خیز منفی (پیش خیز تیر ها)

نکات مهم اجرایی و طراحی در پیش‌خیز؟
ایجاد پیش‌خیز را می‌توان بصورت گرم یا سرد انجام داد. طبق AISC360-10 در صورت وجود پیش‌خیز مکان، جهت و مقدار آن باید در نقشه‌ها ذکر شود.

Where camber is used to achieve proper position and location of the structure, the magnitude, direction and location of camber shall be specified in the structural drawings.

 طبق ضوابط AISC360، استفاده از عملیات حرارتی برای ایجاد پیش‌خیز برای تیرها اجازه داده می‌شود، بشرطی که درجه حرارت از حدود 600 درجه سلسیوس کمتر باشد.

Local application of heat or mechanical means is permitted to be used to introduce or correct camber, curvature and straightness. The temperature of heated areas shall not exceed 1,100 °F (593 °C) for ASTM A514/A514M and ASTM A852/A852M steel nor 1,200 °F (649 °C) for other steels.

استفاده از پیش‌خیز بصورت سرد توسط جک‌هایی که در سه نقطه از تیر اثر داده شده و یک کرنش ماندگاری در تیر ایجاد می‌نمایند، صورت می‌گیرد. در صورتی که میزان پیش‌خیز بیشتر از 5 سانتیمتر باشد، ممکن است نیاز به تعداد بیشتری جک باشد. استفاده از روش پیش‌خیز سرد معمولا اقتصادی‌تر از عملیات حرارتی است.
در حالتی که از حرارت برای پیش‌خیز استفاده می‌شود، تیر بصورت معکوس بر روی زمین قرار گیرفته (بال پایین در بالا). بال بالایی (که در عمل بال پایینی خواهد شد) با حرارت منبسط شده و افزایش طول خواهد داشت
در صورتی که پیش‌خیز زیاد انجام شده باشد، ممکن است گل‌میخ‌های وسط دهانه از بتن بیرون بمانند و یا آنکه پوشش آنها تراز تمام شده سقف بالاتر قرار گیرد.
در صورتی که پیش‌خیز زیاد انجام شده باشد، ممکن است گل‌میخ‌های وسط دهانه از بتن بیرون بمانند و یا آنکه پوشش آنها تراز تمام شده سقف بالاتر قرار گیرد.
 
 مزایای پیش‌خیز:
1- اگر تیر کامپوزیت پیش‌خیز داده شود و این پیش‌خیز به میزان خیز تیر در نظر گرفته شده باشد، بعد از بتن‌ریزی تیر مسطح شده و بتن روی تیر بصورت یکنواخت خواهد بود ولی در صورتی که پیش‌خیز داده نشود، تیر تحت اثر وزن بتن خیس مقداری خیز داده و ضخامت بتن در وسط تیر بیشتر از کناره‌ها خواهد بود (شکل زیر). این مورد ممکن است باعث افزایش وزن طبقه به میزان 10 تا 15 درصد شود.
2- کاهش مقطع تیر.
 معایب:
1- اجرا و هزینه بیشتر
2- نیاز به دقت و مهارت بالا برای ایجاد پیش‌خیز.
3- در صورتی که پیش‌خیز زیاد انجام شده باشد، ممکن است گل‌میخ‌های وسط دهانه از بتن بیرون بمانند و یا آنکه پوشش آنها تراز تمام شده سقف بالاتر قرار گیرد.
نکته: در صورت استفاده از شمع در زیر تیرها، نیازی به خیزمنفی نیست. روش دیگر برای عدم اجرای پیش‌خیز، استفاده از تیرهای کامپوزیت با مقطع سنگین‌تر جهت محدود نمودن خیز آنها است.
استفاده از پیش‌خیز برای تیرهای زیر انجام نمی‌شود:
1- تیرهای گیردار قاب خمشی
2- تیرهای کنسولی
3- تیرهای جرثقیل
4- تیرهایی که در زیر آنها مهاربند متصل شده است.
5- تیرهای زیر 6 متر
@AlirezaeiChannel
 
