معرفی سیستم سقف ها

سیستم سقف ها را بصورت خلاصه بشناسید
1-سقف طاق ضربی :
هرچند که این نوع سقف منسوخ شده است و دیگر مورد تایید ضوابط وآیین نامه ها نیست.سقف طاق ضربی به راحتی و با هزینه کم ساخته میشود.اما بدلیل وزن بالا و عملکرد بسیار ضعیف درهنگام زلزله ،سقف قابل اعتمادی نیست.
2-سقف تیرچه بلوک :
این نوع سقف یکی از رایج ترین انواع سقف به حساب می آید. اجزای تشکیل دهنده سقف تیرچه – بلوک شامل تیرچه ، بلوک پرکننده و بتن وآرماتورحرراتی وآرماتور تقویتی برش (اوتکا ) می باشد.
انواع تیرچه :
الف ) تیرچه پاشنه بتنی
ب) تیرچه فلزی با جان باز( کرمیت )
ج) تیرچه پیش تنیده ( اشپنیت )
د)تام تیرچه
انواع بلوک پرکننده:
الف ) بلوک پلی استایرن
ب) بلوک سفالی
ج) بلوک سیمانی
3-سقف کامپوزیت :
این نوع سقف صرفا در اسکلت فلزی قابل اجرا است. اجزای تشکیل دهنده آن شامل تیرها ی فرعی ( لانه زنبوری-پروفیل ) برشگیر ، بتن و آرماتورحرارتی می باشد. از آنجایی که برای اجرای سقف کامپوزیت به شمع بندی نیازی نیست این امکان وجود دارد که چند سقف به طور همزمان بتن ریزی نمود که تخته ها یا ورق های قالب بندی را نباید به هیچ وجه زودتر از زمان موعد باز کرد.
4-سقف عرشه فولادی :
این نوع سقف در سالهای اخیر رواج زیادی درساختمان سازی پیداکرده است.دلیل اصلی این اقبال خوب سازدگان و پیمانکاران ساختمانی ، سرعت بالای اجرای آن است.اجزای تشکیل دهنده سقف عرشه فولادی شامل تیرهای فرعی ، ورق گالوانیزه ذوزنقه ای ، گل میخ ، بتن و آرماتورحرراتی می باشد.
5-سقف دال بتنی :
این نوع سقف بدلیل وزن بالای آن و سرعت اجرای پایین و همچنین هزینه ی بیشتری که دارد کمتر مورد استفاده قرارمیگیرد.در برخی ساختمانها که از اهمیت بالایی برخوردارند.مثل ساختمانهای واقع در در نیروگاهها یا مراکز صنعتی بزرگ از سیستم سقف دال بتنی استفاده می شود. اجزای تشکیل دهند. این سقف آرماتور وبتن است.آنچه که درمورد سقف دال بتنی لازم به ذکر است اینست که دال اصولا به دودسته ی دال یک طرفه ودو طرفه تقسیم میشود.(سقف یوبوت نیز دراین گروه طبقه بندی میشود.)
6-سقف تیر دال :
این سقف شبیه به سقف کامپوزیت است با این تفاوت که تیرهای فرعی آن بتنی هستند. سقف تیر ودال در اسکلت بتنی بصورت درجا و در اسکلت فلزی بصورت پیش ساخته اجرا می شود.
7-سقف کوبیاکس :
این نوع سقف که به تازگی درصنعت ساختمان ایران وارد شده است از لحاظ سازه ای شبیه به دال دو طرفه است که البته تفاوت هایی با آن دارد. بدین ترتیب که درضخامت دال گوی های توخالی سبکی رابصورت منظم قرارمیدهند تا درواقع از معرف بتن برای پرکردن آن قسمت جلوگیری کنند. کاری که این گوی های تو خالی سبک انجام میدهند شبیه به کاری است که بلوک های پرکننده ( فوم ) در سقف تیرچه بلوک انجام می دهند. جنس این گوی ها پلی اتلین بازیافتی یا پلی پروتیین می باشد. سقف کوبیاکس به دلیل هزینه بالا و وقت گیر بودن تاکنون نتوانسته جایگاه مناسبی دربین سقف های سازه ای در صنعت ساختمان ایران پیدا کند.
8-سقف روفیکس :
این سقف درواقع همان سقف کامپوزیت است که بجای تخته یا ورق ( که بعنوان قالب استفاده می شوند) از یک صفحه فلزی مشبک با نام روفیکس بعنوان قالب ماندگار استفاده میشود. جنس روفیکس ورق گالوانیزه به ضخامت 7/. تا 0.8 میلیمتر است . همین مشبک بودن روفیکس موجب می شود بتن تازه به خوبی با آن درگیر شود و بدلیل ترکیب بتن و فلز مقاومت بدست آمده برای تحمل بارهای وارده به سقف قابل توجه خواهد بود. فاصله تیرهای فرعی تا حداکثر 80 سانتی مترمیتواند باشد چراکه بیشتراز آن باعث شکم دادن روفیکس درهنگام بتن ریزی خواهد شد.اجزای تشکیل دهنده این نوع سقف شامل روفیکس ، ارماتورو بتن می باشد.ساده بودن روش اجراو سرعت بالای کار از مزایای این سقف می باشد اما از انجا که روفیکس یک قالب ماندگار است جزء مصالح مصرفی سقف به حساب امده و در نتیجه هزینه آن را کمی بالا می برد.
9-سقف پیش تنیده :
این نوع سقف جدیترین سقفی است که وارد صنعت ساختمان ایران شده است. درسقف پیش تنیده با استفاده از کابل و چگونگی قرارگیری آن در دال بتنی سقف ، یک نیروی فشاری اولیه قبل از بهره برداری از سازه در ناحیه کششی دال بتنی ایجاد میکنند تا پس از بهره برداری از سازه این ناحیه کششی دچار ترک خوردگی نشود ودر نتیجه از حداکثر ظرفیت باربری بتن استفاده شودو به تبع آن ابعاد و دو اندازه ها کاهش یابد.یکی از مزایای اصلی استفاده از سقف پیش تنیده اینست که این امکان را فراهم می اورده تا سازه با تعداد ستون کمتری نسبت به سایر سقفها اجراشود این موضوع در بحث معماری ساختمان و همچنین تامین پارکینگ بسیار تاثیرگذار است.

