بهینه سازی سازه چیست ؟
انواع بهینه سازی سازه،اهداف بهینه سازی سازه چیست ؟،روش های طراحی بهینه سازی عملی سازه،آموزش و تحلیل تاریخچه زمانی خطی و غیر خطی سازه،نحوه و بررسی انجام تحلیل غیرخطی ترک خوردگی اعضای سازه بتن آرمه،کنترل و کاهش پیچش و نامنظمی ساختمان،وصله در بهینه سازی سازه فولادی،اجتناب از استفاده بی مورد از سخت کننده ها،سخت کننده چیست؟،بررسی و تاثیر سخت کننده در سازه های فولادی،اساسِ بهینه سازی سازه ها،شرکت بهینه سازی سازه در تهران و کرج،اجرا و مجری طراحی و بهینه سازی سازه
بهینه سازی سازه :
اساسِ بهینه سازی سازه ها در ایران بر مبنای کاهش تاثیر نیروهای زلزله بر سازه می باشد. منظور از بهینه می تواند کمینه یا بیشینه باشد. در بهینه سازی سازه ها سه نوع بهینه سازی داریم، ا) بهینه سازی سایز 2) بهینه سازی شکل 3 ) بهینه سازی توپولوژی. منظور از طراحی بهینه سازه ها به کارگیری جدیدترین متدها و تکنیک های روز علم سازه و زلزله دنیا برای رسیدن به اقتصادی ترین و ایمن ترین طرح ممکن برای سازه است ، طراحی و بهینه سازی از ابتدای سازه‌های فلزی و بتنی از جمله ساختمان‌های مسکونی، اداری، تجاری، بلند مرتبه، صنعتی، سوله‌های دهانه وسیع، سازه‌های خاص در صنایع فولاد، نفت، گاز و پتروشیمــی است .
اهداف بهینه سازی سازه چیست ؟
یکی از اهداف بهینه سازی سازه اتوماتیک نمودن فرآیند پیچیده طراحی و بهینه سازی عملکرد سازه همچنین از مزایای بهینه سازی حداقل نمودن هزینه کلی سازه نیز میباشد .
روش های طراحی بهینه چیست ؟
- هدایت مناسب نیروهای زلزله به پی و در نتیجه عدم تولید ممان ها و نیروهای اضافی
- هدایت مودهای گسست سازهای به سمت مودهای انتقالی به جای مودهای پیچشی
- حل دقیق مسئله با استفاده از روش های دینامیکی طیفی و تاریخچه زمانی
- کمینه سازی انرژی جذب شدۀ سازه هنگام زلزله
- در نظر گرفتن اثر اندر کنش خاک و سازه
- میرا نمودن انرژی لرزه ای سازه
روش های بهینه سازی رفتار سازه ای ایمنی اقتصادی :
تحلیل اندرکنش خاک و سازه :
لحاظ اندرکنش خاک و سازه غالبا سبب افزایش پریود طبیعی سازه و کاهش شتاب زلزله میباشد .در نظر گرفتن اندرکنش ممکن است باعث بهبود اقتصاد پروژه شود ولی از آنجا که آئین نامه و ضواط طراحی سازه نظام مهندسی ایران به طور صریح در این باره اظهار نظر نمی کند تنها در صورتی که تحلیل اندرکنش سبب تغییر عمده رفتار سازه در تحلیل های تاریخچه زمانی زلزله شود این مورد لحاظ می شود. گروه سازه ایمنی سازه در هنگام زلزله را از هر روش ممکن کنترل و بررسی می کند.
تحلیل های تاریخچه زمانی خطی و غیر خطی:
تحلیل های تاریخچه زمانی خطی و غیرخطی سازه مطابق آئین نامه 2800 با رعایت کلیه ملاحظات آن مجاز است. تحلیل تاریخچه زمانی سازه تحت زلزله نیازمند رکوردهای موجود و یا رکوردهای مصنوعی مطابق شرایط ستون خاک پروژه است. در مواردی که شرایط ژئوتکنیکی لایه بندی خاک با مشخصات رکوردهای موجود زلزله تطابق نداشته باشد ، تحلیل لرزه ای ستون خاک پروژه برای تبدیل رکورد زلزله و یا تولید رکورد مصنوعی مطابق شرایط سازه انجام می شود .
تحلیل غیرخطی ترک خوردگی اعضای سازه بتن آرمه:
بحث نهم مقررات ملی ساختمان ، مقادیر کاهش سختی اعضای بتن آرمه را در غیاب محاسبات دقیق برای اعضای بتنی توصیه می کند. با انجام تحلیل غیرخطی با کنترل ترک خوردگی اعضا برای هر سازه خاص با هندسه و ارتفاع و توزیع های مختلف سختی اعضا ، مقادیر متفاوتی از ضرایب کاهش سختی مورد پیشنهاد آئین نامه بدست می آید .مبحث نهم مقررات ملی ساختمان در بند 3،8،10،9 محاسبات دقیق برای منظور کردن اثر ترک خوردگی اعضای بتن آرمه را مجاز می داند
کاهش پیچش و نامنظمی ساختمان:
تغییر ابعاد تیرها ، ستون ها و دیوارهای برشی سبب تغییر توزیع سختی در سازه و جابجایی مرکز سختی سیستم می شود. از آنجا که فاصله مرکز جرم و سختی سازه سبب ایجاد پیچش در ساختمان و متعاقبا افزایش نیروهای طراحی اعضا می شود ، با جابجایی مرکز سختی و نزدیک کردن آن به مرکز جرم می توان از میزان پیچش ایجاد شده سیستم و نیروهای اعضا کاست و به اقتصاد پروژه کمک کرد. البته تغییر سختی اعضا به منظور کاهش پیچش ساختمان با رعایت کلیه ملاحظات و محدودیت های معماری انجام خواهد شد
بهینه سازی سازه فولادی :
فعالیت اولیه برای بهینه سازی سازه های فولادی، بر روی حداقل نمودن وزن طراحی به خصوص در سازه‌های فولادی متمرکز بوده و توسط مهندسی سازه مورد انتقاد قرار می‌گرفت. سازه‌های بتن مسلح نیز شامل دو نوع مصالح هستند که باید برای مسئله بهینه سازی هزینه فرموله شوند الزامات مقاومت، سختی، پایداری، کارکردی، و حتی زیباشناختی را برآورده سازد.
