برای کنــترل دریفـــت در فاب خمــــشی بتــنی:
1- یک فایل ایجاد کرده و سختی تیرها و ستونها را 1.5 برابر کنید.

2- دوره تناوب سازه را در فایل جدید بخوانید.

3- بدون توجه به محدودیت 1.25 برابر دوره تناوب تجربی، نیروهای زلزله (EX, EY, EXP,EXN, EYP, EYN) مجددا با دوره تناوب جدید محاسبه نمایید.

4- مجددا سختی تیرها و ستونها را کاهش داده (0.7 و 0.35) و نیروی های زلزله محاسبه شده در گام قبلی را به سازه وارد کرده و جابجایی را کنترل نمایید.

توضیح تکمیلی در خصوص کنترل دریفت طبقات در ساختمانهای بتنی و فلزی:
در آئین نامه 2800 ویرایش سوم، تبصره ای در بخش کنترل دریفت آئین نامه عنوان میکند(بند ارفاقی) میتوان دریفت طبقات را تحت نیروهائی انجام داد که بر اساس زمان تناوب اصلی بدون محدودیت تبصره 1 بند 2-3-6 (صفحه 36) بدست آمده است، یعنی همان (تجربی1.25T) میباشد. اما آئین نامه اجازه میدهد در صورتیکه یک طرف سازه در زمان کنترل دریفت ها جواب ندهد، میتوانیم یک فایل Save As تهیه کرده و اینبار با T Dyn نیروها را کنترل کرده و اعضاء را طراحی کنیم.
در روابط داشتیم:
T=min(T Dyn , 1.25T tajrobi اصلاحی
نحوه گرفتن پریود دینامیک (T Dyn) از برنامه:
T=2π√m/kپریود
با بالا رفتن پریود، نیروها کاهش می یابند، لذا برای اصلاح سختی در فایل کپی ابتدا ضریب سختی ستونها را 1 و ضریب سختی تیرها را 0.5 جایگزین کرده و با این شرایط سازه تحلیل و T واقعی از برنامه خوانده میشود و با این T نیروها بدست می آید. این موضوع فقط در ساختمانهای بتنی بوده و موضوع تبصره 2 بند 2-3-6 (صفحه 21) آئین نامه 2800 میباشد.
یعنی سازه ای که دریفت آن در پایان کار طراحی جواب نمیدهد را میتوان با استفاده از T Dyn و محاسبه C در روش UC و محاسبه Iubc در روش UBC94 سازه را تحلیل و طراحی و سپس دریفت ها را با دریفت های مجاز کنترل نموده که این کنترل توام با تغییر نمره اعضاء تیر و ستون میسر خواهد شد.

صمدبین

نکات مهم در محاسبات سازه

1- بارگذاري سازه :

حداقل هاي قابل قبول براي هر متر بتن سقف ، خاك گچ ، گچ سفيد ، ملات زير كاشي و سراميك و نماسازي و پوكه ريزي اعلام نماييد. ؟

پاسخ:

حداقل مقدار پوكه ريزي روي سقف 5 سانتي متر ، برابر با ^kg/_m² 40 باشد.

ملات ماسه و سيمان زير سراميك و سنگ و ... 5/2 سانتي متر است.

ضخامت بتن در سقف كامپوزيت طبق آئين نامه و در صورت استفاده از ناوداني 60 مقدار 9 سانتي متر است در سقف هاي كروميت و تيرچه بلوك ها با توجه به فاصله تيرچه ها حداقل 6 سانتي متر و در ساير سقف ها با توجه به ضوابط مندرج در مقررات ملي ساختمان يا نشريات سازمان مديريت باشد.

حداقل ضخامت خاك گچ و گچ سفيد در صورت استفاده از تيغه آجري به ترتيب 2 و 1 سانتي متر است . در صورت استفاده از تيغه هاي خاص مي توان مقدار گچ سفيد و خاك گچ را تغيير داد.

 

2- مدلسازي سازه ، آناليز و مقاومت مصالح :

الف : در صورت وجود كنسول با مهار دستك در سازه ، آيا اعمال مولفه قائم زلزله ضروري است يا خير ؟

پاسخ : در صورت وجود كنسول با طول بيش از 5/1 متر با دستك ، اعمال زلزله قايم ضروري است.

ب : آيا مدل سازي دستك كنسول فقط بصورت گره به گره قابل قبول است يا مي توان به ميانه ستون نيز دستك زد ؟

پاسخ : دستك مي تواند به شكل هاي مختلف روي ستون اجرا شود، حتي به ميانه ستون ، اما بايد طبق آن مدل سازي و آناليز شود.

ج : در مدلسازي تير ممتد  در كنسولها اين تير بصورت يك تير يكسره مدل شود و يا دو تير  باشد ؟

پاسخ : تير به صورت ممتد مدل سازي شود ،بهتر است.

د : در كنترل drift سازه در صورتيكه سازه تحليل ديناميكي شده باشد ، drift با كدام حالت بار كنترل شود؟

پاسخ : كنترل DRIFT در سازه هاي با تحليل ديناميكي را مي توان در حالت بارهاي معادل دينامكي (User Load) و يا با خود طيف انجام داد.

هـ : آيا انتخاب رده مقاومتي فراتر از fc=200 ^kg/_cm²  براي بتن مسلح  ، مغايرتي با مبحث نهم دارد ؟

پاسخ :استفاده از بتن با رده C25-C20 موردي ندارد ، در صورت استفاده از بتن آماده بهتر است مقاومت به ^kg/_cm^{2 250=Fc} محدود شود.

ز : در ساختمانهاي بادبندي و ديواربرشي اتصال پاي ستون مفصلي مدل شود يا گيردار ؟

پاسخ : انتخاب نوع اتصال تفاوتي ندارد، اما بهتر است ، ستون هاي غير متصل به ديوار برشي مفصل شوند.

و : در مواردي كه تير سقف ، قسمتي از آن داخل ديوار برشي است و قسمتي بيرون ديوار ، براي مدلسازي اين تير در فايل مشخص شود ، آيا بايد تير از محل خروج از ديوار مفصل شود يا تير يكسره باشد و در هر صورت اين تير براي بار زلزله طراحي شود يا خير ؟

پاسخ :تير را بايد در محل اتصال به ديوار به صورت مفصل مدل كرد.

3- طراحي سازه :

الف- در صورت انجام تحليل ديناميكي ، آيا ميبايست  طراحي سازه با تركيباتي انجام شود كه بارهاي ديناميكي SPEC در آنها باشند يا بعد از همپايه سازي برش استاتيكي و ديناميكي ، بارهاي ديناميكي بصورت استاتيكي LOADE USER اعمال شوند و طراحي با تركيبات اين بارها انجام شود؟

پاسخ :بهتر است بعد از تحليل ديناميكي براي تحليل و براي طراحي سازه از روش هم پايه سازي بارهاي زلزله User Load استفاده شود. اما در صورت انجام تحليل دينامكي با Spec ، استفاده از تركيبات Spec به دليل دست بالا بودن نتايج اشكالي وجود ندارد . ولي براي طراحي فونداسيون بايد از نتاتيج Usrr Load استفاده كرد.

ب- در طراحي ديوارهاي برشي استفاده از چند آيين نامه بصورت همزمان مجاز ميباشد يا خير؟

3-2- اگر تمامي كنترل ها با يك آيين نامه انجام شود بهتر است . درمواردي كه نرم افزار كاستي دارد ( مانند كنترل برش ديوار در آيين نامه CSA) مي توان از كنترل دستي استفاده كرد.

1-     المان مرزي با چه آئين نامه اي كنترل شود؟

2-   آيا لازم است المان مرزي با تهيه پوش تنش در فايل كنترل شود ؟ يا گزارش خروجي   Etabs با توجه به آئين نامه انتخابي كفايت ميكند ؟

پاسخ : كنترل اجزا مرزي با استفاده از پوشش تنش مناسب است.

3-   در المان مرزي كه از قلاب ويژه استفاده مي شود ، بايستي همه آرماتورهاي قائم در اين محدوده با قلاب مهار شوند و يا يك در ميان كفايت مي كند؟

4-     در المان مرزي استفاده  از قلاب ويژه كفايت مي نمايد يا الزاما ميبايست از خاموت بسته استفاده شود ؟

پاسخ :در اجزا مرزي استفاده از قلاب ويژه و يا خاموت با تنگ ويژه هر دو قابل قبول است ، در صورت استفاده از قلاب ويژه بايد در انتهاي لبه از يك ركابي با قلاب ويژه نيز استفاده كرد تا همانند تنگ ويژه عمل نمايد.

5-     در ديوارهاي برشي داراي باز شودر صورت لحاظ نمودن شكل پذيري متوسط  آيا آرماتور قطري لازم است يا خير؟

پاسخ : استفاده از آرماتور قطري براي تير همبند ديوارهاي متوسط الزامي نيست.

6-   آيا ستونهاي مدفون در ديوار برشي بايستي براي تركيب بار DL+LL طراحي و بدون حضور ديوار برشي نيز جوابگو باشند؟

پاسخ : كنترل ستون براي بار مرده و زنده تا قبل از گيرش بتن كافي است.

ج - درطراحي سازه هاي بتني كمتر از 8 سقف يا 30 متر ، مطابق آئين نامه  ديوارهاي برشي براي 100 % بار جانبي و خود قاب به تنهايي نيز براي  30% زلزله طراحي شوند ، آيا با توجه به مدلسازي 3 بعدي در ETABS چنين كاري لازم است؟

پاسخ : استفاده از 100% نيرو براي قاب مهاربند و 30% نيرو براي قاب خمشي الزامي نيست ( با نرم افزارها و كامپيوترهاي كنوني به راحتي اندر كنش دو نوع سيستم را در نظر مي گيرد ، به كارگيري چنين روشي بيهوده است ) اما بايد مطابق آيين نامه ، 25% نيرو را قاب خمشي به تنهايي تحمل كند، مگر اينكه از ضريب رفتار (R) سيستم مهاربند تنها استفاده شود.

چ- اجراي برشگير براي تيرها وستونهاي  مدفون در ديوار برشي الزامي است يا خير؟

پاسخ : اجراي برش گير براي ستون ها و تيرها مدفون داخل ديوار برشي الزامي است ، در صورت استفاده از ستون نردباني و يا تير لانه زنبوري نيازي به برش گير نيست.

د : آيا براي محاسبه مقاومت برشي برشگيرها ميبايست  با توجه به اندازه هاي جوش و ابعاد برشگير عمل نمود يا نحوه ديگري مد نظر است؟ (توضيح اينكه بعضا اعداد ثابتي براي تمام كارها لحاظ ميشود )

پاسخ : مقاومت برش گير بايد بر اساس كمترين مقدار ظرفيت جوش و مقاومت برش گير محاسبه گردد.

و : آيا تركيبات بار زلزله تشديد يافته براي طراحي بادبندها هم بايد لحاظ شوند ؟

پاسخ : تركيبات بارگذاري ويژه براي طراحي بادبند ها به كار نمي روند.

ز : آيا تركيبات بار زلزله تشديد يافته بايد بصورت 100-30 نيز اعمال شوند ؟

پاسخ : در تركيبات بارگذاري ويژه لازم نيست از حالت بارهاي 100% و 30% استفاده كرد

4-طراحي فونداسيون :

الف: روشن كردن ü گزينه TICK PLATE در فايل SAFE در چه حالتهايي لازم است؟

پاسخ : فعال كردن گزينه Thick Plate در فايل Safe تا عمق 1 متري ضرورتي ندارد.

ج: در كنترل تنش خاك زير پي آيا فقط تركيب DL+LL با qa مقايسه مي شود و يا بايد همه تركيبات كنترل تنش درمحدوده qa باشند آيا مي توان عددي بيشتر از qa را در تركيبات با حضور زلزله  نيز پذيرفت ؟

ل : اگر تنش مجاز در همه نوارها كنترل شود و فقط در قسمتي از پي تحت يك يا چند combo تنش خاك بيشتر از  qa باشد تا چه محدوده اي قابل پذيرش است؟

پاسخ :در تركيبات بارگذاري مرده و زنده ، تنش زير فونداسيون با تنش مجاز خاك مقايسه شوند در تركيبات باگذاري شامل زلزله و يا كنترل تنش در گوشه ها ، مي توان تا 20% افزيش تنش مجاز در نظر گرفت.

