال صلب تیر به ستون استفاده می‌شود. درواقع سختی خمشی تیر در جذب بارهای جانبی مشارکت دارد. سازه‌های با قاب خمشی کامل و سازه‌های با قاب خمشی در پیرامون و یا در قسمتی از پلان و قاب‌های با اتصالات ساده در سایر قسمت‌های پلان نیز در این گروه جای دارند. در یک سیستم قاب خمشی به دلیل استفاده نکردن از مهاربند یا دیوار برشی در قاب‌ها، فضای بین چشمه‌های قاب‌ها محدود نشده و امکان مناسبی برای ارائه طرح‌های معماری متنوع در اختیار طراح قرار می‌دهد. این نوع سیستم سازه‌ای با توجه به داشتن جزئیات اجرایی بیشتر نسبت به سایر سیستم‌های اجرایی دارای هزینه ساخت بالاتری است.

ویژگی اصلی سیستم قاب خمشی اتصال صلب تیر به ستون می‌باشد که درنتیجه عملکرد این اتصالات، نیروهای جانبی ناشی از زلزله به‌صورت رفتار خمشی-برشی در ستون‌ها  و تیرها تحمل می‌شوند. در این سیستم می‌بایست اثرات p-delta  در نظر گرفته شوند. در این سیستم ضریب رفتار بالا بوده و محدودیت حداکثر ارتفاع نیز کمتر است.

 

اثر پی دلتا در قاب خمشی

شکل 14. اثر پی دلتا در قاب خمشی

 

 طبق  بند 1-5-7 استاندارد 2800 «در ساختمان‌هایی که در آن‌ها از سیستم قاب خمشی (ویژه) برای مقابله با بار جانبی زلزله استفاده می‌شود، طراحی به نحوی انجام پذیرد که تا حد امکان ستون‌ها دیرتر از تیرها دچار خرابی شوند.» بنابراین در کنترل‌های پس طراحی سازه‌ها نسبت سختی تیرها به ستون‌ها کنترل می‌شود.

در ویدئو این قسمت درباره انواع قاب‌های خمشی، عملکرد این سیستم و کاربرد آن با توجه به مناطق لرزه‌خیزی ایران بحث شده است. برای درک تمامی موارد ذکرشده در بالا حتماً یک‌بار ویدیو رایگان زیر را مشاهده کنید.

 

 

ازلحاظ سازه‌ای قاب‌های خمشی به‌عنوان سیستم مقاوم جانبی دارای شکل‌پذیری مناسبی می‌باشند. تغییر شکل  قاب خمشی باعث جذب انرژی در قاب شده و درنتیجه مقاومت در برابر نیروهای برشی افزایش می‌یابد. به همین دلیل نیروی لرزه‌ای در این قاب‌ها به‌خصوص اگر قاب دارای شکل‌پذیری بالایی باشد (ضریب رفتار بالا باشد)، نیروی زلزله به مقدار قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. تغییر شکل جانبی قاب‌های خمشی براثر دو عامل به وجود می‌آید:

1-تغییر شکل جانبی ناشی از خمش طره‌ای: این پدیده که به نام رانش وتری نیز خوانده می‌شود، براثر کوتاه و بلند شدن طول ستون‌ها و تغییر شکل محوری ستون‌ها ایجاد می‌شود. این حالت تغییر شکل حدود ۲۰ درصد از تغییر شکل جانبی کل سازه را تشکیل می‌دهد.

2-تغییر شکل ناشی از خمش تیرها و ستون‌ها: در این پدیده که مرسوم به لنگر برشی نیز می­باشد. نیروهای برشی افقی و قائم به ترتیب بر ستون‌ها و تیرها واردشده و در این اعضاء لنگرهای خمشی ایجاد می‌کنند. نهایتاً در اثر تغییرشکل‌های خمشی تیرها و ستون‌ها تمام قاب تغییر شکل می‌دهد. این حالت تغییر شکل حدود ۸۰ درصد از تغییرشکل‌های جانبی سازه (کل سازه) را تشکیل می‌دهد که از این مقدار حدود ۶۵ درصد ناشی از خمش تیرها و ۱۵ درصد ناشی از خمش ستون‌ها است.

