نقشه اجرایی سازه خرپایی
ساختمان تجاری آقای ....... از نوع سقف سبک خرپایی ( سازه نازک مفروض در شهرداری ) و در شهر کرمان احداث می شود. مقاوم باربر جانبی در راستای x ( شمال- جنوب) از نوع قاب خمشی متوسط و در راستای y ( شرق - غرب ) از نوع مهاربند همگرا می باشد.
نکاتی از تحلیل پی دلتا
در سازه های بتنی که با نرم افزار Etabs تحلیل و طراحی میشوند حتما باید اثرات پی دلتا در نطر گرفته شود زیرا پیش فرض طراحی برنامه بر این مبنا استوار است.برای انجام تحلیل پی دلتا دو روش در Etabs وجود دارد:
روش اول روش مبتنی بر جرم محاسبه شده و در روش دوم انجام تحلیل غیر خطی هندسی و ضرائب افزایش لنگر مورد تائید قرار گرفته است. توصیه آیین نامه(ACI) اینست از روش دوم استفاده شود.
در روش مبتنی بر جرم محاسبه شده(که در پیوست ۵-۲۸۰۰ به آن اشاره شده است) برنامه با بدست آوردن جابجایی نسبی طبقات،لنگر حاصل از بارهای ثقلی که در اثر تغییر مکان نسبی جانبی بوجود می آید تعیین میکند.که این لنگر باعث تشدید جابجایی های جانبی و دیگر پاسخ های سازه میشود.که در این حالت طبق توصیه ۲۸۰۰ میبایست شاخص پایداری محاسبه شود که از مقدار حداکثر آن ۱٫۲۵/R کمتر شود .چنانچه در یک سازه ،این مقدار شاخص پایداری بیشتر شود میبایست در طراحی ان تجدید نظر شود.همچنین اگرشاخص پایداری سازه از ۰٫۱ کمتر باشد میتوان از اثرات پی دلتا صرفنظر کرد. متاسفانه در صورت استفاده از روش مبتنی بر جرم امکان بزرگنمایی ۰٫۷R در جابجایی ها بصورت مستقیم وجود ندارد ومیبایست از روشی غیر مستقیم و کمی سخت این تغییرات اعمال شود.
اما در روش دوم ماتریس سختی موسوم به ماتریس سختی هندسی در اثر فشار موجود در ستون ها مبتنی بر یک روند تکراری سعی و خطا کاهش یافته و لنگر حاصل از بار جانبی Ms بدست می آید.توصیه میشود در قاب خمشی و حتی با وجود دیوار برشی از این روش استفاده شود.
برنامه در یک روند تکراری برای همگرا کردن تغییر مکان های حاصل از بار جانبی ، ماتریس سختی ستون های فشاری را اصلاح میکند(کاهش سختی).و در هر مرحله از تحلیل، همگرایی تحلیل را با کنترل جابجایی بررسی می کند.معمولا در سازه های عادی با تعدادی کمتر از ۵ بار تکرار(maximum iterations ) همگرا می شود. در برنامه Etabs الگوریتم های طراحی بر مبنای انجام تحلیل پی دلتا تهیه شده اند.
در آیین نامه ACI طبق بند ۱۰٫۱۳٫۶ ترکیب بار ثقلی ۱٫۴D+1.7L میبایست استفاده شود. و لنگر حاصل از بارهای ثقلی Mb تعیین میگردد..ضمن اینکه اثرات ضریب ترک خوردگی و کاهش لنگر لختی نیز باید طبق آیین نامه لحاظ گردد.
علاوه بر بارهای جانبی بارهای ثقلی نیز روی تغییر شکل جانبی اثرات ثانویه ایجاد میکنند درحالیکه Etabs تحلیل پی دلتا برای بارهای ثقلی انجام نمیدهد، اما درعوض ضریب افزایش لنگر مربوط به بارهای ثقلی را محاسبه میکند. بنابراین میتوان لنگر نهایی حاصل از اثرات ثانویه تغییر شکل را اینطور بیان نمود :
M=Mb+Ms که در این رابطه ضریب افزایش لنگر بار جانبی ۱ منظور میگردد تا توسط Etabs این اثر محاسبه و اثر داده شود.
