منبع پایان نامه ارشد درباره ایالات متحده، ایالات متحده آمریکا، قابلیت اطمینان

دانلود پایان نامه ارشد

امروزه سقف های پارچه ای برای کاربردهای پیچیده تری استفاده می شوند، ناپختگی رویکردهای گذشته بی شک غیرقابل قبول شده است. به طور معمول فردی که وارد یک ساختمان دارای سقف پارچه ای می شود، هیچ درک یا علاقه ای به میزان تنش یا روند شکلیایی سقف غشایی آن ندارد، اما نسبت به تنظیم دقیق گرما، سرما ، رطوبت یا خشکی حساسیت دارد و آگاه است و بنابراین دانش و توجه طراحان باید معطوف به این نیازهای واقعی باشد.
در حال حاضر پیش بینی دقیق رفتار انرژی یک سقف پارچه ای ، تنها از راه فناوری های به نسبت محرمانه دینامیک سیالات محاسباتی47 امکان پذیر است. با استفاده از این روش ها نقاط درون یک سازه به صورت تحلیلی به هم متصل می شوند ، چنانکه بتوان اثر تغییر در وضعیت یک مکان بر مکان دیگر را پیش بینی کرد. این روش ، قابل قیاس با روش تحلیل المان محدود مهندسان سازه است که تاثیر بارگذاری در یک نقطه را بر شکل و تنش سرتاسر غشا پیش بینی می کند.
به دلیل تعداد متغیرهای تاثیرگذار ، بدیهی است که پاسخی کلی برای این پرسش که آیا یک ساختمان دارای سقف پارچه ای از لحاظ انرژی نسبت به یک سقف متداول عایق بندی شده مات ، کارآمدتر است یا نه ، وجود ندارد.
شرایط آب و هوایی نامطلوب
نیمرخ سقف های پارچه ای باید به گونه ای طرح شود که از « حوضچه شدن » تمام اشکال نزولات جوی شامل باران ، برف و یخ جلوگیری کند. اجتناب از پدید آمدن « حوضچه » امری حیاتی است چرا که وزن آب انباشته شده ، سبب خیزهایی خواهد شد که امکان ایجاد حوضچه هایی بزرگ تر را فراهم می کند و زمینه ساز شرایط بارگذاری بیش از حد می گردد. در کل باید حداقل شیب 4 تا 5 درجه تامین شود.
سازه هایی که داری پیش تنیدگی و شیب کافی هستند تا بتوانند از خیزهای بزرگی که منجر به ایجاد « حوضچه » ، سپس خیز بیشتر و در نهایت بارگذاری بیش از حد سقف می شوند، جلوگیری کنند، می توانند بارش های ملایم برف را با موفقیت تحمل کنند. شیب های به نسبت زیاد سقف هم در کمک به برف اندازی سطوح لغزان پارچه ای ، موثر و مفیدند.
تجهیزات ذوب برف اغلب به شکل یک کوره هوای فشرده 48 و فن هایی برای به گردش درآوردن هوای گرم شده در میان غشاهای سازه ای و آستری در نواحی دارای بارش های سنگین استفاده شده اند تا از انباشت برف بر روی سقف جلوگیری کنند. به دلیل این که ظرفیت تحمل بار برف یک سقف هوانشین به تفاوت بین فشار هوای داخل و بار مرده سقف ( اغلب حدود 200 نیوتن بر متر مربع) محدود می شود، سامانه های موثر ذوب برف در طراحی سقف های هوانشین اهمیت حیاتی دارند.
با اینحال کارایی چنین تدابیری بستگی به قابلیت اطمینان تجهیزات و اپراتورهای آنها دارد و خالی شدن باد سقف های هوانشین استادیوم ها که بازتاب گسترده ای در نشریات و جراید داشت ، معایب این رویکرد را حتی با وجود طرح های به نسبت ماهرانه و اپراتورهای خبره ثابت کرده است. لازم به ذکر است که هر گاه سقف پس از انباشتی که در گذشته اتفاق افتاده ، گرم می شود ، این سامانه ها برف را به صورت موثر برطرف نمی کنند.
