منبع پایان نامه ارشد درباره مدل سازی، زمین ساخت، محدودیت ها

دانلود پایان نامه ارشد

مورب به خرپاها استفاده از اتصالات شیاردار است. در این مورد ، خرپاهای افقی پیش از جوشکاری به یکدیگر ، در یک شیار جا انداخته می شوند.
پ – اتصالات سیستم های مدولار
اتصالات صفحه ای در سیستم های مدولار ساخت ، قابل استفاده هستند ، در این صورت اجزا روی زمین به یکدیگر متصل شده ، سپس تا مکان مورد نظر بالا برده شده و به سازه ی اصلی متصل می گردند. این روش ، هنگامی مفید است که محدودیت فضایی وجود داشته و یا بالا بردن کل سازه تا مکان مورد نظر امکان پذیر نباشد. در هر حال این سیستم تعداد اتصال دهنده هایی که می بایست در هوا به یکدیگر متصل شوند را به میزان قابل توجهی کاهش داده و حائل های موقتی مورد نیاز خواهد بود.
نحوه ی اجرا : از آن جا که به علت محدودیت های موجود امکان ساخت کل سازه بر روی زمین و بالا بردن آن تا نقطه ی مورد نظر برای نصب ، طی یک عملیات وجود ندارد سه روش نصب در برپایی سازه ی نهایی به کار برده می شود:
1 . مونتاژ مقدماتی31 : مدول های متعدد سازه بر روی زمین ساخته شده ، سپس بالا برده شده و به چارچوب اصلی پیچ می شوند.
2 . نصب مدولار32 : هر سازه به طور مجزا بر روی زمین ساخته شده ، سپس به طور مجزا بالا برده شده و در هوا متصل می شود.
3 . نصب قطعه به قطعه33 : هر جزء از سازه به طور مجزا بالا برده شده – قطعه قطعه – و در هوا نصب می گردد.
2-5-2- 4- محدودیت و امکانات
1 . نصب در هوا مشکل و زمان بر است. در مدتی که هر مدول منفرد در هوا مونتاژ می شود. مدول هایی که تا اندازه ای کامل می باشند ناپایدار بوده و به تکیه گاه های موقت نیاز دارند. صفحات مسطح برای کار کارگران در هوا ، مورد نیاز است به علت محدودیت فضا کار به کندی پیش می رود. زمان بیشتری برای بالا بردن اجزای مختلف مورد نیاز است. برنامه ریزی مناسب برای تضمین سرعت ساخت مورد نیاز است و در نهایت کنترل فاصله ی دقیق میان مدول ها مشکل است.
2 . مونتاژ مقدماتی مزایای بیشتری نسبت به نصب مدولار داراست. علت این امر این است که تعداد اتصالاتی که می بایست در هوا انجام شود کاهش می یابد ، اجرای این اتصالات بر روی زمین بسیار آن تر از هواست. هم چنین کنترل فاصله ی دقیق میان اجزای ساخته شده نیز بر روی زمین بسیار آسان تر است.
3 . ابعاد قطعات پیش ساخته می بایست دقیق باشد. به علاوه تلورانس بیشتری برای سوراخ های پیچی صفحات اتصال دهنده هر مدول نیاز است.
2-5-2- 5- مزایا و معایب
مزایا
الف – سبکی : در مقایسه با سیستم های خرپای فضایی با ویژگی های یکسان ، خرپاهای کابلی نیمی از وزن آن ها را دارا بوده و حتی این میزان نیز ، با طراحی بهینه در جهت کاهش طول شبکه می تواند کاهش یابد.
ب – سادگی اتصالات : سیستم هایی مانند RP و CP ، از واحدهای راست گوشه تشکیل شده اند. در این شبکه ها هر مفصل حداکثر به پنج میله متصل شده اند و زاویه ی میان اجزاء تقریباً قائمه است، از این رو اتصالات ساده ای خواهند داشت. سادگی اتصالات علاوه بر تسهیل امر ساخت ، خود به کاهش وزن سیستم نیز می انجامد.