– اثرات پی دلتا باعث افزایش لنگر واژگونی و کاهش ضریب اطمینان در برابر واژگونی می شود.
– از آنجا که طراحی ساز ه های بتنی در Etabs با این فرض که تحلیل پی دلتا صورت گرفته انجام میشود ، لذا هنگام طراحی سازه های بتنی با Etabs اجباری می باشد.مگر آنکه کاربر اثرات ثانویه نیروی محوری ستون ها را بروش دیگری مدنظر قرار دهد.
البته در این میان نظریات بسیاردرارتباط با تعریف ترکیب بار پی دلتا آمده برای مثال ترکیبات زیرکه دومی در منوال Etabs به آن اشاره شده:
Load Combination : 1.2 D + L
Load Combination : 1.2 D + 0.5 L
ولی آنچه در ۲۸۰۰ برای ترکیب بار پی دلتا اشاره شده همان ترکیب بار حالت بهره برداری D+L میباشد.
بنابراین با این توضیحات انتخاب ترکیب بار صحیح از میان مباحث مطرح شده پی دلتا به خواننده واگذار میشود!
– طبق بند ۲-۴-۱۳ آیین نامه۲۸۰۰ تغییر مکان نسبی طبقه تقسیم بر ارتفاع چنانچه بیش از ۰٫۰۲/R باشد تحلیل پی دلتا اجباریست.
– در سازه های فولادی که با روش تنش مجاز تحلیل و طراحی میگردند نیازی به درنظر گرفتن اثر پی دلتا نیست .فقط لازم است در محاسبه کنترل جابجایی اثر پی دلتا را لحاظ کنیم که البته نتایج آن در این حالت چندان اختلافی با قبل ندارد.ترکیب بار پی دلتا برای کنترل جابجایی ها در سازه فولادی، همان ترکیب بار بهره برداری یعنی D+L خواهد بود.
نقشه اجرایی سازه 3 طبقه فولادی
ساختمان مسکونی و تجاری خانم ...... با احتساب خرپشته داری 4 سقف می باشد. و در شهر کرمان احداث می شود. سقف طبقات از نوع کامپوزیت است که جزئیات آن در فصل دوم مورد اشاره قرار گرفته است. سیستم مقاوم باربر جانبی در راستای x ( شمال- جنوب) از نوع قاب خمشی متوسط و در راستای y ( شرق - غرب ) از نوع بادبند همگرا می باشد.
نقشه اجرایی شامل 32 شیت نقشه در سایز A3 می باشد.
دفتر چه محاسبات سازه شامل فصل بارگزاری، طراحی دستی صفحه ستون، اتصال بادیند، اتصال مفصلی و اتصال گیر دار می باشد.
از این لینک می توانید دفترچه محاسبات سازه را دریافت کنید.
از این لینک می توانید فایل PDF نقشه اجرایی را دریافت کنید.
از این لینک می توانید فایل Autocad نقشه اجرایی را دریافت کنید.
