دانلود تحقیق تعریف ساختمان

تعریف ساختمان :
ساختمان : عبارت است از بنائی که بوسیله دیوار از دیگر بناهای همجوار خود ، یک بنای مستقل و مجزا و استواری را تشکیل می دهد و شامل یک یا چند اطاق و یا هر نوع فضای مسقف دیگر می باشد که بمنظور سکونت ، کسب و یا استفاده توأم و یا دیگر مقاصد ساخته شده باشد .

منظور از مستقل بودن داشتن درب ورودی و خروجی مستقل به گذرگاه عمومی و منظور از جدا بودن و داشتن دیوارهای خارجی مشترک یا مستقل است.

هزینه ساختمان : عبارت است از مجموع عملیات اساسی تکمیل بنا تا هنگامی که ساختمان آماده اشتغال و سکونت می گردد این ارقام شامل هزینه نقشه ، تهیه پروانه ساختمان ، و مصالح ساختمان ، وسائل و ابزار کار و کارگر ، حق الزحمه معمار ، هزینه تأسیسات حرارت مرکزی ، روشنائی ، آب و فاضلاب می گردد .

انواع ساختمان :
الف واحد مسکونی : عبارت است از یک ساختمان و یا قسمت مستقلی از یک ساختمان که در آن یک یا چند خانوار سکونت دارند .

ب واحد مسکونی و بازرگانی : ساختمانهائی که قسمتی از ساختمان به کارهای بازرگانی اختصاص یافته و قسمت دیگری از بنا جهت سکونت استفاده می گردد .

پ واحد بازرگانی : ساختمانهائی هستند که مورد استفاده موسسات تجاری قرار دارند ، مانند : تجارتخانه ، بیمه و غیره .

ت واحد صنعتی : ساختمان یا قسمتی از ساختمان می باشد که برای انجام فعالیتهای صنعتی اختصاص یافته است .
ث واحد آموزشی و بهداشتی : ساختمانهائی که جهت انجام فعالیتهای آموزشی و بهداشتی به منظور ارائه یک یا چند خدمت برای عموم بکار گرفته می شود مانند : ساختمان دانشگاهها ، مدارس و بیمارستانها
مصالح عمده ساختمان : منظور نوع مصالح عمده است که در ساختن دیوارها ، سقف و پی ساختمان واحد ساختمانی بکار رفته است مصالحی که در رو کار ساختمان به کار رفته جزء مصالح عمده به حساب می آید .

ساختمانهای اسکلت فلزی:
احداث ساختمان بمنظور رفع احتیاج انسانها صورت گرفته و مهندسین ، معماران مسئولیت تهیه اشکال و اجراء مناسب بنا را برعهده دارند ، محور اصلی مسئولیت عبارت است از الف ) ایمنی ب ) زیبائی ج) اقتصاد.

با توجه به اینکه ساختمان های احداثی در کشور ما اکثرا" بصورت فلزی یا بتنی بوده و ساختمانهای بنایی غیر مسلح با محدودیت خاص طبق آئین نامه 2800 زلزله ایران ساخته میشود .

آشنایی با مزایا و معایب ساختمانها می تواند درتصمیم گیری مالکین ، مهندسین نقش اساسی داشته باشد .

که در این تحقیق ما به بررسی مزایا و معایب ساختمانهای اسکلت فلزی می پردازیم:

مزایا و معایب ساختمانهای فلزی

مزایا ی ساختمان فلزی :
1- مقاومت زیاد :
مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است ، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ، ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند ، حائز اهمیت فراوان میباشد .

2- خواص یکنواخت :
فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود ، یکنواخت بودن خواص آن میتوان اطمینان کرد و خواص ان بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تاثیر قرار نمی گیرد ، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو یی در مصرف مصالح را باعث میشود .

3- دوام :
دوام فولاد بسیار خوب است ، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها دقت گردد .

برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود .

4- خواص ارتجاعی :
خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد .

فولاد تا تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی مینماید .

مثلآ ممان اینرسی یک مقطع فولادی را میتوان با اطمینان در محاسبه وارد نمود .

حال اینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد .

5- شکل پذیری :
از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری ان است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید ،در حالیکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف اند.

یکی از عواملی که در هنگام خرابی ،عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی وخطرات ان جلوگیری میکند.

6- پیوستگی مصالح :
قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن می باشد و ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد میگردد ، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید ، قابل کنترل نبوده و احتمالا" ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود .


7- مقاومت متعادل مصالح :
مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار است .در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری ، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انها کوچک است ، در بارهای پیش بینی شده ،تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از ان قرار میگیرند .

در ساختمانهای بتنی مسلح مقاومت بتن در فشار خوب ، ولی در کشش و یا برش کم است.

پس در صورتی که مناطقی احتمالآتحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی مینماید.

8- انفجار :
در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده ، از قطعات پرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود .

نیروی تخریبی انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار میشود ، ولی ساختمان کلا" ویران نخواهد گردید .

در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعث ویرانی ساختمان خواهد شد .

9- تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی :
اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر محاسبات اشتباه ، تغییر مقررات و ضوابط ، اجراء و ....

میتوان با جوش یا پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید ، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد .

10- شرائط آسان ساخت و نصب :
تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت ، شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء است .

11- سرعت نصب : سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد .

12- پرت مصالح : با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات ، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است .

13- وزن کم : ‌میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین 245 تا 390 کیلوگرم بر مترمربع و یا بین 80 تا 128 کیلوگرم بر مترمکعب تخکین زد ، درحالی که در ساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین 480 تا 780 کیلوگرم برمترمربع یا 160 تا 250 کیلوگرم برمترمکعب می باشد .

14- اشغال فضا :‌ در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ، ستون و تیرهای ساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی میباشد ، سطح اشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد میشود .

