طراحی برشگیر ها و گل میخ های سقف کامپوزیت و عرشه فولادی

مقاومت برشی اسمی برشگیرهای از نوع گل‌میخ که بر بال فوقانی تیر فولادی متصل شده و در داخل دال بتنی قرار می‌گیرند، طبق بند 10-2-8-7-2 مبحث دهم، برای برشگیرهای از نوع گل میخ با استفاده از رابطه زیر تعیین می‌شود:
Qn=0.5Asa√(fc*Ec)≤Rg*Rp*Asa*Fu
که در رابطه فوق، Asa سطح مقطع گل‌میخ، Ec مدول الاستیسیته بتن که می‌توان از رابطه Ec=0.043wc^1.5 √(fc) تعیین نمود. که در آن wc وزن مخصوص بتن بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب و Ec بر حسب مگاپاسکال می‌باشد. fc مقاومت مشخصه بتن در سن 28 روزگی برای نمونه استوانه‌ای شکل، Fu تنش کششی نهایی حداقل مصالح گل‌میخ، Rg ضریب گروهی گل‌میخ‌ها و Rp ضریب موقعیت قرارگیری گل‌میخ‌ها بوده که این دو ضریب با توجه به جدول 10-2-8-1 مبحث دهم تعیین می‌شوند. مثلا برای یک گل میخ با قطر 16 میلیمتر مساحت مقطع یک گل‌میخ برابر با Asc=2 cm^2 می‌باشد. مقاومت برشی اسمی برشگیرهای از نوع گل‌میخ که بر بال فوقانی تیر فولادی متصل شده برابر است با:
Qn=0.5Asa √(fc*Ec)=0.5×2√(300×294000)=9390 kg>Rg*Rp*Asa*Fu=1.0×0.75×2×5000=7500 kg
برنامه ETABS نیز این مقدار را حساب می‌کند. اگر از مسیر Define menu > Section Properties > Deck Sections مقطع عرشه را تعریف نمایید، در بخش Shear Stud Diameter قطر گل میخ را وارد نمایید. همچنین مقدار تنش تنهایی گل‌میخ در بخش Property Data Definitions و در تعریف Fu وارد شود. برنامه مقدار Ec را از مصالحی که از بخش Deck Material تعریف شده خوانده و مقدار Qn را محاسبه می‌کند. برای دیدن جزئیات بیشتر در این رابطه می‌توانید به کتاب تحلیل و طراحی سازه‌های فولادی اینجانب یا دیگر کتاب‌های طراحی سازهای فولادی مراجعه نمایید.
✔️ @AlirezaeiChannel

ترکیب بارهای طراحی بر اساس مبحث ششم

ترکیب بارها، برای طراحی هر جزء از سازه بایستی ملاک طراحی قرار گیرند و نه اثر تک تک بارها. در تعیین چگونگی ترکیب اثر بارهای مختلف بحث آماری و احتمالاتی برقرار بوده و میزان شانس همزمانی اثر بارها این ترکیب بارها توسط آیین‌نامه داده شده است. توجه شود که از ترکیب بارها تنها در تحلیل‌های خطی (تحلیل‌های متداول در دفاتر مهندسی) می‌توان استفاده نمود. زیرا در تحلیل‌های غیرخطی، جمع آثار قوا برقرار نیست. ترکیب بارها را می‌توان به دو دسته ترکیب بارهای طراحی به روش تنش مجاز و ترکیب بارهای طراحی به روش حالات حدی تقسیم نمود. در سازه‌های بتنی استفاده از روش تنش مجاز منسوخ شده و طراحی سازه‌های بتنی به روش مقاومت نهایی (یا همان روش حالات حدی) انجام می‌شود. در روش هر دو روش طراحی، نیاز عضو (اثر نیروی روی عضو) با ظرفیت آن عضو بایستی مقایسه شود که در حالتی که نیاز (Demand) کمتر از ظرفیت (Capacity) باشد، طراحی مورد قبول است. ترکیب بارهای طراحی سازه‌های فولادی طبق مبحث ششم بصورت زیر هستند. در ASCE7-10 تفاوتی بین ترکیب بارهای فولادی و بتنی وجود ندارد:

 1.4D

 1.2D + 1.6L + 0.5(Lr or S or R)

 1.2D + 1.6(Lr or S or R) + (L or 0.5(1.4W))

 1.2D + 1.0(1.4W) + L + 0.5(Lr or S or R)

 1.2D + 1.0E + L + 0.2S

 0.9D + 1.0(1.4W)