نقشه اجرایی سازه 3 طبقه فولادی
طراحی سازه های فولادی به روش LRFD
بر گرفته شده از strain.blog.ir
1- با توجه به اینکه یکی از نکات بحث برانگیز و مهم در زمینه سازه های فلزی کنترل ترکیب بارهای ویژه طرح لرزه ای (موضوع بند 10-3-6-1 و 10-3-4-4 در ویرایش جدید مبحث دهم) بوده است و با توجه به تغییراتی که در این زمینه در ویرایش جدید مبحث دهم دیده میشود، برای رعایت بهتر این ضوابط و البته رعایت اقتصاد در طراحی روش زیر جهت طراحی پیشنهاد میگردد:
برای این موضوع ضمن انتخاب آیین نامه AISC-ASD89 جهت طراحی و تعریف ترکیب بارهای عادی طراحی با توجه به ضوابط مبحث دهم و در صورت نیاز آیین نامه 2800 (بدون در نظر گرفتن ترکیب بارهای تشدید یافته موضوع بند 10-3-4-4) سازه را در مرحله اول به صورت عادی طراحی میکنیم. در این مرحله سعی میکنیم که نسبت تنش در ستونهای مجاور دهانه بادبندی بیشتر از حد 0.7 نشوند. پس از این مرحله و مشخص شدن مقطع بادبندها و مقطع اولیه برای ستونها با توجه به اینکه احتمالاً در طراحی ستونهای دهانه بادبندی ضابطه بند 10-3-6-1 ب حاکم خواهد شد، به کنترل ضابطه این بند به صورت دستی (ترجیحاً با کمک نرم افزار اکسل ) میپردازیم. بر این اساس به طور مثال با کمک نرم افزار اکسل هر ستون دهانه بادبندی را میتوانیم جداگانه کنترل نماییم. برای این منظور میتوانیم در یک ستون اکسل مقدار سطح مقطع ستون را از بالا به پایین بر اساس مقدار به دست آمده در طراحی بنویسیم. در ستون دیگری هم سطح مقطع بادبند متصل به آن را مینویسیم. در ستون سوم زاویه بادبند متصل به ستون نوشته میشود. در ستون چهارم حاصلضرب سطح مقطع بادبند در سینوس زاویه ای که بادبند با افق میسازد نوشته میشود و در ستون پنجم مقادیر ستون چهارم به صورت تجمعی از طبقه بالا به پایین با هم جمع میشوند و البته در ضریب 1.25 هم ضرب میگردد. حال مقدار به دست آمده در ستون آخر را با مقدار سطح مقطع ستون در هر طبقه مقایسه میکنیم. اگر این مقدار بیش از مقدار سطح مقطع ستون باشد، مقطع ستون را در مدل نرم افزار به مقطعی بالاتر ویرایش میکنیم؛ به گونه ای که حداقل سطح مقطع به دست آمده در ستون آخر تامین گردد. اگر این مقدار کمتر از مقدار سطح مقطع ستون باشد ، ستون را میتوان تا مقدار به دست آمده کوچکتر اختیار کرد (به شرط آنکه نسبت تنش از یک بیشتر نگردد).اگر بیش از یک بادبند به ستون در هر طبقه متصل باشد باید برای آن بادبند نیز این فرآیند را تکرار کرده و مقادیر به دست آمده برای هر کدام از این بادبندها را با هم جمع نماییم و با سطح مقطع ستون مقایسه نماییم. پس از این مرحله دوباره سازه را این بار تحت ترکیب بارهای تشدید یافته کنترل مینماییم. ترکیب بارهای تشدید یافته همان ترکیب بارهای عادی هستند که در آنها ضریب بار زلزله دو برابر شده است. بهتر است این ترکیب بارها به صورت جداگانه علاوه بر ترکیب بارهای عادی در مدل کامپیوتری معرفی شوند. در این حالت تنها ستونهای دهانه بادبندی را برای این ترکیب بارها مورد بررسی قرار میدهیم و تنها بخشی از نسبت تنش که مربوط به بارهای محوری است را مورد توجه قرار میدهیم. اگر در این فرآیند ستونی دارای نسبت تنش کمتر از یک شود میتوان مقطع آن را کوچکتر اختیار کرد و اگر نسبت تنش آن بیش از یک شود نیازی به بزرگتر شدن ندارد (این مساله با توجه به این موضوع است که ضابطه بند 10-3-6-1 ب در مرحله قبل در ستون رعایت گردیده است).
نکته: اگر در این فرآیند مقطع بادبندها به علت تغییر در سختیها و نحوه توزیع نیروها تغییرنماید فرآیند طراحی ذکر شده به صورت سعی و خطا باید دوباره تکرار شود.
2- موضوع دیگری که بر اساس ضوابط ویرایش قبلی مبحث دهم لازم به رعایت بود، کاهش تنش مجاز فشاری در طراحی بادبندها بود که بر اساس ویرایش جدید مبحث دهم برای بادبندهای با شکلپذیری کم رعایت آن اجباری نیست و بر این اساس مقاطع به دست آمده برای بادبندها سبکتر از ویرایش قبلی خواهد شد.
