مقدمه
فناوری ساخت برج‌های بلند در دنیا، عمر زیادی ندارد. برج‌های بلند از این جهت اهمیت زیادی دارند که برای چندین منظور مورد استفاده قرار می‌گیرند. از طرفی برای انجام یک طرح بزرگ چندمنظوره، طبعاً باید توان فنی و مهندسی در زمینه‌های مختلف در کشور موجود باشد. همچنین باید شرایطی فراهم کرد که همه بتوانند در کنار هم و با برنامه‌ریزی کار کنند.
وقتی کشوری فناوری موشکی دارد، یعنی که مهندسی مکانیک، هوا و فضا، شیمی و متالوژی، کامپیوتر، برق و مخابرات پیشرفته‌ای دارند و مهمتر اینکه می‌توانند این فناوری‌ها را در کنار هم قرار دهند و محصول نهایی تولید کنند. برج هم چنین چیزی است. برای ساختن یک برج، باید توان مهندسی عمران و سازه، مهندسی معماری، مهندسی مکانیک، برق مخابرات و همچنین قدرت تولید و کنترل ساخت قطعات، تاسیسات و غیره وجود داشته باشد و البته شرایطی که این فناوری‌ها بتوانند کنار هم کار کنند. ایده ساختن یک برج مخابراتی ـ تلویزیونی در تهران حدود ۸ سال پیش مطرح شد. سپس مطالعات دقیق برای بررسی امکان و چگونگی ساخت آن انجام شد. تا اینکه طرح در سال ۱۳۷۵ رسماً شروع به کار کرد.

برج میلاد به عنوان نخستین تجربه مهندسی کشور در طراحی و ساخت سازه‌های بلند ویژه از اهمیت خاصی برخوردار است. مجموعه مطالعات سازه‌ای با همکاری مشاور خارجی برای قسمت‌های مختلف این سازه (فونداسیون، بدنه اصلی یا Shaft، سازه رأس و دکل آنتن) منطبق بر معبرترین آیین‌نامه‌های بین‌المللی صورت گرفته و تحلیل‌ها بر مبنای دو مدل، یکی با اعضای یک بعدی و دیگری با اعضای یک بعدی و دو بعدی کنترل شده است. به منظور اطمینان از صحت بارهای جانبی باد مجموعه‌ای از مطالعات تحلیلی و آزمایشگاهی انجام شده است که در این نوشتار در ارتباط با هر یک از آنها توضیحاتی به اختصار ارائه شده است. با توجه به شکل خاص مقطع برج و خاصیت هوابند (Bluff) بودن آن وقوع برخی ناپایداری دینامیکی از موضوعات مورد جستجو و پر اهمیت این مجموعه مطالعات است.

برای دریافت و توضیحات بیشتر به ادامه مطلب مراجعه نمائید…..

فهرست مطالب:

مقدمه    ۱
برج میلاد    ۲
اهداف طرح مرکز ارتباطات تهران    ۳
معرفی اجزای مرکز ارتباطات بین‌المللی تهران    ۴
برج میلاد    ۴
مشخصات بدنه برج میلاد    ۵
مشخصات معماری و کاربردی سازه رأس برج میلاد    ۵
امکانات ویژه برج    ۸
ساختمان لابی    ۸
مشخصات معماری لابی    ۹
امکانات ویژه لابی    ۹
دکل آنتن    ۹
مرکز همایشهای بین‌المللی و مرکز ارتباطات تهران    ۹
هتل پنج ستاره مرکز ارتباط تهران    ۱۲
مرکز تجارت بین‌الملل    ۱۵
سیر مطالعات انجام شده بر روی سازه برج میلاد تهران در برابر جریان باد    ۱۷
بارگذاری ناشی از وزش باد    ۱۷
معیار آسایش    ۱۷
مطالعات و تحلیل‌های استاتیکی    ۱۸
انجام تحلیل‌های استاتیکی    ۱۹
مطالعات و تحلیل‌های دینامیکی    ۲۱
مطالعات آزمایشگاهی    ۲۱
آزمایش تونل باد دانشگاه علم و صنعت    ۲۲
آزمایش تونل باد دانشگاه اونتاریو    ۲۳
آزمایش تونل باد روی مدل آیروالاستیک    ۲۳
خلاصه و نتیجه‌گیری    ۲۶
بررسی آسیب‌پذیری لرزه‌ای برج میلاد تهران    ۲۷
ارزیابی لرزه‌ای، برج تلویزیونی، شاخص خرابی، تحلیل خطر‌پذیری    ۲۷
نقش برج مخابراتی ـ تلویزیونی میلاد تهران در مدیریت ارتباطات پس از بروز زلزله    ۳۲
عدم امکان اعتماد به سیستم‌های معمول ارتباطات    ۳۳
کاربردهای برج میلاد    ۳۳
کارکرد برج میلاد در مدیریت بحران زلزله    ۳۴
۱٫ امکان جمع‌آوری اطلاعات جامع    ۳۴
۲٫ سرعت انتقال اطلاعات    ۳۵
پیش‌بینی‌های پایداری سازه‌ای برج میلاد در هنگام بروز زلزله    ۳۶
۱). پیش‌بینی‌های پایداری سازه‌ای در مطالعات طراحی    ۳۶
۲). پیش‌بینی‌های پایداری سازه‌ای در روند اجرا    ۳۷
موقعیت قرارگیری برج میلاد    ۳۷
۱). از لحاظ دسترسی به بزرگراه‌ها    ۳۸
۲) از لحاظ مقاومت بستر    ۳۸
نتیجه‌گیری    ۳۸
مطالعات میکروژئودزی و رفتارسنجی ژئوتکنیک برج میلاد    ۳۹
شبکه سه بعدی خارج برج    ۳۹
شبکه سه بعدی روی بدنه برج    ۴۰
تراز ۲/۴۹ متر    ۴۰
تراز ۲/۱۴۵ متر    ۴۰
شبکه    ۴۰
نتیجه    ۴۰
مشخصات سازه‌ای برج میلاد    ۴۶
مراحل اجرا    ۴۷
سازه شش قسمتی    ۴۸
مشخصات عمومی    ۴۹
آرماتورگذاری    ۴۹
اجرای ساختمان ها با قالب لغزنده    ۵۳
ضوابط طراحی    ۵۴
نمای سطح بتن    ۵۵
چاه های آسانسور    ۵۵
سیستم جک    ۵۶
طراحی قالب    ۵۶
مراجع    ۵۸

******************************

جایگاه سازه مهمی چون برج میلاد در مدیریت بحران زلزله کلان شهر تهران امری است که به کارکرد مخابراتی – تلویزیونی این پروژه چند منظوره مربوط می‌شود. پیش‌بینی‌های انجام شده در پروژه برج میلاد در خصوص نحوه جمع‌آوری اطلاعات مربوط به خسارات ناشی از زلزله و انتقال این اطلاعات به مراکز مدیریت بحران کلان شهر، از اهم مواردی است که در این مقاله به آنها می‌پردازیم. بدیهی است هرگونه عملکرد سازه در طول مدت مدیریت بحران بستگی مستقیم به امکان پایداری سازه بعد از زلزله دارد که اشاره کوتاهی نیز به مباحث مربوط به پایداری سازه‌ای خواهیم داشت.