د: آيا براي عدد  همگرا يي دركنترل upift ميبايست محدوديتي قائل شد يا خير ؟

پاسخ :عدد همگرايي مناسب در آناليز Uplifi ، 100 است.

و: تركيبات 100 ، 30 در كنترل تنش زير پي و طراحي آرماتورهاي فونداسيون نيز بايد لحاظ شوند يا خير؟

پاسخ : بايد از تركيبات بارگذاري 100% و 30% براي طراحي فونداسيون نيز استفاده كرد.

ز: آيا كنترل برش يكطرفه در فونداسيون نواري لازم است ؟

پاسخ : كنترل برش يك طرفه در فونداسيون هاي نواري الزامي است.

www.nezammohandesi.ir

تخمین تجربی ضخامت کلی فونداسیون(پي نواري)

نقل قول :

در كارهاي تهران بصورت تجربي:

اولا پي نواري باشد: ضخامت پي= تعداد طبقات*10+ 10 يا 20 سانتي متر. (معمولا + 20 سانتي متر)

ضخامت پي از 50 سانتي متر كمتر نباشه تحت هيچ عنوان.

عرض پي = تعداد طبقات *20+ 40 سانتي متر.

مثال ضخامت کلی فونداسیون(پي نواري):

10 * تعداد طبقات + 20 سانتی متر

برای 5 طبقه عمق 70 سانتی متر  ( 70=20+5*10) 

عرض پي = تعداد طبقات *20+ 40 سانتي متر

برای 5 طبقه عرض پي 140 سانتی متر  ( 140=40+5*20)

مدیر وبلاگ : این روش کنترلی خوبی است ولی ملاک؛ محاسبات و شرایطی ملک مورد نظر است چرا که وابستگی به ژئوتکنیک دارد ...

http://engineeringupdate.blogfa.com/category/

لنگر پلاستیک و بازتوزیع لنگر خمشی

لنگر پلاستیک و بازتوزیع لنگر خمشی با افزایش لنگر اعمالی به مقاطع از حالت لنگر الاستیک به لنگر پلاستیک ،اگر تنش تسلیم در کشش بزرگتر از تنش تسلیم در فشار باشد محور خنثی بطرف تارهای کششی جابجا میشود و اگر تنش تسلیم در کشش کوچکتر از تنش تسلیم در فشار باشد محور خنثی بطرف تارهای فشاری جابجا میشود.اما در مقاطع متقارن مانند مستطیل و I شکل محل تار خنثی تغییر نمی کند. نسبت لنگر قابل تحمل مقطع در حالت الاستیک My به لنگر قابل تحمل مقطع در حالت پلاستیک Mp را ضریب شکل مقطع گویند که هر چه این ضریب شکل برای تیر های سازه به 1 نزدیک تر باشد مقاطع زودتر به پلاستیک میرسد و مناسب ترند.
هرچه تمرکز مصالح حول محور خنثی بیشتر باشد ضریب شکل عدد بزرگتری خواهد بود.ضریب شکل برای مقاطع مستطیلی خمش 1.5 میباشد.تار خنثی در حالت پلاستیک کامل مساحت مقطع را نصف میکند و مقطع در حالت پلاستیک همچنان توزیع کرنش خطی خواهد داشت. وقتی سازه ای تحت بارگذاری افزاینده قرار گیرد اولین مفصل پلاستیک در محل لنگر خمشی ماکزیمم ایجاد میشود که اگر سازه معین باشد پس از تشکیل اولین مفصل پلاستیک مکانیزم شده و ناپایدار میگردد. اما در سازه های نامعین از درجه n باید n+1 مفصل پلاستیک ایجاد شود تا سازه ناپایدار شود.مکانیزمی که کمترین بار خرابی را داراست مکانیزم حاکم میباشد و بار نظیر آن بار خرابی سازه خواهد بود و مفصل پلاستیک محلی ایجاد خواهد شد که بار خرابی نظیر آن مکانیزم کمترین باشد.
برای سازه های معین طرح الاستیک و پلاستیک به نتیجه یکسانی منجر میشود ولی در سازه های نامعین طرح پلاستیک نسبت به طرح الاستیک به علت باز توزیع لنگر خمشی اقتصادی تر است . یکی از پارامتر های مهم در طرح پلاستیک ضریب بار است وپارامتریست که اگر آنرا در بار فعلی سازه ضرب کنیم بار نهایی سازه حاصل خواهد شد .ضریب بار بین 1.47 تا 2 میباشد.درواقع ضریب بار همان ضریب شکل مقطع با حساب ضریب اطمینان کافی میباشد

برای تعین مرکز جرم بروش دستی میبایست پس از بارگذاری و تعیین بار های مرده و زنده طبق آیین نامه وزن کف طبقات را با ترکیب بار 20% بار زنده + تمام بار مرده بدست بیاورید(البته طبق جدول 7-1 مبحث 6 این درصد برای مراکز تجاری و پر ازدهام 40% بار زنده تعریف شده است) وسپس در جرم کل هر کف ، مرکز جرم در هر تراز را با حساب این وزن+جرم دیوارهای داخلی و خارجی تعیین نمایید.که از مقایسه مرکز جرم میان طبقات و بام (که شاید اندک تفاوتی با هم داشته باشند) نهایتا مختصات مرکز جرم سازه را بدست آورید. البته Etabs نیز قادر است نا پس از تنظیم ترکیبات بار مورد نظر در منوی Define/Mass Source پس از تحلیل سازه از روی خروجی آنالیز که درمنوی Display/Set Output Table Mode…/Building Output در خروجی نتایج آنالیز مختصات مرکز جرم سازه مورد نظر را تعیین نمایید.

تعیین مرکز سختی:

سختی هر قاب خمشی با تعداد ستون های آن نسبت مستقیم دارد و قاب دارای دیوار برشی نیز سهم بسیاری در تحمل بار جنبی در همان راستای دیوار برشی خواهد داشت.

اما جهت تعیین سختی قابها  به شکل جداگانه و دقیق تر،قاب ها هریک بطور جداگانه در نرم افزار تحلیل  می شود و با اعمال بار متمرکز مثلا 100 تن به بالا ترین نقطه قاب(به هرکجا میتوان بار متمرکز را وارد نمود بشرطی که جابجایی همان نقطه خوانده شود)و با آنالیز قاب تغییر مکان آن نقطه را بدست می آوریم.سختی قاب عبارتست از:

U- جابجایی نقطه اعمال بار  K=P/U   

چنانچه فاصله میان مرکز سختی و مرکز جرم در هر تراز از 5% بزرگترین طول در آن ترازبیشتر باشد طبق آیین نامه میبایست لنگر ناشی از این برون محوریت را در نیرویی که بطور مجزا از بار جانبی به هر قاب وارد می آید رادرنظر گرفت که با توجه به این مقدار لنگر برون محوریت مربوط به نیروی جانبی را برای هر قاب توزیع میکنیم.همچنین لنگر پیچشی ناشی از برون محوریت در هر تراز به مرکز جرم در آن تراز اعمال خواهد شد. .

برای تعیین مرکز سختی از طریق نرم افزار می توانید پس از آنالیز سازه در نرم افزار Etabs از طریق Display>show tables>… در جدول نمایش داده شده center mass rigidity- Cm مرکز جرم و Cr مرکز سختی سازه را نشان میدهد.برای مشاهده سهم هر قاب از نیروی جانبی  درEtabs میتوانید با انتخاب ستون های هر قاب و اجرای دستور Section Cut مقادیر برش جانبی توزیع شده در هر طبق را مشاهده نمایید.

 

محدودیت های اجرائی سقف تیرچه بلوک

سقف های اجرا شده با تیرچه وبلوک ، دارای محدودیت های اجرائی به شرح زیر هستند:

 

 1) فاصله محور تا محور تیرچه ها نباید از 70 سانتیمتر بیشتر باشد .

2) بتن پوششی قسمت بالائی تیر ( بتن روی بلوک ) نباید از 5 سانتیمتر ، یا 12/1 فاصله محور به محور تیرچه ها کمتر باشد .

3) عرض تیرچه ها نباید از 10 سانتیمتر کوچکتر باشد و همچنین نباید از 3.5/1 برابر ضخامت کل سقف کمتر باشد .

4) حداقل فاصله دو بلوک دو طرف یک تیرچه ، پس از نصب نباید کمتر از 6.5 سانتیمتر باشد.

5) ضخامت سقف برای تیرهای با تکیه گاه ساده نباید از 20/1 دهانه کمتر باشد . در مورد تیرهای یکسره ( تکیه گاه های گیردار ) نسبت ضخامت به دهانه ، به 26/1 کاهش می یابد . در سقف هایی که مسئله خیز مطرح نباشد ، این مقدار تا 35/1 دهانه نیز کاهش می یابد .

6) حداکثر دهانه مورد پوشش سقف ( در جهت طول تیرچه پیش ساخته خرپایی ) یا تیرچه های منفرد ، نباید از 8 متر بیشتر شود برای اطمینان بیشتر ، دهانه مورد پوشش ، بیشتر از 7 متر نباشد و در صورت وجود سربارهای زیاد ، و یا دهانه بیش از 7 متر ، از تیرچه مضاعف استفاده شود.

آرماتور تقویتی و حداقل و حداکثر در مقاطع تیر ستون

- مطابق بند 9-20-3-2-1 در تمامی مقاطع عضو خمشی نسبت آرماتورها هم در پایین و هم در بالا ،نباید از 1.4/fy  کمتر  و نسبت آرماتور کششی نباید از 0.025 بیشتر اختیار شود..حداقل دو میلگرد با قطر مساوی یا بزرتر از 12 میلیمتر باید هم در پایین و هم در بالای مقطع در سراسر طول ادامه یابد.

- در ستون ها با معرفی آرایش و ابعاد میلگردها ظرفیت مقطع ستون کنترل می شود.اما در تیرها مساحت میلگرد طولی بالا و پایین مقطع محاسبه شده واز تفاوت میزان مساحت میلگرد های طرح شده در تیر با حداکثر میلگردهای مجاز استفاده در تیر ها ،میزان آرماتور های تقویتی محاسبه خواهد شد.

ضوابط آیین نامه در مورد حداکثر درصد میلگرد در ستونهای قاب بتنی با شکل پذیری متوسط  برابر 6% و حداقل میلگرد مقطع ستون بابر 1% میباشد. این مقدار طبق تبصره ب بند18-4-2-1 آیین نامه مبحث 9 در نواحی وصله ها میبایست نصف درصد حداکثر میلگرد رعایت شود و چنانچه از آرماتور طولی  نوع S400 استفاده شود نسبت آرماتور در خارج از محل وصله به 4.5% محدود میشود .

 دو روش اجرایی برای تعیین تعداد و طول ارماتورهای طولی و  تقویتی:

در روش اول به کمک خروجی های Etabs ، پس از نمایش خروجی مربوط به سطح مقطع آرماتورها در نرم افزار ، ابتدا طبق رابطه مندرج در آئین نامه بتن ایران سطح مقطع آرماتور خمشی حداقل برای تیربا ابعادی که درابتدا تعریف کردیم  تعیین می شود .  (Asmin=1.4*b*d/fy) عدد حاصله بر حسب میلیمتر مربع است . این عدد را بر سطح مقطع میلگردی که قصد داریم از اون به عنوان آرماتور سراسری استفاده کنیم تقسیم کرده و عدد حاصل را به بالا گرد می کنیم . (مثلاً آرماتور نمره 18 ، 20 یا 22 ) این تعداد آرماتور ، آرماتور سراسری میباشد که در تمام طول تیر قرار داده می شود . حال سطح مقطع این آرماتور سراسری را از مقدار سطح مقطع آرماتور ایستگاههای نشان داده شده روی تیرها کم می کنیم. عددی که حاصل میشود سطح مقطع آرماتور تقویتی در ایستگاه مورد نظر است که می توان بر حسب نمره آرماتور  تقویتی مصرفی تعداد آنرا تعیین کرد . در ایستگاههایی که سطح مقطع آرماتور سراسری تیر از عدد ثبت شده در ایستگاههای روی تیر بیشتر است نیاز به تقویتی نیست و همان ارماتور سراسری کفایت می کند . در عمل سه ایستگاه داریم . دو سر تکیه گاه و وسط دهانه . معمولاً رایج است برای سهولت در اجرا در وسط دهانه آرماتور تقویتی نمی گذارند و تقویتی ها را در تکیه گاهها قرار می دهند . برای این کار شاید مجبور شویم سطح مقطع آرماتور سراسری رامقداری بیشترازآرماتورحداقل بگیریم تا در وسط دهانه نیاز به تقویتی نباشد . اما برای تعیین طول تقویتی ها روش اصولی استخراج دیاگرام ممان تک تک تیرها از نرم افزار و تعیین طول تقویتی ها از روی انهاست که جهت وقتگیر بودن در اجرا از روشهای ساده شده و اجرایی دیگری استفاده می شود که برگرفته از همان روشهای اصولی هستند و حجم محاسبات را کاهش داده و کار مهندس محاسب را ساده می کنند. مثل شکلی که در صفحه 266 کتاب بتن مسلح طاحونی فصل پیوستگی و مهاری امده است و یک طرح اجرایی برای تعیین طول تقویتی ها در تکیه گاه و وسط دهانه برای دهانه های میانی و کناری ارائه می دهد .