 

انواع تغییر شکل قاب خمشی

شکل 15. تغییر شکل‌های قاب خمشی

 

قاب‌های خمشی در مقایسه با قاب های مهاربندی ازلحاظ مسائل معماری از سهولت و آزادی عمل زیادی برخوردار هستند. در این‌گونه قاب‌ها به دلیل عدم وجود اعضای قطری (بادبند‌ها) و دیوارهای برشی تقسیم‌بندی‌های فضاهای داخلی به‌راحتی انجام می‌شود. البته بعضی از ویژگی‌های منفی قاب‌های فوق‌الذکر استفاده از آن‌ها را محدود می‌کند که عبارت‌اند از:

1-تغییر شکل جانبی و یا تغییر شکل نسبی بین طبقات مشکلاتی را در سازه به وجود می‌آورد. بنابراین برای حل این مشکلات جهت محدود کردن تغییر شکل سازه سختی قاب و تعداد ستون‌ها را باید افزایش داد.

2-اتصالات صلب گیردار به‌خصوص در قالب‌های فولادی باید به‌طور دقیق اجرا و طراحی شوند. در ساختمان‌های فولادی طرح اتصالات گیردار به‌طورمعمول پرهزینه‌تر و مشکل‌تر از اتصالات مفصلی است.

6.2. سیستم دوگانه یا ترکیبی

پیشنهاد می‌شود قبل از هر چیز برای آشنایی کامل با این سیستم ویدئو را مشاهده نمایید. در این ویدئو ضوابط این سیستم طبق استاندارد 2800 به‌طور کامل موردبررسی قرارگرفته است.

 

 

این سیستم بیشتر در سازه‌های فولادی و بتنی متشکل از قاب‌های خمشی به همراه دیوار برشی یا مهاربند می‌باشند. در این نوع از سیستم سازه‌ای، بارهای ثقلی عموماً توسط قاب‌های ساختمانی تحمل شده و دیوار برشی یا قاب‌های مهاربندی‌شده عمده‌ی سختی و مقاومت جانبی سازه را در برابر بارهای جانبی ایجاد می‌کنند.

طبق بند پ 1-8-4 استاندارد 2800 «قاب‌های خمشی باید مستقلاً قادر به تحمل حداقل 25 درصد نیروهای جانبی در تراز پایه و دیوارهای برشی یا قاب‌های مهاربندی‌شده باید مستقلاً قادر به تحمل حداقل 50 درصد نیروهای جانبی در تراز پایه باشند». با توجه به تبصره 2 بند پ 1-8-4 ویرایش چهارم استاندارد 2800 اگر قاب‌های خمشی نتوانند مستقلاً 25 درصد نیروی جانبی را تحمل کنند، سیستم سازه از نوع دوگانه محسوب نشده و به‌عنوان قاب ساختمانی ساده با مهاربند( یا دیوار برشی) در نظر گرفته می‌شوند. در حالت دیگری که مهاربندها یا دیوارهای برشی نتوانند مستقلاً 50 درصد نیروهای جانبی را تحمل کنند، سیستم سازه از نوع دوگانه محسوب نشده و به‌عنوان سیستم قاب خمشی در نظر گرفته می‌شود.

 

سیستم باربر جانبی دوگانه یا ترکیبی

شکل 16. سیستم دوگانه

 

تبصره: در ساختمان‌های کوتاه‌تر از 8 طبقه یا با ارتفاع کمتر از 30 متر طبقه بجای توزیع بار به نسبت سختی عناصر باربر جانبی، می‌توان دیوارهای برشی یا قاب‌های مهاربندی‌شده را برای 100 درصد بار جانبی و مجموع قاب‌های خمشی را برای 30 درصد بار جانبی طراحی کرد.