هنگام استفاده از سامانه های ذوب برف که هوای گرم را به کار می گیرند، باید به کمک تهویه مناسب از بروز معیان جلوگیری کرد و یا معیان ایجاد شده را جمع آوری و هدایت کرد. در سقف های تک غشایی ، آبروهای معیان را می توان در امتداد خطوط کابل ها تعبیه کرد. در غشاهای مضاعف ، هوای گرم به فضای میان دو لایه پارچه ای دمیده می شود و میعانی که بر سطح زیرین غشای سازه ای گسترش می یابد، بر روی آستر چکه خواهد کرد که این لایه آستر باید به گونه ای طراحی شود که آب را به پیرامون سازه انتقال دهد و در آنجا برای جمع آوری آن ، باید تدارکات لازم در نظر گرفته شود.
صاعقه ممکن است یک خطر برای سقف های پارچه ای باشد و بسیاری از سازه ها نباید به نصب برقگیر در نوک سقف ها دارند. این برقگیرها ممکن است به کابل های تیزه متصل شوند، تا اتصال به زمین را تامین کنند. سازه های دارای توری کابلی ، می توانند بی نیاز از برقگیر باشند (9).

اکوستیک
عملکرد صوتی سقف های پارچه ای به طور معمول با خصوصیاتی نظیر پژواک آنها و میزان مقاومت در برابر انتقال نوفه 49 سنجیده می شود. پژواک در محل های ویژه اجرای موسیقی یا سخنرانی های عمومی اهمیت حیاتی دارد، در حالی که کاهش انتقال صوت هنگامی اهمیت دارد که یا نوفه خارجی باید بیرون نگه داشته شود ( نظیر یک فرودگاه ) ، یا این که فضای بیرونی باید از موسیقی بلند یا نوفه های فضای داخلی محافظت شود.
در ملاحظات مربوط به پژواک ، طراح باید زمان پژواک درون فضای محصور را ارزیابی کند که به صورت مستقیم با حجم اتاق متناسب است و با جذب صوت پارچه و دیگر مصالح درون فضا نسبت عکس دارد ( برد ایر ، 1996).
قابلیت فهم گفتار به ویژه مستلزم زمان های پژواک به نسبت کوتاه است که در فضاهای محصور کوچک این امر به راحتی محقق می شود اما دستیابی به آن در اماکن ورزشی یا تفریحی بزرگ ، دشوارتر است. در این موارد ، جذب صوت بالا می تواند برای صدابندی موفق فضا حیاتی باشد. « جذب صدای کل »50 مصالح بر روی دامنه وسیعی از فرکانس ها توسط « ضریب کاهش نوفه » 51 آن ماده اندازه گیری می شود ( مولدر و مریل ، 1982 )52 که ممکن است از 1 /0 برای یک غشای سازه ای سنگین تا 8 / 0 برای یک غشای ثانویه سبک وزن متغیر باشد ( تصویر 172 ). خواص آکوستیکی چنین آسترهای پارچه ای ( همراه با اثرات انرژی ، نورپردازی و مقاومت در برابر آتش آن ها ) در موفقیت برخی سقف ها نقشی حیاتی دارند.
غشاهای پارچه ای سازه ای منفرد با فراهم کردن حداکثر STC17 ، مانع ضعیفی برای انتقال صداهای نامطلوب 53 ایجاد می کنند ( به ویژه آنهایی که در دامنه فرکانس پایین قرار دارند) ؛ افزودن یک آستر منجر به بهبودی به نسبت کم مقاومت در برابر انتقال صوت می شود ( تا STC21 ) ؛ افزودن عایق فایبرگلاس ، بهبود بیشتری را نتیجه می دهد ( تا STC25 ) ؛ با اینحال حتی با چنین تمهیداتی ، سقف های پارچه ای نمی توانند از نظر میزان افت انتقال صوت ، با مجموعه لایه های سقف های متداول رقابت کنند.