- اما در روشی دیگر پس از گرفتن خروجی طراحی از Etabs ،طبق آیین نامه مبحث 9 در بند 9-20-3-1-2-3 باید به اندازه 5/1 میزان آرماتور طولی در برنامه در تکیه گاه قرار گیرد ،این مقدار آرماتور طولی را به صورت سر تاسری بندازید. مثلا اگر عدد گوشه ای 20 و عدد وسط 7 همون 7 سانتی متر مربع رو به تعداد آرماتور سرتاسری تبدیل میکنیم و بقیه رو تقویتی میندازیم. برای آ رماتور های تقویتی میبایست به مقدار L/3 از هر طرف دهانه ادامه دهیم . قطع عملی به مقدار ارتفاع موثر مقطع و 12 برابر قطر ارماتوری که قطع میشود، بیشتراز قطع تئوری است.

نحوه تعیین نمره و تعداد و فواصل خاموتها در تیر به کمک خروجی نرم افزار :

معمولا ضوابط خاموت گذاری در ناحیه ویژه در تیرها(2  برابر ارتفاع تیرh) باعث میشود که حداقل مقدار سطح مقطع مورد نیازبرای آرماتور برشی در تیرها از مقدار نتیجه داده شده در نرم افزار بیشتر شده که معمولا از آرماتور 10 و توجه به حد اکثر فواصل الزام شده برای خاموت گذاری در ناحیه ویژه(حداکثر فاصله=h/4) و  ناحیه عادی (حداکثر فاصله=h/2 )در تیر خاموت گذاری انجام میگیرد.

- تیرهایی که بصورت مفصلی مدل شده اند(اتصالات تیر به تیر)نیازی به رعایت ناحیه ویژه درخاموت گذاری نیست زیرا زلزله تاثیری نداشته و نیازی به رعایت ضوابط ویژه نیست و از خاموت گذاری یکنواخت بر مبنای برش حداکثر انتهایی استفاده میکنیم.

- میلگردهای طولی تیر ها و ستون ها و میلگردهای پی از جنس AIII میاشد و میلگرد های عرضی AII  و هر دو آجدار فرض میشود.(معمولا میلگردهای طولی مرغوب تر از عرضی هستند). استفاده از میلگرد های AIII برای میلگرد عرضی به جهت سختی زیاد آن در نواحی خم میلگرد موجب ترک میگردد. میلگرد های طولی و عرضی دیوار برشی از جنس AII میباشد.

- برای میلگردهای اصلی تیرو و ستون ها پوشش میلگرد تا روی خاموت حداقل 3.5 سانت میباشد در حالیکه برای آرماتورهای اصلی پی این مقدار حداقل 5 سانت میباشد.پی ها با توجه به اینکه با خاک تماس دارند باید پوشش خالص بیشتری نسبت به تیر و ستون ها داشته باشند.

 

پی های نواری و برخی ابهامات در طراحی این پی ها

امروزه متداولترین نوع پی در ساختمانها، پی نواری میباشد. اما با وجود استفاده عمومی از این پیها به نظر میرسد که هنوز در روش طراحی این پی ها ابهاماتی وجود دارد، که نیاز به بحث و بررسی آنها میباشد. در این مقاله ابتدا به روش معمول در طراحی این پی ها توسط همکاران اشاره کوتاهی میشود و در قسمت بعدی ابهامات موجود در این روش طراحی مطرح و مورد بررسی قرار میگیرد.
-روش معمول در طراحی پی های نواری
معمولآ مهندسان محاسب پی های نواری را با فرض صلبیت نسبی پی در مقایسه با خاک زیر پی و در نتیجه با فرض توزیع یکنواخت و یا خطی تنش در زیر پی و بدون استفاده از برنامه های کامپیوتری مبتنی بر تئوریهای اجزاء محدود (نظیر نرم افزار SAFE) طراحی میکنند. برای طراحی از 2 ترکیب بارگذاری زیر مطابق آیین نامه ACI استفاده میشود.
1) 1.4D+1.7L
2) 0.75(1.4D+1.7L+1.87E) (D بار مرده، L بار زنده و E بار زلزله میباشد )

سپس با در نظر گرفتن کل مجموعه پی ها به عنوان یک عضو سازه ای گشتاور دوم اینرسی این مجموعه در هر دو جهت اصلی سازه و حول نقطه مرکز سختی پی محاسبه میشود. همچنین با محاسبه مجموع بارهای ثقلی و لنگرهای موجود در مرکز سختی پی، برای هر یک از دو حالت بارگذاری بالا و با استفاده از فرمول توزیع تنش در زیر پی محاسبه میشود.

با به دست آمدن توزیع تنشها در زیر پی، هر یک از نوارهای پی به صورت یک تیر چند دهانه یکسره که بار تیر برابر حاضلضرب تنش زیر پی در عرض پی و به صورت گسترده و تکیه گاههای آن در واقع همان ستونها میباشند، توسط برنامه هایی نظیر SAP2000 مورد آنالیز قرار گرفته و با محاسبه مقادیر لنگرها در نقاط مختلف، مقدار آرماتورهای مورد نیاز در بالا و پایین نوارهای پی محاسبه میشود. (معمولآ در جهت اطمینان و راحتی محاسبات تنش وارد بر نوارهای پی به صورت یکنواخت و برابر تنش ماکزیمم زیر پی در نظر گرفته میشود).در مرحله آخر در دهانه های بادبندی شده مقدار آرماتورهای بالا در زیر ستونها و آرماتورهای پایین در وسط دهانه مقداری افزایش داده میشود.(حدود 50 درصد)

-برخی ابهامات و اشکالات موجود در این روش

اما همانطور که در ابتدا نیز اشاره شد، این روش دارای ابهامات و اشکالاتی میباشد؛ اشکالاتی که باعث تفاوت بعضـآ بسیار زیاد مابین نتایج روش فوق الذکر با روش طراحی کامپیوتری (بر اساس نرم افزار SAFE) میشود. به این ابهامات در زیر اشاره میشود:

1- اولین ابهام در فرض صلب بودن پی میباشد. برای آنکه یک پی به صورت صلب فرض شود، باید یکی از دو شرط زیر ارضا شود:

الف- در صورتی که مقدار بار و فاصله ستونهای مجاور تفاوتی بیش از 20 در صد نداشته باشند و میانگین طول دو دهانه مجاور کمتر از باشد.

ب- در صورتی که پی نواری، نگهدارنده یک سازه صلب باشد که به خاطر سختی سازه، اجازه تغییر شکلهای نامتقارن به سازه داده نمیشود. برای تعیین سختی سازه باید به کمک یک آنالیز، سختی مجموعه پی، سازه و دیوارهای برشی ُرا با سختی زمین مقایسه نمود .(جزییات و فرمولهای این قسمت درکتب مختلف موجود میباشد).

معمولآ مهندسان محاسب از شرط اول استفاده نموده و صلب بودن پی را نتیجه میگیرند. اما اشکال اساسی آنجاست که اکثریت ساختمانهای متداول، پیش شرط این شرط را دارا نمیباشند و اساسآ این شرط برای این ساختمانها قابل استفاده نمیباشد. زیرا با توجه به آنکه اکثریت ساختمانها دارای سیستم سازه ای بادبندی میباشند، در ترکیب بار زلزله در دو ستون مجاور یک دهانه بادبندی، به علت آنکه در یک ستون نیروی فشاری قابل توجه و در ستون دیگر نیروی کششی قابل توجه به وجود می آید، بار این دو ستون (با در نظر گرفتن علامن بارها) اختلافی بسیار بیشتر از 20 درصد دارند و به این جهت شرط الف به طور کلی غیر قابل استفاده میباشد. و اگر پی دارای شرایط صلبیت باشد، بر اساس شرط دوم میباشد و نه شرط اول.

2-دومین خطایی که در این روش وجود دارد، محدود کردن ترکیب بارها به تنها دو ترکیب بار میباشد و حداقل یک ترکیب بار مهم دیگر نادیده گرفته شده میشود.

3) 0.75*(1.2D+1.87E)

این ترکیب بار از آنجا دارای اهمیت میباشد که با توجه به حذف بار زنده و کاهش ضریب بارهای مرده، مقدار نیروی کششی (اصطلاحآ uplift) در ستونهای دهانه های بادبندی به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد، که این مساله سبب بالا رفتن مقدار آرماتور بالا در زیر ستونها در روش محاسبه با نرم افزار SAFE و در نتیجه اختلاف بیشتر مابین نتایج دو روش با همدیگر میشود.

3-اما عمده ترین ابهام و ایراد وقتی به وجود می آید که پس از محاسبه مقادیر تنشها، نوارهای پی به صورت تیرهای یکسره در نظر گرفته شده و تنشهای زیر پی به صورت بار خارجی به تیر واردمیشود و تیر مورد آنالیز قرار میگیرد. این روش تا وقتی که در هر نوار فقط دو ستون وجود داشته باشد (سازه معین باشد)، هیچ ایرادی ندارد. اما ایرادها وقتی ایجاد میشود که در هر نوار تعداد ستونها 3 و یا بیشتر باشد. در این حالت نوارها به صورت تیر نامعین در می آیند. مقادیر واکنشها و تلاشهای داخلی در تیرهای نامعین بستگی کامل به شرایط مرزی تیر و معادلات سازگاری حاصل از شرایط مرزی دارد و در صورت تفاوت شرایط مرزی، صرف آنکه شرایط ظاهری آنها شبیه هم باشد، نمیتواند دلیل قانع کننده ای جهت برابر دانستن نتایج آنالیز برای دو حالت باشد. برای یک تیر چند دهانه یکسره شرایط مرزی به شرح زیر است:

الف- صفر بودن تغیییر مکانها در محل تکیه گاهها

ب- مساوی بودن مقدار دوران ها در حد مرزی چپ و راست هر یک از تکیه گاهها (شرط به هم پیوستگی تیر)

اما در نوارهای پی شرط مرزی الف در بالا به شکل دیگری میباشد.با توجه به آنکه پی به صورت تیر بر بستر ارتجاعی در نظر گرفته میشود، مقدار تنش در هر نقطه ضریبی از مدول عکس العمل زمین میباشد((q=Ks.d و به این ترتیب تغییر مکان در محل تکیه گاهها (و هر نقطه دیگر از پی) بر خلاف شرط الف صفر نمیباشد و برابر حاصل تقسیم تنش موجود بر مدول عکس العمل زمین میباشد(d=q/Ks). ضمن آنکه در این حالت اساسآ مقادیر واکنشهای تکیه گاهی (که همان نیروهای موجود در ستونها میباشند) موجود است و مقادیر تلاشهای داخلی تیر باید به گونه ای محاسبه گردند که با این واکنشها همخوانی داشته و در تعادل باشند. این در حالی است در تحلیل نتایج حاصل از این روش مقادیر واکنشهای تکیه گاهی با نیروهای موجود در ستونها تفاوت بسیاری دارد که خود نشاندهنده غلط بودن این روش میباشد. به طور مثال در ستونهای پای بادبند که ممکن است که یک نیروی کششی قابل توجه وجود داشته باشد بر اساس نتایج این روش معمولآ یک واکنش به صورت یک نیروی فشاری به وجود می آید (بیش از 100 در صد اختلاف!!).