[caption id="attachment_4156" align="alignnone" width="1280"] پیش خیز و خیز منفی[/caption]

ترکیب بارهای طراحی تیر های کامپوزیت

در طراحی تیرهای کامپوزیت، سه نوع ترکیب بار مجزا بایستی استفاده شود. این سه تیپ ترکیب بار توسط برنامه بطور خودکار و براساس روش طراحی ساخته می‌شوند:
1- ترکیب‌بارهای کنترل مقاومت در حین ساخت (Strength Check for Construction Loads): این ترکیب بارها تنها در حالتی که نوع اجرای سقف، بدون استفاده از شمع‌بندی باشد، استفاده می‌شود. در حین طراحی می‌توان تیرها را با شمع بندی یا بدون شمع (shored or unshored) طراحی نمود. در حالت بدون شمع، تیرها باید قبل از گیرش بتن، وزن بتن را تحمل نمایند. این ترکیب بارها در برنامه بصورت پیش‌فرض با نام DCMPC و یک شماره بعد از آن نامگذاری می‌شود
2- ترکیب بارهای کنترل مقاومت برای بارهای نهایی (Strength Check for Final Loads): این ترکیب بارها برای طراحی مقاطع استفاده می‌شوند. در حالت بدون شمع، تیرها باید قبل از گیرش بتن، وزن بتن را تحمل نمایند. این ترکیب بارها در برنامه بصورت پیش‌فرض با نام DCMPS و یک شماره بعد از آن نامگذاری می‌شود
3- ترکیب بارهای کنترل خیز (Deflection Check for Final Loads): این ترکیب بارها برای کنترل خیز مقاطع استفاده می‌شوند.

The design load combinations are defined separately for each of the three conditions. The program automatically creates code-specific composite beam design load combinations for each of the three types of design load combinations based on the specified dead, superimposed dead, live and reducible live load cases.

 
در حالت بدون شمع، تیرها باید قبل از گیرش بتن، وزن بتن را تحمل نمایند. این ترکیب بارها در برنامه بصورت پیش‌فرض با نام DCMPD و یک شماره بعد از آن نامگذاری می‌شود.
برنامه بطور خودکار و براساس آیین‌نامه انتخاب شده، هر یک از سه تیپ ترکیب بار فوق را براساس بارهای ثقلی مرده و زنده ایجاد می‌کند. نامگذاری ترکیب بارهای فوق براساس مخفف عبارات زیر است:
D = Design; CMP = Composite; C = Construction; S = Strength; D = Deflection
 
منبع:@AlirezaeiChannel

دال یک طرفه در SAP2000

از منوی Assign به Area Load رفته و سپس گزینه ی Uniform to frame را انتخاب کرده و سپس در پنجره ی ظاهر شده گزینه ی One Way در Load Disturbution را انتخاب کنید
[caption id="attachment_4061" align="alignnone" width="439"] دال یک طرفه در SAP2000[/caption]

استاندارد ملی طراحی سقف عرشه فولادی

استاندارد ملی ایران به شماره 21973 چاپ 96
در زمینه ی طرح و اجرای سقف های کامپوزیت عرشه فولادی ( متال دک)
 

Composite STEEL DECK STANDARD [ Etabs-SAP.ir ]
 
فهرست استاندارد:
دامنه ی کاربرد سقف های عرشه فولادی
مراجع الزامی سقف های عرشه فولادی
استاندارد مصالح در سقف های عرشه فولادی
اجزای الحاقی سقف های عرشه فولادی
استاندارد جوشکاری در سقف های عرشه فولادی
استاندارد بتن ریزی در سقف های عرشه فولادی
جدول ضخامت دال سقف های عرشه فولادی
الگوهای بارگزاری در سقف های عرشه فولادی
 

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.