برج میلاد
در سال ۱۳۷۱ از سوی دستگاه‌های اجرایی پیشنهاد احداث سازه‌ای نمادین به عنوان سمبل شهر تهران در قالب برج و تالار شهر در شهرداری تهران مطرح شد و مورد بررسی قرار گرفت.
در پایان سال ۷۲ گزارش مطالعات شناخت مرحله اول ۱۷ نقطه از شهر تهران را به عنوان مکان‌هایی که می‌تواند هدف مورد نظر را برآورده سازد، تعیین کرد. چهار منطقه شامل تپه‌های عباس‌آباد، لویزان، یوسف‌آباد و کوی نصر به عنوان گزینه‌های برتر برج با کاربری غالب مخابراتی ـ تلویزیونی پیشنهاد شد.
با توجه به معیارهای فنی و اقتصادی و نیز موقعیت خاص تپه‌های کوی نصر در جنوب بزرگراه شهید همت این امکان به عنوان بهترین گزینه برتر برگزیده شد. سپس دستور نقشه‌برداری و مطالعات مکانیکی خاک داده شد و در سال ۱۳۷۳ مطالعات ژئوتکنیک و زمین‌شناسی انجام گرفت. این مکان در مجاورت پارک‌های بزرگ پردیسان و نصر قرار گرفته و در حد فاصل بزرگراه‌های شهید همت، شیخ فضل‌ا… نوری و شهید چمران و رسالت واقع شده است. سپس با بررسی کاستی‌های شهر تهران احداث هتل پنج ستاره و مرکز همایش‌های بین‌الملل مورد توجه قرار گرفت. در تحقیقات صورت گرفته توسط کارشناسان، کمبود فضاهای گردهمایی در شهر بزرگ تهران از نارسایی‌های شهری و در دیدگاهی وسیع‌تر از جمله نیازهای ملی شمرده شد. با توجه به گسترده شدن حوزه خدمات مجموعه تالار و برج و در جهت اجرایی نمودن طرح‌های یاد شده شرکت یادمان سازه راهبری طرح عظیم مرکز ارتباطات بین‌المللی تهران را به عهده گرفت.
پس از تکیمل مطالعات فاز اول، مطالعات مرحله دوم برج مخابراتی ـ تلویزیونی شروع و به موازات آن عملیات اجرایی قسمتهایی از آن آغاز شد. همزمان با شروع مطالعات مرحله دوم اجرایی شدن عملیات ساخت برج مخابراتی ـ تلویزیونی میلاد فکر ایجاد یک مرکز که بتواند از کاربری‌های متنوع این مجموعه استفاده کند و نیز با رفع کاستی‌ها بر جاذبه اقتصادی آن بیفزاید، مدیریت را بر آن داشت تا به لحاظ سابقه نیاز شهر تهران، موضوع ایجاد مرکز تجارت بین‌المللی را نیز در مجموعه بررسی نماید. تفکر تأسیس چنین مرکزی با هدف ارتقاء حوزه تجارت صنعتی و تجارت الکترونیک و کمک به توسعه صادرات غیر نفتی و بالأخره هم‌افزایی کارآیی هر یک از اجزای مرکز ارتباطات بین‌الملل شکل گرفت. از این رو برج میلاد تهران به عنوان مرکز ارتباطات مخابراتی ـ تلویزیونی، مرکز همایشها و جشنواره‌های بین‌المللی و هتل پنج ستاره به عنوان مرکز ارتباطات فرهنگی، اجتماعی و گردشگری در نهایت مرکز تجارت بین‌الملل به عنوان مرکز مبادلات تجاری شناخته شد.
عملیات اجرایی در سال ۱۳۷۵ توسط پیمانکار اصلی شروع شد و مجموعه هم‌اکنون در حال شکل‌گیری است. اجزای مجموعه مرکز ارتباطات بین‌المللی تهران جدا از کاربردهای مستقل خود در تأثیر متقابل با سایر قسمتها قرار گرفته است که می‌تواند برخی مشکلات شهر تهران و در نهایت کشور را حل نماید و از دیدگاه معماری شهری به لحاظ برخورداری از شاخص‌های آن نماد مناسب و منحصر به فردی برای نمایش اقتدار و عزم ملی ملت مسلمان ایران و جمهوری اسلامی ایران خواهد بود.
از آنجایی که اطلاع‌رسانی اساسی‌ترین رکن تجارت به حساب می‌آید، با در اختیار داشتن برج مخابراتی و بهره‌گیری از ارتفاع آن زیرساخت‌های تسهیل تجاری نیز فراهم خواهد شد. به همین لحاظ احداث مرکز تجارت بین‌المللی در مجاورت برج مخابراتی مورد مطالعه قرار گرفت و کاربرد آن طی مطالعات امکان‌سنجی و اقتصادی تأیید شد. همچنین مطالعات مربوط به محل اقامت بازرگانان خارجی و بازدیدکنندگان داخلی/خارجی لزوم ساخت هتل و مرکز همایش‌ها را مورد تأیید قرار داد.
اهداف طرح مرکز ارتباطات تهران
    پوشش امواج مخابراتی/ تلویزیونی و هواشناسی
    امکان واگذاری مراکز اداری، تجاری با هدف بازگشت سرمایه
    بهره‌گیری از امکانات رستوران گردان در سازه رأس برج با هدف سودآوری
    ساخت موزه انقلاب اسلامی در مجاورت سازه برج
    توسعه تجارت بین‌الملل و به خصوص تجارت الکترونیک (E-commerce) از طریق تسهیلات تجاری و فن‌آوری اطلاعات و تبادل آن (خدمات اینترنت)
    بهره‌گیری از تسهیلات گردهمایی و برگزاری اجلاس‌های ملی و بین‌المللی
    استفاده از خدمات اقامتی و سیاحتی هتل پنج ستاره مرکز ارتباطات تهران
    واگذاری دفاتر تجاری و مراکز تجاری پای برج، هتل و مرکز تجارت بین‌المللی به منظور بازگشت سرمایه.
معرفی اجزای مرکز ارتباطات بین‌المللی تهران
برج میلاد
این برج سازه‌ای است بتنی که در ضلع جنوبی اتوبان شهید همت بر روی تپه‌های نصر در حال ساخت است. برج میلاد با کاربردهای متنوع، ۴۳۵ متر از سطح زمینهای مجاور ارتفاع دارد که از این نظر چهارمین برج مخابراتی ـ تلویزیونی بلند جهان و از نظر وسعت کاربردی سازه رأس برج اولین آن در میان تمامی برجهای دنیا محسوب می‌شود.

