تاثیر وجود دیوار برشی بتنی بر عملکرد لرزه ای سازه ها

تاثیر وجود دیوار برشی بتنی بر عملکرد لرزه ای سازه ها

در همه‌ی سازه‌ها و به خصوص در سازه‌های بلند، لازم است سختی مناسب برای مقاومت در مقابل نیروهای جانبی باد و زلزله فراهم شود. در غیر این صورت ممکن است هنگام اثر بارهای جانبی، تنش‌های بسیار زیاد و ارتعاش در اعضای مختلف ایجاد شود؛ به طوری که احساس ناراحتی شدید برای ساکنین ساختمان، و یا حتی آسیب‌های جدی برای ساختمان به وجود آورد. سختی جانبی مناسب برای مقاومت در مقابل بارهای جانبی ممکن است توسط قاب‌های خمشی، دیوارهای برشی، و یا ترکیب قاب خمشی و دیوار برشی ایجاد شود. دیوارهای برشی در حقیقت دیوارهای بتن آرمه‌ای هستند که از سختی داخل صفحه‌ای بسیار زیاد برخودار می‌باشند . این دیوارها مشابه یک تیر کنسولی قائم و عمیق عمل می‌کنند که برای ساختمان پایداری جانبی ایجاد نموده و در مقابل برش‌ها  و لنگرهای خمشی ناشی از بارهای جانبی مقاومت می‌کنند .دیوارهای برشی از آن جهت به این نام خوانده می‌شوند که قسمت عمده‌ی برش ناشی از نیروهای جانبی را تحمل کرده و به زمین انتقال می‌دهند. با این وجود، از آن جا که دیوارهای برشی مانند تیرهای طره‌ای قائم هستند، عملکرد اصلی آن‌ها "عملکرد خمشی‌" است و به همین جهت دیوار برشی چندان با عملکرد آنها هم سو نیست. در مقابل قاب‌های خمشی در مقابل بار جانبی بر خلاف نام " عملکرد برشی " داشته و با تغییر شکل برشی خود ، بارهای جانبی را به زمین انتقال  می‌دهند. در دیوراهای برشی با نسبت ارتفاع به طول کوچک، برش بیش از خمش حائز اهمیت است. در مقابل در دیوارهای برشی بلندتر، لنگر خمشی از اهیمت به مراتب بیش‌تری برخوردار است. به دلیل مشابهت عملکرد دیوارهای برشی با تیرهای عمیق، فولادهای برشی در آن ها هم به صورت افقی و هم به صورت قائم قرار داده می‌شوند. در دیوارهای برشی کوتاه‌تر ، فولادهای برشی افقی کم تر مؤثر بوده و فولادهای برشی قائم نقش مؤثرتری دارند . در مقابل در دیوارهای برشی بلندتر ، فولادهای برشی افقی تأثیر بیش تری در تحمل برش دارند .
چند نکته:
1- استفاده از دیوار برشی همیشه مناسب‌ترین روش نیست زیرا باعث تمرکز نیروی در نقاط خاصی از پی می‌شوند.
2- در سازه‌های بلند که دارای منظمی و دهانه‌های مناسب هستند، استفاده قاب خمشی ممکن است به طرح بهتری منجر شود مگر آنکه ملاحظه خاصی در ارتباط  با کنترل جابجایی مد نظر باشد.
3- در سازه‌های کوتاه‌تر از 4 طبقه استفاده از دیوار برشی در اغلب اوقات غیرمنطقی است.
4- در سازه های بلند وجود دیوار باشی باعث افزایش برش پایه میشود. این امر به دلیل افزایش سختی قاب است.

 

@AlirezaeiChannel

ضرایب ترک خوردگی بتن Etabs

طبق بند 9-13-8-4 مبحث نهم و در تحلیل سازه باید سختی خمشی و پیچشی اعضای ترک خورده بنحو مناسب محاسبه و منظور گردد . در غیاب محاسبات دقیق برای منظور کردن اثر ترک خوردگی می توان : 
* در قابهای مهار نشده سختی تیرها و ستونها را به ترتیب 0.35 و 0.7 سختی مقطع ترک نخورده آنها منظور نمود .
* در قابهای مهار شده سختی تیرها و ستونها را به ترتیب معادل 0.5 و 1 برابر سختی مقطع ترک نخورده آنها منظور نمود.

