تاریخچه توسعه سازه های فولادی در ساختمانهای چند منظوره

در تاریخ ساخت و ساز انسان ، برای اولین بار از مواد طبیعی مانند زمین ، سنگ و چوب توسط انسان به عنوان مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار گرفت. با پیشرفت علم و فناوری در جامعه بشری ، آهن و فولاد در مقیاس وسیعی تولید می شود و یک ماده قوی و با کارایی بالا را برای ساخت و سازها به ارمغان می آورد و ساخت ساختمانهای بلندتر و ایمن را امکان پذیر می کند.

صنعت آهن و فولاد جهان در اروپا اولین بار توسعه یافت و در نتیجه ساختمانهای آهن و فولاد در اروپا نیز اولین کاربرد است. در 1720 اروپا تولید در مقیاس بزرگ از آهن خوک ، 1784 تولید آهن بالغ بوده است ، این دوره از زمان اروپا شروع به استفاده از آهن برای ساخت پل ها ، پایان قرن 18th ، آسیاب های پنبه بریتانیا ، با استفاده از ستون های آهنی ، تیرهای آهنی برای جایگزینی ستون های چوبی اصلی و پرتوهای اصلی ، به منظور بدست آوردن تولید بزرگتر از ستون های اولین بار و اولین بار از ذوب آهن و اولین بار در حال برون و مروگی است. ساختمان (1793) و اولین ساختمان کامل ساختار فریم آهن (1797) در انگلیس ساخته شده است.

تولید انبوه پروفایل های Iron در اروپا در سال 1854 ، که برای اهداف ساختمانی راحت تر بود و تولید فولاد خفیف در سال 1864 ، که دارای خواص بهتری بود ، منجر به استفاده گسترده تر از ساختمانهای فولادی شد و یک کارخانه شکلات به نام من-nier (شکل 1-1) ، که در نزدیکی پاریس ساخته شده است ، در سال 1872 ساخته شده است ، اولین ساختمان اروپایی است. این ساختمان صرفاً از یک اسکلت فولادی ساخته شده است ، با تیرها و ستون ها به طور محکم متصل و برای تحمل بارهای بادی ، یک سیستم ساختاری که معمولاً در ساختمانهای فولادی مدرن مدرن مورد استفاده قرار می گیرد ، ساخته شده است.

شکل 1-1

ساختار ستون آهنی که در اوایل قرن نوزدهم به ایالات متحده معرفی شد ، تا اواخر قرن نوزدهم ، با شتاب روند شهرنشینی در ایالات متحده ، ساختمانهای فولادی چند مرتفع در ایالات متحده به توسعه سریع ایالات متحده. 1885 در ایالات متحده آمریکا در شیکاگو در آنچه که اولین ساختمان فولادی مرتفع جهان در نظر گرفته می شود-10 طبقه ، 55 متر ارتفاع ساختمان بیمه خانگی (شکل 1-2) به پایان رسید. این ساختمان از پرتوهای فولادی و ساختار قاب ستون های آهنی استفاده می کند ، دیوار آجری خارجی هنوز دیوار باربری است. ساختمان مردانه رند 9 طبقه ، 37 متری ، که در سال 1889 در شیکاگو ساخته شده بود ، از یک قاب تمام فولادی استفاده کرد و دیوارهای تحمل بار را از بین برد و در واقع اولین ساختمان واقعی قاب فولادی بلند در جهان بود.

شکل 1-2

تا قرن بیستم ، با بهبود روش طراحی ساختار فولاد ، ساخت ساختار فولادی در ایالات متحده ابتدا وارد دوره "آسمان خراش" شد. در سال 1900 در مورد تکمیل ساختمان 36 طبقه ساختار فولادی پارک ردیف در نیویورک ، بلندترین ساختمان جهان در آن زمان بود. در سال 1907 در نیویورک ساختمان خواننده ، 47 طبقه 187 متر ارتفاع ، اولین هرم مدرن در جهان است که دارای بلند بلند و بلند مصر است. در سال 1918 ، نیویورک ساختمان 60 طبقه و 242 متر از پشم ، بلندترین ساختمان جهان را در آن زمان به پایان رساند. و در سال 1931 در نیویورک ساختمان 102 طبقه 381 متر ارتفاعات امپراتوری ایالتی (شکل 1-3) ، نقطه عطفی در دنیای ساختمانهای مرتفع است ، این ساختمان برای حفظ بالاترین سوابق ساختمان در جهان به مدت 40 سال.

شکل 1-3

در سال 1965 ، دکتر فازلور رحمان خان ، مهندس سازه مشهور سام (Skidmore ، Owings و Merrill) شرکت معماری در ایالات متحده ، ابتدا مفهوم ساختار سیلو را مطرح کرد ، و بر اساس این مفهوم ساختاری جدید و بر اساس این مکانیک سازه محاسباتی به سرعت در حال توسعه ، ایالات متحده طراحی و 1-ساختار (از جمله ساخت و سازهای Silo Silo-Silo-Silo "(جدول 1-1-1-1)) برج سیرز (شکل 1-5). بر اساس این مفهوم ساختاری جدید و توسعه سریع مکانیک های ساختاری محاسباتی در دهه 1960 ، ایالات متحده چندین ساختمان استوانه ای فوق العاده مرتفع (جدول 1-1) ، از جمله مرکز تجارت جهانی شناخته شده (شکل 1-4) و برج سیرز را طراحی و ساخته است (شکل 1-5).

