معماري شيشه – بررسي جزييات ارتقادهنده عملكرد لرزه‌اي پوسته‌هاي شيشه‌اي سازه‌اي نمونه موردي: طراحي پل-سينما

كارشناسي ارشد

به سختي مي‌توان مصالح ساختماني ديگري را يافت كه بتواند با محبوبيت بي‌اندازه شيشه در بين مهندسين و معماران رقابت كند. شيشه شاهد دوره‌اي طولاني از تكامل در معماري بوده است؛ از دوره ديوارهاي حجيم تا پوسته‌هاي خارجي شفاف كه اجازه عبور نور را مي‌دهند. مصالحي كه به ما شانس اين را مي‌دهد تا شفافيت و ساختمان‌هاي بي‌وزن بدون گسست كه رابطه بين درون و بيرون، رابطه بين انسان، فضا، نور و طبيعت را تغيير مي‌دهند، اجرا كنيم. امروزه ما گزينه‌هاي زيادي براي كنترل هوشمندانه و تعيين ميزان درست نور و گرماي وارده به داخل ساختمانمان داريم. شيشه به صورت روزافزون به عنوان يك المان باربر توسط مهندسين به كار گرفته مي‌شود و نسبت‌هاي اعضاي سازه‌اي حجيم را به طرز قابل توجهي كاهش مي‌دهد. نوآوري‌هاي مربوط به شيشه اخيراً با سرعت بسيار زيادي در حال گسترش هستند. ما اكنون در موقعيتي هستيم كه الزامات سختگيرانه مقاومت در برابر آتش‌سوزي و ايمني را برآورده كنيم. اين نوآوري‌هاي گسترده عطش دستيابي به اطلاعات را در بين مهندسين و معماران بي‌نهايت مي‌سازد. (Schittich, 1999) در سال¬هاي اخير نمونه¬هاي موفقي از كاربرد شيشه به عنوان پوسته سازه¬اي ساختمان در كلان‌شهرهاي تهران و مشهد ساخته شده است كه با توجه به عدم بومي¬سازي تكنولوژي كامل اين نوع از پوسته¬ها مخصوصاً با توجه به شرايط لرزه‌خيزي كشور ايران، انحصاري بودن دانش طراحي در محدوده تعداد كمي از شركت¬هاي مشاور دست اندركار ساخت پروژه¬هاي مذكور، و همچنين عدم ترجمه يا تاليف منابع تخصصي، كمبود اطلاعات و پژوهش در زمينه طراحي و به تبع آن عدم آگاهي از پتانسيل¬هاي شيشه نمايان مي‌گردد. اين در حالي است كه سابقه طراحي پوسته¬هاي سازه¬اي شيشه¬اي در خارج از ايران به نيمه دوم قرن بيستم با تغيير رويكرد به شيشه و پيشرفت تكنولوژي و سيستم¬هاي سازه¬اي مرتبط با آن باز مي¬گردد؛ كه با توجه به گذشت زماني نسبتاً طولاني از دوره مذكور، به صورت طبيعي منابع علمي و پژوهش¬هاي مرتبط با آن توسعه يافته¬اند. (نگارنده) در مناطق لرزه‌خيز روش‌هاي اختصاصي محاسبه براي انطباق با جابجايي‌ها و الزامات مقاومتي مورد نياز است، اما ضوابط طراحي به ندرت در استانداردهاي موجود براي ساختمان‌هاي مقاوم در برابر زلزله در نظر گرفته شده‌اند. حتي توجه بيشتري به سيستم‌هاي شيشه‌اي بدون قاب كه در آن اعضاي مهاري (به عبارت ديگر، قاب‌ها، شبكه‌هاي كابلي، و...) به حداقل مي‌رسد، به خاطر اتصالات نقطه‌اي فلزي (به عنوان مثال، بولت‌ها و اتصالات مكانيكي، كلمپ‌ها يا گيره‌هاي اصطكاكي و غيره)، مورد نياز است. (Bedon, Amadio, & Noe, 2019) هدف اين رساله نگاه نزديكتر به اجزاي تشكيل دهنده پوسته‌هاي سازه‌اي شيشه‌اي و بررسي راهكارهاي عملي بهبود عملكرد لرزه‌اي اين اجزا مي‌باشد. در همين راستا پس از مرور پژوهش‌هاي صورت گرفته و الزامات آيين‌نامه‌هاي موجود در زمينه طراحي لرزه‌اي پوسته‌هاي شيشه‌اي، ابتدا انواع سيستم‌هاي سازه‌اي رايج و نمونه‌هاي برجسته مورد بررسي قرار گرفته است تا در مرحله اول بهينه‌ترين سيستم سازه‌اي و سيستم اتصال شيشه از نقطه نظر طراحي لرزه‌اي به دست آيد. سپس، نوآوري‌هاي صورت پذيرفته در مورد ارتقاي طراحي لرزه‌اي اجزاي خردتر اين سيستم، بررسي گرديده و در نهايت راهكار جامع براي تمامي بخش‌هاي اصلي پوسته‌هاي شيشه‌اي، تدوين و در طراحي مجموعه پل-سينما مورد استفاده قرار گرفته است. نحوه انتخاب سيستم‌ها با اين رويكرد صورت پذيرفته است كه جزئيات ارتقا يافته لرزه‌اي، عملي، در دسترس و فاقد پيچيدگي بيش از حد باشند. به عبارت ديگر، الزامات طراحي براي ارزيابي عملكرد لرزه‌اي از طريق راه‌حل‌هاي سازه‌اي نسبتاً ساده اما چالش برانگيز انجام پذيرد.

209802

دانشگاه علم و صنعت ايران

معماري گرايش تكنولوژي

دكتر احمد اخلاصي