دانلود تحقیق برج‌های دو قلوی پتروناس

مقدمه : برج‌ های دو قلوی پتروناس در کوالالامپور، یکی از شاخص‌ترین نمونه‌های آسمان‌ خراش‌ ها در عصر حاضر به‌شمار می‌روند که طی سالهای 1992 تا 1998، در مرکز ناحیه اقتصادی شهر توسط معمار مشهور، "سزار پلی"طراحی و ساخته شده‌اند.

این برج‌ها که به‌عنوان یک نشانه شهری، سمبل معماری معاصر مالزی نیز به شمار می‌روند و از جمله طرح‌های شاخص در زمینه استفاده از تکنولوژی هستند، جایزه معماری آقاخان را در سال 2004 نصیب خود نموده‌اند.برج‌های پتروناس که سازه‌های شگفت‌آور و عظیمی از شیشه و آهن هستند، با 88 طبقه و مناره‌هایی به بلندی 30 متر، تجسمی عینی از رویاهای " سزار پلی" می‌باشند.

کاربرد 26 هزار تن آهن در اسکلت فلزی این برج‌ ها، دو نمونه بی‌‌نظیر از بزرگ‌ترین سازه‌های فلزی تاریخ را به نمایش گذاشته است.

پی‌ریزی برجهای پتروناس به ‌صورت گسترده، در مساحتی بیش از 5/1 هکتار و حجمی معادل 70 هزار تن بتن، که 3 روز متوالی، 24 ساعته ادامه داشت، بزرگ‌ترین پیریزی یکبارهای میباشد که تا به آن تاریخ انجام گرفته است.

اما این پی عظیم، به تنهایی قادر به تامین مقاومت ساختمان در طول یک زلزله عظیم نخواهد بود.

ازاین‌رو در برج‌های دوقلوی پتروناس 14 دمپر (Damper) نصب شده است.

این وسیله که در خرپاهای مورب سازه فلزی نصب می‌گردد، لرزش ساختمان را در طول زلزله کاهش می‌دهد و درست مانند یک کمک‌فنر اتومبیل عمل می‌کند.

یک آسمان‌خراش با دمپر می‌تواند 3 برابر یک آسمان‌خراش معمولی، انرژی تولید شده توسط زلزله را جذب کند.

هرچه زلزله طولانی‌تر باشد، دمپر می‌تواند موثرتر باشد و با هر موج زلزله، انرژی بیشتری جذب کند.هنگام برخورد باد با یک برج، ساختمان مانند بادبان قایق عمل می‌کند.

برای این‌که ساختمان بتواند نیروی باد را تحمل کند، باید به قدری انعطاف‌پذیر باشد که بتواند مقداری از نیروی باد را جذب کند و در عین حال به اندازه کافی مستحکم باشد تا آسیبی نبیند.

برج‌های دوقلو با ارتفاع تقریبی 460 متر، بگونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند بادهای ویران‌کننده‌ای را که در فصل تایفون می‌وزند، تحمل کنند.

این تندبادها که به سرعتی بالای 140 کیلومتر در ساعت نیز می‌رسند، طراحی هرنوع آسمان‌خراشی را در این منطقه با مشکلات متعدد مواجه می‌کند.

سزار پلی دارای دیدگاهی بود که به رفع این مشکل کمک می‌‌کرد: ما پیشنهاد کرده‌‌ایم بین دو برج در طبقات 41 و 42 یک پل ارتباطی باشد، این پل با تکیه‌گاه‌های خود، دروازه‌ای به سوی آسمان میسازد.

اما دیدگاه معماری پلی با شرایط فیزیکی برج‌ها مغایرت پیدا کرد؛ زیرا می‌بایست خود را با حرکت‌‌های مختلف هر کدام از دو برج مطابقت دهد که در این حالت انعطاف‌پذیری مستقل هر برج، به علت اتصال به یک پل مشترک، عملا غیرممکن می‌گردد.

خطر واقعی زمانی است که بادهای چرخان همزمان از زوایای مختلف به برج‌های دوقلو برخورد کنند و برج‌ها در جهات مختلف خم شوند، در این هنگام، این پل 900 تنی جدا خواهد شد و از ارتفاع 182 متری به پیادهرو شلوغ پایین سقوط خواهد کرد.