کنترل زلزله بهره برداری در حالت حدی

 برای کنترل زلزله بهره برداری در حالت حدی در نرم افزار ترکیب بارها همگی با ضریب یک وارد میشود و ضرایب کاهش مقاومت نیز یک می شود و سازه کنترل میشود.همچنین تغییر مکان جانبی نسبی نیز از 0.005 ارتفاع طبقه بیشتر نشود.

ساختمانهای «با اهمیت خیلی زیاد و زیاد» و یا بلندتر از 50 متر و یـا بیشـتر از 15 طبقه باید برای زلزله سطح بهره برداری کنترل شوند، به طوری که، مطـابق تعریـف بند (1-1-2)قابلیت بهره برداری خود را در زمان وقوع زلزلـه حفـظ نماینـد. بـرای ایـن منظور مشخصات سازه این ساختمانها باید چنان باشد که تحـت اثـر ترکیـب بارهـا در سطح بهره برداری، بدون اعمال ضریب بار، الزامات زیر را تأمین نمایند.
1) در زلزله سطح بهره برداری نباید تنش های  ایجاد شده در اعضای فولادی از حد فرا ارتجاعی  اعضا تجاوز نماید.

2) در طراحی سازه های بتن مسلح تلاشهای ایجاد شده در اعضا نباید از مقاومت اسمی آنها(بدون اعمال ضریب کاهش مقاومت) فراتر رود.

3) در کنترل زلزله سطح بهره برداری برای سازه های بتن مسلح میتوان مقدار ممان اینرسی  موثر اعضا سازه را تا 1.5 برابر مقادیر متناظر با زلزله طرح در نظر گرفت.

4) منظور از تغییر مکانی که عرض کردید  از یک تحلیل خطی بدست می اید و برای محاسبه آنها میتون از اثر p delta صرف نظر کرد.

5) در مواردی که نوع و نحوه بکارگیری مصالح و سیستم اتصال قطعات غیرسازه ای(مانند تیغه بندی داخل ساختمان) به گونه ای باشد که که این قطعات بتوانند در برابر تغیر مکانهای جانبی نسبی بیش از 0.005 ارتفاع طبقات بدون خسارت بماند میتوان این عدد را تا 0.008 افزایش داد.

