همانطور كه دست اندر كاران امر ساخت و ساز كمابیش مطلعند، پس از پیروزی انقلاب تا اوایل دهه 70 بلند مرتبه سازی در كشور متوقف شد و حدودا از اواخر سال 1369 بود كه این روند از سرگرفته شد و این از سرگیری عمدتا به خاطر سرمایه های مالی سرگردان داخلی و خارجی بود كه با یك حركت آزاد و البته تند خود به بازار ساخت و ساز بلند مرتبه (برج سازی) فرصت تامل و تحلیل را از كارشناسان امر سلب كرد و مصرف كننده های برج ها را دنباله رو خود ساخت!

 

دلایل عمده گرایش به ساخت وسازهای بلند عبارتند از

 

    كاهش ذخایر زمین.
    استفاده نسبتا آسان از فولاد و تسریع در امر ساخت وساز و نیز پیشرفت فنون ساختمان سازی در عصر حاضر.
    تمركز خدمات در نواحی مركزی شهرها.
    كاهش هزینه احداث ساختمان (قیمت زمین، قیمت تمام شده ساخت مجتمع نسبت به ساخت جداگانه واحدها ...).
    كاهش هزینه برای مصرف كننده و.

 

از آنجایی كه ساختمان های مرتفع به عنوان نشانه های شهری سهم مهمی در شكل گیری ساختار فضایی و سیمای شهری ایفا می كنند، نیاز مبرمی به تنظیم معیارها و دستورالعمل های طراحی و نظارت بر اجرای مبتنی بر دستورالعمل های فوق در مورد این گونه بناها وجود دارد. این نظارت باید به گونه ای باشد كه از توسعه ساختمان های بلندی كه در تضاد با روند شكل گیری ساختار و سیمای مطلوب شهری در چارچوب اهداف طراحی و توسعه شهری و در زمینه های زیبا شناختی بصری و ادراكی هستند، ممانعت به عمل آورد.

 

-        ضوابط كلی حاكم بر طراحی و ساخت ساختمان های بلند

 

    داشتن فاصله قانونی از پیاده رو یا خیابان؛ زیرا بدون در نظر گرفتن ضوابط ویژه در این زمینه،این نوع سازه ها می توانند مانع نفوذ نور خورشید به فضاهای عمومی و خصوصی و خیابان ها شود.
    داشتن فاصله قانونی این سازه ها از همدیگر (مثلا حداقل 5/2 متر فاصله با فرض حداكثر ارتفاع 90 پا -27 متر-).
    درباره ابنیه 5 تا 8 طبقه، دیوار به دیوار بودن و یا فاصله داشتن با همدیگر اهمیت چندانی ندارد ولی در ساختمان های مرتفع تر پیروی از روش ساخت سازه های مستقل و دور از هم توصیه می شود زیرا كمتر از ساختمان های ردیفی و متراكم سایه ساز هستند و البته سایه ساختمان های بلند و باریك منفرد به سرعت جابه جا می شود .
    ساخت این سازه ها نباید باعث انسداد مناظر طبیعی شهر شده و نباید در نقاطی كه از نظرگاه شهرسازی نامناسب هستند ساخته شوند.
    از همه مهم تر، رعایت اصول و قوانین علمی و مهندسی بر اساس آئین نامه های ملی و بین المللی موجود در طراحی و اجرای سازه ای این بناهاست.

 

         -  مكان یابی ساختمان های بلند

 

    دوربودن از محل گسل های لرزه خیز
    نفوذ ناپذیری و مقاومت كافی خاك محل احداث
    دوربودن از حریم خطوط انتقال برق
    دوربودن از حریم مسیل ها
    عدم ایجاد مشكل از نظر زیست محیطی و آلودگی هوا؛ زیرا این نوع سازه ها با توجه به میزان عرض و ارتفاع ونیز شكل ظاهری، می توانند به عنوان سدی در مقابل حركت هوا عمل كرده و آلودگی هوا را افزایش دهند، در این مورد بهتر است از شیوه مدادی (ساختمان های باریك تر) بهره جست.

 

- مهمترین ضابطه ترافیكی و دسترسی كه در مورد این بناها توصیه می شود این است كه این سازه ها

 

حتی المقدور در فاصله 500 متری تا ایستگاه های اتوبوس یا 1000 متری از ایستگاه های مترو مستقر شوند و دیگر اینكه اتصال مستقیم ورودی بناهای بلند به آزادراه ها و بزرگراه ها ممنوع است مگر بناهای با اهمیت خاص.