 0.9D + 1.0E

 1.2D + 0.5L + 0.5(Lr or S) + 1.2T

 1.2D + 1.6L + 1.6(Lr or S) + 1.0T

* برای کاربری‌هایی که بار L0 آنها کمتر از 5 کیلونیوتن بر متر مربع است، به استثناء بام، کف پارکینگ یا محلهای اجتماع عمومی، ضریب بار مربوط به L را می‌توان برابر 0.5 برای ترکیب بار شماره 3، 4 و 5 منظور نمود.
ترکیب بارهای سازه‌های بتنی طبق مبحث ششم:

 1.25D + 1.5L + 1.5(Lr or S or R)

 D + 1.2L + 1.2(Lr or S or R) + 1.2(W or 0.7E)

 0.85D + 1.2(W or 0.7E)

 1.25D + 1.5L +1.5(Lr or S or R) + 1.5(H or 0.84F)

 0.85D + 1.5(H or 0.84F)

 D +1.2L + 1.2(Lr or S)+T

 1.25D + 1.5T

* برای کاربری‌هایی که بار L0 آنها کمتر از 5 کیلونیوتن بر متر مربع است، به استثناء بام، کف پارکینگ یا محلهای اجتماع عمومی، ضریب بار مربوط به L را می‌توان برابر 0.6 برای ترکیب بار شماره 2 و 0.75 برای ترکیب بار شماره 4 منظور نمود. در ادامه یک مثال برای این مورد آورده خواهد شد.
✔️ @AlirezaeiChannel

جمع کننده‌ها (Collector) و یال‌ها (Chord)

تیرهای لبه‌ای یا همان یال‌ها (Chord): این المان‌ها را می‌توان به دورترین تارهای یک تیر تحت خمش تشبیه نمود. اگر دیافراگم را به مانند یک تیر عمیق تحت خمش فرض کنیم، این اجزا عمود بر مسیری نیروی جانبی بوده و در آنها نیروهای کششی و فشاری ناشی از لنگر ایجاد شده، تولید می‌گردد.
جمع کننده‌ها (Collector): در حالتی که سیستم لرزه‌بر (مثل دیوار برشی) در تمام طول دیافراگم حضور نداشته باشند، که در اغلب حالات به این شکل است، اعضای قاب در امتداد مسیر نیرو، وظیفه جمع آوری نیروهای دیافراگم را بر عهده دارند. جمع کننده‌ها برای سهمیه برش رسیده به آنها طراحی می‌شوند. نیروهای ایجاد شده در این جمع کنندها توسط اتصال آنها به ستون یا دیوارهای برشی منتقل می‌گردد. بنابراین در طراحی آنها باید نیروی محوری را نیز مد نظر داشت. به عنوان مثال در یک جمع کننده فولاد، اتصال تیر جمع کننده به ستون توسط نبشی نشیمن ممکن نیست، زیرا این اتصال تنها قادر به انتقال برش است.

 
منبع: کانال دکتر علیرضایی

علت جوابگو نبودن ستون های فوقانی

این موضوع هم به تحلیل سازه ربط داره و هم به شکل دیاگرام اندرکنش ستونهای بتنی.
ایجاد مقاطع سنگین‌تر برای ستون‌های طبقات بالا (به شرط ارتفاع برابر و تیپ طبقات) معمولا در سازه‌های دارای دیوار برشی رخ می‌دهد. معمولاً دیوارها بیشترین سهم را در تحمل نیروی برشی پایه داشته اند و هنگامیکه وارد مرحله غیر ارتجاعی می‌شوند و ترک‌های قابل توجهی در آنها ایجاد می‌گردد. دیوار برشی مانند یک تیر طره عمودی عمل می‌کند یعنی رفتار آن و تغییرشکل آن در ارتفاع بر خلاف نام آنها، خمشی است. قاب‌های خمشی اما تغییرشکل برشی دارند. اگر از این دو سیستم در کنار هم استفاده شود، اندرکنشی بین این دو ایجاد شده که باعث می‌شود، در طبقات بالا، دیوار بر قاب تکیه کند و در طبقات پایین، برعکس. بنابراین دور از ذهن نیست که ستون‌های طبقات بالا قوی‌تر بدست آیند.
در برخی موارد (که فشار محوری کم است) با کاهش نیروی محوری وارد بر ستون نه تنها نسبت تنش آن کاهش نمی یابد بلکه افزایش خواهیم داشت.
از نظر ایین نامه ای  ستون طبقه پایین می تواند ضعیف تر از ستون طبقه بالا باشد و ایرادی ندارد (البته در مورد اعضای زیر تراز پایه نمی توان. به بند 7-3 استاندارد 2800 مراجعه کنید).
در ستونهای بتنی منتهی مشکل محل وصله را داریم. در ستون بتنی متوسط وصله میگلردها در ابتدای ستون انجام میشود.
فرض کنید میلگرد ستون فوقانی 12f25 و ستون تحتانی 12f20 بدست آمده باشد.
حال اگر شما در ستون پایین f20 قرار دهید این میلگردها تا ابتدای ستون فوقانی ادامه می یابند و سپس قطع می شوند و عملا ابتدای ستون طبقه اخر به جای اینکه f25 باشد، f20 کار شده است.
نتیجه: در سازه بتنی گرچه طبق ایین نامه میلگرد ستون پایین میتواند کمتر از میگلرد ستون طبقه اخر باشد ولی به لحاظ محل وصله مجبور هستیم میلگردهای ستون طبقه پایین را نیز مشابه میلگردهای ستون طبقه بام انتخاب کنیم.