برای حل این مشکل خاص طراحی، مهندسین وسیله‌ای را از فنآوری زلزله قرض گرفتند (دمپر) .

در حقیقت دوپایه استوانه‌ای پل که 35 متر طول و هرکدام 60 تن وزن دارند، دمپرهای عظیمی هستند که در هنگام خم شدن و تکان خوردن هر ساختمان کشیده شده و به جای خود باز می‌گردند.

برای پیشگیری از شکسته شدن پل، هنگام خم شدن برجها در جهات مختلف، پایه‌های تکیه‌گاه، به جای اتصال مستقیم به پل و برجها، به صفحه‌هایی گردان وصل می‌شوند که میتوانند حداقل 45 درجه در هر جهت بچرخند.

به این ترتیب پایه‌های دمپر، چرخش و پیچش را جذب می‌کنند، در حالی‌که سیستم تکیه‌گاه داخلی پل بدون حرکت باقی می‌ماند.

برج های دوقلوی پتروناس مالزی در کووالامپور با هزینه ای بالغ بر 1.6 میلیار دلار و با ارتفاع 1483 فوت (452متر) در 88 طبقه ، توسط گورنتون تاماستی و رانهیل برسکوتو طراحی و ساخته شد.

مصالح ساختمانی آن فولاد بتن و کلا کامپوزیت می باشد .

نمای ساختمان آلومونیوم و فولاد زنگ نزن است .

تا سال 1998 برج های بلند دنیا همیشه در آمریکا ساخته می شد ولی در آن سال این رکورد توسط برجهای پتروناس شکسته شد و راه را برای برجهای آسیایی باز کرد ، این برجها حدود 33 فوت از برج سیرز بلندتر است ، البته بالاترین فضای مسکونی در برج سیرز هنوز 200 فوت بالاتر از بالاترین طبقه برج های پتروناس می باشد.برجهای پتروناس ترکیبی از شکوفایی اقتصادی و معماری مذهبی می باشد.که شامل زیربنایی به مساحت 8000 میلیون فوت مربع ، جهت مغازه ها و تسهیلات سرگرمی و پارکینگی با 4500 اتوموبیل ظرفیت و موزه نفت و تالار سمفونی و مسجد و مرکز کنفرانسهای چندرسانه ای می باشد .

هر طبقه یک ستاره هشت ضلعی را تشکیل می دهد ،که الهام گرفته از طرح های اسلامی سنتی مالزی است که نماد اتحاد هماهنگی عقلانیت و پایداری می باشد .

برج شماره 1 در اختیار شرکت نفتی پتروناس مالزی و برج شماره 2 در اختیار شرکت های دیگر است .

مجموعا 36910 تن فولاد در ساخت برجها بکار رفته .

آسانسورهای برج بصورت دوتایی در هر مجموعه 29 عدد است ، بطوری که می توان در 90 ثانیه به نوک هر برج رسید .

روی هم هردو برج 32000 پنجره دارند که شستن هر برج حدود یک ماه طول میکشد.پتروناس از سیستم کامپوزیت ستونهای پیرامونی و هسته داخلی استفاده می کند .

قابهای سازه ای برای 452 متر (1483 فوت) ارتفاع برج پتروناس ازستونهای غول پیکری که از آنها به نام مگاستون نام برده شده با بتنی به مقاومت 80 مگاپاسکال به همراه تیرهایی که مانند حلقه ستونها را در بر می گیرند به همراه هسته بتنی با مقاومت بالا تشکیل شده است.

هسته و قاب ها به همراه هم سختی جانبی کافی برای یک ساختمان بلند این چنینی را فراهم می کند .

این سیستم چون قبلا در هیچ ساختمان بلند دیگری استفاده نشده فضای بدون ستون داخلی را ایجاد می کند .

دلیل استفاده از بتن در ساخت این ساختمان ها را می توان اینگونه بیان کرد که ، در مالزی اکثرا پیمانکاران محلی در کار کردن با بتن بسیار واردتر از کارکردن با فولاد هستند ، همچنین بتن پایداری بهتری در برابر تعدیل نوسانات ناشی از باد دارد و کمترین لرزشها را ایجاد می کند.ابعاد هسته داخلی 75 در 75 فوت است .

