مطالعات امکان سنجی سازه ای برج شهر کهکشان

در آغاز مطالعات امکان سنجی سازه برج کهکشان با توجه به طرح معماری پیشنهادی، سه سیستم باربر جانبی شامل سیستم دیاگرید، سیستم  فضاکار دولایه و سیستم لوله­ ای جهت انجام مطالعات تکمیلی انتخاب گردیدند. با توجه به مطالعات انجام گرفته در زمینه سیستم­ های سازه­ای، برای مهار ساختمان در برابر نیروهای وارده و با توجه به شکل معماری، ارتفاع سازه، خروج از مرکزیت موجود سازه در هر دو جهت و ارتفاع زیاد سازه، سیستم دیاگرید به عنوان گزینه اصلی جهت بررسی انتخاب شد. در این مطالعات به بررسی امکان استفاده از سیستم دیاگرید برای سازه اصلی برج شهر کهکشان پرداخته شده است.

در این مطالعات جابه­ جایی نسبی طبقات در ترازهای مختلف برای بارهای باد و زلزله ناشی از زلزله های طرح و بهره برداری مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به این که علاوه بر بارهای باد و زلزله در جابه جایی جانبی سازه، بارهای ثقلی نیز در این جابه جایی نقش داشتند، لذا بررسی جابه ­جایی نسبی طبقات علاوه بر بارهای جانبی با ترکیب بارهای ثقلی نیز مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر جابه­ جایی نسبی1% در طبقات سازه تحت اثر بارهای مرده موید مقادیر بزرگتر جابه­ جایی نسبی برای بارهای زلزله و ترکیب بارهای بحرانی بود. جابه­ جایی نسبی سازه تحت بارهای بحرانی زلزله در حدود 7% در زلزله طرح و 6% در زلزله بهره برداری استخراج گردید. جابه­ جایی نسبی سازه در ترکیب بارهای باد در بحرانی ترین حالت نیز در حدود 7/2% بدست آمد. نتایج حاصل از جابه­ جایی نسبی طبقات بیانگر عدم پاسخگویی سازه و خرابی ناگهانی آن در تحریکات کوچک بود.

نظر به مطالعات صورت گرفته در زمینه واژگونی سازه ضریب اطمینان آن در دو جهت عمود و موازات محور اصلی سازه به ترتیب 35/0 و 54/1 استخراج گردید. مطالعات حاصل بیانگر آسیب پذیر بودن سازه در موازات محور اصلی سازه در برابر واژگونی و ناپایدار بودن آن در جهت عمود بر محور اصلی سازه بود. در صورت اجرای سازه واژگونی آن در جهت ضعیف قبل از تکمیل اسکلت قابل پیش بینی است.

نسبت تنش های موجود در المان های اصلی سازه به تنش مجاز در المان های بحرانی سازه 73/7 می باشد که بسیار بیشتر از حد مجاز است. لازم به ذکر است که در این سازه فواصل المان های دیاگرید در حدود 4 متر در نظر گرفته شده است که مقدار آن کوچک و دارای محدودیت های فراوان در اجرا می باشد. لذا امکان کوچکتر کردن فواصل المان های دیاگرید جهت کاهش تنش ها در المان های اصلی سازه ای، حتی در صورتی که از نظر علمی امکان پذیر باشد از نظر اجرایی امکان ناپذیر بود.

با توجه به مطالعات صورت گرفته در مورد پروژه برج شهر کهکشان و عطف به خروجی های استخراج گردیده از مطالعات تحلیلی در زمینه کنترل واژگونی، طراحی سازه بر اساس معیار مقاومت و کنترل تغییر شکل های نسبی سازه، نتایج حاصل با توجه به محدودیت های موجود در مصالح سازه­ای و علم کنونی در رشته مهندسی عمران، بیانگر عدم امکان پذیری علمی اجرای چنین سازه ای در شهر تبریز می باشد.