اسلایدهای کلاس آموزشی Etabs مهندس علیرضا خویه

با سلام و احترام
اسلاید های آموزشی اینجانب جهت استفاده دوستان، در سایت بارگزاری شد.
پیشتر، این اسلایدها در دوره های آموزشی متعدد در اختیار دانشجویان و کارآموزان شرکت کننده قرار می گرفت و اکنون به صورت عمومی در دسترس همه افراد است.
اسلایدهای حاضر از روی سوالات و ابهامات دانشجویان، در طی 2 سال گردآوری شده است و به همین دلیل نمی توان ان را اسلایدهای آموزشی Etabs نام گزاری کرد، چرا که فقط به قصد تفهیم بهتر سوالات این دانشجویان تهیه شده است و آنچه در کلاس ها تدریس شده است جدای از آن چیزی است که در این اسلاید ها قرار دارد.
 
اسلایدهای دوره ی مقدماتی آموزش Etabs - مدرس: مهندس علیرضا خویه
تعداد اسلایدها:399
حجم فایل: 22MB
 
 

انتخاب نوع قاب خمشی (معمولی، متوسط یا ویژه)

استفاده از قاب خمشی "معمولی" که در عمده موارد ممنوع است (یادداشت 1 از صفحه 35 استاندارد 2800 را ببینید).
 
متوسط یا ویژه؟
در برخی موارد "الزام " به استفاده از ویژه داریم. مثلا:
1- بیمارستانهایی که در مناطق با لرزه خیزی خیلی زیاد ساخته می شوند (بند 3-3-5-3 استاندارد 2800)
2- فابهای خمشی بتنی بلند تر از 35 متر (جدول صفحه 34 استاندارد 2800)
3- قابهای خمشی فولادی بلندتر از 50 متر (جدول صفحه 34 استاندارد 2800)
 
در بقیه موارد هم متوسط مجاز است و هم ویژه مثلا یک سازه قاب خمشی 7 طبقه بتنی را در نظر بگیرید. شما هم میتوانید از سیستم ویژه استفاده کنید و هم متوسط
در این موارد که هر دو سیستم متوسط و ویژه مجاز هستند، از کدامیک استفاده کنیم؟
معمولا مهندسین در این موارد از متوسط استفاده می کنند.
گرچه در صورت استفاده از ویژه می توان ضریب زلزله را کاهش داد ولی سازه های ویژه محدودیتهای زیادی دارند که این محدودیتها می تواند منجر به غیر اقتصادی شدن سازه شود.
ازجمله
1- افزایش قابل توجه حجم آرماتورهای عرضی در تیرها و ستونها (ص 511، 514، 516 و 517 و 519 جزوه ایتبس)
2- الزام به وصله میلگردها در وسط اعضا (ص 512 و 522 جزوه ایتبس)
3- رعایت ضابطه تیر ضعیف- ستون قوی (ص 525 جزوه)
4- رعایت ضابطه برش گره اتصال (ص 527 جزوه ایتبس)
5- افزایش سایز ستونها جهت رعایت محدودیت مهار میلگردهای طولی تیرها ( ص 523 . 524 جزوه ایتبس)
6- سخت گیری آیین نامه در مورد فشردگی لرزه ای برای اعضای سازه های فولادی ویژه که منجر به افزایش ضخامت اجزای تشکیل دهنده میشود.