برجهای دوقلوی پتروناس در طبقات 41و 42 توسط یک پل هوایی (SKYBRIDGE) 58.4 متری به هم متصل شده اند .

شاید یکی از بزرگترین مشکلات در ساخت برجها نیز همین پل هوایی بود که باید روی زمین ساخته می شد و به محل خود ، بالا کشیده شده و نصب می شد و پس از انتقال باید در محل خود نصب می شد.

این پل ارتباط دو ساختمان را با هم فراهم می کند ، البته مشکل دیگر نوسانات ناشی از ساختمان ها است که باید در طراحی پل در نظر گرفته می شد.

فونداسیون برجها با ضخامت 4.5 متر شامل 13200 مترمکعب بتن مسلح با مقاومت 60 مگاپاسکال به همراه 104 شمع با ارتفاع های متغییر 60 تا 115 متر می باشد.اما این پی عظیم، به تنهایی قادر به تامین مقاومت ساختمان در طول یک زلزله عظیم نخواهد بود.

این وسیله که در خرپاهای مورب سازه فلزی نصب می‌‌گردد، لرزش ساختمان را در طول زلزله کاهش می‌‌دهد و درست مانند یک کمک‌فنر اتومبیل عمل می‌کند.

یک آسمان‌خراش با دمپر می‌‌تواند 3 برابر یک آسمان‌‌خراش معمولی، انرژی تولید شده توسط زلزله را جذب کند.

هرچه زلزله طولانی‌تر باشد، دمپر می‌‌تواند موثرتر باشد و با هر موج زلزله، انرژی بیشتری جذب کند اما این پی عظیم، به تنهایی قادر به تامین مقاومت ساختمان در طول یک زلزله عظیم نخواهد بود.

هرچه زلزله طولانی‌تر باشد، دمپر می‌‌تواند موثرتر باشد و با هر موج زلزله، انرژی بیشتری جذب کند.

هنگام برخورد باد با یک برج، ساختمان مانند بادبان قایق عمل می‌‌کند.

برای این‌که ساختمان بتواند نیروی باد را تحمل کند، باید به قدری انعطاف‌‌پذیر باشد که بتواند مقداری از نیروی باد را جذب کند و در عین حال به اندازه کافی مستحکم باشد تا آسیبی نبیند.

برج‌‌های دوقلو با ارتفاع تقریبی 460 متر، بگونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند بادهای ویران‌کننده‌ای را که در فصل تایفون می‌وزند، تحمل کنند.

این تندبادها که به سرعتی بالای 140 کیلومتر در ساعت نیز می‌‌رسند، طراحی هرنوع آسمان‌‌خراشی را در این منطقه با مشکلات متعدد مواجه می‌‌کند.

سزار پلی دارای دیدگاهی بود که به رفع این مشکل کمک می‌‌کرد: "ما پیشنهاد کرده‌ایم بین دو برج (در طبقات 41 و 42) یک پل ارتباطی باشد، این پل با تکیه‌گاه‌های خود، دروازه‌ای به سوی آسمان می‌‌سازد." اما دیدگاه معماری پلی با شرایط فیزیکی برج‌ها مغایرت پیدا کرد؛ زیرا می‌بایست خود را با حرکت‌‌های مختلف هر کدام از دو برج مطابقت دهد که در این حالت انعطاف‌‌پذیری مستقل هر برج، به علت اتصال به یک پل مشترک، عملا غیرممکن می‌گردد.

خطر واقعی زمانی است که بادهای چرخان همزمان از زوایای مختلف به برج‌های دوقلو برخورد کنند و برج‌ها در جهات مختلف خم شوند، در این هنگام، این پل 900 تنی جدا خواهد شد و از ارتفاع 182 متری به پیاده‌رو شلوغ پایین سقوط خواهد کرد.

برای حل این مشکل خاص طراحی، مهندسین وسیله‌‌ای را از فن‌آوری زلزله قرض گرفتند، "دمپر".

در حقیقت دوپایه استوانه‌‌ای پل که 35 متر طول و هرکدام 60 تن وزن دارند، دمپرهای عظیمی هستند که در هنگام خم شدن و تکان خوردن هر ساختمان کشیده شده و به جای خود باز می‌گردند.