اما ابهام آخری که وجود دارد اینست که طرفداران این روش اگر به درست بودن روش خود اطمینان دارند چرا مقادیر میلگردهای به دست آمده برای دهانه های بادبندی را افزایش می دهند؟ و این افزایش طبق چه معیاری میباشد؟ آیا این مساله خود نشان دهنده عدم اطمینان طرفداران این روش به نتایج حاصله نمیباشد؟

پدستال

پداستال چیست: ستون های بتنی کوتاه و کم آرماتور و حتی گاهی بدون آرماتور که عموما روی پی های بتنی اجرا میشه و روی آن صفحه زیر ستون نصب شده و سپس ستون های فلزی روی صفحه نصب میشه. پداستال ستونی است که حداکثر ارتفاع آن سه برابر عرض آن است.
مزیت کاربرد پداستال:
جلوگیری از کمانش ستون های فولادی
جلوگیری از خوردگی ستون فولادی مدفون در خاک
حل اختلاف ارتفاع دو پی

شرایط اجرای پدستال در ساختمان های فولادی و بتنی:
شرط 1- a کوچکتر یا مساوی با 6 برابر b باشه
شرط 2- b حداکثر ارتفاعش 120

زمانی که شرایط بالا رو نداشته باشیم ( a بزرگتر از b باشه) از روشهای زیر استفاده میکنند:
- در ساختمون های بتنی بین دو تا پی رو که با هم اختلاف تراز دارند. کاملا پر از بتن میکنند. که در واقع مثل یه دیوار برشی عمل میکنه. و دیگه شناژی نداریم
- در ساختمون های اسکلت فلزی. شناژ رو به صورت ال مانند اجرا میکنند!

*** در یه حالت میشه شناژ رو شیبدار اجرا کرد . زمانی که a بزرگتر یا مساوی 1.5 برابر b باشه.

دلایل استفاده از آن:
- زمانیکه لنگر در پای ستون یا نباشد یا کم باشد.
- زمانیکه در بخش زیر زمین ساختمان با ارتفاع حدود۳ متر بخواهیم فضای قابل استفاده داشته باشیم.
-زمانیکه بخواهیم بخش زیر زمین ساختمان را بجای ستونهای فلزی با پدستالهای بتنی اجرا و در حقیقت پدستالها با پی --تولید یک پی جدید بنماید و در محاسبات سازه به صورت پی وارد شود.
- زمانیکه بخواهیم ستونهای اکسپوز ( در نما و دید) فلزی از کف به بالا باشد.

نکته۱: توصیه شده پدستال ها فقط زما نیکه لنگر در پای ستون نیست استفاده شوند در غیر اینصورت محاسبات آنها مانند ستونهای بتنی بوده و آرماتورهای مورد نیاز را باید محاسبه کرد.
نکته۲: جهت خرد نشدن سطح پدستال معمولا از یک شبکه مش آرماتور ضعیف تا حد نمره ۱۴ روی پدستال و زیر صفحه زیر ستون استفاده میکنند

مقایسه وزن واحد سطح سوله ها

چکیده: در این مقاله سعی شده است عوامل تعیین کننده در وزن ساختمانهای صنعتی در دو گروه عوامل محدود کننده و عوامل سلیقه ای مورد بررسی قرار گرفته و از آن نتیجه گیری شود که آیا ما مجاز هستیم دو قاب صنعتی را که ظاهراً از نظر دهانه یا ارتفاع و یا تناژ جرثقیل مشابه هم هستند با هم از نظر وزن واحد سطح سوله طراحی شده مقایسه نماییم یا نه و اصولاٌ آیا میتوان پیش از طراحی یک سوله پیشبینی نمود که وزن تقریبی آن چقدر خواهد شد و اگر چنین است چه عواملی را باید در آن پیش بینی مد نظر قرار داد.

مقدمه:گاهی اوقات از برخی مهندسین و یا سازندگان سوله وهمچنین از زبان برخی کارفرمایان شنیده میشود که اگر وزن واحد سطح سوله ای از مثلاً 30 کیلوگرم بر متر مربع بیشتر شود، محاسبات آن سنگین و طرح غیر اقتصادی میباشد و یا وزن و ابعاد ورقهای یک سوله را با سوله ای دیگر مقایسه میکنند.در این مقاله سعی در بررسی این نظرات داریم و اینکه تا چه حد این گفته ها منطقی و فنی میباشند و میخواهیم یک بررسی کلی بر عواملی که طراحان برای سبکسازی سوله ها باید در نظر بگیرند انجام دهیم . عوامل را به دو گروه محدود کننده و سلیقه ای تقسیم بندی میکنیم:

عوامل محدود کننده مجموعه شرایط ، محدودیتها و بایدهایی هستند که بر طرح حاکمند و  طراح در تعیین آنها نقشی ندارد ومعمولاٌ توسط کارفرما به طراح ابلاغ میشود. مانند ارتفاع سوله یا تراز جرثقیل یا محل احداث سوله و ... .

عوامل سلیقه ای عواملی هستند که در شکل کلی و عملکرد سازه نقش دارند اما به سلیقه طراح انتخاب میشوند و قابل تغییر هستند مثل شیب سقف سوله ، طرح کلی سوله ، ابعاد جان مقاطع ، محل استقرار کلافهای طولی و ... .

1-    عوامل محدود کننده:

 

1-1-          ارتفاع ستونها : ارتفاع ستونها از سه حیث درتعیین وزن واحد سطح سوله ها موثرند بنابراین میتوان گفت اولین و مهمترین موضوع در بحث وزن سوله ارتفاع آن میباشد :

1-1-1-      هر چه ارتفاع سوله ای بیشتر باشد باد بیشتری به آن فشار می آورد (با افزایش چشمه باربر) و  ممکن است مقاطع آن سنگین تر گردد.

1-1-2-       بدیهی است که با افزایش ارتفاع ستونها و ثابت ماندن دهانه سوله ( و به تبع آن زیربنای سوله ) بر وزن ستونها و در نتیجه وزن واحد سطح سوله افزوده میشود . در واقع اگر فرض کنیم مقاطع تیر و ستون  با افزایش ارتفاع سوله تغییر نکند ، تنها بدلیل افزایش طول ستون و مصرف مصالح بیشتر وزن فولاد مصرفی بیشتر خواهد شد.

1-1-3-       هرچه ارتفاع سوله زیادتر شود علاوه بر افزایش سطح چشمه باربر سوله فشار باد نیز افزایش میابد و برای ارضای ضوابط آئین نامه در محدودیت جابجایی قاب نیاز است مقاطع سوله به طور قابل ملاحظه ای تقویت گردند . به عنوان مثال آئین نامه بارگذاری ایران ضریب اثر تغییر سرعت باد را در مناطق خارج شهرها به صورت  Ce=2.0 (Z/10)^0.16 پیشنهاد میکند که با ارتفاع نسبت مستقیم دارد.

 

1-2-          محل استقرار سوله : از دیگر عوامل موثر در وزن سوله باید به منطقه ای که سوله قرار است در آنجا نصب گردد اشاره نمود. چیزی که معمولاً سازندگان به آن توجه نمیکنند. محل استقرار سوله نیز از پنج نظر میتواند موثر باشد:

1-2-1-      بارمبنای برف: در حقیقت فرق بسیاری بین وزن سوله ای که در منطقه دارای برف کم مثل نایین ساخته میشود با سوله ای مشابه که درمنطقه ای با بار برف مبنای متوسط همچون اصفهان یا برف سنگین مانند گلپایگان ساخته میشود، وجود دارد. در ایران این بار از25 تا 300 کیلوگرم بر متر مربع متغیر است.

1-2-2-       فشارمبنای باد: که در واقع متاثر از سرعت باد در هر منطقه ای هست نیز میتواند نقشی تعیین کننده داشته باشد . به عنوان مثال فشار مبنای باد در ایران طیفی از 32 تا 84 کیلوگرم بر متر مربع را در بر میگیرد.

1-2-3-      موقعیت پروژه و بادگیربودن محل : بعنوان مثال ضریب تغییر سرعت در ایران برای  مناطق داخل شهر یا محلهایی با ساختمانهای متعدد یا درختان انبوه متفاوت با مناطقی است که در خارج شهر هستند یا درختان انبوه و ساختمانهای متعدد آنها را احاطه ننموده است.  

1-2-4-      ضریب منطقه ای یا شتاب مبنای زلزله (A): که بسته به سطح لرزه خیزی منطقه در ایران از 0.2 تا 0.35 تغییر میکند و در تعیین ضریب زلزله و برش پایه سازه موثر است.

1-2-5-      نوع زمین محل و پریود خاک آن نیز ممکن است در تغییرضریب بازتاب ساختمان (B) و بالتبع ضریب زلزله سازه موثر باشد.

 

1-3-          کاربری سوله : که از دو حیث موثر واقع میشود :

1-3-1-      ضریب اهمیت سوله : اهمیت کاربری از حیث آئین نامه 2800 ایران(کم تا خیلی زیاد) و این که آیا سوله محل تجمع خواهد بود یا نه .بحثی که با تغییر ضریب اهمیت سوله (I) میتواند ضریب زلزله را افزایش دهد.

1-3-2-      دیوار چینی : بسیاری اوقات ساخت دیوار دور تا دور سوله از الزامات طرح است مانند سوله هایی که برای تولید مواد غذایی یا سردخانه استفاده میشوند. در این صورت هر چه ارتفاع یا وزن دیوار بیشتر باشد نیروی زلزله بیشتری را جذب خواهد نمود و احتمال افزایش مقاطع آن وجود دارد. در صورتی که با استفاده از مصالح سبک برای پوشش اطراف میتوان از این موضوع جلوگیری نمود.

 

1-4-          طول سوله : شاید تعجب کنید اما یکی دیگر از عوامل تعیین کننده در وزن واحد سطح سوله طول آن میباشد.چیزی که اغلب به آن توجهی نمیشود و دلیل آن این است که اعضایی که در هر سوله بدون توجه به طول آن وجود دارند و وزن آنها ثابت است مانند وجود بادبند در ابتدا و انتهای سوله و ستونهای باد و تیر نعل درگاه و پل جرثقیل و کنسول سقف در ابتدا و انتهای سوله و.... در سوله های با طول بالا و متراژ زیادتر تاثیر کمتری  بر عدد وزن واحد سطح سوله میگذارند تا سوله مشابهی که طول کمی دارد. همچنین عامل طول میتواند از نظر وجود درز انقطاع در سوله تعیین کننده باشد.

 

1-5-          عمر مفید : عمر مفید در نظر گرفته شده برای سوله و خصوصاً جرثقیل و تعداد دفعات استفاده از آن در روز عامل مهم دیگری است که با معیار خستگی و دخالت در تنش مجاز اعضای تحت اثر خستگی در مقطع و وزن آنها موثر میباشد.

 

1-6-          جرثقیل : وجود جرثقیل و تناژ آن و ارتفاع قرارگیری آن هم فوق العاده میتواند در وزن سوله موثر باشد. آن هم نه تنها از این حیث که باری مضاعف به سوله وارد میکند بلکه به خاطر اظافه شدن اعضایی جدید همچون حماله ها ، پل جرثقیل ، اتصالات آنها ، نشیمن جرثقیل و حتی تغییر فرمی که ممکن است در نوع ستون داده شود. بعنوان مثال برای جرثقیل های با تناژ بالا مرسوم نیست که از جوش دادن کربل به ستون بعنوان نشمن جرثقیل استفاده شود.

1-7-          دهانه سوله : عامل موثر دیگری است که با افزایش آن وزن و مقاطع سوله به طور تصاعدی افزایش میابد (همانطور که میدانیم خمش ایجاد شده در تیرها  با مربع دهانه تیر نسبت مستقیم دارد.) که این افزایش دهانه با افزایش خمش و برش تیر و ستونها ناشی از بار مرده ، برف و حتی جرثقیل ارتباط پیدا میکند.

 

1-8-          آئین نامه : آئین نامه مورد استفاده برای طرح سوله و شماره ویرایش آن بسیار در طرح مهم است . آئین نامه ها ممکن است از نظر توزیع بار برف ، باد ، زلزله ، ضرایب ضربه بارهای جرثقیل ، محدودیت جابجایی ، روش و ضوابط طراحی اسکلت فولادی و بتنی و ... تفاوت داشته باشند. همینطور مرجع کنترل یا تصویب کننده طرح یک سوله از جمله عوامل مهم دیگر دخیل در این موضوع میباشند. مثلاٌ ممکن است در یک مرجع کنترل اجرای بادبند دورتادور سقف سوله اجبار گردد ودر جایی دیگر نه.

