عنوان پایان‌نامه
مقایسه سیستم های سازه ای در سازه های صنعتی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43365;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1325
- تاریخ دفاع
- ۲۰ دی ۱۳۸۸
- دانشجو
- محسن عالم زاده
- استاد راهنما
- شاهرخ مالک
- چکیده
- در طراحی سازههای صنعتی1 عوامل زیادی موثر می‌باشند که اهمیت هر کدام از آنها با توجه به نوع پروژه تعیین می‌گردد. اما در شرایط معمول، دو عامل هزینه و سرعت اجرا که شاخص‌های اصلی اقتصادی می‌باشند، در کنار معیار‌های بهره‌برداری که در هر پروژه تعریف می‌گردند، استراتژی طراحی را مشخص می‌نمایند. با توجه به موضوع مطرح شده، این پژوهش با هدف بررسی این موارد طرح‌‌ریزی گردیده است. البته موضوعات دیگری از قبیل زیبایی سازه، در دسترس بودن تکنولوژی ساخت، امکان بازیافت مصالح و غیره نیز می‌توانند در ارائه طرح موثر باشند که با توجه به وسعت موضوع، بحثی در مورد آنها صورت نگرفته است. در این پروژه سه سیستم رایج ساخت سازههای صنعتی مورد بررسی و مقایسه قرار داده شده‌اند: 1- سیستم قاب‌های صفحه‌ای متشکل از تیرورق و مهاربندی در امتداد متعامد، 2- سیستم متشکل از خرپا و ستون‌ها در یک امتداد و مهاربندی و خرپاهای صفحه‌ای در امتداد متعامد. 3- سیستم متشکل از خرپاهای فضاکار در سقف و دیواره. در یک تقسیم‌بندی کلی ساختمان‌ها در سه دسته دهانه نسبتاً کوچک (20متری)، متوسط (40متری) و بزرگ (80 متری) قرار داده شده‌اند که در هر دسته دوباره تقسیم‌بندی را بر اساس ارتفاع سازه‌ها صورت داده‌ایم، به طوری که دو تیپ سازه نسبتاً بلند و کوتاه در هر گروه مورد مطالعه قرار داده شده‌اند. جهت بررسی اثر هندسه‌سازه روی نتایج هم شیب سقف را یکبار تند و یکبار اندک در نظر گرفته‌ایم. در آخر نیز دو نوع شرایط آب و هوایی ملایم و شدید را از نظر نیروهای ناشی از بادو برف به عنوان معیار دیگر اثر گذار بر طراحی سازه لحاظ نموده‌ایم. از دستاوردهای این مطالعه نیل به طرح قابل توجیه از لحاظ اقتصادی و تعیین سیستم سازه‌ای مناسب برای شرایط خاص بهره‌برداری می‌باشد. در این راستا وزن اسکلت سازه و حجم بتن شالوده‌ها به عنوان معیار‌های اقتصادی و میزان تغییرمکانهای جانبی2 تحت عنوان بهره‌برداری درنظر گرفته شده‌اند. توجه به این نکته ضروری است که هزینه احداث یک سازه تنها محدود به وزن آهن‌آلات و مصالح مصرفی نمی‌باشد و هزینه‌های ساخت و نصب نیز تاثیر بسزایی در قیمت تمام شده خواهند داشت، که در مطالعه حاضر به تأثیر آن عوامل پرداخته نشده است و می‌تواند در مطالعات آتی مورد بررسی قرار داده شود. با درنظر گرفتن محدوده و خصوصیات سیستم‌ها و مدل‌های مورد مطالعه در این پایان‌نامه و در یک نگاه اجمالی به نتایج حاصل شده، ملاحظه می‌شود که در دهانه‌های کوچک سازههای تیرورقی، در دهانه‌های متوسط سازههای خرپایی و فضاکار و در دهانه‌های بزرگ سازههای فضاکار اقتصادی‌ترین طرح را در ارتباط با عوامل فوق‌الاشاره به دست می‌دهند و در رابطه با بحث‌های بهره‌برداری نیز، سازههای فضاکار کمترین تغییرمکانهای جانبی را نشان می‌دهند. در حالی که این کمیت‌ها در سازههای خرپایی و تیرورقی بررسی شده به ترتیب مقادیری در حدود دو برابر و ده برابر مقادیر متناظر خود را در مقایسه با سیستم‌های فضاکار مورد مطالعه نشان داده‌اند.
- Abstract
- There is a variety of factors involved in designing industrial buildings which are determined on the basis of the type of the project. However, in normal conditions, the cost and time, of construction are considered as the major economic indicators and identify the strategy of design. Yet, there are other factors such as aesthetics, technological feasibility, material recycling, etc. that can affect the process of decision making which have not been taken in to account, in the present work. In this study, three different structural systems that can be used in the design of industrial buildings have been compared: 1- cable frames composed of plate girders. 2- One way truss supported by columns and lateral bracings. 1- 3- Space truss system. The structures have been divided into three categories in relation to their span length, i.e.; relatively small span (20 m), medium span (40 m), and large span (80 m); and in r elation to their height, into two subcategories, i.e.; relatively the high and low heights. In order to analyze the geometric effect of the building on the results, the roof slope has been calculated both on a sharp and a small slope. Finally, two weather conditions have been taken into consideration as the other criteria affecting the design, i.e.; mild and extreme conditions. The objective of the work is to identify an optimal system which is the most economical and the most appropriate for a given condition. Here, the weight of the steel structure and the volume of the R.C. foundation have been considered our economic indicators and the val u e of the drift and as our serviceability indicators. Obviously the cost of construction is not only dependent upon the weight of the material of construction but also the cost of fabrication and erection. The present work does not cover the latter. In an overall look at the results, it can be stated that the most economical design in small, medium-sized, and large spans can be achieved successively by plate girder gable frames, truss, and space frame systems and that the space frame structures have the lowest level of drifts. While these quantities in plate girder and truss systems are successively two-time and seven-time the quantities pertaining to the space frame systems.