مشخصات بدنه برج میلاد
پایه اصلی بتن‌آرمه است. ارتفاع آن ۳۱۵ متر از روی زمین طبیعی با مقطع حجره‌ای (سلولار) است. حدود ۳۳۰۰۰ متر مکعب بتن در آن مصرف شده است. این بدنه شامل هسته مرکزی و چهار عدد باله است. درون هسته مرکزی ۳ حجره به آسانسورها و یک حجره به راه پله اضطراری اختصاص یافته است. باله در تراز صفر برج به صورت ذوزنقه در چهار طرف قرار دارد و تا ارتفاع ۲۴۰ متری به صورت هرمی شکل کاهش مقطع دارد. هسته مرکز از این تراز به تنهایی تا ۳۱۵ متر ادامه می‌یابد. از تراز ۲۴۵ تا ۳۱۵ متر سازه رأس برج قرار دارد.
مشخصات معماری و کاربردی سازه رأس برج میلاد
ساختمان رأس برج میلاد مجموعه‌ای از ۱۲ طبقه با کاربردهای مختلف در طبقات است. این ساختمان پس از اجرای بدنه اصلی برج تا تراز ۳۱۵+ ساخته و در بالای بدنه اصلی نصب می‌شود. قسمت مرکزی سازه رأس برج بتنی است که قبلاً در امتداد بدنه اصلی برج و از تراز ۲۴۷+ تا ۳۱۵+ اجرا شده است.

جدول شماره (۱): سازه رأس برج [۱]