2-    عوامل سلیقه ای:

 

2-1-           فاصله چرخهای راهبر پل جرثقیل : که فوق العاده در تعیین مقطع حماله های جرثقیل و ستونهای سوله و حتی در ابعاد فونداسیون موثر است. در واقع با افزایش فاصله چرخهای راهبر بار پل و جرثقیل در هر چرخ راهبر به تکیه گاه (ستون) نزدیکتر میشود و لذا علاوه بر کاهش لنگر ماکزیمم در تیر حماله نیروی وارد بر ستون یا فونداسیون را هم کاهش میدهد. البته فاصله چرخهای راهبر  تابع تناژ جرثقیل ، تک پل یا دو پل بودن جرثقیل و علی الخصوص دهانه سوله نیز میباشد . در واقع هر چه دهانه سوله بزرگتر باشد باید این فاصله را بیشتر اختیار نمود تا از ضربه زدن  جرثقیل در هنگام حرکت طولی (ناشی از گیر کردن چرخهای یک طرف یا نامساوی بودن سرعت موتور راهبر در دو طرف) و یا خارج شدن راهبر از ریل کاسته شود.

 

1-3-            نوع پل جرثقیل (تک پل – دوپل ) و مقطع آن : که معمولاٌ با توجه به تناژ جرثقیل و دهانه سوله تعیین میگردد. و باید دقت نمود معمولاٌ در جرثقیل دوپل ارابه روی پلها حرکت میکند و به فضای بیشتری بین پل و کنج سوله نیاز است و در حالت تک پل وینچ بالابر به بالهای پایینی پل آویزان است. اگرچه با دوبل شدن پلها وزن آنها بیشتر میشود ولی معمولاٌ مقطع هر پل بهینه و سبک میگردد. طراح بایستی با تغییر عرض و ضخامت ورقهای بال و جان و کنترل تنش پل و اثرات خستگی و خیز آن سبکترین و بهترین حالت ابعاد را برای پل انتخاب کند معمولاٌ هر پل مقطع I شکلی است که البته دارای دو جان (WEB) میباشد.

 

2-3-          نوع اتصال حماله های جرثقیل : (مفصلی – یکسره ) . اگرچه عموماً از اتصالات مفصلی به این منظور استفاده میشود ولی برای جرثقیلهای سنگین میتوان با روشهای خاصی از اتصالات گیردار تیر به تیر (خورجینی) استفاده نمود و مقطع حماله را بهینه ساخت. البته باید توجه داشت در این صورت تحلیل تیر حماله بدلیل نامعین شدن مشکل خواهد شد و بایستی از نرم افزارهای مناسب برای این کار استفاده شود.

 

2-4-          مقطع حماله :  معمولاٌ تیر حماله مقطع I شکل دارد ولی در تناژهای سنگینتر ممکن است از مقاطع دیگری هم استفاده نمود (مانند BOX). در هر حال از آنجا که این عضو تحت خمش دو محوره و نیروی محوری قرار دارد بایستی حالات مختلف را برای مقاطع بال و جان امتحان نموده و مقطع بهینه را انتخاب کرد.

2-5-    تعیین گیردار یا مفصلی بودن سوله : در این خصوص بایددانست اگرچه استفاده از گیرداری در فونداسیون میتواند فوق العاده در کاهش مقاطع سوله و سبک شدن فولاد مصرفی خصوصاً در سوله های مرتفع موثر باشد اما از آنجا که این کار مستلزم طراحی و اجرای فونداسیونهای خاص ، حجیم و بعضاً پرهزینه است در کل احتمال غیر اقتصادی بودن طرح وجود خواهد داشت و بایستی آن را دقیق برآورد نمود . استفاده از فونداسیونهای نیمه گیردار هم امری است که در صورت انجام تحقیقات و مطالعات وسیعتر میتواند باعث بهینه تر شدن طرح شده و حالت بینابینی باشد میان دو حالت مفصلی یا گیردار صرف و طراح میتواند از محاسن هر دو نوع استفاده کند.

2-6-    مقاطع بهینه : بازی با مقاطع تیر و ستون (بال و جان ) برای حصول اقتصادی ترین طرح ممکن (تا حد ممکن افزایش ارتفاع جان برای افزایش ممان اینرسی مقطع ) و کشف بهترین حالت پاسخگو . که باید دقت کرد مقاطع انتخابی منعی از نظر ضوابط آئین نامه طراحی نداشته باشند مثلاٌ ضوابط کمانش موضعی را ارضا کنند. همچنین این بخش فوق العاده به تبحر ، دانش و تجربه طراح وابسته است تا هر بار تشخیص دهد کجای سازه را تقویت و کجا را سبکتر کند مثلاٌ برای محدود کردن جابجایی سوله میتوان تیر یا ستون را قوی کرد اما عموماٌ تقویت تیر تاثیر بیشتری در آن دارد و... .

2-7-   تحلیل سه بعدی :  استفاده از بادبند در قاب اول و آخر و تحلیل سه بعدی و تبدیل قاب خمشی به قاب دوگانه در برخی مواقع بسیار کارساز است. در این حال باید از آرماتور (بادبند) های دورتادور جهت دوختن قابها به همدیگر استفاده نمود.  همچنین استفاده از چشمه باربر کمتری که برای قابهای ابتدا و انتها وجود دارد و بار باد کمتری را جذب میکند نیز در تحلیل سه بعدی میتواند جابجایی سوله را محدودتر کند.

 

2-8-   عناصر موثر :  تعبیه مناسب عناصر مهار جانبی مثل سینه بندها و قوطی ها در جاهای مناسب برای افزایش تنشهای مجاز اعضای قاب . در واقع اگرچه این عناصر خود وزن سازه را زیاد میکنند اما میتوانند مقاطع تیر و ستون را سبکتر کنند و استفاده از آنها نیاز مند تجربه و برآورد دقیق است.

2-9-    شیب سقف : تعیین مناسب درصد شیب سقف ( و تاثیر آن در جابجایی و تنش ایجاد شده در مقاطع سوله و مقطع لاپه ها و توزیع بار برف و تعداد و قطر میل مهارها و ... )

2-10-    شکل کلی  سوله : تعیین مناسب شکل کلی سوله و تعداد دهانه و اندازه دهانه ها و تعداد ستونها و ....(تک دهانه ، دو دهانه ، استفاده از ستون در زیر تاج ، سقف قوسی یا دندانه ای ، سوله کوچک چسبیده به سوله اصلی و...) که در واقع بسیاری مواقع قبل از مدل کردن و برآورد وزن سوله نمیتوان اظهار نظر نمود که مثلاٌ برای پوشش یک زمین استفاده از سوله تک دهانه به عرض دهانه 30 متر بهتر است یا سوله دو قلو با دهانه های 15 متری یا حالات دیگر. البته باید دقت کرد با تغییر شکل کلی سوله ممکن است توزیع بار برف یا باد هم به گونه ای دیگر شود و اثری متفاوت روی رفتار سازه داشته باشد.

2-11-     فاصله قابها :  تعیین فاصله مناسب بین قابها بر اساس شرایط متفاوت و خاص (معمولاً 5 تا 7 متر)

2-12-   نوع مصالح : استفاده از فولادهای پرمقاومت مانند St-52 در ساخت برخی مقاطع سوله مثل ستونها و حتی گاهی در ترکیب با فولاد معمولی برای کاهش هزینه ها.مثلاً جنس متفاوت فولاد بال و جان. البته بایستی دقت نمود با توجه به برابر بودن ضریب الاستیسیته فولادهای معمولی و پرمقاومت در سوله هایی که جابجایی غالب است استفاده از فولاد پرمقاومت کمکی به سبکتر شدن طرح نمیکند و استفاده از این فولادها در سوله هایی که تنش و مقاومت در آنها تعیین کننده باشد منطقی است.

جمع بندی و نتیجه گیری: نکته مهم اینجاست که در هر سوله معمولاً یا تنشهای بالا و معیار مقاومت در تعیین مقاطع سوله تعیین کننده میشوند (مانند سوله های با دهانه بزرگ یا دارای جرثقیل سنگین ) و یا جابجایی قاب تحت بار باد و معیار بهره برداری تعیین کننده میشود (اکثر سوله های با ارتفاع بالای 8متر ). بنابراین ممکن است مثلاً در سوله ای که در آن عامل جابجایی غالب بوده است تغییر جرثقیل از 2 تن به 15 تن یا افزایش بار برف  یا ضریب زلزله  یا استفاده از فولاد پرمقاومت هیچگونه تغییری در مقاطع سوله حاصل نکند.و بالعکس در سوله ای که تنشها عامل تعیین کننده بوده تغییر ارتفاع یا افزایش بار باد تاثیری در مقاطع سوله نداشته باشد. همچنین ممکن است در سوله ای تنش ناشی از بار برف (معیار مقاومت) غالب باشد و افزایش بار زلزله تاثیری بر مقاطع نداشته باشد.

همچنین گاهی وزن واحد  سطح سوله بدون احتساب لاپه ها یا حماله ها و پل جرثقیل بیان میشود و گاهی با احتساب آنها. با توجه به وجود عوامل متعدد فوق وزن واحد سطح میتواند از عددی حول و حوش 30 شروع شود و تا بالای 100 کیلوگرم بر متر مربع هم بدست آید وآن عدد کاملاٌ منطقی باشد..

نکته دیگرکه حائز اهمیت است این است که همیشه سبکترین وزن برای سوله بهترین حالت نیست ،بلکه عامل دیگری هم در طرح خوب ملاک است و آن اینکه دورریز ورق برای ساخت سوله به حداقل ممکن کاهش یابد. در واقع ممکن است یک سوله خیلی سبک طرح شود ولی ابعاد آن به گونه ای باشد که با توجه به عرض ورقهای موجود در بازار  دورریز زیادی داشته باشد و عملاً ساخت سوله را پر هزینه نماید. پس باید عامل کاهش پرت به عنوان یک هدف در کنار کاهش وزن سوله در ذهن طراح مورد بررسی قرار گیرد.لذا طراح خوب طراحی است که همزمان طرح بهینه و کارا ، اقتصادی و سبک ، ایمن ، زیبا ، بدون دورریز ورق و با کمترین ایجاد محدودیت برای استفاده کنندگان را ارائه نماید.

همانطور که میبینیم اگر برنامه ای وجود داشته باشد که در حین طراحی بلافاصله پس از دادن هر ایده توسط طراح و  بعد از جواب گرفتن از طرح در مورد معیارهای مقاومت ، بهره برداری و کمانش موضعی بلافاصله برآورد دقیقی از طرح را ارائه کند و علاوه بر وزن فولاد یا بتن مصرفی برآورد هزینه انجام پروژه را هم ارائه کند طراح قادر خواهد بود بهترین طرح را از آن میان انتخاب نماید که البته امروزه برنامه هایی مانند سوله پرداز  به این منظور طراحی گشته که به عنوان ابزاری در دست مهندسین طراح برای ارائه بهترین طرحها میباشند.

نتیجه اینکه هرچند عوامل سلیقه ای زیادی در طراحی سوله های صنعتی وجود دارند که با انتخاب صحیح توسط طراح در بهبود و اقتصادی تر شدن طرح موثرند اما عوامل محدود کننده دیگری هم هستند که باعث میشوند طرح از سایر طرحهای مشابه متمایز گردد و به همین دلیل است که یا نباید وزن واحد سطح سوله های مشابه را با هم مقایسه نمود و یا باید برای مقایسه  آنها کلیه عوامل فوق را هم در این مقایسه لحاظ نمود.

علی زاد

نکاتی که یک مهندس عمران با دیدن نقشه های معماری قبل از شروع محاسبه باید بداند..!

1-در صورتی كه در نقشه های معماری درز انقطاع در ستون گذاری ستونهای كناری رعایت نشده باشد برای جلوگیری از مشكلات اجرایی حتماً باید با توجه به سایت پلان و مراجعه به بند 1-6-3 آیین نامه 2800 ویرایش سوم درز انقطاع را محاسبه و نقشه های معماری را تصحیح كرد.