6) مشخصات حرکت زمین در زلزله سطح بهرهبرداری باید مشابه زلزله طرح، بنـد 
(3-3)در نظر گرفته شود، با این تفاوت که شتاب مبنای طرح A در آن بـه یـک ششـم مقدار خود کاهش داده شود. در مقابل ضریب رفتار R در محاسبه نیـروی جـانبی زلزلـه برابر با یک منظور میگردد. به این ترتیب در روش تحلیل استاتیکی معادل مقـدار بـرش پایه در این سطح از رابطه (3-16)محاسبه میشود.

Vser=1/6 ABIW                    (3_16)

مش بندی Mesh سقف

مشبندی را می‌توانید به دو صورت انجام دهید. یا از همین روش که فرمودین بصورت دستی با انتخاب سقف و استفاده از مسیر Edit menu > Edit Shells > Divide Shells آن را مشبندی کنید. در کادر ظاهر شده گزینه‌ها مختلفی برای مشبندی وجود دارد. یا اینکه از مسیر Assign menu > Shell > Floor Auto Mesh Options آن را بصورت خودکار مشبندی نمایید.
در این حالت برای دیدن ابعاد و مشبندی انجام شده باید از مسیر View menu > Set Display Options گزینه Shell Analysis Mesh را تیک بزنید تا دیدن دیدن مشبندی امکان پذیر شود.
@AlirezaeiChannel

عدم کنترل های لرزه ای توسط Etabs

 جهت عدم کنترل ضوابط لرزه‌ای، باید در بخش تنظیمات آیین‌نامه‌ای گزینه Seismic Design Category را در یکی از حالات A، B یا C قرار داده و همچنین عدد مقابل System R را عددی کمتر مساوی 3 قرار دهید تا ضوابط لرزه‌ای کنترل نشود.

اگر گزینه Ignore Special Seismic Load? را در حالت Yes قرار دهید تنها از ترکیب بارهای تشدید یافته صرف نظر می‌شود. البته هر یک از مواردی که صرف نظر میکنید باید بصورت دستی کنترل شود.

بارگذاری مثلثی روی صفحات

 برای اعمال بار با توزیع غیر یکنواخت بر سطوح در برنامه ETABS می‌توان از ترفندها مختلفی استفاده نمود. معمولا از این توزیع غیر یکنواخت برای اعمال بارهای جانبی خاک استفاده می‌شود. یک راه اولیه و ساده این است که دیوار را در ارتفاع مشبندی نموده و به هر قطعه از مش آن متوسط بار گسترده در مرکز آن مش اعمال شود.

 

این روش یک روش ساده و تقریبی بوده که دقت آن به تعداد مش‌ها بستگی دارد. روش دوم که بصورت دقیق می‌باشد، برای این منظور بعد از انتخاب دیوار باید از مسیر Assign menu > Shell Loads > Non-uniform اقدام نمایید.البته بایستی قبلا باری که می‌خواهید به دیوار اختصاص دهید را از مسیر Define menu > Load Pattern ساخته باشید.

 

در کادر نشان داده شده گزینه Direction جهت اعمال بار را مشخص می‌کند. در بخش Non-uniform Load می‌توان الگوی بارگذاری غیر یکنواخت را تعیین نمود. در این بخش x، y و z بر حسب سیستم مختصات کلی بیان می‌شوند. مقدار A بیانگر بزرگی مقدار نیرو بر واحد طول موازی با محور X است. مقدار B بیانگر بزرگی مقدار نیرو بر واحد طول موازی با محور Y است. مقدار C بیانگر بزرگی مقدار نیرو بر واحد طول موازی با محور Z است.

 

@AlirezaeiChannel

کاهش لرزش سقف عرشه فولادی

چند نکته قابل توجه جهت کاهش لرزش سقفهای عرشه فولادی :
1- فاصله دهانه های تیرهای فرعی در سقف عرشه فولادی

یکی از مهمترین عوامل در کاهش لرزش سقف عرشه فولادی فواصل تیرهای فرهی می باشد ، اگر فاصله تیرهای فرعی کمتر از 2/40 متر باشد با اجرای ورق عرشه به ضخامت 0/8 میلیمتر هیچ لرزشی در سقف نخواهیم داشت ، برای فواصل بیشتر باید ضخامت ورق را افزایش دهیم : یعنی دهانه 2/40 تا 2/60 از ورق 0/9 میلیمتر و از 2/60 تا 3/00 متر از ورق 1 میلیمتر و از 3/00 تا 3/30 از ورق 1/25 میلیمتر استفاده گردد ، فاصله تیر فرعی بیشتر از 3/30 به هیچ عنوان توصیه نمیگردد ، کما اینکه دستگاه های تولید ورق رول فرمینگ توان فرم دادن ورق با ضخامت بیشتر از 1/25 میلیمتر را ندارند

2- ضخامت ورق گالوانیزه سقف عرشه فولادی 
همانگونه که گفته شد انتخاب ورق با ضخامت نادرست با توجه به فواصل تیرریزی نیز از عوامل موثر در لرزش سقف ساختمان خواهد بود.