3- بر اساس ضوابط مبحث دهم در ویرایش قبلی جزدر موارد خاص لاغری بادبند به عدد 123 محدود میشد که بر اساس ضوابط جدید مبحث دهم نیازی به رعایت این ضوابط جز در مورد بادبندهای نوع چورون (بادبند نوع 7 یا 8) نیست و لاغری آنها تا عدد 200 میتواند افزایش یابد. در بادبندهای چورون محدودیت لاغری بادبند همانند ویرایش قبلی پابرجا میباشد.
4- در صورت تمایل به استفاده از بادبندهای شورون لازم است که ضوابط بند 10-3-9-2-4 در مورد تیرهای متصل به این بادبندها رعایت گردد. هر چند بهتر است به مهندسان طراح توصیه گردد که حتی الامکان از این نوع بادبند استفاده ننمایند و تنها از بادبندهای قطری و ضربدری استفاده شود.
5- بر اساس توصیه بند 10-3-9-2-3-2 بهتر است ضریب لاغری بادبندهای ضربدری برای کمانش در صفحه قاب به عدد 0.5 و جهت دیگر به عدد 0.7 در نرم افزار ویرایش شود. (البته خود نرم افزار طول مهارنشده این بادبندها برای کمانش در صفحه اصلی را به نصف کاهش میدهد و تنها لازم است ضریب دوم وارد شود). برای بقیه بادبندها ضریب یک قابل قبول است.
6- با توجه به مندرجات بندهای 10-3-9-1-2 تا 10-3-9-1-6 در مورد تیرهای دهانه بادبندی و یا تیرهایی که به نوعی در فرآیند انتقال نیرو به بادبندها موثر هستند لازم است توجه خاصی به این تیرها و اتصالات آنها به ستون، بادبند و کفها بشود. بر این اساس توصیه میشود که:
- اولاً جهت جلوگیری از کمانش این تیرها در اثر بار محوری فشاری زلزله یا بال پایین آنها به نحوی مناسب به سقف متصل شود و یا برای این تیرها از مقطع دوبل استفاده شود
- ثانیاً برای تامین اتصال بهتر بین تیر و دیافراگم سقف در سقفهای تیرچه بلوک و تیرچه کرومیت جهت اتصال تیر به سقف از برشگیر استفاده شود و در سقفهای کامپوزیت از برشگیرهای قویتر یا با فاصله کمتر استفاده شود. به جای آن میتوان ترتیبی اتخاذ کرد که تیر بتنی در داخل بتن سقف به صورت غرق در بیاید.
- ثالثاً برای این تیرها از مقاطع لانه زنبوری استفاده نشود.
7- با توجه به ضوابط سختگیرانه اضافه شده در ویرایش جدید مبحث دهم در بند 10-3-6-3 در زمینه طراحی صفحه ستونها لازم است ضنت یادآوری لزوم رعایت این ضوابط به مهندسان طراح و مراجع کنترل نقشه، ترتیبی اتخاذ شود که برای صفحه ستونها از ورقهای ضخیمتر از 20 میلیمتر استفاده گردد و با توجه به نیاز به تعداد قابل توجهی بولت در ستونهای دهانه بادبندی توجه تحمل برش و کشش ایجاد شده در صفحه ستون، به جای آرماتور نوع AII آرماتور نوع AIII جایگزین گردد. همچنین جهت انتقال این نیروها از ستون و بادبند به صفحه توصیه میشود که سیم جوش E70 جایگزین سیم جوش E60 حداقل برای این اتصالات گردد.
8- با توجه به ضوابط سختگیرانه ویرایش جدید در زمینه وصله ستونها (موضوع بند 10-3-6-2) لازم است موارد زیر مورد توجه قرار گیرد:
- اول آنکه در زیر نقشه جزییات ستونها ممنوعیت وصله ستون در فاصله نزدیکتر از 1.2 متری بال بالای تیر طبقه پایین و بال پایین تیر طبقه بالا ذکر گردد.
