مقالات علمی

بررسی بار­های وارد بر نماهای شیشه ای اسپایدر

| زمان مطالعه: دقیقه

در طراحی نماهای شیشه ای اسپایدر و دیگر سیستم های نمای شیشه اولین قدم، محاسبه بار های وارد بر سازه است. در مرحله بعد با توجه به شرایط بارگذاری به انجام تحلیل و محاسبات می پردازیم. بارگذاری وارد بر سازه اسپایدر به چهار دسته تقسیم می شوند؛ وزن سازه، بار های محیطی (باد،زلزله و برف)، بار ناشی از تغییرات دمایی محیط و وزن تجهیزات نگه دارنده.

 

بار مرده در نمای شیشه ای اسپایدر

بار های مرده شامل وزن شیشه و تجهیزات نگه دارنده آن می باشند. وزن تجهیزات نگهدارند بعد از تعیین نوع، ضخامت و وزن شیشه مشخص می شود؛ بنابراین ابتدا یک تخمین کلی براساس تجربه های کاری قبلی زده می شود و سپس با استفاده از تحلیل ها، ابعاد تجهیزات نگه دارنده تعیین می شوند. پس از تخمین ابعاد و نوع سازه نگه دارنده، نیروی خمشی ناشی از موقعیت قرارگیری شیشه و سازه نگهدارنده محاسبه می شود.

 

تاثیر بار باد بر نماهای شیشه ای اسپایدر

بار باد یکی از بار های محیطی وارد بر سیستم اسپایدر می باشد. درک حالت های مختلف بارگذاری باد یکی از مهم ترین مشکلات در طراحی سیستم اسپایدر است. ایجاد کوچکترین تغییر در بارگذاری متقارن بار بر روی این چنین سطحی در محیط شهری که موانع مختلفی بر سر مسیر حرکت باد وجود دارد، می تواند باعث ایجاد مشکلات جدی شود. در اثر فشار باد، فشار های منفی و مثبت معمولاً در کناره های ساختمان ایجاد می شود. توصیه می شود که بار های جانبی وارد به سازه و ترکیب آن با بار های عمودی حتماً در محاسبات تحلیل ها مد نظر قرار گیرد. به بیان دیگر هنگامی که فشار داخلی و بیرونی باد (منفی و مثبت) برسازه وارد می شود، فشار جانبی ناشی از باد نیز با بار های بیان شده ترکیب می شود. بنابراین در محاسبات بارگذاری باد، تحلیل اندرکنش  ضروریست.

 

تاثیر بار باد بر سازه اسپایدر

 

تاثیر بار برف بر نمای شیشه ای اسپایدر

بار برف یکی دیگر از بارمحیطی وارد بر سازه اسپایدر است. بار برف بر روی قسمت فوقانی سیستم و سقف وارد می شود. این بار بصورت یکنواخت در قسمت فوقانی وارد می شود. ترکیب بار های جانبی (مانند زلزله و باد) با بار های حداکثر همواره باعث ایجاد دریف (تغییر مکان جانبی دو طبقه نسبت به هم) در سازه می شود. البته به دلیل کم بودن اثر بار برف، دریف در سقف ناشی از بار برف مقدار ناچیزی می باشد. با این وجود در مناطق سردسیر تجمع بار برف در قسمت بالایی نما شیشه، می تواند بار یکنواخت زیادی را ایجاد کند، بنابراین این حالت بارگذاری باید در ترکیب بار ها اضافه شود.

 

بار ناشی از تغییرات دمایی در نمای اسپایدر

نیرو های ناشی از تغییرات دمایی محیط باعث ایجاد تنش در قسمت های مختلف اعضا سازه ی سیستم اسپایدر می شوند. گرمای زیاد در تابستان و سرما در فصل زمستان باعث ایجاد تنش در سازه و کاهش کشش در المان های پیش تنیده می شود. تنش های ناشی از تغییرات دما باید به عنوان یک فاکتور مهم در بارگذاری وارد بر سیستم اسپایدر در نظرگرفته شود. بنابراین به دلیل انبساط و انقباض در نما، استفاده از اتصالات مفصلی در سازه ضروری می باشد.

 

تاثیر بار زلزله بر سازه اسپایدر

باز زلزله یکی از مهمترین بار های وارده به سازه اسپایدر می باشد. در طراحی سازه برای بار زلزله باید طیف طرح منطقه، نوع رفتار سازه در برابر زلرله (با توجه به نوع مصالح بکار رفته)، ارتفاع و اهمیت سازه  مورد بررسی قرار می گیرد، قابل ذکر است که از میان بار باد و بار زلزله هر کدام که نیروی بیشتری به سازه اعمال می کنند به عنوان بار اصلی در ترکیب بار اضافه می شوند. می توان برای کاهش اثر زلزله در نماهای شیشه ای اسپایدر از یک سری میراگر که انرژی زلزله را جذب می کنند، در محل اتصالات استفاده کرد.

 

 

نمونه ای از اتصالات اسپایدر مقاوم در برابر زلزله

 

 

مراجع

[1]. Rice, P. & Dutton, H. Structural Glass. E&F Spon.

[2]. Kallioniemi, J. Joints and Fastenings in Steel-Glass Facades. Master’s Thesis; Helsinki University of Technology.

[3] Khoraskani, Roham Afghani. Advanced connection systems for architectural glazing. Springer, 2015.

 


برچسب:
اسپایدر نمای شیشه ای اسپایدر نمای شیشه اسپایدر نما شیشه اسپایدر طراحی اسپایدر مهندسی نما نمای شیشه ای طراحی نما سقف شیشه ای

جهت عضویت در خبرنامه ایمیل خود را وارد کنید