برای پیشگیری از شکسته شدن پل، هنگام خم شدن برج‌ها در جهات مختلف، پایه‌های تکیه‌گاه، به جای اتصال مستقیم به پل و برج‌ها، به صفحه‌هایی گردان وصل می‌شوند که می‌توانند حداقل 45 درجه در هر جهت بچرخند.

به این ترتیب پایه‌‌های دمپر، چرخش و پیچش را جذب می‌‌کنند، در حالی‌که سیستم تکیه‌‌گاه داخلی پل بدون حرکت باقی می‌‌ماند.

شرکت پتروناس و شماری از شرکت های وابسته در برج اول سکونت دارند.

شرکت هایی از قبیل بوئینگ، IBM، بلومبرگ، مایکروسافت، مکنزی، الجزیره انگلستان و...

در برج دوم حضوری فعال و چشمگیر دارند.

از دیگر نقاط برجسته و جالب این برج ها می توان به یک پل معلق اشاره کرد که توسط شرکت مهندسی کوک دانگ بین طبقات چهل و یکم و چهل و دوم برج ها ساخته شده است.

این پل در ارتفاع ۱۷۰ متری از سطح زمین و به طول ۵۸متر ساخته شده است.

بازدیدکنندگان این برج ها می توانند برای رفتن به طبقات بالاتر در این منطقه آسانسور را عوض کنند.

عبور از این پل برای تمام بازدیدکنندگان تا سقف ۱۴۰۰ نفر آزاد است و در بیشتر موارد این تعداد تا قبل ازظهر از پل عبور کرده و از نمای زیبای شهر دیدن می کنند.

این پل فقط در روزهای دوشنبه بسته است.

این پل هوایی علاوه بر داشتن حالت تفریحی به عنوان ابزاری امنیتی هم به شمار می رود و مردم می توانند در مواقع آتش سوزی و یا سایر موارد اورژانسی در یک برج با عبور از پل مربوطه خود را به برج دیگر برسانند.

هرچند اتفاقی که در سپتامبر ۲۰۰۱ افتاد نشان داد این پل در مواقعی که هر دو برج در معرض خطر هستند و باید به طور همزمان تخلیه شوند هیچ کارآیی نخواهد داشت و ظرفیت پلکان های معمولی و اضطراری نیز در زمان وقوع چنین حادثه ای کافی نیستند.

در این سال شایعه حضور یک بمب در یکی از برج ها منجر به تجدیدنظر و بحث جدی در مورد امنیت این برج ها شد.

در سال ۲۰۰۵ سیستم آسانسورها در این دو برج دچار تغییر و تحول شد.

البته این پل از ابتدا در طرح اصلی وجود نداشت.

وقتی طی ساخت یکی از این برج ها یک تغییر و انحراف بسیار کوچک رخ داد، تنها راه حل ممکن برای این مسئله ساخت این پل هوایی عظیم بود که توسط یک شرکت کره ای ساخته شد.

آسانسورهای این برج ها دارای سیستم بسیار پیشرفته ای هستند.

قسمت اصلی آسانسورها در مرکز هر برج قرار گرفته است.

تمامی آسانسورها دو طبقه هستند.

آسانسور پایینی افراد را به طبقات فرد و آسانسورهای بالایی افراد را به طبقات زوج هدایت می کند.

برای رفتن به طبقات فرد از طبقه اول افراد باید از پله برقی های تعیین شده ای استفاده کنند تا به طبقه بالایی آسانسورهای دو طبقه برسند.

برای حمل و نقل آسان تر و خالی از اشکال مردم در این برج های ۸۸ طبقه از سه گونه آسانسور مختلف استفاده شده که موارد ایمنی در آن به خوبی رعایت شده است.

به این ترتیب اگر یکی از آسانسورها در بین طبقات دچار مشکل شود، می توان از آسانسورهای همجوار استفاده کرد و مردم به آسانسور مجاور منتقل شوند.

از دیگر نکات قابل توجه در مورد این برج ها می توان به استفاده از ۳۶۹۱۰ تن فولاد در ساخت آنها اشاره کرد.

این رقم وقتی عجیب تر به نظر می رسد که بدانید میزان آن بیش از وزن ۳ هزار فیل است.

