در دنیای امروز به دلیل پیشرفت علم و بالا تر رفتن توانایی بشر، ساخت سازه های بلند و افزایش ارتفاع ساختمان ها امری ممکن شده است. به طور معمول ساختمان های بلند، سازه هایی جهت بالا رفتن در طبقات و با استفاده از وسیله ای مکانیکی استفاده می شود که افراد توانایی بالا رفتن از آن را نخواهند داشت. سازه های بلند شامل آپارتمان های مسکونی، مجتمع های تجاری و همچنین اداری می شود. به طور کلی ساخت این ساختمان ها هزینه ی زیادی را در بر خواهند داشت.
آنچه در این مقاله می‌خوانید
در ادامه ی این مقاله، با ما همراه بمانید تا با نکات مهم ساخت این سازه ها آشنا شده و به آن ها دقت نمایید.
درباره ی فونداسیون سازه های بلند چه می دانید؟
به علت آن که پی این سازه ها باید در مواجهه با بار های سنگین از خود مقاومت نشان داده و در ساخت پی سازه های بلند، از ستون های بتنی استفاده می شود. همچنین باید اشاره کرد که استفاده و طراحی صحیح از شمع ها و به کار گیری پی گسترده برای این دسته از ساختمان ها حائز اهمیت است.
سازه های بلند و مقاومت در برابر بارهای جانبی:
همه ی سازه های ساخته شوده باید در برابر بارهای باد و زلزله ی ایجاد شده مقاوم باشند. در نظر گرفتن بارهای جانبی در ساخت سازه های بلند دارای اهمیت بیشتری بوده؛ ولی این امر بدان معنا نیست که در طراحی سازه های معمولی از این بارها می توان صرف نظر نمود.
سازه های بلند و مقاومت در برابر بار باد:
لازم به ذکر است که سیستم سازه ای ساختمان های بلند علاوه بر این که باید بار عمودی گرانش را تحمل نمایند؛ باید در برابر بارهای جانبی مثل بار زلزله و بار باد نیز مقاوم گردند. به طور معمول سرعت باد در مراکز قاره ها و در سطح زمین در حدود 100 کیلو گرم بر متر مربع می باشد. توجه داشته باشید که در این قسمت ها وزش باد نسبت به قسمت های ساحلی که در آنجا طوفان رخ می دهد، کم تر بوده و در مناطق ساحلی و حاشیه ی قاره ها، بار باد حدود 250 کیلو گرم بر متر مربع خواهد بود. می رسد. علاوه بر این بالا رفتن از سطح زمین به علت کم شدن اصطکاک بار باد بالا خواهد رفت.
به عبارت دیگر ارتفاع گرفتن از سطح زمین و بار باد با یکدیگر رابطه ای مستقیم دارد و با بالا رفتن هر کدام، دیگری نیز افزایش خواهد یافت. با این تفاسیر، حداکثر بار باد در طراحی سازه های بلند، حدود 840 کیلوگرم بر متر مربع در نواحی طوفانی می باشد.
باید عنوان کرد که بار باد در سازه های بلند دو چندان شده و سازه ها به مانند یک تیر طره ای بوده که قسمت بالای آن تحت تاثیر باد قرار می گیرند و باد می تواند در بالای سازه ها تغییر شکل بیشتری ایجاد نماید و سازه را خم کند. درنتیجه باید با طراحی اصولی و در نظر گرفتن مقدار صحیح برای بار باد از این امر جلوگیری نمود. توجه داشته باشید که علاوه بر دقت در پایداری سازه، باید به حداکثر تغییر شکل مجاز توجه شده و این مقدار محدود شود.
مسئله ی دیگری که باید به آن توجه نمود، فرکانس طبیعی ساختمان و همچنین فرکانس امواج باد بوده که در طراحی باید به این موضوع، اهمیت داد؛ چرا که در صورت بروز هر نوع خطایی در محاسبه و یکسان شدن فرکانس طبیعی سازه با فرکانس امواج باد، رزونانس یا تشدید رخ خواهد داد و درنتیجه سازه تخریب می شود.