15- ضریب نیروی لرزه ای : حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزاء ساختمان میشود ، بعبارت دیگر ساختمان برروی زمینی که بصورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است ، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند .

در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد ، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قابهای فلزی است .

تجربه نشان میدهد که خسارت وارده برساختمانهای کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند ، زیاد است .

درحالیکه در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر ، آنهائی که در زمینهائی نرم ساخته شده اند ، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند .

بعبارت دیگر در زمینهای نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتا" بزرگ است ، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک ، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتر دارند .

عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله ، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است .

معایب ساختمانهای فلزی : 1- ضعف در دمای زیاد : مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما نقصان می یابد .

اگر دکای اسکلت فلزی از 500 تا 600 درجه سانتی گراد برسد ، تعادل ساختمان به خطر می افتد .

2- خوردگی و فساد فلز در مقابل عوامل خارجی : قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در مقابل عوامل جوی خورده شده و از ابعاد آن کاسته میشود و مخارج نگهداری و محافظت زیاد است .

3- تمایل قطعات فشاری به کمانش : با توجه به اینکه قطعات فلزی زیاد و ابعاد مصرفی معمولا" کوچک است ، تمایل به کمانش در این قطعات یک نقطه ضعف بحساب می رسد .

4- جوش نامناسب : در ساختمانهای فلری اتصال قطعات به همدیگر با جوش ، پرچ ، پیچ صورت میگیرد .

استفاده از پیچ و مهره وتهیه ، ساخت قطعات در کارخانجات اقتصادی ترین ، فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمانهای متداول چنین امکاناتی مهیا نیست .

اتصال با جوش بعلت عدم مهارت جوشکاران ، استفاده از ماشین آلات قدیمی ، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر ، گران بودن هزینه آزمایش جوش و ......

برزگترین ضعف میباشد .

تجربه ثابت کرده است که سوله های ساخته شده در کارخانجات درصورت رعایت مشخصات فنی و استاندارد ، این عیب را نداشته و دارای مقاومت سازه ایی بهتر در برابر بارهای وارده و نیروی زلزله است .

شبکه وسیع سازه ای از فضاهای ازاد بدون ستون تامین گردید سازه نمایان و اشکار این ساختمان کاملا" با نظریات کارفرما برای یک حضور بصری قوی ، گرایش به فن اوری جدید را مورد تاکید قرار می دهد 0 طراح با ایجاد سازه ای که با تاکید بسیار بیان کننده عملکرد سازه ای طرح در بخش خارجی ساختمان می باشد، در تضاد با فضای خشک و بی روح اطراف ، وجود چنین مرکز تحقیقاتی را در اطراف پرینستون به خوبی مشخص می کند ، بدین ترتیب به نیاز کارفرما پاسخ داده است0 ( بروکز و گرچ،1990) ( تصاویر 2-3تا5-3) 0 ایده ای اصلی طرح استفاده از یک ستون فقرات مرکزی به عرض 5/29 فوت (9متر) و ایجاد مجموعه ای از سازه های 000 شکل با نمای شیشه ای می باشد0 سیستم های تاسیساتی ساختمان به طور مستقیم مرکزی ساختمان و قابهای معلقی که از سازه اصلی ساختمان اویزان هستند، قرار گرفته اند0 دو طرف این ستون فقرات ارتباط مرکزی ساختمان را تامین می کند دو فضای بزرگ یک طبقه به ابعاد 74*236 فوت (5/22*72متر) قرار گرفته اند که برای انجام تحقیقات مورد نظر به کار می روند برای ایجاد انعطاف پذیری لازم در بخشهای تحقیقاتی از یک سازه کابلی خاص ( با اعضای کششی فولادی باریک ویژه ) با زیبایی های بصری که دهانه های سقف را می پوشاند و فضاهای وسیع و عریضی را در بین ستونها فراهم می کند ، استفاده شده است در سازه اصلی یک قاب فولادی مستطیل شکل به عرض 6/24 فوت ( 5/7متر ) که به عنوان پایه ای برای تیر 000 شکل لوله ای بلند به طول 49 فوت (15متر) عمل می کند، استفاده شدده است 0 این سیستم تکیه گاه عمودی اصلی برای کل ساختمان می باشد0 اصلی سطح پل یک تیر فولادی جعبه ای با مقطع شش ضلعی است که به کابل های مهاری متصل شده است0 سطح پل که دارای سه خط ماشین رو در هر طرف می باشد در طرفین این تیر اصلی می باشد به صورت طره ای اجرا شده است( فرامپتون و دیگران ،1993) در حقیقت مجموعه طراحی شده به وسیله بهنیش برای المپیک شامل استادیوم ، یک سالن ورزشی ( با ظرفیت 1400 نفر برای ژیمناستیک ، هندبال ، بسکتبال و دیگر فعالیتهای داخلی سالن) و یک سالن شنا ( با ظرفیت 8000نفر برای شنا و شیرجه ) است 0 تمامی این فعالیتها در زیرزمین قرار داده شده است0 فعالیتهای خدماتی و پشتیبانی در زیر زمین و در زیر جایگاهها قرار گرفته اند0 سقف های کابلی یک بخش مرکزی برای مسابقات و یک فضای وسیع برای سایبان در محوطه را فراهم می سازد 0 با مساحت 800 800فوت مربع ( 74000متر مربع ) ، یکی از بزرگترین سازه های کشتی در جهان در زمان ساخت خود به شمار می اید 0 طراحی و اجرای این سقف ، پیشرفت مهم و قابل توجهی در توسعه و گسترش سازه های کششی که برای اولین بار در کتاب فرای اوتو مطرح گردیده بود ، محسوب می شد(اوتو ، 1954)0 این ساختمان دارای