پ – عدم نیاز به تکیه گاه های مهار کننده ی پیرامونی
ت – امکان استفاده از اجزایی با طول کمتر به منظور افزایش پایداری سیستم
ث – امکان افزایش ارتفاع خرپا در جهت افزایش توان باربری آن
ج – زیبایی و تنوع در طراحی
چ – سرعت اجرا
هـ – کاهش هزینه
معایب
یکی از نقاط ضعف سازه های فضایی کابلی پیچیدگی اتصالات اجزای آن است. این امر از آن جا ناشی می شود که مقاطع توخالی و کابل ها می بایست در یک نقطه به یکدیگر متصل گردند ، لیکن اتصالات گوی شکل خرپاهای فضایی می توانند اصلاح شده و در این سیستم ها استفاده شوند. به هر صورت استفاده از کابل در این سازه ها تراکم مفاصل را در سازه های فضایی به میزان قابل توجهی کاهش خواهد داد. گرچه هزینه ی اتصالات خرپاهای فضایی و خرپاهای فضایی کابلی تقریباً برابر است، لیکن هنگامی که میزان تراکم مفاصل در اتصالات عامل جهت دهنده به طراحی است، این هزینه در خرپاهای کابلی پایین تر خواهد بود. یکی دیگر از ایرادات این سیستم مونتاژ قطعات در مکان اجراست، که از نیاز تمامی قطعات به طور جداگانه به اتصال با یکدیگر ناشی می شود؛ با اختراع خرپای کابلی قابل گسترش این ایراد به میزان قابل توجهی برطرف شده است.
2-5- 3- سازه های حبابی
در سال 1994 ، مایکل هایز ، در مقاله ای چنین نوشت: در پاسخ به پیچیدگی و تضاد ، یک جنبش جدید در معماری به وجود آمد که قادر است نه تنها از طریق فرم ، بلکه از طریق میان رسانه های مختلف همچون فیلم ، ویدئو ، کامپیوتر ، گرافیک ، ریاضیات و زیست شناسی به ایجاد انسجام در طرح مورد نظر بپردازد. وی خاطر نشان کرد که معماری تحت تاثیر پیشرفت پیچیدگی ارتباطات و اطلاعات قرار گرفت و این امر منجر به پیدایش معماری حبابی گشت از خصوصیات حباب ها : نرمی (همواری) ، نامنظمی ، پوسته منحنی دو طرفه می باشد.

شکل 2 – 6 – استادیوم ورزش های آبی المپیک پکن با سازه حبابی
2-5-3- 1- سازه حبابی پر شده از هوا
شباهت میان سازه های با فرم فعال مانند چادر و سازه های بادی از یک طرف و حباب ها از طرف دیگر این مطلب را برای ما روشن می سازد که تلاش برای ساختن حباب ها با تکنیک های مورد استفاده برای ساختن چادرها و سازه های بادی یکسان می باشد. روش های بسیاری در گذشته مورد آزمایش قرار گرفته اند. فرای اتو امکان شکل گیری و تاثیر پذیری سازه های بادی به وسیله ی شبکه های گسترده شده و کابل های پیرامون آن ها را نشان داده است. راه دیگر دست کاری فرم های کششی ترکیب پوسته و سازه بادی در قالب طراحی حبابی می باشد. مثال این مورد می توان به تئاتر شناور در نمایشگاه 1970 در اوزاکا اشاره کرد که توسط یوکاتا موراتا طراحی گردیده بود. یکی از آخرین مثال ها از انتقال شکل سازه بادی ، سازه کششی غرفه سوئیس در نمایشگاه 2002 می باشد. لبه های سازه به وسیله عناصر محکم قوسی تغییر شکل یافته اند. برای روشن تر شدن ارتباط میان طبیعت کافی ست فرض کنیم پوست بدن انسان همچون غشایی است که بروی استخوان ها ( سازه – سیمی ) و ماهیچه ( سازه بادی ) کشیده شده است.
