آموزش طراحی طاق ها با استفاده از مدل های فیزیکی

طاق ها (arches) یکی از مهم ترین المان های سازه ای در ساختمان های بنایی و  تاریخی هستند که مسئولیت انتقال نیروهای ثقلی را به ستون ها و یا فونداسیون بر عهده دارند. با آشنایی مهندسین باستانی با طاق ها، پیشرفت شگرفی در نوع سازه هایی که بشر قادر به ساخت آنها بود، رخ داد. با استفاده از این المان ها، می توان دهانه های بیشتر را با مصالح کمتر و تامین فضای مناسب تر طراحی و اجرا نمود. علی رغم سادگی ظاهری در طراحی چنین المان هایی، این سازه ها از پیچیدگی های قابل ملاحظه ای حتی برای مهندسین امروزی نیز برخوردار است. نکته بسیار مهم در زمینه طاق ها توجه به هندسه آنهاست. در طراحی آنها از ظرفیت کششی مصالح بطور کامل صرف نظر می شود و لذا المان هایی کاملاً در فشار باید طراحی شوند.

بنابراین در ویدیویی که در ادامه آمده است، گروه Engineering Models از دانشگاه Waterloo به توضیح یکی از روش های قدیمی مورد استفاده در این زمینه پرداخته است.

پیش بینی ظرفیت فشاری دیوارهای مصالح بنایی با استفاده از روش شبکه عصبی (Artificial Neural Network-ANN)

مقاومت فشاری دیوارهای بنایی به عوامل متعددی وابسته است که پیش بینی آن را حتی در حال حاضر به یکی از چالش های پیش روی مهندسین تبدیل کرده است. از جمله این عوامل می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• مقاومت فشاری آجر (Masonry Unit)
• مقاومت فشاری ملات
• نسبت ابعادی دیوار
• حجم نسبی درزهای افقی (Bed Joints)
• حجم نسبی آجر

روش های مدلسازی غیرخطی سازه های بنایی (Masonry Structures)

درصد قابل توجهی از ساختمان های موجود از نوع ساختمان های بنایی می باشند. علاوه بر این بخش اعظم سازه های تاریخی نیز دارای همین سیستم سازه ای می باشند. این مساله اهمیت بالای شناخت رفتار صحیح این قبیل سازه ها را نشان می دهد. مطالعات آزمایشگاهی انجام شده نشان داده است که رفتار این نوع سازه ها از پیچیدگی های بسیاری در مقایسه با مصالح مدرن تری چون فولاد و بتن برخوردار است.

مقاوم سازی دیوارهای بنایی با استفاده از ژاکت های بتنی

تجربه زلزله های گذشته نشان داده است که ساختمان های بنایی غیرمسلّح، علی رغم برخورداری از سختی مناسب، رفتار چندان قابل قبولی در مقابل بارهای جانبی ندارند. این در حالی است که سازه هایی از این دست عملکرد بسیار خوبی در مقابل بارهای ثقلی از خود نشان می دهند.

از آنجایی که درصد زیادی از ساختمان های قدیمی موجود از این نوع می باشند، لذا توسعه روش های مقاوم سازی موثر و در عین حال کارا از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشند.

در این مطلب به معرفی یکی از روش های متداول در این زمینه، یعنی استفاده از ژاکت های بتنی پرداخته ایم.