 

ـ نسبت ارتفاع به عرض در ساختمان ها؛ اگر این نسبت 2 به 1 یا 1 به 1 یا 1 به 2 باشد، حالت پویا و دینامیك دارد ولی اگر این نسبت از 2 به 1 تجاوز كند، نوعی احساس ترس از تنگی فضا به انسان دست می دهد.

 

معمولا برای ساخت سازه های بلند، زمین های بزرگتر ارجح تر و مناسب ترند؛ لذا فرآیند بلند مرتبه سازی باعث می شود كه روند افزایش قیمت زمین های كوچك قطع شده و بین قیمت تمام شده زمین ها با اندازه های متفاوت تعادل برقرار شود.

 

از طرفی با افزایش تعداد طبقات، تراكم ساخت بیشتر شده و مساحت زیر ساخت كل چند برابر می شود و به نسبت افزایش زیربنا، مسلما مقدار مساحت فضای باز (open space) كاهش پیدا می كند.
از جهت دیگر اصول زیبایی شناسی شهرهای جهان امروز بر تنوع فرم، شكل، مصالح و رنگ سازه استوار است؛ تنوع، عامل مهمی در بسط قوه تمیز و شناسایی آدمی است. یك شهر متنوع شهری خوانا است یعنی در چنین شهری می توان مكان ها را به آسانی پیدا كرد و از خصوصیات شهر متنوع داشتن این گونه سازه های بلند و مرتفع است. به گفته شینوهارا معمار ژاپنی شرط اصلی شكل گیری شهرهای متنوع زیبایی استوار بر نظم پیشرفته است.

 

در سالهای اخیر به دلیل نبود برنامه ریزی های اولیه و عدم اعمال روش های نظارت دقیق و علمی بر توسعه شهری، حتی محتمل ترین خصوصیت مثبت بناهای مرتفع یعنی فراهم كردن گستره دید وسیع و دلپذیر به مناظر شهری برای ساكنان نیز، می تواند به واسطه احداث بناهای مرتفع جدیدتر در فواصل نزدیك پیرامون بنا كاملا خدشه دار شود!

 

از مشكلات ناشی از احداث بی رویه ساختمان های بلند در دنیا می توان به موارد زیر اشاره كرد:
۱ - محروم شدن سكنه و همسایگان این نوع ساختمان ها از نور خورشید و روشنایی و تهویه طبیعی به دلیل برپا شدن برج هایی بزرگ به فاصله كم از همدیگر.

 

۲ - نزدیك بودن بیش از حد به خط كناری پیاده رو و نداشتن پس رفتگی كه مانع رسیدن نور مستقیم به خیابان یا پیاده رو می شود .

 

۳ - ساخت و ساز غیر اصولی و بدون تطابق با اصول و قوانین ساختمان سازی كه در صورت وقوع حوادثی مثل زلزله، جان و مال ساكنان را به شدت تهدید و نابود می كند.

 

در پایان امید، آن داریم كه با نظارت صحیح و اصولی بر طراحی و اجرای بناهای مرتفع از جهات مختلف اعم از تناسبات و تركیبات، نقش ساختمان در سیمای شهر، تداخل آن در خط آسمان از همه زوایای دید در اطراف ساختمان، طراحی فضاهای باز در اطراف این گونه بناها و ارتباط این فضاها با خیابان و بنا ، معماری سازه و هماهنگی آن با ساختمان های با ارزش همجوار و بافت محله، جزئیات نما، قرارگیری در سطح زمین، ارتفاع و شكل، توده وحجم، زمینه، رنگ، مصالح، كیفیت ظاهری، قابلیت انعكاس نور و…، از این پس دیگر شاهد ساخت و ساز غیراصولی بناهای مرتفعی كه از دید معماری فاقد توازن بصری و از نظر مهندسی فاقد مقاومت كافی و لازم در برابر نیرو های خارجی و داخلی وارده بر ساختمان هستند، نباشیم؛ چه، اگر خدای ناكرده چنین شود، باید در آینده نه چندان دور، از بین رفتن جان و مال هزاران انسان بی گناه كه قربانی سهل انگاری و ندانم كاری و البته بی قانونی می شوند را نظاره گر باشیم.

 

 

 

سیستم سازه ای برج‌های هزاره سوم

 

در تشریح سیستم سازه‌ای این برج‌ها لازم است به دونكته اصلی توجه شود. در واقع این سیستم از دو بخش تقریباً مجزای ثقلی و لرزه بر تشكیل شده است. اصطلاحات لرزه بر و ثقلی بر اساس مقدار جذب برش نیروی زلزله توسط هر یك از سیستم‌ها، به آنها نسبت داده شده است.