3- ارتفاع عرشه

ارتفاع عرشه یا بلندای گام ورق نیز تاثیر به سزایی در کاهش لرزش سقف دارد ، توصیه ما در هر فاصله دهانه ای استفاده از ورق عرشه با بلندای گام 75 میلیمتر می باشد .

4- بتن ریزی

بر طبق ضوابط مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، حداقل ضخامت بتن بر روی گام فوقانی ورق عرشه فولادی در حدود ۵ سانتیمتر می باشد. هر چند که در عمل ۶ سانتیمتر نتیجه مطلوب تری حاصل شده است، اما بتن ریزی کمتر از ۵ سانتیمتر در افزایش لرزش سقف موثر است .

5-  اجرای صحیح عرشه

فیکس کردن ورق با میخ و چاشنی انفجاری ، در فواصل مناسب ( برای هر متر مربع حداقل از 2 عدد میخ و چاشنی انفجاری استفاده گردد ) و استفاده از پیچ های خودکار در محلهای مورد نیاز ، نیز در کاهش لرزش سقف کمک میکند

رابطه عرض مفید فرمینگ ورق عرشه فولادی و لرزش سقف عرشه فولادی:

مطابق آئین نامه مقررات ملی ساختمان ایران مبحث دهم در صفحه ۱۲۶ بند ۱۰-۲-۸-۳-۳ :

ت) انتقال بار بین تیر فولادی و دال بتنی
ت-۱) نواحی لنگر خمشی مثبت

۱. مقاومت برش افقی مورد نیاز: برای عملکرد مختلط کامل، برش افقی مورد نیاز باید به شرح زیر برابر کوچکترین مقدار محاسبه شده بر اساس حالتهای حدی خردشدگی بتن و تسلیم کششی مقطع فولادی در نظر گرفته شود.

خرد شدگی بتن (۱۰-۲-۸-۲۰)
Vhu=0.85fcAc

تسلیم کششی مقطع فولادی (۱۰-۲-۸-۲۰)

در روابط فوق:
fc= مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن
Ac=سطح مقطع دال بتنی در محدوده عرض موثر ورق عرشه فولادی
As=مساحت مقطع فولادی
Fy=تنش تسلیم فولاد مقطع فولادی

۲. مقاومت برش افقی اسمی مقاومت برش افقی اسمی اعضای با مقطع مختلط بر دال بتنی و دارای برشگیر (گلمیخ) باید مطابق رابطه زیر بر اساس مقاومت برشی برشگیرها تعیین گردد. (۱۰-۲-۸-۲۱)

که در آن:
Qn=مجموع مقاومت های برشی اسمی برشگیرها (گلمیخ ها)در حد فاصل نقاط لنگر خمشی مثبت حداکثر و لنگر صفر مطابق مقررات بند ۱۰-۲-۸-۷ ۳.تعداد فاصله و مشخصات برشگیرها (گلمیخ ها)بایستی از طریق برقراری رابطه زیر و بدون احتساب ضریب کاهش مقاومت تعیین گردد. (۱۰-۲-۸-۲۲)

نتیجه گیری:

با توجه به اینکه مقدار خرد شدگی بتن کمترین مقدار در روابط فوق میباشد لذا هر چه سطح مقطع دال بتنی در محدوده عرض موثر ورق عرشه فولادی بیشترو مطابق استانداردها باشد مقاومت سقف عرشه فولادی در مقابل زلزله نیز بیشتر می شود.

سخت کننده های گاست پلیت

در برخی اوقات که طول لبه آزاد ورق زیاد باشد، نیاز به سخت کننده‌هایی عمود بر این ورق اتصال می‌باشد. در این حالت بایستی توجه داشت که این سخت کننده‌ها نبایستی از ناحیه نوار مفصل خمیری ورق عبور داده شوند. زیرا در صورت عبور از این ناحیه، مانع دوران ورق اتصال شده و کار مفصل خمیری و خط فرضی خمش را مختل می‌کنند. همچنین توصیه شده انتهای این سخت کننده‌ها نیز با فاصله‌ای به میزان دو برابر ضخامت ورق (2t) نرسیده به خط فرضی خمش، قطع شوند. در شکل زیر این مورد نشان داده شده است.