روشهای بهینه سازی عملی برای طراحی سازه ها :
- استفاده از مدلسازی و تحلیل دقیق تر مانند تحلیل غیرخطی دینامیکی و اندرکنش خاک و سازه
- بهینه سازی ساخت مانند کاهش دور ریز ورق در ساخت اسکلت فلزی
- روشهای بهینه سازی عملی برای طراحی سازه ها
- کاهش وزن مصالح مورد استفاده در بهینه سازی
وصله در بهینه سازی فولادی :
وصله چیست؟
منظور ازوصله ، مجموعه تمهیداتی است که برای اتصالِ هم راستای دو المان مشابه به کاربرده می‌شوند تا طول المان افزایش یابد.
- در طراحی بهینه اسکلت فلزی و بهینه سازی سازه های فولادی هر کجا که امکان پذیر است، امکان حذف برخی از وصله‌های ستون‌ها را به سازنده واگذار کنید
- از یک فولاد با مقاومت بالاتر برای ستون سنگین استفاده کنید تا نیاز به صفحات دابلر جان یا چشمه اتصال و یا سخت کننده در مقابل بالهای تیر در قاب خمشی نباشد.
- وصله ستون را برای مقاومت خمشی کامل ستون کوچکتر متصل طراحی نکنید.
- از طراحی ستون‌های با وصله در ارتفاع متوسط خودداری کنید.
اجتناب از استفاده بی مورد از سخت کننده ها برای بهینه سازی سازه های فولادی:
جهت جلوگیری از تغییر شکل محلی و یا انتقال بار از یک قسمت عضو به دیگری لازم است که سخت کننده استفاده شود. اگر اعضای اصلی قادر به مراقبت از خود باشند هزینه های سخت کننده را می توان ذخیره کرد. سخت کننده‌های کامل عمق می‌توانند دو برابر هزینه های سخت کننده نیمه هزینه داشته باشند.
دوری از استفاده از سخت کننده جهت بهینه سازی:
سخت کننده ها صفحه های فولادی هستند که که به جان تیرها جوش داده می‌شوند. با اضافه کردن این صفحه‌ها همان اینرسی تیر افزایش می‌یابد که این امر سبب بهبود صلبیت تیر و همچنین جلوگیری از چرخش در کمانش می شود. سخت کننده‌ها می توانند طولی و عرضی باشند.
برخی روش های رایج عبارتند از:
- پراکندگی ماهرانه مصالح در ساخت سازه های کامپوزیت شامل بتن و فولاد به گونه ای که از بهترین ویژگی های هر دو ماده استفاده شود.
- استفاده از طبقات معلق از یک هسته مرکزی به گونه ای که بار ثقلی کلی بر روی هسته اعمال شود تا نیروها برای خنثی کردن لنگر واژگونی به اندازه کافی پایین نگهداشته شوند.
- استفاده از ستون های خارجی مورب و شیبدار برای کاهش تغییر مکان جانبی نسبی اگر از نظر معماری قابل قبول باشد.
- قراردادن ستون ها در فواصل نزدیک در پیرامون ساختمان برای تحمل بیشتر یا حتی تمام بارهای جانبی و ثقلی
- سازماندهی قاب های سازه ای به گونه ای که بیشتر بارهای ثقلی مستقیما توسط اعضای باربر جانبی تحمل گردند.
- به حداقل رساندن خمش تولید شده توسط بارهای جانبی در المان های اصلی برای بهینه سازی سازه فولادی
- استفاده از یک هسته مهاربندی شده که به ستون های بیرونی از طریق خرپاهایی متصل شده است.
- استفاده از عملکرد خرپاها برای از بین بردن خمش در ستون ها و تیرهای محیطی عمیق
- استفاده از ورق های فولادی در دیوارهای خارجی برای مهار کردن نیروهای جانبی
- طراحی سیستم هایی که اجزای آنها در کارآمدترین حالت بر هم کنش دارند.
- افزایش پهنای موثر سیستم های زرین برای مهار کردن لنگر واژگونی
- استفاده از مهاربندهای داخلی یا خارجی برای کل پهنای ساختمان
- استفاده از اشکال گرد گوشه در پلان برای کاهش فشار باد
خدمات بهینه سازی ساختمان گروه مهندس پلاس :
- ارائه لیستوفر میلگرد و کارت برش میلگرد جهت کاهش پرت
- ارائه کارت برش فولاد جهت کاهش پرت و هزینه مصالح
- بهینه سازی طراحی سازه ساختمان های بتنی
- بهینه سازی طراحی سازه ساختمان های فلزی
- بهینه سازی طراحی فونداسیون
- کاهش مصرف مصالح
لینک های مرتبط :
درباره نویسنده