 

سیستم باربر جانبی در آیین نامه 2800

 

طبق ویرایش چهارم استاندارد 2800 ایران:

در سیستم‌های دوگانه بارهای جانبی توسط عملکرد هم‌زمان مجموعه‌ای از دیوارهای برشی یا قاب‌های مهاربندی‌شده به همراه مجموعه‌ای از قاب‌های خمشی تحمل می‌شوند. به بیان بهتر باید گفت که سهم هر یک از این دو مجموعه از کل نیروی برشی وارد بر یک طبقه از سازه، متناسب با سختی جانبی هرکدام از آن‌ها می‌باشد و ازآنجاکه سختی مجموعه اول (دیوارهای برشی یا قاب‌های مهاربندی‌شده) غالباً بیشتر از سختی مجموعه دوم ( قاب‌های خمشی) است، مجموعه اول عمده سختی و جذب نیروی جانبی را در یک سیستم دوگانه بر عهده می‌گیرد.

7.2. سیستم‌های با کاربرد خاص

1.7.2. سیستم ستون کنسولی

نوعی سیستم سازه‌ای است که در آن نیروهای جانبی توسط ستون به‌صورت کنسولی تحمل می‌شوند. سازه‌های کنسولی با استفاده از این ایده طراحی می‌شوند و در آن‌ها ستون‌ها عملکردی مشابه یک ستون طره دارند و به‌عنوان تنها عنصر باربر بارهای جانبی ناشی از زلزله و باد را تحمل می‌کنند. به‌عبارت‌دیگر در این سیستم‌ها نیروهای جانبی ناشی از زلزله مستقیماً از سقف به ستون منتقل می‌شوند. درواقع این سازه‌ها یک ستون یکسر گیردار هستند و عملکرد خمشی دارند. حداکثر ارتفاع مجاز این سیستم سازه بیش از 10 متر می‌باشد و دارای ویژگی‌هایی نظیر شکل‌پذیر کم و سختی زیاد است. سازه‌های پارکینگ و سایبان ماشین‌ها از مصادیق این سیستم هستند.

 

سیستم باربر جانبی کنسولی

شکل 17. یک نوع سیستم کنسولی در پمپ‌بنزین‌ها

 

سیستم باربر جانبی کنسولی

شکل 18. سیستم سقف سازه فضا کار با ستون‌های کنسولی

 

در ویدئو کوتاه این بخش مفهوم سیستم کنسولی به‌خوبی شرح داده‌شده است.

 

 

8.2. سیستم باربر جانبی در سازه های بلند

برای سازه‌های بسیار بلند نظیر برج‌ها، از سیستم‌های سازه‌ای خاصی مانند کمربند خرپایی، سیستم لوله‌ای و … استفاده می‌شود که در استاندارد 2800 به آن‌ها اشاره نشده است. با توجه به کاربرد محدود و خاص این سیستم‌ها، تصاویر زیر صرفاً برای آشنایی با اسامی و تعداد طبقاتی که هر یک از سیستم‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرند، آورده شده است.

 

سیستم باربرجانبی خاص

شکل 19. پلان و برش سیستم های خاص و محدودیت ارتفاع آن ها

 

سیستم باربرجانبی خاص

شکل 20. سیستم های خاص و محدودیت ارتفاع آن ها

 

3. انواع سیستم های مقاوم در برابر زلزله

طبق تعاریف ذکرشده در بالا در یک جمع بندی می‌توان گفت که سیستم های مقاوم در برابر زلزله شامل موارد زیر می باشند:

 

انواع سیستم های مقاوم در برابر زلزله

 

نتیجه گیری

همان طور که در مقاله بیان کردیم، بارهای وارد بر یک سازه شامل بارهای ثقلی و بارهای جانبی می شوند. برای ساخت یک سازه باید تمهیداتی صورت گیرد که از آسیب رساندن این بارها به سازه جلوگیری کند. این تمهیدات شامل تیرها و ستون ها و سیستم های باربر سازه ای می شوند.

