26033

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

كارشناسي ارشد

معماري گرايش تكنولوژي

1395

1400/09/30

دكتر احمد اخلاصي

معماري و شهرسازي

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.

1400/11/18

SGF (Structural Glass Façade) Seismic Performance - Enhancer Details of Building Façade Multiplex Cinema-Bridge

12/21/2022 12:00:00 AM

There are hardly any other building materials that could work with the popularity of glass throwing among engineers and architects. Glass has witnessed a period of evolution in architecture; From the period of bulky walls to transparent outer shells that allow light to pass through. Materials that give us the chance to implement transparency and weightless structures without interruption that change the relationship between inside and outside, the relationship between man, space, light, and nature. Today we have many options for intelligent control and determining the right amount of light and heat entering our building. Glass is increasingly being used by engineers as a load-bearing element, significantly reducing the proportions of members of bulky structures. Glass innovations are expanding rapidly recently. We are now able to meet the stringent requirements of fire resistance and safety. These vast innovations quench the thirst for information among engineers and architects. (Schittich, 1999) In recent years, successful examples of the use of glass as a structural shell of building have been made in the metropolises of Tehran and Mashhad which due to the lack of complete localization technology of this type of shell, especially due to the seismic conditions of Iran, the monopoly of design knowledge in a small number of consulting companies involved in the construction of these projects, as well as the lack of translation or authorship of specialized resources, exposes the lack of information and research in the field of design and consequently lack of knowledge of the potential of glass. Meanwhile, the history of designing structural glass façades outside Iran dates to the second half of the twentieth century with a change in approach to glass and the development of technology and related structural systems. Due to the relatively long period of time mentioned above, scientific sources and related research have been developed naturally. (author) In seismic areas, specific calculation methods are required to comply with displacement and resistance requirements, but design criteria are rarely considered in existing standards for earthquake-resistant buildings. Even more attention is paid to frameless glass systems in which restraining members (in other words, frames, cable nets, etc.) are minimized due to metal point connections (e.g., bolts and mechanical connections, or clamps, etc.) is required. (Bedon, Amadio, & Noe, 2019) The aim of this dissertation is to take a closer look at the components of the structural glass façades (SGF) by focusing on the seismic performance of each of these components. In this regard, after reviewing the research and the requirements of the existing regulations in the field of seismic design of SGF, first the types of common structural systems and prominent examples have been examined so that in the first stage the most optimal structural system and glass connection system can be obtained from seismic design point of view. Then, the innovations made to improve the seismic design of the smaller components of this system, such as glass and fittings, are reviewed and finally a comprehensive solution for all the main parts of the SGF is formulated and used in the design of the multiplex cinema-bridge. Systems are selected with the approach that the seismic enhanced details are practical, accessible and without too much complexity. In other words, design requirements for seismic performance evaluation should be performed through relatively simple but challenging structural solutions

پوسته سازه اي شيشه اي , طراحي لرزه اي , نماي شيشه اي بدون فريم

Structural Glass Façade , Seismic Design , Frameless Glass Façade