STAGE 00 — OVERVIEW

مسیر انتقال بار، از دال تا بستر خاک.

قاب خمشی بتن‌آرمه، چهار طبقه. سه دهانه‌ی ۶ متری در دو دهانه‌ی ۵ متری، ارتفاع طبقه ۳٫۲۰ متر. مقاطع: ستون ۴۰×۴۰، تیر ۳۰×۵۰، دال ۲۵۰ میلی‌متر.

STAGE 01 — FAÇADE

نما عضو باربر نیست.

جداره و بازشوها فقط وزن خودشان را به قاب منتقل می‌کنند و در باربری ثقلی یا جانبی سهمی ندارند.

سیستم باربر، قاب خمشی تیر و ستون است. حذف نما مقاومت و سختی سازه را تغییر نمی‌دهد؛ فقط بار مرده‌ی آن کم می‌شود.

STAGE 02 — LOADING

دال، بار سطحی را به بار خطی تبدیل می‌کند.

بار مرده شامل وزن دال، کف‌سازی و تیغه‌بندی است و بار زنده بار بهره‌برداری — روی هم حدود ۹ کیلونیوتن بر مترمربع.

دال این بار گسترده را جمع می‌کند و به‌صورت بار خطی به تیرهای پیرامون هر پانل می‌رساند. خیز نمایش‌داده‌شده اغراق‌شده است؛ در طراحی خیز به L/۲۵۰ محدود می‌شود — برای دهانه‌ی ۵ متر یعنی حدود ۲۰ میلی‌متر.

STAGE 03 — LOAD PATH

نیروی محوری ستون، انباشتِ بار طبقات بالای آن است.

سطح بارگیر هر ستون میانی برابر نیمه‌ی دهانه‌های مجاور است: ۶×۵ متر. با بار ۹ کیلونیوتن بر مترمربع، سهم هر طبقه حدود ۲۷۰ کیلونیوتن می‌شود.

بار در قاب گم نمی‌شود؛ فقط از عضوی به عضو بعدی منتقل می‌شود. ستون طبقه‌ی همکف بار هر چهار طبقه را می‌برد، و ابعاد مقطع و درصد آرماتور آن بر همین اساس تعیین می‌شود.

STAGE 04 — SECTION

مقاومت کششی بتن حدود یک‌دهمِ مقاومت فشاری آن است.

به همین دلیل تنش کششی به فولاد سپرده می‌شود. در ستون، هشت میلگرد نمره ۲۰ به‌صورت متقارن چیده می‌شود تا مقطع در هر دو جهت رفتار یکسان داشته باشد.

خاموت نمره ۱۰ دو نقش دارد: نیروی برشی را می‌گیرد، و هسته‌ی بتن را محصور می‌کند. محصورشدگی شکل‌پذیری مقطع را بالا می‌برد — یعنی مقطع پیش از گسیختگی تغییرشکل بیشتری تحمل می‌کند. فاصله‌ی خاموت در نواحی بحرانی به ۱۰ سانتی‌متر کاهش می‌یابد.

STAGE 05 — FOUNDATION

پی، تنش متمرکز ستون را تا زیر ظرفیت باربری خاک می‌آورد.

ستون بار ۱۰۸۰ کیلونیوتن را روی ۰٫۱۶ مترمربع وارد می‌کند؛ تنشی در حدود ۶٬۷۵۰ کیلوپاسکال. ظرفیت باربری مجاز خاک معمولاً بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ کیلوپاسکال است.

پی ۲٫۳۰×۲٫۳۰ همان بار را روی ۵٫۳ مترمربع پخش می‌کند و تنش را به حدود ۲۰۴ کیلوپاسکال می‌رساند. حباب تنش نشان می‌دهد فشار با عمق کاهش می‌یابد؛ در عمقِ حدود دو برابر عرض پی، تنش افزوده به کمتر از ۱۰ درصد می‌رسد.

STAGE 06 — CAPACITY DESIGN

سازه از قبل می‌داند کجا باید کوتاه بیاید.

اگر روزی بار از توانِ سازه بیشتر شود، بالاخره جایی باید تسلیم شود. مهندس آن «جا» را از قبل انتخاب می‌کند: تیر، نه ستون.

چون تیری که خم شود، ساختمان را سرِ پا نگه می‌دارد و فرصت می‌دهد. ستونی که کم بیاورد، کل طبقه را با خودش می‌برد. بار همان مسیر همیشگی را می‌رود؛ فقط از پیش تصمیم گرفته‌ایم کجا اجازه‌ی خم‌شدن بدهیم. (نامش: ستون قوی، تیر ضعیف.)