 

منابع

1- استاندارد ۲۸۰۰ زلزله ایران ویرایش چهارم
2- سازه‌های بلندمرتبه پرفسور اسمیت
3- دیوارهای برشی دکتر علی خیرالدین
4- سازه‌های فولادی دکتر میرقادری. ازهری

 

خرید لينک هاي دانلود

با عضویت بدون وارد کردن اطلاعات رایگان دریافت کنید.

دانلود و ذخیره فقط همین آموزش ( + عضو شوید و یا وارد شوید !)

دانلود سریع و رایگان

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 37,298 نفر

تفاوت خبرنامه ایمیلی سبزسازه با سایر خبرنامه‌ها، نوآورانه و بروز بودن آن است. فقط تخفیف‌ها، جشنواره‌ها، تازه‌ترین‌های آموزشی و ... مورد علاقه شما را هر هفته به ایمیلتان ارسال می‌کنیم.

نگران نباشید، ما هم مثل شما از ایمیل‌های تبلیغاتی متنفریم و خاطر شما را نخواهیم آزرد!

تولید کنندگان آموزش
با ارسال 63اُمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. امید

    با سلام این مقاله بسیار مفید بود در صورت امکان در مورد تفاوت های اجرای یک مهاربند همگرای ویژه با معمولی مقاله ای بگذارید تا با نحوه اجرای صحیح این نوع مهاربند آشنا بشیم باتشکر

    پاسخ دهید

  2. پشتیبانی سبزسازه (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام. ممنون از نظر بسیار سازندتون

    پاسخ دهید

  3. وحید

    در جواب علی باید بگم شما خیلی کم لطفی کردی برادر . من به عنوان مدرس دانشگاه از زحمات شما بابت مطالب مفید و ارزنده تشکر میکنم . قدرتون میدانیم خسته نباشید و هر کمکی از دستم بر بیاد دریغ ندارممممممممممممنون که به فکر ارتقا عمران این مرز و بوم هستید . لطفا از نظرات مغرضانه دیگران دلسرد نشوید . یا حق

    پاسخ دهید

  4. پشتیبانی سبزسازه (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام خدمت شما بزرگوار
    خیلی ممنون بابت حمایت و نظر ارزشمندتون
    واقعا از حسن نیت و نگاه قشنگتون انگیزه می گیریم
    نظر سایر دوستان هم محترمه و سعی شده بهشون به نحو احسن رسیدگی بشه
    امیدواریم موفق و موید باشید
    یا حق

    پاسخ دهید

  5. قاسم ایران

    سلام
    تشکر بابت مطالب مفیدتان

    پاسخ دهید

  6. پشتیبانی سبزسازه (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام خدمت شما دوست عزیز
    بابت حسن نظر شما سپاسگزاریم و امیدواریم بتوانیم باز هم مطالب مفیدی برای شما تولید کنیم
    نظرات شما بزرگترین انگیزه برای ماست
    موفق باشید

    پاسخ دهید

  7. حامد

    فکر میکنم جای سایت آموزشی شما واقعا تو آموزش مباحث عمرانی خالی بوده تا الان ، امیدوارم روز به روز پیشرفت کنید

    پاسخ دهید

  8. پشتیبانی سبزسازه (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام حامد عزیز
    خیلی ممنون بابت لطف و حسن نظر شما
    امیدوارم واقعا مطالب مفیدی باشه و طوری باشه که بشه ازش درکمترین زمان، بهره کافی رو برد
    وقت شما برای ما بی نهایت ارزشمنده
    موفق و پیروز باشید

    پاسخ دهید

  9. ن

    با سلام
    تشگر از مطالب مفیدتان
    در هر حال زحمت کشیده اید و حداقل برای یک نفر هم مفید باشد مقصود حاصل است.
    اگه دیگران مطلب دارند ارایه دهند تا استفاده شود .

    پاسخ دهید

  10. پشتیبانی سبزسازه (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام و تشکر از نگاه پر مهرتان
    این مطلب تولیدیست و سعی ما نیز بیان مطالب مفید می باشد.
    موفق و شادمان باشید.