شکل 1-4

شکل 1-5

علاوه بر ایالات متحده ، ژاپن کشوری است که دارای ساختمانهای فولادی مرتفع تری است ، دلیل آن ، علاوه بر صنعت آهن و فولاد به خوبی توسعه یافته ، دلیل مهم دیگری برای در نظر گرفتن مقاومت در برابر زلزله وجود دارد. از آنجا که ژاپن یک کشور چند زباله است ، تا سال 1963 کد ساختمان ژاپنی فقط اصلاح شده ساختمان مجاز به تجاوز از 31 میلیون از مقررات بالا نیست. در لرزه نگاری ، آتش سوزی ، باد و سایر موضوعات علمی و فناوری در مورد یک سری از پیشرفت های مهم تحقیقاتی ، ژاپن در سال 1964 از یک ساختمان جدید ساختمان خبر داد ، که در محدوده ارتفاع ساختمان لغو شد ، که در سال 1965 به پایان رسید ، اولین ساختمان 22 طبقه 78 متر از فولاد در توکیو ، توکیو ، هتل جدید اوتانی. از آن زمان ، ساختمانهای فولادی مرتفع در ژاپن توسعه سریع ساختمان 36 طبقه ای از فولاد کاشومیگازکی ارتفاع ساخته شده در سال 1968 به عنوان سمبل ، ژاپن واقعاً وارد دوره توسعه سازه فولادی بالا شد. تا دهه 1980 ، تعداد کل ساختمانهای مرتفع فولادی در ژاپن فقط در مورد ایالات متحده دوم بود و در تحقیقات علمی ساختار فولادی مرتفع ، توسعه فولاد ، بهبود فناوری تولید و نصب و غیره ، به نتایج بسیار خوبی رسیده است ، تجربه غنی جمع شده و از لحاظ فنی ویژگی های خود را تشکیل می دهند. در حال حاضر ، اکثریت قریب به اتفاق ساختمانهای جدید مرتفع بالاتر از 20 طبقه در ژاپن ساختار فولادی را اتخاذ می کنند.

انگلستان بالاترین نسبت ساختمانهای سازه فولادی در اروپا است ، طبق این منطقه ، حدود 50 ٪ از ساختمانهای انگلستان از ساختار فولادی ، در اوایل دهه 1980 ساختمانهای چند منظوره انگلیس با ترکیب ساختاری مواد مختلف استفاده می کنند. استفاده مشترک از ساختار فولادی در ساختمانهای مرتفع در انگلستان از پشتیبانی بلند مدت و سرمایه گذاری از فولاد انگلیس (بعداً برای تبدیل شدن به Corus) در تحقیقات نظری ، توسعه فناوری و آموزش ساختار فولاد بهره مند شده است.

آسیای جنوب شرقی یک لاتکومر برای توسعه اقتصادی جهانی است ، ساختمانهای مرتفع پس از دهه 1970 در این منطقه در تعداد زیادی ساخته شدند ، اما بیشتر آنها ساختارهای بتونی مسلح هستند. با این حال ، پس از ورود به دهه 1990 ، استفاده از ساختار فولادی در ساختمانهای مرتفع بیشتر و بیشتر رایج شده است ، و تعداد ساختمانهای ساختار فولادی فوق العاده بلند سال به سال افزایش یافته است ، مانند 71 طبقه ای از برج 369 متر از برج چین که در سال 1988 در هونک کنگ ساخته شده است (شکل 1-6) ، و Malla Twin Lumpla Boys Boy Twin Lumpur 1-7).

شکل 1-6

شکل 1-7

و همچنین ساختمان مرکز مالی 101 طبقه به ارتفاع 508 متر (شکل 1-8) که در تایپه تکمیل شده است ، نماینده ساختمانهای فولادی فوق العاده بلند هستند.

شکل 1-8

شکل 1-9

به دلایل فنی و اقتصادی ، ساختمانهای سازه ای فولادی مرتفع از اواسط دهه 1980 در چین ساخته شده اند. Since then, with China's reform and opening up and economic development, dozens of high-rise steel structure buildings have been constructed in Shanghai, Beijing, Shenzhen, Guangzhou, Dalian, Xiamen, Shenyang, Tianjin, etc. Especially in the development and construction of the Pudong New Area of ​​Shanghai, a lot of high-rise buildings have been built with steel structure, and the 88-story 421m-high برج جین مائو (شکل 1-9) ، که در حال حاضر بلندترین ساختمان در سرزمین اصلی چین است ، به عنوان سومین جهان در جهان ذکر شده است. در سال 1998 ، برج جیمائو 88 طبقه 421 متری (شکل 1-9) ساخته شد که در حال حاضر بالاترین ساختمان در سرزمین اصلی چین و سومین جهان است و نشان می دهد که ساختمانهای مرتفع چین وارد رده های پیشرفته جهان شده اند.