 

 

فولد لاین یا خط آزاد خمش در گاست پلیت

 

 

ایجاد فاصله 2t به عنوان خط فرضی خمش جهت رفتار مفصلی در مهاربندهای همگرای معمولی نیازی نیست و تنها در مهاربندهای همگرای ویژه اجبار وجود دارد. در مهاربندهای همگرای ویژه نیز تنها در حالتی که کمانش مهاربند خارج صفحه رخ دهد، این الزام وجود دارد و در حالتی که کمانش داخل صفحه باشد باز نیازی نیست. برای دیدن جزئیات بیشتر می‌توانید به کتاب تحلیل و طراحی سازه‌های فولادی اینجانب مراجعه کنید.  اعمال این فاصله برای مهاربندهای واگرا اصلا نیازی نیست زیرا در این قاب عضو مهاربند نبایستی دچار کمانش شود.

 

@AlirezaeiChannel

گاست پلیت مستطیلی یا ذوزنقه ای

 ورق اتصال مهاربند در صورتی که کمانش مهاربند داخل صفحه رخ دهد می‌تواند بصورت مستطیلی باشد و نیاز به ارائه جزئیات خاص در آن نیست. ولیکن در حالتی کمانش مهاربند خارج صفحه رخ می‌دهد بایستی ورق بصورت ذوزنقه‌ای بریده شود تا امکان در نظر گرفتن 2t برای کمانش مهاربند فراهم شود. ابعاد آن به عوامل متعددی از جمله عمق تیر، عمق ستون، زاویه مهاربند و ... بستگی دارد. برای دیدن جزئیات و نحوه بریدن ورق اتصال می‌توانید به یکی از دو مرجع زیر مراجعه کنید:
- Abolhassan Astaneh-Asl, Michael L. Cochran; "Seismic Detailing of Gusset Plates for Special Concentrically Braced Frames"
-تحلیل و طراحی سازه‌های فولادی؛ تالیف دکتر بهرخ حسینی هاشمی، مهدی علیرضایی؛ فصل 14 بخش 5

 

 

@AlirezaeiChannel

دلایل اختلاف زیاد بین برش پایه استاتیکی و طیفی

دلایل اختلاف زیاد بین برش پایه استاتیکی و طیفی

 

اگر طیف بی بعد شده B را از مسیر Define menu > Functions > Response Spectrum تعریف نموده‌اید و سپس اقدام به تعریف حالت بار طیفی با ضریب مقیاس AI/R کرده‌اید، نبایستی پراکندگی زیادی با برش پایه استاتیکی ایجاد شود. اگر 100 برابر برش‌های پایه استاتیکی و دینامیکی با هم اختلاف دارند، به احتمال زیاد خطای عددی یا خطای مدلسازی دارید و موارد زیر را کنترل نمایید:

1- کنترل کنید که تعداد مودهای نوسانی در نظر گرفته شده حداقل 90% جرم را جذب کرده باشد. در مواردی که تغییرات زیاد سختی در ارتفاع داشته باشید (مثل حالتی که در طبقاتی دیوار حائل وجود داشته باشد) نیاز به مودهای نوسانی زیادتری از حالات معمول داریم. برای تعریف مودهای ارتعاشی باید از مسیر Define menu > Modal Cases اقدام نمایید.

2- کنترل کنید که ضریب مقیاس را درست وارد کرده باشد و حتما آن را براساس واحد برنامه وارد نمایید. مثلا ممکن است که واحد شتاب برنامه mm/sec^2 بوده و شما مقدار g (شتاب ثقل) را بر اساس واحد m/sec^2 برابر 9.81 وارد کرده باشد که در این حالات 1000 برابر ضریب مقیاس کم بدست می‌آید و یا مثلا ضریب مقیاس بر اساس cm/sec^2 بوده و شما آن را 9.81 وارد کرده‌اید که ضریب مقیاس 100 برابر کمتر حاصل می‌شود.

3- ناپایداری‌های سازه را بررسی کنید. سازه نباید در بخشی از آن دارای سختی ناچیز باشد.

4- جرم سازه را کنترل کنید.

 

@AlirezaeiChannel