Mahboobi Commercial Office Building

معرفی کلی پروژه:

ساختمان تجاری اداری محبوبی در شهر کاشان، یکی از پروژه‌های شاخص با کاربری ترکیبی تجاری-اداری است که معماری آن توسط مهندس علی فرقانیان و مهندس مرجان فرضیان از مجموعه طرح و ساخت فرمان طراحی شده است. گروه سازه دکتر سید علی رضوی مسئولیت طراحی سازه، بهینه‌سازی مقاطع و نظارت بر اجرای کامل این بنا را بر عهده داشته است.

سیستم باربر جانبی این ساختمان به صورت دوگانه متشکل از دیوارهای برشی ویژه بتن آرمه (Special RC Shear Wall) به همراه قاب خمشی متوسط (Intermediate Moment Frame) انتخاب شده است. این ترکیب، سختی و مقاومت بسیار بالایی در برابر زلزله فراهم می‌کند، به طوری که دیوارهای برشی بخش عمده نیروهای جانبی را جذب کرده و قاب خمشی به عنوان سیستم پشتیبان، شکل‌پذیری و توزیع یکنواخت تغییر مکان‌ها را تضمین می‌کند.
سیستم سقف‌های ساختمان از نوع دال دوپوش است – سقفی کامپوزیت که شامل تیرهای فرعی فولادی با جان باز (شبکه‌ای) و دال بتنی که وزن مرده را کاهش داده، اجرای تأسیسات را آسان کرده و دهانه‌های بلند را بدون ستون میانی پوشش می‌دهد.

۱. طراحی هماهنگ دیوار برشی ویژه و قاب خمشی متوسط

در سیستم دوگانه، نسبت سختی و مقاومت بین دیوار برشی و قاب خمشی باید به گونه‌ای تنظیم شود که در زلزله‌های شدید، ابتدا دیوارهای برشی ترک خورده و انرژی جذب کنند، اما قاب خمشی نیز توانایی تحمل حداقل ۲۵٪ نیروی برش پایه را داشته باشد. در این پروژه، با مدل‌سازی غیرخطی در نرم‌افزار Perform 3D، طول و ضخامت دیوارها بهینه شد تا از شکست ترد برشی جلوگیری شود. همچنین در محل اتصال دیوار به تیرهای قاب، آرماتورگذاری ویژه (خاموت‌های بسته با فاصله متراکم) برای تشکیل مفصل پلاستیک کنترل شده اجرا گردید.

۲. سقف دال دوپوش با دهانه‌های بلند بدون ستون میانی

سقف دال دوپوش که نوعی سقف کامپوزیت سبک با تیرهای فرعی فولادی شبکه‌ای (معمولاً از نبشی یا تیرآهن با جان باز) است، نیاز به کنترل دقیق خیز و کمانش جانبی تیرها دارد. در ساختمان محبوبی، دهانه اصلی به ۹ متر رسید. گروه سازه دکتر رضوی با افزایش ضخامت دال بتنی به ۱۰ سانتیمتر و استفاده از برشگیرهای نرمال (ناودانی یا گل میخ) در بال فوقانی تیرهای فرعی، رفتار کامپوزیت کامل را تضمین کرد. همچنین برای جلوگیری از لرزش ناخوشایند (vibration) در طبقات اداری، فرکانس طبیعی سقف بالای ۴ هرتز نگه داشته شد.

۳. معماری پیچیده با المان‌های پیش‌ساخته و نماهای ترکیبی

معماران پروژه (مهندس فرقانیان و فرضیان) طراحی نماهایی با المان‌های پیش‌ساخته بتنی و شیشه‌ای داشته‌اند که گاهی همسطح با دیوار برشی نیستند. این المان‌ها نباید به عنوان عضو سازه‌ای در تحلیل لحاظ شوند، ولی باید اتصال ایمن و غیرسخت به سازه اصلی داشته باشند. راهکار: اتصالات جوشی با ورق‌های واسط و پیچ‌های مهارشده در رانرهای افقی، به همراه درزهای انبساط ۲ سانتیمتری بین پانل‌های پیش‌ساخته برای جلوگیری از انتقال نیروی اضافی به دیوار برشی.