 

الف) سیستم لرزه بر: در طرح این برج‌ها از دو سیستم لوله ای متداخل، به اضافه مهاربندی همگرا به عنوان بخش لرزه بر

 

ساختمان استفاده شده است . قاب‌های سیستم لرزه بر در پیرامون سازه قرار گرفته‌اند؛ ضمن آنكه دو قاب لرزه بر میانی هم در یك جهت موجود می‌باشند

 

ب) سیستم ثقلی:

 

سیستم ثقلی كه میان بخش لرزه بر محصور شده است، بر روی ستون‌های میانی كه تقریباً با راندمان 100% بطور ثقلی عمل می‌كنند، قرار گرفته است و تیرهایی كه این ستون‌ها را به سیستم لرزه بر پیرامونی مرتبط می‌كنند عموماً - به جز سه طبقه پایین - با اتصال ساده طرح شده‌اند. با توجه به توضیحات فوق ملاحظه می‌شود، سختی این تیرها نقشی در نحوه توزیع بارهای جانبی نخواهد داشت و به این جهت در مدل، ساده سازی صورت گرفته است.

 

استفاده از تیرهای با مقطع متغیر در طرح تیرهای ثقلی علا‌وه بر صرفه‌جویی در مصالح، به جهت ایجاد مسیری مناسب برای عبور لوله‌های تأسیساتی صورت گرفته است و به این ترتیب نیازی به افزایش بیشتر ارتفاع طبقه نمی باشد.

 

سیستم سقف برج‌های هزاره سوم

 

سقف این برج‌ها از نوع كامپوزیت است و عملكرد دال‌های آن به صورت دوطرفه می‌باشد.

 

همان‌طور كه در گزارش مندرج در شماره پنجم ذكر شده مطالعات ژئوتكنیك، ژئوفیزیك، تهیه طبف ویژهِ ساختگاه، زهكشی و كنترل كیفیت عملیات بتنی این پروژه توسط مهندسان مشاور دریا خاك پی در دست انجام است.

 

مطالعات ژئوتكنیكی در محدوده احداث برج‌ها

 

مطالعات ژئوتكنیكی به منظور تعیین خصوصیات خاك و لایه‌های زمین در محدوده احداث برج‌ها به شرح زیر انجام پذیرفته است:

 

الف) مطالعات ژئوتكنیك اكتشافی تكمیلی‌
‌‌تعیین مشخصات فیزیكی و مكانیكی لایه های خاك
تعیین پارامترهای موثر در پایداری و تغییر شكل پذیری لایه های خاك
تعیین ظرفیت باربری و نشست خاك و پیشنهاد گزینه های مناسب پی‌
تعیین مشخصه های خاك جهت برآورد نیروی زلزله
شناسایی شرایط هیدروژئولوژیكی و آبگذارانی لایه های خاك
بررسی امكان وجود نابهنجاری های ژئوتكنیكی در محدوده مورد نظر

 

ب) مطالعات تهیه طیف ویژه ساختگاه
تعیین لرزه خیزی ساختگاه
تعیین مشخصات هندسی دینامیكی لایه های آبرفتی
انجام تحلیل بزرگنمایی حاصل از اثر وجود آبرفت
تهیه شتاب نگاشت طراحی در سطوح مختلف‌
تهیه طیف طراحی در سطوح مختلف لرزه ای در رقوم‌های موردنظر

 

بررسی نشست سازه

 

در بررسی نشست سازه شالوده گسترده در وسط ساختگاه، داده های مورد نیاز برای انجام این تحلیل‌ها با استفاده از آزمایش‌های برجا و آزمایشگاهی تعیین گردید.

 

اثر لایه سطحی خاك كم مقاومت در كف گود، با در نظر گرفتن یك لایه جدید با ضریب ارتجاعی نسبتاً كمتر مدل گردید.

 

با توجه به یكنواختی بافت زیر سازه، حداكثر نشست مجاز ساختمان 100 میلیمتر در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج محاسبات نشست بااستفاده از نرم‌افزار Plaxis نشان می‌دهد كه حداكثر میزان نشست محاسبه شده از نشست مجاز (100 میلیمتر كمتر) می‌باشد.

 

سیستم پی‌

 

با توجه به نوع سیستم باربر جانبی برای برج‌های شمالی، مركزی و جنوبی كه سیستم لوله ای درجداره خارجی هریك از برج‌ها می‌باشد دو گزینه زیر برای پی برج‌ها قابل بررسی است:

 

الف) سیستم پی گسترده برای هریك از برج‌های شمالی، جنوبی و مركزی؛ به طوری‌كه با درزهای انقطاع از یكدیگر مجزا گردیده باشند.