- لازم به تذکر است که:
1 ) این مقادیر برای پیچش نیز در نرم افزار لحاظ شود.
2) این مقادیر در نرم افزار به دو طریق قابل اختصاص و مشاهده است:
بعد از انتخاب مقاطع، از مسیر Assign menu > Frame > Property Modifiers (در ETABS2015) بصورت زیر اقدام کنید.
Moment of inertia about 2 axis ……..  0.35
Moment of inertia about 3 axis ……..  0.35
Torsion constant …………… ……..  0.35
یا اینکه از مسیر Define menu > Section Properties > Frame Sections، مقطع مورد نظر را انتخاب و بر روی گزینه Modify/Show کلیک نمایید. حال در پنجره ظاهر شده گزینه Modify/Show Modifiers را انتخاب نمایید حال در پنجره Property/Stiffness Modification Factors میتوانید ضرایب فوق را وارد کنید.

 

منبع:@AlirezaeiChannel

 

ضریب ترک خوردگی برای قاب های مهارشده و مهارنشده

 طبق ACI318-14 تعریفی که برای قاب بدون حرکت جانبی (nonsway frames) دارد، بصورت زیر است:

6.6.4.3 It shall be permitted to analyze columns and stories in structures as nonsway frames if (a) or (b) is satisfed:
(a) The increase in column end moments due to second order effects does not exceed 5 percent of the first-order
end moments
(b) Q in accordance with 6.6.4.4.1 does not exceed 0.05
6.6.4.4 Stability properties
6.6.4.4.1 The stability index for a story, Q, shall be calculated by:
Q=(ΣP∆/Vh)
where ∑P and V are the total factored vertical load and orizontal story shear, respectively, in the story being evaluated, and ∆ is the frst-order relative lateral deection between the top and the bottom of that story due to V.

در جدول 6.6.3.1.1(a) همین آیین‌نامه ضرایب ترک خوردگی بدون توجه به مهارشدگی یا مهار نشدگی قاب برای تیرها 0.35Ig، برای ستون‌های 0.7Ig، دیوارهای ترک نخورده 0.7Ig، دیوارهای ترک خورده 0.35Ig داده شده است. در جدول 6.6.3.1.1(b) هم روش دیگر برای محاسبه ضریب ترک خوردگی پیشنهاد شده که به نیروهای المان بستگی دارد. همچنین طبق بند زیر برای تحلیل سازه جهت کنترل تغییرشکل‌های آن می‌توان ضرایب ترک خوردگی را 1.4 مقادیر داده شده فوق در نظر گرفت.

6.6.3.2.2 It shall be permitted to calculate immediate lateral deections using a moment of inertia of 1.4 times I defned in 6.6.3.1, or using a more detailed analysis, but the value shall not exceed Ig.
R6.6.3.2.2 Analyses of deections, vibrations, and building periods are needed at various service (unfactored) load levels (Grossman 1987, 1990) to determine the performance of the structure in service. The moments of inertia of the structural members in the service load analyses should be representative of the degree of cracking at the various service load levels investigated. Unless a more accurate estimate of the degree of cracking at service load level is available, it is satisfactory to use 1.0/0.70 = 1.4 times the moments of inertia provided in 6.6.3.1, not to exceed Ig, for service load analyses.

از طرفی در بند دیگری از ACI داریم:

R6.3—Modeling assumptions
for braced frames, relative values of stiffness are important. A common assumption is to use 0.5Ig for beams and Ig for columns.
For sway frames, a realistic estimate of I is desirable and should be used if second-order analyses are performed. Guidance for the choice of I for this case is given in 6.6.3.1.

همانطور که دیده می‌شود، برای قاب مهار شده (قاب دارای دیوار برشی) اجازه داده شده مقادیر ممان اینرسی مقاطع تیرها 0.5 و برای ستون‌ها 1.0 در نظر گرفته شود. ولیکن برای قاب‌های دارای حرکت جانبی گفته شده از مقادیر جدول 6.6.3.1 استفاده شود. البته سازه‌ای که دیوار برشی داشته باشد، لزوماً بدون حرکت جانبی نیست و بایستی شاخص پایداری آن را کنترل نمود.
❗️ مبحث نهم در بند 9-16-3-2 نیز قید می‌کند برای ساختمان‌های کوتاه تا 4 طبقه در صورتی که مجموع سختی جانبی دیوارها بیشتر از شش برابر مجموع سختی جانبی ستون‌های طبقه باشد، آن طبقه را می‌توان مهار جانبی تلقی کرد.