سازه های بلند و مقاومت در برابر بار زلزله:
به دلیل حرکات تکتونیکی و جا به جا شدن پوسته زمین، امواجی در سطح آن انتشار یافته و بار هایی به ساختمان ها وارد خواهد شد. در زمان وقوع زلزله، دو دسته موج از کانون زلزله انتشار می یابد که موج دوم علت اصلی بسیاری از خرابی ها بوده که در اثر زلزله رخ خواهد داد. بار زلزله نیز همانند بار در دسته بارهای جانبی قرار گرفته و هر سازه ای به گونه ای طراحی می شود که در برابر این بار از خود مقاومت کافی نشان دهد.
بیشتر بخوانید: سقف عرشه فو
عوامل بسیار زیادی در طراحی لرزه ای سازه ها تأثیر گذاشته که طراح با در نظر گرفتن این موارد شروع به محاسبات می نمایند. باید بیفزاییم که در مواجهه با زلزله نیز همانند باد باید دقت بیشتری نمود تا از اوامری مانند یکسان شدن فرکانس طبیعی سازه، فرکانس زلزله و ایجاد رزونانس، جلوگیری نماید.
سیستم های سازه ای:
با در نظر گرفتن مقاومت سازه های بلند در برابر بارهای وارده به صورت عمودی، شامل بارهای مرده، زنده و مقاومت در برابر بارهای جانبی باید به انتخاب سیستمی برای سازه ها اقدام کرد. علاوه بر موارد گفته شده مقاومت کافی مصالح ساختمانی نیز مطرح بوده که از نظر اقتصادی نیز به صرفه باشد. در انتخاب سیستم سازه ای و با توجه به نظر طراحان امکان دارد که استفاده از سیستم سازه ای بتنی و یا فولادی بررسی شده که سیستم باربری جانبی و نحوه ی متصل شدن اعضای سازه با توجه به نوع متریال و نظر طراحان تعیین می گردد.
دیواره ی بیرونی و نمای سازه های بلند:
باید دانست که دیوار های بیرونی سازه های بلند می توانند فشار بیشتری را تحمل نمایند؛ درنتیجه در زمان اجرای هر گونه نمای ساختما،ن باید دقت نمود که قطعات به درستی بر روی دیواره و در کنار یکدیگر نصب می گردند.
علاوه بر مطالب گفته شده، توجه نمایید که تمیز کردن سطح نمای سازه های بلند، کاری بسیار دشوار بوده؛ درنتیجه توصیه می گردد که نماهای این دسته از سازه ها حدالامکان یکنواخت باشند تا تمیز کردن شان آسان تر انجام شود.
ایمنی در سازه های بلند:
در ایمن سازی سازه های بلند، همانند ساختمان های دیگر باید راه پله های اضطراری تعبیه گشته و علاوه بر این، سیستم های اعلام و اطفای حریق نیز در جای جایِ ساختمان تعبیه شود. مسئله ی دیگری که باید رعایت گردد، در هر طبقه وجود کپسول های آتش نشانی می باشد. علاوه بر تمام موارد گفته شده باید سیستمی فراهم شده باشد که در زمان آتش سوزی، برق آسانسور قطع شده و برای نجات افراد در داخل آسانسور، سیستم دیگری کار بیفتد. همچنین باید در محوطه سازه های بلند، پمپ های آب در نظر گرفته شود.
بیشتر بخوانید:
بالابر در سازه های بلند:
باید در این ساختمان ها، آسانسورهایی متناسب با تعداد طبقات و مجهز به کار رفته و در برخی موارد خاص نیز از پله برقی استفاده گردد. البته تعداد آسانسور نیز از مواردی بوده که با توجه به تعداد واحد های ساختمانی و مجموع نفراتی که در آن ساختمان ساکن هستند؛ مشخص می گردد.