 

ب) سیستم پی گسترده یكپارچه و بدون درز انقطاع برای هر سه برج شمالی، جنوبی و مركزی.

 

در سیستم گزینه الف با توجه به یكسان بودن برج‌ها به لحاظ مشخصه های دینامیكی بروی خاك ناحیه درز به صورتی است كه فشار زیاد برج مركزی موجب می گردد كه خاك زیر برج شمالی تحت اثر فشار قرار گرفته و پی برج شمالی تمایل به بلند شدن از روی آن داشته باشد.در صورتی‌كه از گزینه (ب) استفاده شود، 2 نیروی فشاری و كششی با یكدیگر متعادل گردید وتنش‌ها در زیر پی و روی خاك توزیع یكنواخت تر خواهد داشت، لذا استفاده از پی گسترده یكپارچه برای بارهای جانبی منطقی‌تر می‌باشد. از طرف دیگر طولانی بودن پی موجب می‌گردد كه تنش‌های ناشی از درجه حرارت و جمع شدگی، باعث تأثیرات نامطلوبی در پی گردد و علاوه بر آن، چنانچه تحت اثر بارهای ثقلی غیر همزمان قرار گیرد، در پی، ایجاد تنش های زیاد بنماید. بنابراین بتن ریزی در زیر هر یك از برج‌ها بصورت مجزا ودر عرض به فاصله 30 الی 50 سانتیمتر انجام گردیده است و پس از اعمال كلیه بارهای ثقلی و مرتفع شدن اثرات جمع شدگی ودرجه حرارت، این فاصله‌ها با بتن مرغوب به همراه مواد منبسط شونده پر می‌گردند.

 

بررسی مخاطره پذیری لرزه‌ای منطقه

 

گستره تهران در كوهپایه‌های جنوبی كوه‌های البرز مركزی قرار گرفته و شمالی‌ترین فرونشست ایران مركزی به حساب می‌آید. كوه‌های البرز در شمال تهران متشكل از یك سری چین خوردگی‌های با امتداد شرقی- غربی است و شدت دگرریختی در دو كناره شمالی گسله تهران به بیشترین مقدار خود رسیده و بلندی‌های البرز به ترتیب بر دشت كناری خزر در شمال و دشت تهران در جنوب رانده شده است.

 

از مهمترین گسل‌هایی كه نزدیكترین فاصله تقریبی آنها از ساختگاه حدود كمتر از 10 كیلومتر می‌باشد می‌توان موارد زیر را نام برد: گسل شمال تهران، گسل امامزاده داوود، پورگان وردیج، نیاوران، محمودیه، طرشت، عباس آباد، گسل تلویزیون، باغ فیض، نارمك و در محدوده ساختگاه موردنظر باتوجه به خاكبرداری قابل توجهی كه انجام شده بود آثار گسلی مشاهده نگردید.

 

بررسی روند لرزه خیزی

 

بررسی روند لرزه خیزی این گستره بااستفاده از به كارگیری روش kijko در سه حالت انجام گرفته است:

 

حالت اول: بادر نظر گرفتن فقط لرزه های تاریخی‌

 

حالت دوم: با منظور نمودن لرزه‌های سده بیستم

 

حالت سوم: تركیبی از مجموع حالت‌های اول و دوم با در نظر گرفتن لرزه های تاریخی و لرزه های سده بیستم

 

احتمال عدم رویداد لرزه ای با بزرگی 7 ریشتر در طول مدت 50سال یا 100 سال به ترتیب حدود 60 و 35 درصد می باشد؛ یعنی برای سازه ای باعمر مفید 50 یا 100 سال می توان این احتمال عدم رویداد را در نظر گرفت.

 

بیشینه مقادیر شتاب قائم و افقی زمین

 

در مطالعات انجام شده با استفاده از برنامه seisrisk III بیشینه مقادیر شتاب زمین محاسبه شده‌اند. اطلاعات دیگری نظیر رابطه طول گسلش و بزرگی مورد نیاز بوده است كه آن نیز با استفاده از روابط شناخته شده جهانی (رابطه ولز - كاپراسمیت) به دست آمده‌اند. بر اساس این محاسبات مقادیر شتاب افقی و قائم در سازه های زمانی مختلف (30، 50، 75 و 100سال) با احتمال فزونی خاص (50%، 37 %، 10%) برآورد شده‌اند.

 

در صورتی‌كه عمر مفید سازه 50 سال فرض شود با در نظر گرفتن احتمال فزونی 37 درصد، مقادیر شتاب افقی و قائم به ترتیب0/63 g و0/72 g برآورد شده است.