سختی های کاهش یافته و مقاطع ترک خورده

در سازه‌های فولادی از سختی کاهش یافته فقط بایستی برای تعیین مقاومت‌های مورد نیاز اعضا استفاده نمود و در کنترل جابجایی، دوره تناب و کنترل خیز اجزا نبایستی از آن استفاده شود.
در سازه‌های بتنی برای تعیین دوره تناوب بایستی از سختی کاهش نیافته اعضا استفاده نمود. به این منظور ضریب سختی تیرها و ستون‌ها 1.5 برابر شده به ترتیب برای تیرها و ستون‌ها و دیوارها از ضرایب 0.5 و 1.0 و 1.0 استفاده می‌شود. ضریب 0.5 برای در نظر گرفتن اثر ترک خوردگی تحت بارهای سرویس است. این مورد در بند 3-3-3-3 استاندارد 2800 گفته شده است. طبق بند 3-5-5 استاندارد 2800 برای کنترل جابجایی این سازه‌ها بایستی از ضرایب ترک خوردگی 0.35 و 0.7 برای تیرها و ستون‌ها و 0.35 یا 0.7 برای دیوارها (بسته به میزان ترک خوردگی آنها) استفاده نمود.

نکات مدلسازی دیوار برشی در Etabs

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

کاور بتن در Etabs

مقدار کاور بتن بر اساس جدول 9-6-6 مبحث نهم مقرارت ملی ساختمان و براساس شرایط محیطی تعیین می گردد- بند9-6-4

 

در ETABS 9 برای وارد کردن مقدار کاور گزینه Cover to Rebar Center وجود دارد. در این حالت از شما فاصله لبه مقطع تا مرکز آرماتورهای طولی پرسیده می‌شود. مثلا اگر قطر خاموت 10 میلیمتر، قطر آرماتور طولی 20 میلیمتر باشد، با فرض کاور خالص 4.5 cm برای مقطع بایستی عدد زیر وارد شود:
Cover to Rebar Center=4.5+1.0+(2.0/2)=6.5 cm
در حالت خاصی که آرایش میلگردها در مقطع مستطیلی، بصورت دایره‌ای باشد، این فاصله حداقل فاصله بین لبه مقطع تا مرکز آرماتورهای طولی ستون است.

در ETABS 2016 برای وارد کردن کاور گزینه Clear Cover for Confinement Bars در دسترس است. این گزینه فاصله لبه مقطع تا بیرون آرماتورهای خاموت مقطع است. مثلا اگر قطر خاموت 10 میلیمتر، قطر آرماتور طولی 20 میلیمتر باشد، با فرض کاور خالص 4.5 cm برای مقطع بایستی عدد زیر وارد شود:
Cover to Rebar Center=4.5 cm

نقشه اجرایی سازه 5 طبقه بتنی

 

نقشه اجرایی سازه 5 طبقه بتنی 

سازه 5 طبقه بتنی در راستای شزقی -غربی دارای سیستم قاب خمشی متوسط و در راستای شمالی جنوبی دارای سیستم دیوار برشی متوسط می باشد.

 

 

سازه در کرمان A=0.35

 

 

مقاومت باربری خاک برابر با 1.5 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و خاک نوع III  

ضریب عکس العمل خاک برابر با 8/1 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب

 

 

 

از این لینک میتوانید فایل کد نقشه اجرایی را دریافت کنید

 

از این لینک میتوانید فایل PDF نقشه اجرایی را دریافت کنید.

 

 

 

---

 

دانلود نقشه اجرایی سازه 5 طبقه بتنی

بر گرفته شده از strain.blog.ir

دیوار برشی بتنی در سازه فولادی

ضوابط دیوار برشی بتنی در یک قاب فولادی فرقی با سازه بتنی ندارد. تنها مورد بحث اتصال ستون های فولادی توسط گل میخ به بتن است
اگر دیوار را در ارتفاع مشبندی کنید برنامه آن را با ستون متصل شده فرض میکند و البته باید با دیوار هم Pier شود.
استفاده از دیوار برشی بتنی در سازه فولادی تا حدی موجب کاهش ابعاد مقاطع و اقتصادی تر شدن طرح می شود.

مطلب مرتبط:
 

http://etabs-sap.ir/%d8%af%db%8c%d9%88%d8%a7%d8%b1-%d8%a8%d8%b1%d8%b4%db%8c-%d8%a8%d8%aa%d9%86%db%8c-%d8%af%d8%b1-%d8%b3%d8%a7%d8%b2%d9%87-%d9%81%d9%88%d9%84%d8%a7%d8%af%db%8c-2/

<br /> خرید و فروش خاکستر پوسته ی برنج

خرید و فروش خاکستر پوسته ی برنج
جهت سفارش می توانید با ما تماس بگیرید

---

 
 

در بسیاری از کشور ها از مواد زائد کشاورزی در سایر مصارف مانند خوراک برای دام و یا سوخت مصرفی در کارخانه ها استفاده می شود اما در کشور های پیشرفته تر در شرکت های ساختمانی و در بخش مصالح ساختمانی روش های بهتری را پیش گرفته اند یکی از این روش ها سوزاندن مواد زائد کشاورزی مانند پوسته و ساقه برنج بجای سیمان استفاده شده در بتن و در نهایت بیشتر شدن مقدار سیمان و همچنین کاهش قیمت هاست.