2-حتی الامكان از داشتن محورهای فرعی در ستون گذاری بپرهیزید و سعی شود ستونهای یك محور، در یك راستا باشند همچنین ستون گذاری طوری باشد كه پانل ها مستطیلی شود.

3-قبل از ستون گذاری حتماً به محل ستونها در پاركینگ توجه شود كه مشكلی برای تامین فضای لازم برای پارك ماشین ها ایجاد نشود.

نكته:

ضوابط تامین پاركینگ:

-عرض مورد نیاز برای پارك یك خودرو ۶/۲ متر است .

-عرض مورد نیاز برای پارك دو خودرو در مجاورت یكدیگر،داخل به داخل ستون با نازك كاری(فاصله خالص) برابر۶/۴ متر است.

-عرض مورد نیاز برای پارك سه خودرو در مجاورت یكدیگر،داخل به داخل ستون با نازك كاری(فاصله خالص) برابر۶/۶ متر است.

-طول مورد نیاز برای پارك هر خودرو 5 متر است .

-فضای مورد نیاز برای مانور هر خودرو برابر ۵ متر از پشت هر خودرو می باشد به عبارت دیگر فضای مورد نیاز برای مانور خودرو برابر ۲۵ متر مربع یا فضایی به ابعاد۵x۵ متر است.

توصیه:

حدود فاصلۀ مناسب ستون ها از یكدیگر در ساختمان های متعارف 3 تا 5متر است كه بهتر است در ستون گذاری رعایت شود.

4-هر ستون بهتر است طوری قرار گیرد كه حداقل از سه طرف مهار شود(تیر به آن متصل شود) به جز ستونهای كناری.

5- بهتر است اطراف باكس پله یا چاله آسانسور ستون گذاشته شود.

6-در سازه هایی كه دارای سیستمهای سازه ایِ یك جهت بادبندی و یك جهت قاب خمشی است ، چون در جهت بادبندی دارای اعضای بادبندی برای جذب نیروی زلزله هستیم در حالی كه در جهت قاب خمشی عضو خاصی به طور مستقیم برای جذب نیروی زلزله نداریم پس جهت تیرریزی ،حتماً عمود بر جهت قاب خمشی قرار گیرد.

7-در سازه های دارای سیستمِ ، یك جهت بادبندی و جهت دیگر خمشی، محور قوی ستونها در جهت خمشی می باشد.

8-در صورتی كه سازه در دو جهت بادبندی باشد بهتر است تیرریزی به صورت شطرنجی باشد و اگر سازه در دو جهت خمشی باشد جهت تیر ریزی تفاوتی ندارد.

9- در صورت استفاده از سیستم قاب خمشی بهتر است این سیستم در جهتی كه ساختمان دارای بعد بلند تری است اعمال شود(زیرا احتمالاً در جهت بلندتر تعداد ستون بیشتری نیز داریم و نیروی جانبی بین تعداد بیشتری ستون تقسیم می شود).

10- درصورتی كه ستون گذاری مهندس معمار با شرایط سازه ای سازگاری نداشته باشد می توان ستون گذاری را حذف و با توجه به نقشه معماری مخصوصاً با رعایت ضوابط تامین پاركینگ مجداَ ستون گذاری كرد.

11-تعداد باد بند ها باید با توجه به تجربه و دید مهندسی كافی باشد تا در مراحل محاسبه نیاز به اضافه یا كم كردن آنها نباشد.

توصیه:

برای مثال در یك سازه حدود 300متر مربع در هر راستا 6دهانه ی بادبند دار مناسب است ولی در همه ی سازه ها ممکن است جوابگو نباشد.

12-حتی امكان نباید بادبند ها در بازشوها قرار گیرد(چون غیر از ایجاد مشكل در نمای ساختمان در هنگام بروز زلزله به دلیل وجود نیروی زیاد در آنها موجب لرزش و شكستن شیشه های بازشو هایی كه در بادبندها تعبیه شده اند می گردد)اما در صورت ضرورت بهتر است از بادبند های 8 شكل، 7 شكل و یا برون محور استفاده شود و با توجه به ضخامت ستونها وبادبند های مورد نظربا كمك نرم افزار Autocadابعاد دقیق ومفید بازشوها محاسبه و ترسیم شود تا در هنگام اجرا مشكل ایجاد نشود.

13-بهتر است محل قرار گیری بادبندها نسبت به محور های وسط ساختمان متقارن باشد.

نكته:

-طبق آیین نامه 2800 استفاده از بادبند K شكل تنها در مورد ساختمانهای یك یا دو طبقه مجاز است ودر ساختمانهای بلندتر ممنوع است.

-استفاده از تیر های لانه زنبوری به عنوان تیر افقی دردهانه هایی كه دارای باد بند برون محور هستند مطلقاً ممنوع است.

14-بهتر است در سازه ستونی نباشد كه از دو طرفِ عمود بر هم بادبند به آن متصل شود چون اولاً به دلیل وجود نیروی زیاد در آن باعث بزرگ شدنابعاد ستون شده و ثانیاً با توجه به آیین نامه 2800 در تركیبات بارگذاری مشمول جریمه می شویم(تركیبات بارگذاری بیشتری را برای آن ستون در نظر می گیریم).

15- توصیه می شود حتماً بادبند را در یك قاب از بالا تا پایین ادامه داد كه این امر به دلیل عدم انفصال در انتقال نیروی زلزله از بالا به پایینِ سازه می باشد ولی در صورت عدم امكان میتوان آن بادبند رادرهمان صفحۀ قاب ودر دهانه كناری قرار داد.

16-اگر از بادبند قطری در یك قاب استفاده می كنیم بهتر است در قاب مجاور قرینۀ آن بادبند استفاده شود.

17-برای توزیع بهتر نیرو و انتقال آن به زمین، بهتر است در دو تراز پایین سازه با توجه به دید مهندسی و رعایت بند 1- 14 این فصل از بادبند به تعداد كافی استفاده شود(اغلب اوقات به دلیل وجود پاركینك در پایین ترین تراز این امكان فقط برای تراز پاركینگ امكان پذیر است).

18-بهتر است بادبند ها را در دهانه های بزرگتر قرار داد تا در دهانه های مشابه كوچكتر.

19-اگر در سازه قابی وجود داشته باشد كه آن قاب توسط سقفدر هربه سازه اصلی متصل نباشد زدن بادبند تاثیری در مهار نیروی زلزله ندارد.

20- حتی الامكان باد بندها را در قسمتهای پیرامونی و خارجی سازه قرار دهید تا بازوی مقاومِ بزرگتری در مقابل پیچش ایجاد كنند .

نكته:

تعداد بادبند زیاد مناسب نمی باشد چون با علت بالا بردن سختی سازه زمان تناوب سازه را كاهش و در نتیجه موجب افزایش شتاب سازه می گردد و در نهایت موجب افزایش برش پایه می گردد.

21- نمی توان در یك فاب از از دو نوع سیستم مهار بندی(هم محور و برون محور)استفاده كرد و فقط با رعایت بند 2-3-8-9 آیین نامۀ 2800 ویرایش سوم مجاز به استفاده هستیم ولی در یك قاب می توان از دو نوعبادبند ولی با یك سیستم مهار بندی(مثلاً بادبند x و 8 كه هر دو هم محورهستند) استفاده كرد.

22-بهتر است اگر در بالاترین طبقه از بادبند 7 استفاده می كنیم در طبقۀ زیرین آن از بادبند8 استفاده شود چون این دو بادبند با هم تشكیل یك بادبند xمی دهند واین كار را تا رسیدن به فونداسیون انجام می دهیم.

23-در سازه های فلزی باید ارتفاع سقف تیرچه بلوك 30سانتی متر و ارتفاع سقف كامپوزیت 40سانتی متر در نقشه های معماری لحاظ شود.

24-در شرایط عادی در صورتی كه از لحاظ معماری مشكلی پیش نیاید استفاده از سیستم مهار بندی هم از لحاظ اجرایی و هم از لحاظ هزینه و زمان مقرون به صرفه است.

25- ضوابط طبقاتیِ شهرداری كه با عبارت M مشخص می شود(مثلاً M5 ) به این معنامی باشد كه به تعداد ِعددِ جلوی M،طبقۀ مسكونی بالای پیلوت داریم.

26- طول بالكنها بهتر است از 20/1متر تجاوز نكند .

27-در بالكنهای با طول بیشتر حدود 60 تا 70 سانتی متر چون زیرتیرهای اطراف بالكن دستك داریم اتصال آنها به ستون باید به صورت مفصل باشد تا در انتقال نیرو و ممان ایجاد شده دستك نیز دخالت داشته باشد. و همچنین تیر ریزی بر روی این نوع بالكنها در جهت بلند تر(طولی) است.

28- بالكنهای با طول كم(حدود 60 تا 70 سانتی متر) باتیرچۀ ممان منفی اجرا می شود و در اكثر موارد در نرم افزار Etabs مدل نمی شود و یك نكتۀ مهم در اجرای این نوع تیرچه این است كه حتماً اتصال تیرهای اطراف بالكن به سازه باید گیر دار باشد چون اگر مفصل شود عملاً تمام ممان ایجاد شده در بالكن باید توسط میلگردهای ممان منفی تحمل شود ولی با این كار ممان بین تیر و میلگرد های ممان منفی تقسیم می شود.

29-در صورتی كه در سازه دارای ستون كوتاه باشیم حدود (50 تا 60سانتی متر) یعنی به دلیلی مجبور باشیم بین 2 طبقه طبقه ای با ارتفاع كم تعریف كنیم آن ستونِ كوتاه باید برایبرش كنترل شود.

30-در صورتی كه بخواهیم از سیستم قاب خمشی استفاده كنیم در شهر های با خطر پذیری زیاد و خیلی زیاد(شیراز و تهران) فقط می توان از قاب خمشی متوسط یا ویژه استفاده كرد و مجازبه استفاده از سیستم قاب خمشی معمولی نیستیم(رجوع شود به آیین نامه 2800 ویرایش سوم).

31- معمولاً عیار بتن ریزی های معمولی برای بتن فونداسیون و سقفها۳۵۰ کیلوگرم بر متر مربعو مقاومت 28 روزۀ آن(f'c) برابر۲۱۰کیلوگرم بر متر مربع است.

32- معمولاً میلگرد های فونداسیون از نوعA-III

با تسلیم ۴۰۰۰کیلوگرم بر متر مربعاست البته در بعضی مواردA-II نیز استفاده می شود و bolt ها از میلگرد های A-II با تنش تسلیم

۳۰۰۰ کیلوگرم بر متر مربع است .

33- معمولاً فولاد مصرفی در سازه های فلزی از نوع ST-37 با تنش تسلیم۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مربعو تنش نهایی برابر ۳۷۰۰کیلوگرم بر متر مربع باشد.

34-در اسكلت فلزی(چه با سیستم قاب خمشی و یا سیستم مهار بندی و یا تركیب هر دو سیستم) حتماَ اتصال ستونها به فونداسون به صورت مفصلی می باشد و در سازهایی با اسكلت بتنی در تمام موارد،كلیۀ اتصالات موجود در اسكلت صلب می باشند.

35- معین كردنِ مشخصات و داده های پروژۀ مورد نظر مانند:مشخصات ژئوتكنیكیزمین،تنش مجاز خاك،محل قرار گیری پروژه،نوع مصالح مورد استفاده،تعداد طبقات و ارتفاع هر طبقه ، ابعاد زمین،مشخصات فولاد و بتنِ مصرفی و....

36-قبل از محاسبۀ سازه بهتر است بار انواع سقفها ، دیوارها ،پله ها محاسبه و آنها را تیپ بندی كرد.

نکاتی از کنترل برش پانچ کف ستون سازه فلزی در Safe

 

Safe برای هر ستون تمامی حالت های بحرانی(گوشه ای ، داخلی و لبه ای)را کنترل میکند و امکان دارد نوع برش منگنه ای بحرانی با وضعیت قرار گیری ستون سازگار نباشد که این امکان بحرانی شدن برای ستون های گوشه ای و لبه ای بیشتر وجود دارد چراکه برای ستون های میانی در همه حالت Safe وضعیت میانی را بحرانی تشخیص میدهد.