- دوم آنکه از تغییر مقطع هسته IPE ستون و ورقهای تقویت بال و جان ستون حتی الامکان اجتناب گردد و تنها در قسمتهایی که نیاز به مقطع ضعیفتر میباشد در طبقات بالا ورقهای تقویتی بال و جان حذف شوند (و نه اینکه عرض یا ضخامت ورق کاهش داده شود.) در هر صورت اگر به هر دلیل این امر امکانپذیر نشود باید دتایلی منطقی و اجرایی منطبق به ضوابط بند 10-3-6-2 در نقشه توسط طراح پیشنهاد گردد.
9- با توجه به اینکه بر اساس ضوابط ویرایش جدید مبحث دهم مقطع بادبندها و ستونهای دهانه بادبندی پایینتر از مقاطع به دست آمده به روش ویرایش قدیم مبحث دهم خواهد بود و با توجه به اینکه سختی سازه ربط مستقیم به مقطع بادبندها و ستونهای دهانه بادبندی دارد، به نظر میرسد که مقدار تغییر شکل جانبی سازه بیشتر خواهد شد و در این صورت لازم است که به طور جدی تغییر شکلهای جانبی سازه کنترل گردد.
9- با توجه به ضابطه بند 10-3-9-1-7 ضریب رفتار سیستم قاب ساده و مهاربند همگرای معمولی میتواند همانند قبل عدد 6 فرض شود.
10- در مورد سیستم قاب ساده و مهاربند واگرای با شکلپذیری معمولی، باید مطابق با ضوابط بند 10-3-10-3 عمل شود. بر اساس این بند رعایت ضوابط مهاربندهای همگرای با شکلپذریری معمولی به همراه ضوابط ذکر شده در بند مذکور کفایت میکند. بر این اساس باید به موارد زیر هم توجه گردد:
- برون محوری e در قاب برون محور نباید از یک پنجم طول تیر بزرگتر باشد.
- تیر دهانه مهاربند باید دارای شرایط مقطع فشرده باشد.
- تیر مهاربند باید بدون توجه به حضور بادبند بتواند بارهای ثقلی را تحمل نماید.
- یک جفت سخت کننده باید در ابتدا و انتهای اتصال عضو قطری مهاربند در تیر اجرا شود.
- یک جفت سخت کننده در داخل تیر مطابق شکل های 10-3-11 مبحث دهم
- با توجه به اینکه ضریب رفتار این سیستم در مبحث دهم ذکر نشده است بهتر است در جهت اطمینان از همان ضریب 6 مربوط به مهاربندهای هممحور با شکلپذیری کم استفاده گردد.
منبع: وبلاگ شخصی مهندس احمدرضا جعفری
1) بهتر است بطور کلی دیوار برشی بصورت Shell مدل شود. این ضرورت وقتی بیشتر میشود که بخواهیم دیوار را مشبندی کنیم. طبق توصیه برنامه نسبت ابعادی مش‌ها نباید از 1 به 4 بیشتر شود. بنابراین بهتر است مشبندی تا حد امکان مربعی باشند. در این حالت گره‌هایی در وسط دیوار ایجاد میشود و در صورتی که شما دیوار را Membrane مدل کرده باشید، بخاطر عدم عملکرد خارج از صفحه این المان، برنامه در محل گره‌های ایجاد شده در وسط دیوار دچار خطا میشود.
2) در برنامه ETABS المان‌های پوسته‌ای دارای دو نوع سختی هستند. یکی سختی درون صفحه (inplane stiffness) و دیگری سختی برون صفحه (out-of-plane stiffness). سختی درون صفحه توسط F11، F22 و F12 کنترل شده و سختی برون صفحه توسط M11، M22 و M12 کنترل میشود.
نکته: اگر از پیش‌فرض‌های برنامه مدلسازی را انجام داده باشید، در حین مدلسازی دیوار برشی، همیشه جهت محور محلی 2 به سمت بالا است، مگر آنکه کاربر آن را حول محور عمود بر صفحه 3، دوران داده باشد. بنابراین در اینجا فرض بر آن است که کاربر جهت محور محل دو را تغییر نداده است.
