معرفی سیستم سازه ای دیاگرید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه لرستان

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

امروزه تقابل بسیار نزدیک سازه و معماری، منجر به ابداع سیستم‌های سازه‌ای نوینی شده است به­گونه‌ای که به نیازهای سازه‌ای و معماری به خوبی پاسخگو می‌باشد. در سال‌های اخیر سیستم سازه‌ای دیاگرید به­علت کارایی سازه‌ای و پتانسیل زیباشناختی ارائه شده توسط پیکربندی هندسی منحصر به فرد آن مورد توجه بسیاری از معماران و مهندسان قرار گرفته است. در این مطالعه ویژگی‌های سازه‌ای و معماری سیستم دیاگرید مورد بحث قرار گرفته است. همچنین با شرح مطالعات انجام­شده در زمینه سیستم دیاگرید، چالش‌های ساخت و طراحی بهینه پیکربندی هندسی این سیستم سازه‌ای به­طور کامل بررسی شده است. این سیستم دارای سختی و مقاومت بیشتر و تغییرمکان جانبی کمتری در مقایسه با سایر سیستم‌های سازه‌ای متداول می‌باشد. از مزایای دیگر آن می‌توان به نمای زیبا، انعطاف‌پذیری در طرح‌های معماری، امکان ایجاد فرم‌های آزاد و پیچیده و نامنظم در ساختمان‌ها و کاهش مصالح مصرفی اشاره نمود. با توجه به نتایج حاصل از این بررسی می‌توان اذعان داشت که سیستم سازه‌ای دیاگرید یکی از کارآمدترین سیستم‌ها در ساخت ساختمان‌های بلندمرتبه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Introduction of Diagrid Structural System

نویسندگان [English]

  • H. Saeidinejad 1
  • F. Omidinasab 2
1 lorestan university
2 modarres tarbiat university
چکیده [English]