برای موقعیت کف ستون های ستون های کناری و گوشه ای دو حالت ممکن است رخ دهد:

1- اطراف ساختمان باز بوده و محدودیتی از لحاظ همسایه مجاور وجود نداشته باشد:

در این حالت در ستون های کناری امکان برون زدگی پی وجود دارد و عملا ستون همچون ستون میانه میباشد. اما Safe همانطور که گفته شد نوع برش منگنه ای بحرانی ستون های کناری را ممکن است در بحرانی ترین حالت همچنان بصورت گوشه ای و لبه ای تشخیص دهد درحالیکه اینطور نیست.

برای اطلاع از این موضوع به خروجی Design>Show Design Table>Pumching Shear مراجعه کنید. و در ستون انتهایی Loc موقعیت ستونی که Safe برای آن بحرانی ترین حالت را منظور و کنترل برش پانچ را انجام داده را مشاهده کنید.

توجه: اگر در ستون Ratio نسبتن تنش کلیه ستون ها از 1 کمتر باشد دیگر نیازی به کنترل دستی ستون های میانی ،گوشه و لبه نمی باشد(چراکه این مقدار در حالت بحرانی اتفاق افتاده و طبیعیست با تغییر موقیت گوشه یا لبه به میانی مقوار نسبت تنش از مقدار آورده کمتر خواهد بود)

2- اما اگر اطراف ساختمان بسته بوده و از لحاظ همسایه مجاور محدودیت وجود داشته باشد:

در این حالت اختلافی مابین محیط برش پانچ محاسباتب درSafe با محیط واقعی ناشی از خروج از مرکزیت ستون ها بوجود می آید.نرم افزار همواره مرکز کف ستون را برای هرنوع ستون بطور کلی در مرکز صفحه زیر ستون تشخیص میدهد که این برای ستون های گوشه و لبه ، کار محاسبات Safe را دچار مشکل میسازد که در نتیجه آن محیط برش پانچ محاسباتی در Safe بزرگتر از محیط واقعی آن در نظر گرفته میشود که بر خلاف جهت اطمینان میباشد و منجر میشود برش دو طرفه محاسباتی درSafe کمتر از حالت واقعی تعیین شود .

برای حل این مشکل میبایست ابعاد صفحه کف ستون(تعریفی به عنوان صفحه اعمال بار برای گره های ستون ها در پی) را کمی بزرگتر از میزان ابعاد اصلی آن در نظر گرفت که این مقدار از روابطی بدست می آید اما برای توضیح عملی این قسمت را با مثالی همراه میکنم:

چنانچه فرض شود برای ستون های یک سازه در محل پی مساحت اعمال بار 40 در 40 سانتی متری تعریف شده باشد و ستون های کناری سازه شرایط حالت دوم ذکر شده را دارا باشند در اینصورت برای مطابق سازی نتایج Safe با مقدار واقعی کافیست ستون های کناری سمت راست و چپ سازه ابعادشان 50 در 40 (50 در جهت طولی) و ستون های سمت بالاو پایین 40 در 50 (40 در راستای عرضی) اصلاح شود.با انجام این تغییرات متوجه میشوید مرکز هندسی کف ستون به سمت مرکز ستون کناری تمایل میابد و نتایج Safe در کنترل نتایج برش پانچ قابل بررسی میباشد.

لزوم تعریف اندازه مساحت برش منگنه ای :

برنامه Safe برش منگنه ای را در صورت معرفی اندازه مساحت برش منگنه ای محاسبه میکند. در سازه بتنی اندازه ستون های طبقه اول به عنوان ابعاد کنترل برش منگنه ای در نظر گرفته میشود. اما در سازه های فولادی میبایست اندازه کف ستون را بطور دستی وارد کنیم. که برای این منظور با انتخاب کلیه گره های دال پی از منوی Assign>Point Load کافیست فقط برای یک حالت بار مثلا Dead اندازه Size of Load را وارد کنیم و گزینه Add to existing Loads را بزنیم.Safe برای همه نوع بار دیگر این سایز کف ستون را تخصیص میدهد. در انتها لازم به ذکر است برای کنترل برش پانچ در سازه های فلزی بهتر است کنترل بطور دستی طبق روابط آیین نامه ای انجام گیرد.

کنترل برش پانچ برای سازه های بتنی:

- برای ستون های بتنی نیز ممکن هست ، برای ستون های میانی Safe پس از آنالیز مربوط به کنترل برش پانچ ، ستون کناری داخلی را لبه ای یا گوشه ای معرفی کند(که علت آنهم همانطور که گفته شد Safe برای بحرانی ترین حالت طول محیط پانچ را درنظر مرگیرد که ممکن است داخلی را کناری تشخیص دهد البته اگر حتی در این حالت بحرانی نسبت تنش از 1 کمتر شد میتوان مطمئن بود که در حالت داخلی نسبت تنش از این مقدار کمتر خواهد شد) و برای تغییر در مشخصات و انطباق نتایج با حالت درونی همانند توضیحات بالا عمل شود.

چک لیست مدل سازی ساختمان

1- کنترل درز انقطاع

2- بررسی محل ستون ها و محوربندی

3- بررسی و انتخاب سیستم مقاوم جانبی در هر دو امتداد

4- طراحی تیرریزی اصلی

5- بررسی و انتخاب نوع سقف

6- مدل سازی هندسی اسکلت سازه

7- مدل سازی هندسی سقف ها

8- معرفی مصالح بتن و فولاد

9- معرفی مفاطع اعضای خطی

10- معرفی نوع و مقاطع سقف ها

11- مشخص کردن وضعیت اتصال پای ستون ها

12- اختصاص مقاطع به اعضای خطی

13- اختصاص نوع سقف به اعضای سطحی

14- آزادسازی انتهای اعضای خطی درصورت لزوم

15- معرفی نواحی صلب انتهایی درصورت لزوم

16- اصلاح جهت انتقال بار سقف ها در سقف های یکطرفه

17- معرفی دیافراگم صلب

18- جدا کردن نقاط خارج از دیافراگم

19- معرفی کلیه ماهیت های بار مورد نیاز

20- محاسبه و معرفی بار زنده و مرده طبقات

21- محاسبه و معرفی بار دیوارها و بار معادل سازی

22- محاسبه و معرفی بار پله و رمپ

23- محاسبه و معرفی بار خرپشته و آسانسور

24- محاسبه و معرفی نیروی زلزله

25- بررسی و اعمال مولفه قائم نیروی زلزله در صورت لزوم

26- غیرفعال یا فعال کردن بارگذاری لرزه ای ویژه

27- محاسبه و معادل سازی کاهش سربار زنده در صورت لزوم

28- تنظیمات تحلیل و درخواست تحلیل p-d

29- منظور کردن اثر ترک خوردگی اعضا در اسکلت بتنی

30- کنترل مدل سازی

31- چک کردن مدل

32- اعمال قاب خمشی متوسط یا ویژه

33- کنترل mass surce

34- کنترل ترکیب بار

35- کنترل آیین نامه مورد استفاده

36- تحلیل و طراحی

قسمت عمده این چک لیست از کتاب آموزش کاربردی محاسبات ساختمان از

آقای طباطبایی برداشت شده است.

ویژگی ها و مشخصات فنی تیرچه پیش ساخته

 

. تیرچه پیش ساخته از قسمت های زیر تشکیل می یابد :
۱-۱ عضو کششی
۱-۲ میلگردهای عرضی
۱-۳ میلگرد بالائی

۱-۴ بتن پاشنه

کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۲۰۰	۳۶۰۰	۴۲۰۰
تاب فشاری بتن ۲۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۳.۴%	۲.۹۸%	۲.۱%
تاب فشاری بتن ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۴.۲%	۳.۷%	۲.۶%
تاب فشاری بتن ۳۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۴.۸۵%	۴.۲۴%	۳%

مقادیر بالا بر حسب درصد سطح مقطع جان تیر است.

.........

<< برای دریافت نرم افزار طراحی تیرچه ، به قسمت دانلود سایت مراجعه کنید. >>
پاره ای از محدودیت ها و ویژگیهای فنی سقف تیرچه و بلوک که در قسمت اول گفته شد شامل تیرچه پیش ساخته نیز می شود. در زیر ویژگیهای مهم اجزای تشکیل دهنده خود تیرچه ، مورد بحث قرار می گیرد. تیرچه پیش ساخته از قسمت های زیر تشکیل می یابد :
۱-۱ عضو کششی
۱-۲ میلگردهای عرضی
۱-۳ میلگرد بالائی
۱-۴ بتن پاشنه

۱-۱ عضو کششی
حداقل تعداد میلگرد کششی دو عدد بوده و سطح مقطع میلگردهای کششی از طریق محاسبه تعیین می شود . در هر صورت ، سطح مقطع میلگرد کششی برای فولاد نرم ، از ۰.۰۰۲۵ ، و برای فولاد نیم سخت و سخت ، از ۰.۰۰۱۵ برابر سطح مقطع جان تیر نباید کمتر باشد . توصیه می شود قطر میلگرد کششی از ۸ میلیمتر کمتر و از ۱۶ میلیمتر بیشتر نباشد. در مورد تیرچه هایی که ضخامت بتن پاشنه آنها ۵.۵ سانتیمتر یا بیشتر باشد ، می توان حداکثر قطر میلگرد کششی را به ۲۰ میلیمتر افزایش داد. برای صرفه جویی در مصرف فولاد و پیوستگی بهتر آن با بتن ، معمولا از میلگرد آجدار ، به عنوان عضو کششی استفاده می شود. حداکثر سطح مقطع میلگردهای کششی ، بستگی به نوع فولاد و بتن مصرفی دارد و نباید از مقادیر مندرج در جدول زیر بیشتر باشد.

کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۲۰۰	۳۶۰۰	۴۲۰۰
تاب فشاری بتن ۲۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۳.۴%	۲.۹۸%	۲.۱%
تاب فشاری بتن ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۴.۲%	۳.۷%	۲.۶%
تاب فشاری بتن ۳۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۴.۸۵%	۴.۲۴%	۳%

مقادیر بالا بر حسب درصد سطح مقطع جان تیر است.

نکته بسیار حائز اهمیت اینست که در عمل باید از تطبیق مقاومت میلگردهای مورد استفاده با مقاومت قید شده در جدولها و محاسبات اطمینان حاصل کرد.
در صورت استفاده از میلگردهای کششی به تعداد بیش از دو عدد ، دو میلگرد طولی باید در سرتاسر طول تیرچه ادامه یابند ، ولی طول مورد نیاز بقیه میلگردها را می توان با توجه به نمودار لنگر خمشی محاسبه و در مقطعی که مورد نیاز نیست ، قطع نمود.
فاصله آزاد بین میلگردهای کششی نباید از قطر بزرگترین دانه شن بتن مورد مصرف در پاشنه تیرچه به اضافه ۵ میلیمتر کمتر باشد.
فاصله میلگرد کششی از لبه جانبی بتن پاشنه تیرچه ، به شرط وجود بلوک ، نباید از ۱۰ میلیمتر کمتر باشد و فاصله آزاد میلگرد کششی از سطح پائین تیرچه ( پوشش بتنی روی میلگرد ) نباید از ۱۵ میلیمتر کمتر باشد . در صورتی که از کفشک ( قالب سفالی ) استفاده شود ، فاصله آزاد میلگرد کششی از قسمت بالائی کفشک نباید از ۱۰ میلیمتر کمتر باشد.
پوشش روی میلگردها که در بالا شرح داده شد ، مربوط به تیرچه های مورد استفاده برای فضاهای داخلی ساختمانهاست. در صورتی که این تیرچه ها در محیط های باز ، مانند بالکن یا در فضاهایی که دارای مواد زیان آور برای بتن می باشند ، ادامه یابند ، اجرای یک لایه اندود ماسه سیمان پر مایه به ضخامت حداقل ۱۵ میلیمتر در زیر پوشش ، ضروری است. در ساختمانهائی که خورندگی فراگیر است یا در اقلیمهای خورنده باید حداقل ضخامت پوشش بتنی روی میلگردها رابه ۳۰ میلیمتر افزایش داد.


۱-۲ میلگردهای عرضی
این میلگردها جهت منظورهای زیر در تیرچه منظور می شوند:

1. تامین اینرسی (=لختی ) لازم جهت مقاومت تیرچه در هنگام حکل و نقل.

2. تامین مقاومت لازم جهت تحمل بار بلوک و بتن پوششی در بین تکیه گاه های موقت ، پیش از به مقاومت رسیدن بتن.