سه طبقه تأسیساتی به ترتیب در ترازهای مختلف وجود دارد که مساحت هر طبقه ۷۰ متر مربع است. سازه فلزی رأس مشخصاتی به شرح ذیل را داراست:
    به طور کلی سازه رأس به دو قسمت عمده شامل سبد فلزی و قسمت فوقانی تقسیم می‌شود.
    قسمت سبد فلزی سازه رأس به وزن ۱۳۰۰ تن در پای کار مونتاژ شده است که درمرحله اجرا پس از تقسیم به چهار مرحله (Stage) و با روش بالابری سنگین به وسیله جک‌های مخصوص، در محل قرار گرفته و نصب می‌شود.
    قطعات واسطه مربوط به فاصله بین مراحل اصلی (Stage) فوق‌الذکر و نیز کلیه قطعات فلزی سازه قسمت فوقانی به روش بالابری سبک بالا برده و در محل خود نصب می‌شود. در قسمت پائینی سبد فلزی یک مجموعه مخروطی شکل بتنی اجرا می‌شود که نقش اصلی در انتقال بارهای وارده ناشی از سازه (اعم از بارهای ثقلی و افقی) برج را داراست. در اطراف مخروط بتنی مذکور یک تیر حلقوی بتنی اجرا و سپس پس تنیده می‌شود. همچنین قسمت مرکزی سازه رأس (امتداد بدنه اصلی برج) در محدوده اجرای سازه فلزی رأس در امتداد عمودی پس تنیده می‌شود.
    بدنه بیرونی ساختمان رأس (نما) شیشه‌ای است که در قسمت سبد فلزی، توسط قابهای مخصوص به لوله‌های فلزی در بدنه سازه، متصل می‌شود.

امکانات ویژه برج
۱٫ آسانسور: برج دارای شش آسانسور اصلی خواهد بود که به صورت زیر تفکیک می‌شود:
آسانسور میهمان ۲ دستگاه
آسانسور خدماتی ۱ دستگاه
آسانسور خدماتی و تلویزیونی و مخابراتی ۱ دستگاه
آسانسور رستوران گردان ۱ دستگاه
آسانسور گنبد آسمان ۱ دستگاه
علاوه بر شش آسانسور فوق یک آسانسور بین طبقات رأس حرکت خواهد کرد.
۲٫ رستوران گردان
۳٫ محیط‌های روباز و سر بسته برای بازدید از شهر
۴٫ نمایشگاه دفاع مقدس در لابی
۵٫ امکانات ویژه مخابراتی
۶٫ امکانات ویژه تلویزیونی
۷٫ دکل مخابراتی با آنتنهای متفاوت
۸٫ کافه تریا در رأس
۹٫ گالری آزاد هنری
۱۰٫ امکانات فروشگاهی در لابی
۱۱٫ فضاهای خدماتی

ساختمان لابی
ساختمان لابی یک بنای شش طبقه (دو طبقه زیر زمین، یک طبقه هم‌کف، سه طبقه فوقانی) با فونداسیون مشترک برج است. این بنا بتنی است و از تراز ۵/۹- متر آغاز می‌شود و بام آن در تراز ۲۸ متر به بدنه اصلی برج متصل می‌شود. مساحت کل لابی حدود ۱۵۰۰۰ متر مربع است و مشخصات آن به شرح زیر است:

جدول شماره (۲): ساختمان لابی برج [۱]

این ساختمان در چهار محل توسط پل‌های ارتباطی به بدنه اصلی برج مرتبط می‌شود و از این طریق می‌توان به آسانسورهای موجود در بدنه اصلی دسترسی یافت.

مشخصات معماری لابی
۱٫ دال بتنی کف طبقات و بام
۲٫ دیوار پیرامونی زیر زمین‌های اول و دوم یا دیوار حایل محیطی
۳٫ پل‌های ارتباطی
۴٫ پله‌ها و پله‌برقی‌های موجود در مجاورت شعاع داخل طبقات
امکانات ویژه لابی
۱٫ بخش‌های اداری تجاری
۲٫ پشتیبانی
۳٫ موزه انقلاب اسلامی و دفاع مقدس (پیشنهادی)