2-5-3- 2- فرم فعال / سطح فعال
در تئاتر هوای – باز در Soest سازه بادی به عنوان قالب مورد استفاده قرار گرفت. این قالب سپس صلب شد و منجر به ایجاد تیرهای منحنی محکمی گردید که با پوشش بروی سازه کششی ترکیب گشته بود. به عنوان نتیجه این تکنیک از آن پس به منظور استفاده در ساختمان ها مورد مطالعه قرار گرفت.
Isler ، Heinz در مورد امکان صلبیت بخشیدن به قالب بادی به منظور بنا کردن ساختمان ها قبلاً توضیحاتی داده است. از قاعده و اصول مشابهی در مهندسی هوا فضا برای ساختن آن ها و سکونت گاه های فضایی استفاده می گردید.
در این مطالعات از اصل مشابهی برای ساختن اشکال معماری استفاده گردیده است. سطح پوشش ساختمان در نتیجه ی مهندسی مکانیک و یا در واقع در اثر ایجاد طرحی صلب و مکانیکی به وجود نیامد بلکه در اثر روند طراحی معمارانه ای صورت گرفت. در اواخر این سال این تکنیک در دانشگاه پلی تکنیک Eindhoven هلند برای درک غرفه مورد استفاده قرار گرفت.
در دانشگاه صنعتی دلف و آیندهوون یک گروهی تشکیل یافته اند که به انجام آزمایشاتی برای درک حباب ها به وسیله شکل دهی مجدد و صلب ساختن سازه های بادی ، می پردازند. در آزمایش نخست یک مدلی ساخته اند که شامل بادکنک و قاب فلزی ای است که در زیر جوراب قرار گرفته است.
با استفاده از این تکنیک دست یابی به تعداد اشکال مختلفی امکان پذیر می باشد. با استفاده از این تکنیک و آزمایشات متعدد نتایج گوناگونی به دست آمد. بعد از آن در مرحله بعدی مدل سازی به وسیله پلیمتر و نایلون صورت گرفت.
این مدل فیزیکی به وسیله برنامه کامپیوتری ای که به عملکرد رفتار سطوح سازه می پردازد، مورد آنالیز قرار گرفته است (Easyvol ). ورودی برای برنامه به وسیله اسکن 3D حاصل خواهد شد.
ساختمان سقف پوشیده SKI RUN
در آزمایش دوم چندین پروژه مطالعه شده ، که توسط دانش آموزان انجام گردیده است وجود داشت. یک نمونه خیلی جالب آن امکانات سازه های حبابی پر شده از هوا را نشان می داد که توسط Henno Hanselaar انجام گردیده بود. او یک پیست اسکی سقف پوشده با ظاهر حبابی طراحی کرد و به تحلیل و آنالیز رفتار مکانیکی سازه ای آن پرداخت. طراحی توسط برنامه کامپیوتری مایا صورت گرفت این برنامه طراحی شده تا انیمیشن های مجازی ، که به عنوان مثال ، در بازی های کامپیوتری موجود هستند را مدل سازی می کنتد. همچنین با استفاده از این برنامه گسترش معماری سیال و طراحی ساختمان های پویا آسان می باشد. سایت سه بعدی به کمک اطلاعات هندسی که از شهرداری منطقه گرفته شده بود ترسیم گشت.
دو خط بر روی زمین شیب دار ترسیم گشته بود که به عنوان لبه سازه پوسته ای ما محسوب می گردید. خطوط پروفیل عرضی میان دو انتهای این خطوط ترسیم گشت ( آن ها عملکردی همچون وادار در و پنجره داشتند ). تغییر خطوط پروفیل به آسانی سبب ایجاد سطح می گردید. وقتی شکل نهایی به دست آمد ، طرح کشیده شده به عنوان فایل Iges قابلیت خروج از برنامه را پیدا می کند.