    پاسخ دهید

  11. ALI

    واقعن که ادم یه چیزی یاد داشته باشه خوبه نه بره از اسلایدای AISC کپی کنه به نام خودش اگه اون کسی که مهندسه از خودش چیزی یاد داشته باشه مینویسه نه اینکه اقا مدرک عمران از ناکجاآباد گرفته بعد در مورد طراحی لرزه ای نظر میده
    زورکی نمیشه ادمارو مجبور به خوندن مطالب مسخرتون کنین با اون تیک اجباری ثبت نام در خبرنامه

    پاسخ دهید

  12. Engineering

    آقا علی عزیز یک مهندس هر چقدر که بدونه حالا بگیم که به فرض پروفیسور هم که باشه نمیتونه و قادر نیست از خودش یه چیزی بگه مخصوصا در باره علوم مهندسی سازه وکسی که علمی داره باید نظر به قوانین و استاندارد ها اونو انتقال بده و صحبت کنه من از کار سبز سازه واقعا حمایت میکنم خدا خیرشون بده و ازشون میخوام که به کار خوبشون همچنان ادامه بدن

    پاسخ دهید

  13. مهندس مهران کیانی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس وقتتون بخیر
    ممنون از لطفتون

    پاسخ دهید

  14. amin avazpoor

    کار سبز سازه بیستههههههههههههه

    پاسخ دهید

  15. مهندس مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس
    خیلی ممنون از لطفتون، مهندس پیشنهاد میکنم حتما شهریادگیری سبزسازه رو هم ببینید.

    پاسخ دهید

  16. سیروس

    علی اقا این حرفا درست نیست و ما باید از هم حمایت کنیم

    پاسخ دهید

  17. مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام جناب مهندس
    بله واقعا هم همینه، زمانی که ما از هم حمایت نکنیم دیگه نباید توقع پیشرفت علم مهندسی عمران رو داشته باشیم.

    پاسخ دهید

  18. پشتیبانی سبزسازه (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام دوست خوبم ! ما مثل شما حرفه ای نیستیم که علم تولید کنیم ، مرجع ما آیین نامه هاست ، این مقاله کاملا تحلیلی است و بر روی آن به میزان کافی وقت گذاشته شده است و به نام کسی زده نشده بلکه تنها در راستای افزایش سطح اطلاعات علاقه مندان است. مهندسین متخصص ایراداتی که میگیرند بسیار دقیق تر و حرفه ای تر می باشد، به جای توهین و بیان نامناسب اگر ایراداتی علمی در این مقاله تحلیلی می بینید ، خوشحال میشویم ارائه نمایید.

    پاسخ دهید

  19. امینی

    سلام.یه سازه فلزی سه طبقه فلزی داریم که بدون مهاربند هستش،،،میشه.واتصال تیر به ستون خورجینی هستش،،،،مساحت ساخت ۱۲در ۹ میباشد.همه چیز طبق مقررات ملی ساختمان هست به غیر اینکه به دلیل اقتصادی قادر به هزینه مهاربند نیست، ،میشه به جای مهاربن از دیوار ۳۵ سانتی برای طبقه اول استفاده کرد ،با توجه به اینکه دیوار طبقه دوم اکه بیست سانتی کار بشه کامل روی دیوارطبقه اول میشینه،،ممنونن

    پاسخ دهید

  20. Iraj Lotfy (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام وقت بخیر
    با توجه به اینکه عملا هیچ سیستمی در برابر بار جانبی وجود ندارد، عملا استفاده از دیوار بدون فایده است(همچنین استفاده از اتصالات خورجینی با توجه به پژوهش هایی که در این زمینه انجام شده صحیح نیست)

    پاسخ دهید

  21. مصطفی

    عالی
    مرسی

    پاسخ دهید

  22. مائده عقابی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با تشکر از نگاه پرمهرتان

    پاسخ دهید

آخرین تخفیفات برروی تعرفه فعلی محصولات
تا 50% تخفیف در جشنواره بهاری!!!
کمتر از 48 ساعت تا پایان
اینجا کلیک کنید
question