آمارها نشان دهنده این است که تغییر قیمت سیمان معمولا با افزایش قیمت همراه بوده و در زمان های مختلف مشکلات زیادی را به همراه آورده است که از جمله ی آن در دسترس نبودن سیمان در مناطق دور افتاده می باشد.

عمده کاربرد علمی و مهندسی خاکستر پوسته برنج در صنعت ساخت وساز این است که، بصورت ماده پوزولانی در سیمان های ترکیبی و هیدرولیکی حداکثر تا حدود 40 درصد وزنی جایگزین سیمان می شود و با هیدراتاسیون آرام و حرارت هیدراته پایین، خصوصاً در بتن ریزی های حجیم که نیاز به کنترل درجه حرارت هیدراتاسیون می باشد، کاربرد داشته و از همه مهمتر کارایی و مقاومت بتن یا ملات سیمانی را افزایش داده و هزینه تولید واجرای بتن ریزی را کاهش می دهد. از طرف دیگر وزن مخصوص کمتر پوزولانها، در نهایت موجب افزایش حجم ماتریس سیمانی می شود. در سیمانهای پوزولانی ابتدا سیمان و پوزولان را با هم ترکیب کرده و آسیاب می کنند ولی در مورد بتنهای حاوی RHA بهتر است ابتدا خاکستر آسیاب شده و بعد با سیمان ترکیب گردد و در بتن بکار رود.

علاوه بر تولید بتن، از خاکستر پوسته برنج (RHA) در تولید آجرهای سبک و نسوز و بلوکهای بتنی نیز بهره برداری می شود. این آجرها دارای خواص ویژه بسیار ارزشمندی هستند. از جمله: - تحمل گرمای حدود 1250 درجه بدون ترک خوردگی یا حداکثر با ترک خوردگی ها بسیار ریز و مویی - مقاومت فشاری 30 کیلو گرم بر سانتی متر مربع – دوام طولانی مدت – چسبندگی کافی و موثر با ملاتهای بنایی و اندودهای گچی و سیمانی – وزن کم در حدود یک تن بر متر مکعب – رنگ خاکستری روشن. در آجرهایی که با خاک لاتریتی(Lateritic )، خاک رس و خاکستر ساخته می شوند، با افزایش مقدار خاکستر، تاب فشاری و حدود اتربرگ شامل حد حالت روانی(LL )، حد حالت خمیری(PL )، میزان آب لازم نیز افزایش می یابد ولی نشانه حالتِ خمیری(PI ) کاهش پیدا می کند.

<br /> بتن پلاستیکی

بتن پلاستیکی:
بتن پلاستیک به منظور افزایش شکل پذیری، کاهش نفوذپذیری و عدم نیاز به مقاومت بالا از اختلاط آب، سیمان، شن و ماسه و بنتونیت به دست می آید.
✅ بنتونیت چیست؟
بنتونیت نوعی رس است که خمیری بودن و نفوذ ناپذیر بودن بتن پلاستیک را تضمین می کند.
به عنوان عامل ایجاد کننده شکل پذیری مناسب، پایدار کننده بتن پلاستیک تازه از جهت چسبندگی در مقابله با جداشدگی دانه های سنگی در بتن پلاستیک به کار می رود.
✅ تفاوت بتن پلاستیک با بتن معمولی چیست؟
1️⃣ دارای ضریب الاستیک کمتری نسبت به بتن معمولی
2️⃣ افزایش پلاستیسیته و شکل پذیری بتن
3️⃣ کاهش مقاومت فشاری
4️⃣ کاهش نفوذپذیری و افزایش قابلیت آب بندی بتن
✅ ویژگیهای بتن پلاستیک:
همانگونه که ذکر شد بتن پلاستیک بتنی با مقاومت بسیار کمتر از بتن معمولی، شکل پذیری بالا و نفوذپذیری پایین می باشد. مواد تشکیل دهنده بتن پلاستیک سیمان، سنگدانه و دوغاب بنتونیت می باشد. علاوه براین مصالح ممکن است از برخی مواد مضاف نیز جهت اصلاح خصوصیات آن استفاده شود.
✅ کاربرد بتن پلاستیک:
1️⃣ کنترل تراوش در زیر سد
2️⃣ ایجاد دیوار آببند حول یک ساختگاه و تخلیه آب از محل گودبرداری برای ساخت سازه مورد نظر
3️⃣ جلوگیری از پخش شدن مواد آلوده (فاضلاب های صنعتی ، هرزه آبها و …) در آب های زیر زمینی