Nowadays, the close confrontation between structure and architecture has led to the invention of newly structural systems that are responsive to structural and architectural needs. In recent years, the diagrid structural system has attracted the attention of many architects and engineers due to the structural efficiency and aesthetic potential provided by its unique geometric configuration. In this study, the features of the structure and the architecture of the diagrid system are discussed. Also, with a description of the studies done in field of the diagrid system, the design challenges and optimal design of the geometric configuration of the structural system are fully examined. This system has more stiffness and strength, and less lateral displacement compared to other conventional systems. Other advantages include beautiful appearance, flexibility in architectural designs, possibility of creating freeform, twisted and irregular forms of buildings and building material reduction. According to the results of this study it can be admitted that the diagrid system is one of the most efficient systems for constructing high-rise buildings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tall buildings
  • Structural systems
  • Diagrid system
  • Lateral force
1. نخعی، جلال، شمسایی زفرقندی، فتح اله، کیانی، سعید، بررسی طراحی لایه بندی دفاعی محوطه ساختمان های بلند مرتبه اداری، فصلنامه پدافند غیرعامل، شماره 2، صفحات 53-41، 1395.##
2. دفتر مقررات ملّی ساختمان، مبحث بیست و یکم مقررات ملی ساختمان، پدافند غیرعامل، چاپ هفتم، نشر توسعه ایران، 1393.##
3. فردوسی، سجاد، شکری فیروزجاه، پری، تعیین حداکثر تراکم ساختمانی با رویکرد کاهش آسیب پذیری در برابر زلزله،فصلنامه پدافند غیرعامل، شماره 4، صفحات 19-9، 1394.##
4. شیراوند، محمود رضا، شعبانی، محمد جواد، ارزیابی رفتار سازه‌های ‌فولادی قاب خمشی ویژه و قاب مهاربندی تحت اثر بارگذاری انفجار، فصلنامه پدافند غیرعامل، شماره 2، صفحات 114-109، 1392.##
5. J. Leonard, “Investigation of shear lag effect in high-rise buildings with diagrid system,” Doctoral dissertation, Massachusetts Institute of Technology, 2007.‏##
6. B. Charnish and T. McDonnell, “The bow: unique diagrid structural system for a sustainable tall building,” In CTBUH 8th World Congress, Dubai, March 2008.‏##
7. W. Baker, C. Besjak, M. Sarkisian, P. Lee, and C. S. Doo, “Proposed methodology to determine seismic performance factors for steel diagrid framed systems,” Council on Tall Buildings and Urban Habitat Technical Paper, 2010.‏##
8. Y. J. Kim, M. H. Kim, I. Y. Jung, Y. K. Ju, and S. D. Kim, “Experimental investigation of the cyclic behavior of nodes in diagrid structures,” Engineering Structures, vol. 33, no. 7, pp.   2134-2144, 2011.##‏
9. Y. Zhang, “Seismic analysis of diagrid structural frames with shear-link fuse devices,” Earthquake Engineering and Engineering Vibration, vol. 12, no. 3, pp. 463-472, 2013.##
10. G. M. Montuori, E. Mele, G. Brandonisio, and A. De Luca, “Secondary bracing systems for diagrid structures in tall buildings,” Engineering Structures, vol. 75, pp. 477-488, 2014.##
11. K. Kwon and J. Kim, “Progressive Collapse and Seismic Performance of Twisted Diagrid Buildings,”‏ International Journal of High-Rise Buildings, vol. 3, no. 3, pp. 223-230, 2014.##
12. I. Y. Jung, Y. J. Kim, Y. K. Ju, S. D. Kim, and S. J. Kim, “Experimental investigation of web-continuous diagrid nodes under cyclic load,” Engineering Structures, vol. 69, pp. 90-101, 2014.##
13. D. Lee, “Diagrid Generation Applied to X-shape Steel Tube of HSA800 with High Tensile Strength and Ductility,” Applied and Computational Mathematics, vol. 4, no. 6, pp. 452-455, 2014.##
14. A. R. Barbosa and G. Ramadhan, “Seismic Performance of a Tall Diagrid Steel Building with Tuned Mass Dampers,” 2014.##
15. Shahana, E. Aswathy, and S. Kumar, “Comparative Study of Diagrid Structures with and without Corner Columns,” International Journal of Science and Research, pp. 2319-7064, 2015.##
16. J. Sree Harsha, K. Raghu, and G. Narayana, “Analysis of Tall Buildings for Desired Angle of Diagrids,” IJRET: International Journal of Research in Engineering and Technology, vol. 4, no. 4, 2015.##
17. S. H. Lee, S. J. Lee, J. H. Kim, and S. M. Choi, “Mitigation of stress concentration in a diagrid structural system using circular steel tubes,” International Journal of Steel Structures, vol. 15, no. 3, pp. 703-717, 2015.##
