اثر ارتفاع قوس بر بار باد سازه‌های گنبدی شکل

Abstract

در طراحی بهینه گنبد که معمولا برای پوشش فضاهای وسیع و بدون استفاده از تکیه‌گاه داخلی ساخته می‌شود، فرم پوسته خارجی گنبد از جهت رویکرد معماری، ظرفیت باربری و سازه ای در بارهای ثقلی و بارهای جانبی نقش اساسی دارند. بنابراین طراح برای طراحی بهینه، علاوه بر زیبایی باید به تاثیر فرم سازه در ظرفیت باربری بارهای ثقلی و جانبی به صورت توام، با توجه به منطقه احداث سازه توجه نماید. در این مقاله اثر ارتفاع قوس بر بار باد سازه‌های گنبدی شکل تاثیر ارتفاع قوس در گنبدها تحت اثر جریان باد بصورت عددی شبیه سازی و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. از این رو گنبدها با نسبت ارتفاع به دهانه ثابت و ارتفاع قوس های مختلف در زمین نوع C و با سرعت و شدت آشفتگی مطابق آیین نامه ASCE7، شبیه سازی عددی شده است. همچنین مقادیر ضرایب فشار (Cp) بر روی خط مرکزی گنبد در راستای جهت وزش باد، و بر روی حلقه های دور گنبد در ارتفاع های 0، 0.25h، 0.5h، 0.75h و h ارائه شده است. نتایج این مطالعه تاثیر ارتفاع قوس بر توزیع ضریب فشار روی سطح خارجی گنبد، تاثیر تیزی راس گنبد در مقدار حداقل ضریب فشار و تاثیر ارتفاع قوس بر درصد سطح تحت فشار و کشش در گنبدها را نشان می‌دهد.