درک بیشتر رفتار آکوستیکی پارچه ها و افزایش مهارت در دستکاری اشکال و مونتاژ مصالح ، به کارگیری پارچه ها را در کاربردهای موسقیایی که بیشترین نیاز را به کیفیات آکوستیکی دارند ، امکان پذیر کرده است. یکی از ماهرانه ترین این سقف ها پاویلیون « کارلوس موزلی » 54 است؛ یک سایه بان قابل گسترش که بر روی کامیون ها سوار شده و در مکان های مختلفی در سرتاسر ناحیه کلانشهر نیویورک سیتی برپا می شود و توسط ارکستر فیلارمونیک و اپرای کلانشهر نیویورک استفاده می شود
ایمنی در برابر آتش
در 6 جولای 1994 ، 168 نفر در آتش سوزی نمایش بزرگ سیرک برادران رینگ لینگ 55 ، بارنوم 56 و بایلی 57 جان خود را در اثر سوختگی از دست دادند که بدترین فاجعه در تاریخ ساختمان های چادری ( هاتون 58 ، 1979 ) محسوب می شود. تصورات ما در مورد ایمنی در برابر آتش سازه های پارچه ای با خاطره این رویداد و دیگر حوادث کم شدت تر ، شکل می گیرد. پارچه های معمارانه معاصر چنان فرمول بندی شده اند که رفتار آنها در هنگام آتش سوزی از بروز چنین فجایعی جلوگیری کند.
ایمنی در برابر آتش در ساختمان های دارای سقف پارچه ای ، تنها به وسیله خواص مصالح پارچه ای تعیین نمی شود، بلکه باید کاربری ساختمان ، موقعیت مکانی پارچه ، ویژگی های مقاومت در برابر آتش سایر مصالح مورد استفاده و به کارگیری آبفشان ها یا دیگر تدابیر اطفای حریق را هم در نر گرفت.
تفاوت های مشخصی در الزامات مفاد آیین نامه های ایالات متحده آمریکا وجود دارد، اما الزامات مقاومت در برابر آتش آنها مشابهند. با توجه به « مقررات ساختمانی همسان »59 (2000 )، مصالحی که بتوانند ASTM E136 را پشت سر گذارند و گسترش شعله ای ( بر اساس ASTM E84) کمتر از 5 داشته باشند، به عنوان « غیر قابل احتراق » تعیین صلاحیت می شوند و می توانند در ساختمان های تیپ II-N استفاده شوند. مصالح سقف سازی قابل احتراق در ساخت و سازهای تیپ V-N استفاده محدودی دارند. به علاوه سقف های غیرقابل احتراق باید در معرض آتش خارجی ، مقاومتی مطابق با ASTM-E108 تامین کنند که با نوع تصرف بنا سازگار باشد. مصالح غیرقابل احتراقی که تنها به عنوان سقف استفاده می شوند و در ارتفاع بیش از 5/7 متر بر بالای کف ، بالکن یا گالری واقع خواهند شد باید با الزامات ساختمانی برای ساخت و سازهای مقاوم در برابر آتش تیپ I ، II مطابقت داشته باشند. همان حداثل ارتفاع برای اعضای سازه ای نگهدارنده غشا قابل استفاده است. پارچه های موجود مورد استفاده در معماری توان جداسازی آتش درون سازه را ندارند و بنابراین به عنوان مصالح « درجه بندی شده » ( 1 ، 2 یا 4 ساعته ) استفاده نمی شوند.
یک ضعف تمام آیین نامه های مدل ایالات متحده آمریکا به عنوان استانداری برای طراحی مقاوم در برابر آتش ، این است که آنها با توجه به ویژگی ها و کارایی آتش مصالح ساختمانی متداول نوشته شده اند و به الزامات خاص سقف های پارچه ای کششی رسیدگی و توجهی نمی کنند. برای رفع این کاستی، حداقل یکی از آیین نامه های مدل اخیر یعنی استاندارد ASCE 17-96 در مورد « سازه های هوانشین » (ASCE 1996 ) نوشته شد. این سند ، یک درجه بندی آتش ( از رده 1A تا C) را پیشنهاد می کند که بر مبنای کارایی پارچه در 4 آزمایش استاندارد فهرست شده و محدودیت هایی را در نحوه تصرف ساختمان های هر رده تعیین می کند.
