دال انتقال Transfer Slab
مهندس علیرضا خویه |
|
۰ نظر
دال انتقال [Transfer Slab] یک صفحه ضخیم بتنی با سختی نسبتا زیاد است که در ساختمان‌های نسبتا بلند وظیفه انتقال بار طبقات روی خود را به سیستم زیر خود دارد. دلیل بکارگیری دال انتقال در یک ساختمان اغلب وجود تغییرات عمده در مختصات و تعداد ستون گذاری بین بخش بالایی و پایینی دال انتقال است. بطور مثال در ساختمان‌هایی که طبقات پایین آن پارکینگ یا طبقه همکف آن لژ مخصوص می‌باشد نیاز است که دهانه‌ها بزرگتر شوند یا حتی تمام ستونهای داخلی حذف گردد. بر این اساس در این مدل ساختمانها باید نیروهای بخش فوقانی اعم از ثقلی و جانبی توسط دال انتقال بصورت معقولی به بخش تحتانی منتقل گردد.
اگر چه طراحی دال انتقال مانند سایر اعضای متداول سازه‌ای طراحی می‌گردد اما اضافه شدن آن در سازه بسیار چالش برانگیز می‌باشد. بطور معمول این المان در سازه‌های اجرا شده بار ۱۰ تا ۱۵طبقه روی خود را تحمل و منتقل می‌کند.
مسئله اصلی محاسبه نیروهای وارد به دال می‌باشد مخصوصا برای دیوارها و ستونهایی که از تراز دال به پایین قطع می‌شوند. وقتی یک ستون روی دال قطع می‌گردد، از آنجایی که دال مانند فنر الاستیک عمل می‌کند، بار کمتری در آن ستون جریان می‌یابد. با کمتر شدن ضخامت دال انتقال، بار محوری چنین ستونهایی نیز کمتر می‌شود و در این حالت توزیع نیروها در ستونهای امتداد یافته تا پی، افزایش می‌یابد.
مورد دیگر در نظر گرفتن روش اجرا در مدلسازی است. در مدلسازی ۳ بعدی با تحلیل استاتیکی فرض بر این است که تمام بارها بصورت همزمان به کل سازه وارد می‌شود. در حالیکه در واقعیت بارها بصورت تدریجی با ساخته شدن کف به کف طبقات اعمال می‌گردد. برای مثال اگر تمام طبقات ساختمان تا لحظه آخر اجرا و گیرش نهایی بتن، مهار و شمع‌بندی شده باشد، نتایج تحلیل فوق دقیق خواهد بود.
در حالت دیگر دال انتقال بصورت خارج شده از سازه و مجزا مورد تحلیل قرار می‌گیرد که موجب نادیده گرفتن اثر باز توزیع نیروها در دال می‌گردد.
در ادامه چند استراتژی مرسوم برای تحلیل دال انتقال ارائه می‌گردد:
در این روش اثر تغییر شکل دال روی باز توزیع نیروهای اعضا نادیده گرفته می‌شود. بعلاوه در این حالت دال بصورت مجزا از سازه خارج شده و بارگذاری می‌گردد و ساپورتهای زیر دال بصورت تکیه‌گاه‌های ساده مدل می‌گردد که موجب حذف اثر انعطاف‌پذیری ستونهای ساپورت شده و دیاگرام برش و خمش دال را از دقت خارج می‌سازد.
در این رویکرد تغییراتی در شدت بارهای متمرکز رخ نخواهد داد. در شکل زیر دو بار متمرکز میانی که ناشی از بارهای محوری ستونها می‌باشند، فارق از شرایط مرزی تحتانی خود ثابت خواهند ماند.
طراحان از این روش به جهت سهولت و محافظه کاری بیشتر استقبال می‌کنند. اما باید در نظر داشت که نیروهای متمرکزی که توسط کاربر اعمال می‌گردد، در اصل نیروهای داخلی ستونهای بالا بوده که مقدار آنها قویا تحت تاثیر سختی کل سازه می‌باشد. در مثال عددی حل شده با استراتژی فوق در شکل زیر مشاهده می‌گردد که واکنش تکیه‌گاه‌های میانی برابر شده است.
در این روش کل سازه بهمراه دال انتقال بصورت یکپارچه مدل و بارگذاری می‌گردد. در شکل زیر نیروی محوری ستونهای بالای دال نمایش داده شده است. مطابق شکل ستونی که در زیر امتداد ندارد دارای نیروی کمتری شده و ستونهای ممتد طرفین نیروهای بیشتری را جذب کرده‌اند. نکته مهم این است که هر چقدر ضخامت دال انتقال کمتر شود تفاوت نیروهای حاصل از استراتژی اول با دوم شدیدتر می‌گردد.
با مقایسه نتایج عددی می‌توان گفت استراتژی دوم دارای نتایج دقیق‌تر بوده که منتج به طرحی اقتصادی‌تر می‌گردد. همچنین هر چه دال انتقال ضخیم‌تر و صلب‌تر باشد، دقت نتایج استراتژی اول بالاتر می‌رود.
شایان ذکر است مقاله عنوان شده تنها با هدف آشنایی کلی طراحان با چنین سیستمی می‌باشد و باید توجه داشت که بکارگیری چنین سیستمی در ساختمان از منظر سازه‌ای طبق تجربه بسیار پر چالش بوده و فرآیند طراحی آن نیازمند برگزاری ورکشاپ‌های متعدد بین تمامی دیسیپلین‌های درگیر در طراحی پروژه می‌باشد.
-
نتیجه‌گیری
منبع:http://structech.ir/