لوله کشی:
سیستم های لوله کشی در این ساختمان ها شبیه به ساختمان های کم ارتفاع بوده اما سیستم های آب رسان جهت حفظ فشار نیاز به پمپ های برقی و مخازن خواهند داشت. اگر ساختمان بسیار بلند باشد، ممکن است احتیاج به سیستم آب رسان چند بخشی بوده و هر بخش از آن دارای پمپ و مخزن مخصوص به خود خواهد بود.
دلایل عمده گرایش به ساخت وسازهای بلند عبارتند از
- اول، كاهش ذخایر زمین.
- دوم، استفاده نسبتا آسان از فولاد و تسریع در امر ساخت و ساز و نیز پیشرفت فنون ساختمان سازی در عصر حاضر.
- سوم، تمركز خدمات در نواحی مركزی شهرها.
- چهارم، كاهش هزینه احداث ساختمان (قیمت زمین، قیمت تمام شده ساخت مجتمع نسبت به ساخت جداگانه واحدها …).
- پنجم، كاهش هزینه برای مصرف كننده و… .
از آن جایی كه ساختمان های مرتفع به عنوان نشانه های شهری سهم مهمی در شكل گیری ساختار فضایی و سیمای شهری بازی می كنند، نیاز شدیدی به تنظیم معیارها و دستورالعمل های طراحی و نظارت بر اجرای مبتنی بر دستورالعمل های فوق درباره ی این گونه بناها وجود دارد. این نظارت باید به شیوه ای باشد كه از توسعه ساختمان های بلندی كه در تضاد با روند شكل گیری ساختار و سیمای مطلوب شهری در چارچوب اهداف طراحی و توسعه شهری و در زمینه های زیبا شناختی بصری و ادراكی هستند، ممانعت می کند.
ضوابط كلی حاكم بر طراحی و ساخت ساختمان های بلند
داشتن فاصله قانونی از پیاده رو یا خیابان؛ چون که بدون در نظر گرفتن ضوابط ویژه در این زمینه،این نوع سازه ها می توانند مانع نفوذ نور خورشید به فضاهای عمومی و خصوصی و خیابان ها گردد.
داشتن فاصله ی قانونی این سازه ها از هم ( به عنوان مثلا حداقل 5/2 متر فاصله با فرض حداكثر ارتفاع 90 پا -27 متر-).
درباره ابنیه 5 تا 8 طبقه، دیوار به دیوار بودن و یا فاصله داشتن با هم اهمیت چندانی نداشته؛ اما در ساختمان های مرتفع تر پیروی از روش ساخت سازه های مستقل و دور از هم توصیه می شود؛ چون که كمتر از ساختمان های ردیفی و متراكم سایه ساز می باشند و البته سایه ساختمان های بلند و باریك منفرد به سرعت جابه جا می گردد.
ساخت این سازه ها نباید سبب انسداد مناظر طبیعی شهر شده و نباید در نقاطی كه از نظرگاه شهرسازی نامناسب اند ساخته شوند.
از همه مهم تر، رعایت اصول و قوانین علمی و مهندسی بر اساس آئین نامه های ملی و بین المللی موجود در طراحی و اجرای سازه ای این بناها می باشد.
مكان یابی ساختمان های بلند
- اول، دور بودن از محل گسل های لرزه خیز.
- دوم، نفوذ ناپذیری و مقاومت كافی خاك محل احداث.
- سوم، دور بودن از حریم خطوط انتقال برق.
- چهارم، دور بودن از حریم مسیل ها.
عدم ایجاد مشكل از نظر زیست محیطی و آلودگی هوا؛ چرا که این نوع سازه ها با توجه به میزان عرض و ارتفاع و نیز شكل ظاهری، می توانند به عنوان سدی در برابر حركت هوا عمل نموده و آلودگی هوا را بالا ببرند، در این مورد بهتر است از شیوه مدادی (ساختمان های باریك تر) بهره گرفت.