در بسیاری از سازه های دارای سقف پارچه ای ، از آبفشان ها به عنوان یک سامانه اطفای حریق خودکار استفاده شده است. جای دادن آنها در سقف های پارچه ای ، بدون آسیب زدن به سیمای آنها ( به دلیل اشکال منحنی و نمایان آنها و فاصله زیاد اعضای سازه ای ) شاید کاری دشوار باشد. به علاوه لوله کشی آنها باید به گونه ای طراحی شود که مفصل بندی مناسبی را برای تطبیق با حرکات غشای چنین سقف های انعطاف پذیری فراهم کند. سازمانه هایی که طراحی خوبی دارند، این کار را به صورت تحسین برانگیزی انجام داده اند. برای مثال آبشفان ها در «لاورن» طی 30 سال بهره برداری، چکه و نشتی یا نقص فنی نداشته اند.

شکل 2 – 8 – سازه های پارچه ای
2-5- 5- سازه پیش تنیده
اگر دو نوع مصالح تحت تنش به شکلی به یکدیگر متصل شوند که نیروی موجود در یکی به وسیله نیروی مخالف در دیگری خنثی گردد، در این صورت پیش تنیدگی به وجود آید . در گذشته از این روش در ساخت چرخ های درشکه و بشکه های چوبی استفاده می شد. عامل یکپارچگی پره ها و طوقه چوبی درشکه ، تسمه ای فولادی بود که به طور داغ حول طوقه قرار داده می شد. با سرد شدن و منقبض شدن حلقه ، مجموعه طوقه و پره ، فشرده شده و یکپارچه می گردید.
در بتن تنیده ، اعمال نیروی کششی به تاندون های فولادی که در بتن جایگذاری شده اند باعث می شود تا در بتن نیروی فشاری به وجود آید . علت تنیده کردن بتن، ضعف آن در مقابل تنش های کششی است . وجود تنش های فشاری در بتن خنثی شدن تنش های کششی ناشی از بارگذاری خمشی یا کششی می شود. این مفهوم ، کاربرد اعظای بتنی کوچک تر و سبک تر را ممکن می سازد . تنیدگی ، سختی عضو را افزایش داده و این امکان را به طراح می دهد که از مزیت های فولاد پرمقاومت استفاده نماید . به دلیل اینکه در اعضای تنیده ، بتن در فشار قرار دارد، بارهای قابل اعمال به تیر تنیده بزرگ تر از بار قابل اعمال به عضو بتن مسلح هم اندازه است .
در عملیات تنیدگی ، در وهله اول اجرای بتن خوب ( از نظر انتخاب مصالح ، اختلاط ، بتن ریزی، عمل آوری و سایر مراحل ساخت بتن ) مورد نظر است . فعالیت های دیگر شامل جایگذاری شبکه آماتور و کابل ها و کشیدن کابل ها یا مفتول ها در زمان مناسب می باشد .

شکل 2 – 9 – پل طبقاتی معالی آباد بصورت سیستم سازه‌ای باکس پیش تنیده پس کشیده بتن درجا
کنترل بتن تنیده شامل بازرسی معمول و روش های نظارتی برای دستیابی به بتن خوب و یکنواخت است . بتن غیریکنواخت منجر به دگرگونی در شکل اولیه ( پیش خیز) و دیگر خصوصیات عضو ساخته شده می گردد، به همین دلیل

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه ارشد درباره نورپردازی، فضاهای داخلی، کارایی انرژی Next Entries منبع پایان نامه ارشد درباره نیروی کشش، انعطاف پذیری، معیارهای طراحی