آنالیز رفتار مکانیکی سطح فعال( (Surface – active
این پسوند فایل قابلیت ورود به برنامه DIANA را دارا می باشد این یک برنامه محاسبه سازه ای با روش المان های محدود می باشد که برای تحلیل این فایل مورد استفاده قرار می گیرد. برای پیش و پس پردازش ، DIANA از برنامه FEMGVX استفاده می کند. در منوی اصلی FEMGVX دو انتخاب وجود دارد. گزینه اول Femgen می باشد که می تواند برای ایجاد دو اصلاح مدل های سه بعدی مورد استفاده قرار گیرد. گزینه دوم Femview می باشد و با این گزینه نتایج محاسبات قابل مشاهده می باشد. مدل سازی ساختمان ، بر طبق توضیح بالا ، در مایا انجام گرفته است.
2-5-3- 3- نتایج حاصل از محاسبات سازه ای
بعد از اتمام نتایج آنالیز سازه ای فاز بعدی کار ، ارزیابی و امکان همجواری مصالح با یکدیگر و سازه بود که در روند کار قرار گرفت. اگر چنین به نظر برسد که ارقام معین به دست آمده رضایت بخش نیستند ، یک راه حل می بایست پیدا شود. نکته قابل تامل در آنالیز سازه خیز یا انحنای زیاد سیستم بود ، اما به موجب تمام سطوح خمیده نامنظم هیچ مرجعی برای محاسبه خیز وجود ندارد. در این مورد به عنوان مثال حتی خیز 400 یا 800 میلی متر نیز مشاهده نمی شود. سیستم سازه ای تا حدودی عملکرد مشابه پوسته دارد. در نقاطی که انتقال یک خمیدگی به خمیدگی دیگر وجود دارد ، نیروی خارجی به وسیله گشتاور خمشی انتقال پیدا می کند. این یک مورد نامطلوب ، برای سازه با دیوارهای نازک می باشد. راه حل های متفاوت برای این مشکل وجود دارد ، از میان راه حل ها آن که ضخامت های مختلف دیوار را در نقاط مختلف اختیار می کرد ، برگزیده شد.
2-5-3- 4- آنالیز سازه با فرم فعال
شکل Ski run به وسیله توضیح فرم از طریق مقطع مورد آنالیز قرار گرفت. برای به دست آوردن فرم طراحی شده حالات متعددی برای عناطر سازه ای هوایی وجود داشت که در زیر پوسته آن قرار گیرند. نخست مقاطی که در جهت عرضی زده شده بودند مورد مشاهده قرار گرفتند. سپس تفاوت عناصر سازه هوایی مورد بحث قرار گرفتند. مقاطع عرضی بیشتر یا کمتر سین کلاستیک هستند. در تعدادی از نقاط انحناهای آنتی کلاستیک وجود دارد. این موضوع بیانگر این است که عنصر سازه هوایی در زیر این نقاط وجود نخواهد داشت. کشش در پوسته در جهت طولی انحناهای آنتی کلاسیک انتقال پیدا خواهد کرد.
2-5-3- 5- تغییر شکل عناصر هوایی
امکان ایجاد تغییرات بنیادی برای شکل یک سازه بادی محدود می باشد. فرم می تواند به طور خالص توسط هوای دمیده شده شکل بگیرد. همیشه منحنی ها موجود هستند و این خود یک موضوع قابل توجه است. مثال هایی ساده در زندگی روزمره وجود دارند که در آن یک سازه ی بادی مورد استفاده قرار گرفته و تغییر شکل داده است. برای مثال یک تایر ماشیبن یک سطح خارجی بادی دارد. در لاستیک تایر حلقه های

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه ارشد درباره محدودیت ها Next Entries منبع پایان نامه ارشد درباره مدل سازی، میان رشته ای، میان رشته