When drawing in ETABS the default is to have the 1 axis horizontal and the 2 axis vertical. This means that the flexural modifier for EI should be applied to f22 for wall piers and to f11 for spandrels. If you apply the modifier to both f11 and f22 it hardly affects the results.
در دیوار برشی رفتار خمشی و محوری به سبب مولفه‌های F11 و F22 و رفتار برشی توسط F12 تغییر می‌یابند. توصیه ACI318 نیز برای کاهش سختی خمشی (EI) دیوار بوده که بایستی مولفه‌های F11 یا F22 را کاهش دهیم. هیچ توصیه‌ای برای کاهش سختی برشی یا F12 وجود ندارد. بنابراین بصورت یک نتیجه کلی اگر شما جهت محورهای محلی دیوار را دوران نداده‌اید، بایستی ضریب ترک‌خوردگی را به F22 اعمال نمایید. برای تیرهای تیغه اما بایستی این ضریب به F11 اعمال شود.
3) برای اینکه دیوارها طراحی شوند باید آنها را نامگذاری کنید در غیر اینصورت طراحی نمی‌شوند. نام دیوارها میتواند در طبقات مختلف یکسان باشد. مثلا میتوانیم از یک نام P1 برای یک دیوار در طبقات مختلف استفاده کنیم ولی یک نام نمی‌تواند بیش از یکبار در یک طبقه تکرار شود. اگر مجموعه‌ای از دیوارها را که به هم متصل هستند را به یک نام قرار دادین، آنگاه آنها بصورت یک دیوار مستقل طراحی میشوند. در حین طراحی نیروهای ایجاد شده در اجزای موجود در دیوار با هم جمع میشوند.
@AlirezaeiChannel
خرابی پیشرونده را میتوان به عنوان یک واکنش زنجیره‌ای یا انتشار خرابی تعریف کرد که در آن تحت عللی خاص، صدمه موضعی در ناحیه نسبتاً کوچکی از سازه رخ میدهد و در شرایطی این صدمه موضعی، به بخش‌های دیگری از سازه گسترش‌یافته و در نهایت به خرابی کلی سازه، منتهی میشود؛ به عبارت دیگر بعضی مواقع خرابی محلی عضو، به صورت موضعی باقی نمانده و در کل سازه منتشر میشود، خطرات احتمالی و بارهای غیرعادی که میتواند موجب خرابی پیشرونده شود، شامل این موارد می‌باشند: خطای طراحی یا ساخت، آتش‌سوزی، انفجار گازها، اضافه‌بار تصادفی، تصادف وسایل نقلیه، انفجار بمب‌ها و غیره. چون احتمال وقوع این خطرات کم است، در طراحی سازه‌ای آنها را در نظر نمی‌گیرند یا با اندازه‌گیری‌های غیرمستقیم به آنها می‌پردازند. اکثر آنها ویژگی کنش طی مدت زمان نسبتاً کوتاه را دارند و به پاسخ‌های دینامیکی می‌انجامند
درحقیقت در این نوع از گسیختگی که گسیختگی نامتناسب نیز نامیده می شود نسبت خرابی اولیه به خرابی نهایی زیاد بوده و ایجاد گسیختگی موضعی در سازه می تواند منجر به گسیختگی پیشرونده در کل سازه و یا قسمت بزرگی از آن شود. طی این نیم قرن، آئین نامه ها و استانداردهای مختلفی سعی کردند که این موضوع را پوشش دهند، اما بیشتر آن ها به بیان عبارات کیفی بسنده کردند و کمتر راه حل های عملی ارائه دادند. خرابی پیشرونده رویدادی نسبتا نادر است که در آن بارهای غیرمتعارف آسیب موضعی را ایجاد می کنند و سازه بدلیل کمبود پیوستگی، شکل پذیری و نامعینی آسیب را پخش می کند در بسیاری از مواردی که گسیختگی پیشرونده گسترش پیداکرده، مشاهده شده است که تلفات جانی که در جریان پدیده گسیختگی پیشرونده به وجود می آید بسیار بیشتر از تلفاتی است که درهنگام اعمال بارغیرعادی اولیه به سازه رخ می دهد.