دکل آنتن
این سازه اسکلت فلزی به ارتفاع ۱۲۰ متر است که از فولاد خاص ضد خوردگی ساخته می‌شود. در ۴۵ متر بالایی دکل، سه نوع آنتن فرستنده نصب می‌شود و در همین قسمت پوششی فایبرگلاس روی دکل قرار خواهد گرفت.
مرکز همایشهای بین‌المللی و مرکز ارتباطات تهران
تعداد طبقات این بنا ۸ طبقه (۵ طبقه زیرزمین، ۱ طبقه هم‌کف، ۱ نیم طبقه، ۱ طبقه فوقانی) است و دارای زیربنایی حدود ۵۰٫۰۰۰ متر مربع است.
سالن اصلی با قطر رینگ m40 ظرفیت گنجایش ۱۵۰۰ نفر را دارا می‌باشد. امکانات ویژه مرکز همایش به شرح زیر است:
۱٫ اتاق جلسات: در کنار مرکز همایش اتاق‌هایی با ظرفیت‌های متفاوت جهت برگزاری کنفرانس‌ها و جلسات قرار دارد که دارای امکانات لازم برای برگزاری جلسات است.
۲٫ آسانسور: مرکز همایش تهران دارای ۹ دستگاه آسانسور است.
۳٫ سیستم تهویه مطبوع: در مرکز همایشها و جشنواره‌های بین‌المللی تهران هر صندلی دارای یک خروجی جهت تهویه هوا و سالن نیز جداگانه دارای خروجی‌های متعدد هوا است.
۴٫ پارکینگ: این مرکز دارای سه طبقه پارکینگ خودرو با ظرفیت بالا می‌باشد که هر طبقه به طور جداگانه دارای پارکینگ موتور سیکلت نیز هست.
۵٫ مرکز گردهمایی: مرکز گردهمایی، سالن دایره‌ای شکل و یک طبقه فوقانی که از ۱۵۰۰ صندلی تشکیل شده است.
۶٫ صحنه و امکانات ویژه
۷٫ فضاهای اداری و خدماتی
۸٫ واحد سمعی و بصری
۹٫ چاپخانه

جدول شماره (۳): مرکز جشنواره‌ها و همایش‌های بین‌المللی [۱]

هتل پنج ستاره مرکز ارتباط تهران
این بنا شامل ۱۸ طبقه که در مجموع دارای ۵۰۰ اتاق خواهد بود و حدود ۲m 97000 زیربنا می‌باشد.
امکانات ویژه هتل عبارتند از:
۱٫ هتل پنج ستاره دارای ۱۵ آسانسور است.
۲٫ تهویه مطبوع: تهویه مطبوع این هتل مطابق با استانداردهای هتل‌های پنج ستاره است.
۳٫ پارکینگ: هتل دارای ۳ طبقه پارکینگ به ظرفیت ۲۰۰ خودرو است که هر طبقه به طور جداگانه دارای پارکینگ موتورسیکلت نیز هست.
۴٫ فضای ورزشی: در مجموعه حاضر استخر، سونا (خشک و بخار)، سالن بدنسازی وجود دارد.
۵٫ رستوران و تالار پذیرایی: هتل مرکز ارتباطات تهران دارای ۳ رستوران با غذاهای ایرانی و خارجی یک تالار پذیرایی است.
۶٫ سالن نشیمن: در طبقه همکف و کلیه طبقات، این فضاها در نظر گرفته شده است.
۷٫ اتاق جلسات
۸٫ درمانگاه
۹٫ آژانس تاکسی و مسافربری
۱۰٫ فضاهای اداری و خدماتی
۱۱٫ واحدها تجاری

جدول شماره (۴): هتل پنج ستاره [۱]

مرکز تجارت بین‌الملل
این مرکز با عرضه حدود ۲m1500 و زیربنای حدود ۲m216000 با ارتفاع ۲ m33 در هفت طبقه (۲ طبقه پارکینگ و ۵ طبقه فوقانی) خواهد بود. امکانات ویژه مرکز تجارت بین‌الملل:
۱٫ فضاهای تجارت بین‌المللی
۲٫ فضاهای تجارت داخلی
۳٫ فضاهای مخابراتی ـ تلویزیونی
۴٫ فضاهای فرهنگی و اجتماعی
۵٫ فضاهای خدماتی
۶٫ نمایشگاه موقت کالا و تولیدات
۷٫ سالنهای نمایشگاهی حرفه‌ای
۸٫ بخش رایانه و ارائه آخرین اطلاعات اقتصادی، صنعتی، تجاری
۹٫ بخش ارتباطات فرهنگی ـ علمی
۱۰٫ پارکینگ (وسایل نقلیه سبک و سنگین)
۱۱٫ آسانسور
۱۲٫سیستم تهویه مطبوع