پیغام o/s برای تیرهای کوتاه بتنی

ممکن است شما هم به این مشکل برخورده باشید که تیرهای کوتاه جوابگوی بار وارده نباشند و لی تیرهای بلند تر مشکلی نداشته باشند و کاملا جوابگو باشند (با همان مقطع)
[caption id="attachment_3745" align="alignnone" width="538"] علت جوابگو نبودن تیرهای بتنی کوتاه در هنگام طراحی[/caption]
 
در این حالت تیر کوتاه تشکیل شده
در تیرهای کوتاه مقدار آرماتور برشی لازم افزایش میابد. در صورتی که میزان آرماتور برشی محاسبه شده از مقدار حداکثر مجاز ایین نامه فراتر رود، این پیغام را مشاهده می کنید.
 
توجه کنید که طبق بند 9-23-3-1-1-1 ارتفاع موثر مقطع نباید بیش از یک چهارم طول ازاد تیر باشه
بنابراین اگر ابعاد ستون مثلا C50x50 باشه و طول اکس تا اکس تیر برابر 2 متر باشد، طول ازاد تیر برابر 1.5m خواهد شد و در نتیجه حداکثر عمق موثر مجاز مقطع 37.5 سانتیمتر خواهد بود و با فرض پوشش بتن تا مرکز میلگرد برابر با 7 سانتیمتر، حداکثر عمق تیر در این دهانه برابر 42.5 سانتیمتر خواهد بود که به لحاظ اجرایی عملا حداکثر مجاز ارتفاع تیر برابر 40 سانتیمتر خواهد بود.
 
نتیجه: توصیه می شود تا حد ممکن از دهانه های کوتاه در قابهای خمشی بتنی پرهیز شود. در صورتی که الزامی در کار باشد عمق تیر باید طبق توضیحات فوق محدود شود و از طرفی باید سعی شود به طریقی در برش جواب گرفت.
مثلا میتوان عرض تیر را افزایش داد تا شاید با افزایش مقاومت برشی بتن مشکل برطرف شود (ارتفاع تیر را افزایش ندهید). و یا از طریق تقویت دیگر دهانه ها جذب برش در دهانه کوتاه را کاهش دهید.
 
منبع: کانال دکتر حسین زاده

بررسی محل راز پایه در ساختمان های مختلف

بررسی محل راز پایه در ساختمان های مختلف

 

• توضیحات تراز پایه ساختمان های مختلف کجاست؟
• اسم فایل Seismic Base level [ Etabs-SAP.ir ]_تراز پایه در ساختمان های مختلف.pdf
• حجم 1.78 مگابایت
• تعداد صفحات:12

Mu و Vu در اتصالات گیردار قاب خمشی متوسط

طبق بند 10-3-8-3 مبحث دهم، مقاومت خمشی مورد نیاز Mu و مقاومت برشی مورد نیاز Vu اتصال باید با در نظر گرفتن تعادل استاتیکی بارهای ضریبدار که با نیروی زلزله ترکیب می‌شوند و اثرات لرزه‌ای ناشی از لنگر خمشی Mpr=Cpr*Ze*Ry*Fy در محل‌های تشکیل مفصل پلاستیک تعیین شوند. در رابطه اخیر، Fy تنش تسلیم حداقل، Ry برابر نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم حداقل مصالح، Cpr ضریب مربوط به اثرات کرنش سختی، قیدهای موضعی و سایر شرایط بوده که طبق رابطه 10-3-8-1 مبحث دهم تعیین می‌شود. استثناً برای اتصالات گیردار از نوع تقویت نشده جوشی (WUF-W) مقدار Cpr=1.4 در نظر گرفته می‌شود. بنابراین بایستی اتصالات را برای 100% لنگر و برش ناشی از به ظرفیت رسیدن تیر در محل مفصل پلاستیک طراحی کنیم.
@AlirezaeiChannel
 

 
https://etabs-sap.ir/ipe-moment-plastic/

ضریب اطمینان لنگر واژگون

طبق بند 3-3-8 گفته شده سازه و پی آن باید به گونه‌ای طراحی شوند که توانایی تحمل اثر لنگر واژگونی را داشته باشند. به عبارتی لنگر واژگونی در بدترین حالت، برابر لنگر مقاوم شود و ضریب اطمینان 1 است. آیین‌نامه ASCE7-10 نیز همین مورد را می‌گوید.
12.8.5 Overturning
The structure shall be designed to resist overturning effects caused by the seismic forces determined in Section 12.8.3.