این برج ها دارای ۳۲ هزار پنجره هستند و مدت زمان مورد نیاز برای تمیز کردن شیشه های این برج یک ماه کامل است.

با وجود تمام بلندی و بزرگی این برج ها رفتن از پارکینگ به بالاترین نقطه هر برج فقط نود ثانیه طول می کشد.

.نتیجه گیری : تا سال ۱۹۸۸ بلندترین ساختمان ها و آسمان خراش های جهان همیشه در ایالات متحده آمریکا قرار داشتند ولی در ۱۲ آوریل این سال، برج های دوقلوی ۴۵۲ متری پتروناس واقع در کوآلالامپور پایتخت مالزی با گذر از برج سیرز در شیکاگو تبدیل به بلندترین ساختمان جهان در قرن بیستم شد.

تعیین ارتفاع این برج کشمکش و مجادله های فراوانی را به همراه داشت زیرا بالاترین طبقه مسکونی در برج سیرز، ۶۰ متر از آخرین طبقه مسکونی برج پتروناس بلندتر بود و بلندتر بودن این برج به مناره و آنتن های آن مربوط می شد (مناره ها هیچ طبقه مسکونی را در برنمی گرفتند) ولی سرانجام ارتفاع این برج ها تایید شد و به ثبت رسید.

برج های پتروناس طی سال های ۱۹۹۵ تا ۱۹۹۸ در ۸۸ طبقه تحت نظارت یک معمار آرژانتینی به نام «سزار پلی» در زمینی که سابق بر این پیست اتومبیلرانی بود، طراحی و ساخته شد.

این برج ها ترکیبی بی همتا و بی نظیر از جنبه های مذهبی و اقتصادی است.

برج های ۶/۱ میلیارد دلاری پتروناس مشتمل بر یک فروشگاه بزرگ ۲۴هزار متری همراه با امکانات تفریحی مختلف، پارکینگی با گنجایش بیش از ۴۵۰۰ اتومبیل، موزه نفت، خانه ارکستر فیلارمونیک مالزی، یک مسجد و ساکن کنفرانس چند رسانه ای است که شکوه و عظمت آن را بیش از پیش نمایان می سازد.

هر طبقه این برج ها دارای طرح ستاره هشت گوشه است که این طرح برگرفته از هنر و سنت اسلامی مالزی است.

در یک اقدام بی سابقه برای ساخت این برج ها از دو شرکت ساختمانی مختلف دعوت به کار شد و این شرکت ها برای ساخت برج ها با یکدیگر به رقابت پرداختند و سرانجام سازندگان برج دوم که شرکتی از کره جنوبی بود برنده شدند.

به دلیل فقدان فولاد در کشور مالزی و هزینه بالای واردات آن سعی شد در ساخت این برج ها از بتون آرمه بیشتری استفاده شود.

نمای ظاهری ساختمان ترکیبی از فولاد و شیشه است و طراحی آن با دربرداشتن مضامین و درون مایه های هنر اسلامی بازتاب و انعکاسی از حضور دین اسلام در کشور مالزی است.

شالوده و پی ۱۲۰ متری این برج ها با استفاده وسیع از بتون آرمه باعث قرارگرفتن آنها روی عمیق ترین پی ساخت های جهان شده است و به همین دلیل هم در برابر تکان های زلزله بسیار مقاوم است، هرچند وزن سنگین تری نسبت به سایر ساختمان ها دارد.

طرح مسئله : سازه های بکار رفته در برج‌های پتروناس چیست ؟

برج‌های پتروناس که سازه‌های شگفت‌آور و عظیمی از شیشه و آهن هستند چه مصالحی در این برجها بکارفته و بتن های آن با چه حجمی و طی چه مدت یکبار ریخته شده است ؟

کاربرد 26 هزار تن آهن در اسکلت فلزی این برج‌ها، دو نمونه بی‌‌نظیر از بزرگ‌ترین سازه‌های فلزی تاریخ را به نمایش گذاشته است.

چه چیزی در این برجها باعث کاهش زلزله می شود ؟

پی عظیم، به تنهایی قادر به تامین مقاومت ساختمان در طول یک زلزله عظیم نخواهد بود.