17855

17855

طراحي آسمان‌خراش چندعملكردي با رويكرد مهندسي معماري سازه

كارشناسي ارشد

مهندسي معماري - فناوري

مهر 1396

دكتر محسن وفامهر

معماري و شهرسازي

چكيده افزايش جمعيت، توسعه روزافزون شهرها و نياز براي ايجاد فضاهاي متمركز اداري، تجاري و مسكوني در راستاي عدم گسترش افقي شهرها، احداث ساختمان‌هاي بلند را بيش از پيش ضروري ساخته است. ساختمان‌هاي بلند به دليل ارتفاع زياد، اهميت عملكرد و پيچيدگي در ساخت بيش از ساير ساختمان‌ها مورد توجه قرار مي‌گيرند و باعث شاخص شدن اين بناها در سطح شهر تا سطح جهاني مي‌گردند. همچنين تاثير مسائل سازه‌اي، سيستم‌هاي ساختماني و ساير عوامل و فاكتورها همچون تاسيسات، طراحي شهري، اقتصاد، سياست و ... در طراحي اين‌گونه بناها بسيار بيش از ساختمان‌هاي متداول است. در همين راستا، مفاهيم پايه‌ي سازه‌اي به‌ويژه پايداري در برابر نيروهاي جانبي مانند باد و زلزله، مفاهيم معماري و تاسيساتي به‌ويژه ارتباطات و حمل و نقل عمودي، الزامات بيشتري در طراحي ساختمان‌هاي بلند تحميل مي‌كند. لذا معمار در طراحي ساختمان بلند و در راستاي رسيدن به يك طرح موفق و كم نقص‌تر ابتدا نياز به دانش فراوان در زمينه‌ي سازه و سپس مسائل مرتبط با تاسيسات، شهرسازي، ساخت، اقتصاد، مهندسي ارزش و ... در ساختمان‌هاي بلند را دارد. همچنين با مطالعه و بررسي چالش‌هاي ساخت موجود در ساختمان‌هاي بلند ساخته شده مي‌توان به طرح‌هاي كامل‌تري از ديدگاه معمارانه دست يافت. در اين پژوهش معيارهاي مختلف و تاثيرگذار در طراحي ساختمان‌هاي بلند جمع‌آوري و مورد بررسي و ارزيابي قرارگرفته است؛ و همچنين با بررسي چالش‌هاي موجود در نمونه‌هاي پيشين قصد داريم تا مشكلات موجود در احداث ساختمان‌هاي بلند را كشف و به حداقل برسانيم. به دليل توسعه‌اي بودن نوع تحقيق از نقطه نظر اهداف، ماحصل اين پژوهش طراحي يك آسمان‌خراش چندعملكردي با ارتفاع حدود 440 متر و 90 طبقه مي‌باشد. نسبت ارتفاع به قاعده اين آسمان‌خراش 10 مي‌باشد كه به علت لاغري زياد آن سيستم سازه‌اي به‌كار رفته لوله در لوله و مصالح سازه‌اي آن بتن با مقاومت بالا (HSC) مي‌باشد. همچنين نحوه اجراي ستون‌هاي سيستم سازه‌اي مذكور از نوع ستون‌هاي مركب فولاد و بتن يا مقاطع مدفون در بتن (SRC) مي‌باشد. در نهايت ساير چالش‌هاي پيش‌روي طرح را با توجه به پاسخ‌هاي مناسب نمونه‌هاي ساخته شده برطرف نموده‌ايم. واژه‌هاي كليدي: آسمان‌خراش، ساختمان‌هاي بلند، بارهاي جانبي، چالش‌هاي ساخت، سيستم لوله در لوله، بتن با مقاومت بالا، ستون‌هاي مركب فولاد و بتن

1396/07/11

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract Population increase, urban development and need to create centralized spaces of office, commercial and residential in order to abetment of the horizontal expansion of cities, has necessitated the construction of high-rise buildings more than before. High-rise buildings due to high altitude, the importance of performance and complexity in construction, are considered more than other buildings and makes them tyupical in the city level till global level. Also, the influence of structural factors, construction systems and other factors such as installation, urban design, economics, politics and etc , are more important than small and commonplace buildings. In this regard, the basic structural issues, particularly stability against lateral forces such as wind and earthquake, architectural and construction issues, especially vertical communications and transportation, impose more requirements on the design of high-rise buildings. Therefore, the architect in tall buildings design and in order to achieve a successful and less flawed design, first of all, requires a lot of knowledge about the structure and other issues that related to the installation, urbanization, construction, economy, value engineering and etc , in tall buildings field. Also, by studying the construction challenges in pervious tall buildings, more complete architectural designs can be found. In this research, different and influential criteria for designing tall buildings have been collected and eva​luated; and also by examining the challenges in the previous examples, we plan to discover and minimize the problems in the construction of tall buildings. Due to the developmental nature of the research from the point of the aims, the result of this research is the design of mixed-use skyscraper with a height of 440 meters and 90 floors. The height to norm ratio of this skyscraper is 10, due to its frangibility, structural system is tube in tube system and the structural material is HSC (High Strength Concrete). Also, the implement technique of columns in this structural system that mentioned are the type of steel and concrete compound or SRC (Steel Reinforced Concrete). Ultimately, we’ve addressed other challenges ahead of the project with regard to the proper responses of the constructed prototypes. Keywords: Skyscraper, High-rise Buildings, Lateral Loads, Construction Challenges, Tube in Tube System, High Strength Concrete, Steel Reinforced Concrete