18. طبایی، سیدسعید، افشاری، محمد، ضیایی مهر، بهادر، بهار، امید، ارزیابی عملکرد سیستم ترکیبی دیاگرید در سازه های بلند مرتبه، دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی عمران، 1394.##
19. K. Kamath, S. Hirannaiah, and J. C. K. B. Noronha, “An analytical study on performance of a diagrid structure using nonlinear static pushover analysis. Perspectives in Science,” 8, pp. 90-92, 2016.##
20. L. M. Arpitha, T. S. Sahana, and C. S. Siddu Karthik, “Comparative Study of Diagrid Structures over Braced tube Structures,” International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, vol. 5, no. 7, pp. 2319-8753, 2016.##
21. گودینی، جواد، وفامهر، محسن، پاسخ‌گویی هم‌زمان به ایمنی و امنیت در فرآیند طراحی معماری مجموعه‌های صنعتی با ایده دفاع عمقی، فصلنامه پدافند غیرعامل، شماره 4، صفحات 106-95، 1396.##
22. میرزایی علی آبادی، مهدی، پیری، حسن، کیانی، سعید، حسن نژاد، حامد، تعیین و اولویت بندی میزان تاثیر شاخص‌های آسیب پذیری در بخش سازه ساختمان مراکز داده، فصلنامه پدافند غیرعامل، شماره 4، صفحات 16-1، 1396.##
23. عزیزپور، علی اشرف، اصول و ملاحظات معماری و شهرسازی در پدافند غیرعامل، ایلام، آستان جانان، 1395.## 
24. K. S. Moon, “Sustainable structural engineering strategies for tall buildings,” The Structural Design of Tall and Special Buildings, vol. 17, no. 5, pp. 895-914, 2008.‏##
25. K. S. Moon, “Diagrid structures for complex-shaped tall buildings,” Procedia Engineering, vol. 14, pp. 1343-1350, 2011.##‏
26. S. Korsavi and M. R. Maqhareh, “The evolutionary process of diagrid structure towards architectural, structural and sustainability concepts: reviewing case studies,” J. Arch. Eng. Technol., vol. 3, no. 2, 2014.##
27. H. Tripathi and S. Singla, “Diagrid structural system for RC framed multistoreyed buildings,” International Journal of Scientific & Engineering Research, vol. 7, no. 6, pp. 2229-5518, 2016.##
28. K. Moon, “Design and construction of steel diagrid structures,” NSCC, School of Architecture, Yale University, New Haven, USA, 2009.##
29. K. Moon, “Optimal structural configurations for tall buildings,” In Proceedings of the Thirteenth East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction (EASEC-13) (pp. G-4), The Thirteenth East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction (EASEC-13), September 2013.##
30. J. Kim and Y. H. Lee, “Seismic performance evaluation of diagrid system buildings,” 2nd Specialty Conference on Disaster Mitigation, 2010.##
31. M. M. Ali and K. S. Moon, “Structural developments in tall buildings: current trends and future prospects,” Architectural Science Review, vol. 50, no. 3, pp. 205-223, 2007.##
32. C. Huang, X. L. Han, J. Ji, and J. M. Tang, “Behavior of concrete-filled steel tubular planar intersecting connections under axial compression, Part 1: Experimental study,” Engineering Structures, vol. 32, no. 1, pp. 60-68, 2010.##
33. اقبالی، سید رحمان، ابراهیمی، مهسا، اسدی ملک جهان، فرزانه، کوچکی محمدپور، محمدرضا، تحلیل تأثیر فرم ساختمان محفظه ایمنی راکتور در مقابل برخورد هواپیما، فصلنامه پدافند غیرعامل، شماره 2، صفحات 180-171، 1396.##
34. K. S. Moon, “Comparative Evaluation of Structural Systems for Tilted Tall Buildings,” International Journal of High-Rise Buildings, pp. 89-98, 2014.##
35. K. S. Moon, “Structural Engineering for Complex-Shaped Tall Buildings,” Proceedings of Seventeenth the IIER International Conference, Hong Kong, 2015.##
36. J. Lee and J. Kong, “Seismic Performance Evaluation of Tall Buildings with Axi-symmetric Plans,” WCEE LISBOA, vol. 15, 2012.##
37. S. Saket Yadav and V. Garg, “Advantage of Steel Diagrid Building over Conventional Building,” International Journal of Civil and Structural Engineering Research, vol. 3, no. 1, pp.394-406, 2015.##
38. M. I. Shah, S. V. Mevada, and V. B. Patel, “Comparative Study of Diagrid Structures with Conventional Frame Structures,” Manthan I. Shah et al. Int. Journal of Engineering Research and Applications, vol. 6, no. 5, (Part - 2), pp. 22-29, pp. 2248-9622, 2016.##
39. N. B. Panchal and V. R. Patel, “Diagrid structural system: Strategies to reduce lateral forces on high-rise buildings,” International Journal of Research in Engineering and Technology, vol. 3, no. 03, pp. 374-378, 2014.##
40. K. Jani and P.V. Patel, “Analysis and design of diagrid structural system for high rise steel buildings,” Procedia Engineering, vol. 51, pp. 92-100, 2013.##
41. سعیدی نژاد، حدیث، بررسی ترکیب سیستم‌های سازه‌ای دیاگرید و هگزاگرید در ساختمان‌های بلند مرتبه، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه لرستان، 1397.##