3. جهت تامین پیوستگی لازم بین تیرچه و بتن پوششی ( درجا )

4. تامین مقاومت برشی مورد نیاز تیرچه.

برای میلگردهای عرضی از نوع فولاد نرم و نیم سخت استفاده می شود که بصورت مضاعف یا منفرد تولید می شوند.
سطح مقطع میلگردهای عرضی نباید از ۰.۰۰۱۵bw.t کمتر اختیار شود که bw عرض جان مقطع و t فاصله دو میلگرد عرضی متوالی است.قطر میلگردهای عرضی از ۵ میلیمتر تا ۱۰ میلیمتر تغییر می کند ، و در هر حال ، حداقل قطر برای خرپای با میلگردهای عرضی مضاعف ۵ میلیمتر ، و برای خرپای با میلگرد عرضی منفرد، ۶ میلیمتر است. در مورد خرپای ماشینی ، میلگردهای عرضی به طور مضاعف و از نوع نیم سخت می باشند. قطر میلگردهای عرضی این نوع خرپاها بین ۴ الی ۶ میلیمتر تغییر می کند.
حداقل زاویه میلگرد عرضی نسبت به خط افق ، ۳۰ درجه است و معمولا از ۴۵ درجه کمتر نیست. ارتفاع خرپای تیرچه معمولا با توجه به ضخامت سقف ، که خود تابعی از دهانه مورد پوشش است ، تعیین می شود. فاصله میلگردهای عرضی متوالی در تیرچه ها ، حداکثر ۲۰ سانتیمتر است.
در بعضی از انواع تیرچه ها ، به جای میلگرد عرضی ، از ورق خم کاری شده با تسمه استفاده می شود.


۱-۳ میلگرد بالائی

از میلگرد بالائی ( میلگرد ساده یا آجدار ) به منظور تحمل نیروی فشاری خرپا در مرحله اول باربری تیرچه استفاده می شود و قطر آن با توجه به نوع میلگرد و طول دهانه ، فاصله تیرچه ها ، ارتفاع خرپای تیرچه و ضخامت بتن پوششی ، همچنین فاصله های جوشکاری عرضی ، از ۶ تا ۱۲ میلیمتر متفاوت است .
در بعضی از انواع تیرچه ها ، از تسمه یا ورق به جای میلگرد بالایی استفاده می شود. جدول زیر به عنوان راهنمای تعیین میلگرد بالائی تیرچه های غیر ماشینی توصیه می شود:

تا دهانه ۳ متر	۶ میلیمتر
دهانه ۳ متر تا ۴ متر	۸ میلیمتر
دهانه ۴ متر تا ۵.۵ متر	۱۰ میلیمتر
دهانه ۵.۵ متر تا ۷ متر	۱۲ میلیمتر

میلگرد کمکی اتصال : این میلگرد ، به منظور مهار کردن میلگردهای کششی و امکان استقرار بیش از دو میلگرد کششی در ناحیه پاشنه تیرچه ، به کار برده می شود.
قطر میلگردهای کمکی اتصال ، ۶ میلیمتر و طول آنها در حدود فاصله میلگردهای کششی است. میلگردهای کمکی اتصال در فواصل ۴۰ تا ۱۰۰ سانتیمتری از یکدیگر نصب می گردند. در بعضی از کارخانه های تولید تیرچه که جهت قالب بتن پاشنه از ناودانی استفاده می شود ، معمولا بتن پاشنه تا انتهای میلگرد کششی ادامه می یابند. در این موارد ، بهتر است میلگرد کمکی در فاصله ۱۲ سانتیمتری از دو انتهای میلگرد کششی نصب شود تا هنگام اجرای سقف ، و در صورت شکستن دو سر تیرچه جهت نمایان شدن میلگردهای کششی ، خرپا صدمه نبیند.

جوشکاری : اتصال میلگردهای عرضی و اعضای بالایی و زیرین خرپای تیرچه ، معمولا توسط نقطه جوش تامین می گردد. البته می توان از هر نوع عمل جوشکاری مناسب ، جهت اتصال اعضای خرپا استفاده کرد ، مشروط بر آنکه در مرحله جوشکاری ، از سطح مقطع اعضای خرپای تیرچه کاسته نشود ، مشخصات مربوط به جوشکاری باید مطابق آئین نامه های معتبر داخلی یا خارجی باشد.


۱-۴ بتن پاشنه
حداقل عرض بتن پاشنه ۱۰ سانتیمتر است و نباید از ( ۳.۵/۱ ) برابر ضخامت سقف کمتر باشد. ارتفاع بتن پاشنه باید به میزانی باشد که قابل بتن ریزی بوده و پوشش بتن روی میلگرد را جهت ایجاد مقاومت در برابر آتش سوزی تأمین نماید و همچنین پس از قرار گرفتن بلوک با سطح زیری تیرچه همسطح گردد. معمولا ضخامت بتن پاشنه ۴.۵ تا ۵.۵ سانتیمتر و عرض آن ۱۰ تا ۱۶ سانتیمتر است.
پاشنه پس از جاگذاری خرپا در قالب فلزی یا در قالب دایمی سفالی ( کفشک ) بتن ریزی می گردد. بتن پاشنه نقش بسیار مهمی در نحوه اجرای سقف دارد. چنانچه سطوح افقی و عمودی تیرچه ، در امتداد طولی انحنا داشته باشند ، جاگذاری بلوکها با مشکلاتی مواجه خواهد گشت. نشمینگاه بلوک باید صاف و یکنواخت باشد تا بلوکها به طور یکنواخت در محل خود قرار گیرند و سطح زیرین سقف برای نازک کاری بعدی مناسب گردد.
حداقل تاب فشاری بتن پاشنه ، ۲۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است. مواد تشکیل دهنده مخلوط بتن برای یک متر مکعب بتن پاشنه تیرچه به شرح زیر توصیه می شود :

شن و ماسه تا ۱۲ ( تا ۱۲ میلیمتر ) ۱۲۰۰ لیتر
سیمان ۳۰۰- ۴۰۰ کیلوگرم


پس از بتن ریزی پاشنه ، باید مراقبت های لازم جهت نگهداری و مرطوب نگهداشتن بتن معمول گردد. نوع بتن و ضخامت پوشش بتنی روی میلگردهای کششی ، تأثیر زیادی در مقاومت سقف در مقابل آتش سوزی دارد. در صورتی که بتن پاشنه تیرچه معیوب و شکسته باشد، باید آن تیرچه را از محل عیب به دو تیرچه کوتاهتر تقسیم نمود، و یا نسبت به خرد کردن کامل بتن پاشنه و بتن ریزی مجدد آن اقدام کرد.
در صورت استفاده از قالب فلزی و عدم استفاده از کفشک، تیرچه بتن ریزی شده را می توان، بسته به شرایط حرارت محیط پس از ۲۴ تا ۴۸ ساعت از قالب خود جدا کرد. هنگام بتن ریزی پاشنه تیرچه باید به دقت خرپا داخل قالب فلزی یا کفشک قرار گیرد و میلگرد کششی در تمام طول تیرچه به طور یکسان و طبق ویژگیهای یاد شده رعایت شود. معمولا بتن تیرچه در مدت ۱۰ روز پس از بتن ریزی به مقاومت عملی (working strength)
خود می رسد.

مشخصات مواد افزودنی جهت زود گیر کردن و ایجاد کارائی بیشتر باید مطابق آئین نامه های معتبر داخلی یا بین المللی باشد.

منبع:

www.elmofan.com

تیرچه های پیش ساخته خرپایی

مقدمه

فن تیرچه و بلوک ، تلفیق دو روش پیش ساختگی و بتن ریزی در محل است که در آن ، قالب تحتانی به کلی حذف می شود. در این روش ، فولادهای کششی و برشی ( عرضی ) و پوشش بتنی فولادهای اصلی ، بصورت تیرچههای پیش ساخته در کارخانه تولید می شوند. در کارگاه ، پس از قرار دادن تیرچه ها به فاصله های معین و شمعبندی زیر تیرچه ها ، بلوکها را بین دو تیرچه مجاور قرار داده و سپس آرماتورهای حرارتی را نصب و بتن ریزی می نمایند ؛ به طوری که حداقل ضخامت بتن در روی بلوک ، پنج سانتیمتر باشد. پیش از حصول مقاومت بتن پوششی ، وزن بلوک ها و بتن توسط تکیه گاههای موقت تحمل می شود و پس از حصول مقاومت بتن پوششی ، تیرهای T شکل چسبیده و مجاور هم لنگر خمشی حاصل از بارهای قائم سقف را تحمل ، و به تیرهای اصلی منتقل می کنند.
اجزای اصلی تشکیل دهنده سقف تیرچه و بلوک
سقف اجرا شده با تیرچه و بلوک از انواع سقف های با پشت بند ( تیرک دار ) بتنی است که تحمل فشار به بتن بالایی با ضخامت حداقل پنج سانتیمتر واگذار می گردد و کشش توسط میلگردهای کششی تیرچه ( میلگردهای تحتانی تیرچه ) تحمل می شود. بتن بالایی همچنین ، همانند یک دال نازک با دهانه ای برابر فاصله دو تیرچه ، خمش موضعی را در محل بین دو تیرچه تحمل می کند. در این نوع سقف ، تیرچه ها به فاصله حداکثر 70 سانتیمتر ( محور تا محور ) کنار هم و در امتداد دهانه کوتاهتر سقف قرار می گیرند و با بتن پوششی که در محل ریخته می شود و ضخامت آن حداقل پنج سانتیمتر است ، تیرهای T شکل چسبیده و مجاور هم را تشکیل می دهند. برای پرکردن فاصله تیرچه ها ، از عناصر گوناگون ، مانند آجرهای توخالی ، بلوکهای بتنی و حتی پلاستیک و چیزهای دیگر استفاده می شود. این عناصر پرکننده در سقف تحمل نیرو نمی کنند.
بنابراین ، سقف تیرچه و بلوک از اجزای اصلی ، به شرح زیر تشکیل می شود :
1- تیرچه
2- بلوک
3- میلگرد حرارتی و افت و میلگرد منفی
4- بتن پوششی ( درجا )

که نقش هریک از این اجزا در مراحل دو گانه باربری ، یعنی مرحله حمل و نقل تیرچه و اجرای سقف و مرحله بهره برداری را ، به ترتیب زیر می آوریم :

1- تیرچه : عضو پیش ساخته ای است ، متشکل از بتن و فولاد به مقطع تقریبی T ، که در دو نوع تیرچه خرپایی و تیرچه پیش تنیده ، تولید می شود و مانند همه قطعه های پیش ساخته در دو مرحله تحت اثر نیرو قرار می گیرد. این دو مرحله به علت اهمیت آنها باید به دقت مورد ملاحظه قرار گیرند :
الف) مرحله اول باربری : در این مرحله باید تیرچه به تنهایی قادر به تحمل بار ناشی از وزن خود در هنگام حمل و نقل بوده و همچنین قادر به تحمل وزن مرده سقف ( وزن تیرچه ، بلوک و بتن پوششی ) بین تکیه گاههای موقت ( شمعبندیها ) در زمان اجرای سقف باشد.
ب) مرحله دوم باربری : این ملرحله در تیرچه پس از حصول مقاومت بتن پوششی فرا می رسد که تکیه گاههای موقت اجرایی برداشته شده و تیرچه به عنوان عضو کششی مقطع تیرT تحمل نیرو می نماید.
1-1 تیرچه پیش ساخته خرپایی : تیرچه پیش ساخته خرپایی فولادی و پاشنه بتنی تشکیل شده است و در صورتی که دارای قالب سفالی باشد ، تیرچه کفشک دار نامیده می شود.
تیرچه پیش ساخته خرپایی برای تحمل مراحل دوگانه باربری ، از اجزای زیر تشکیل می شود :
- عضو کششی - میلگردهای عرضی - میلگردهای بالایی
عضو کششی : در مرحله اول باربری تیرچه ، فولاد زیرین خرپا به عنوان عضو کششی خرپای تیرچه باید قادر به تحمل نیروی کششی ( حاصل از لنگر خمشی ) ناشی از وزن خود تیرچه در زمان حمل ونقل باشد و همچنین قادر به تحمل نیروی کششی ( حاصل از لنگر خمشی ) ناشی از وزن مرده سقف در فاصله محور تا محور تیرچه ها و بین دو تکیه گاه موقت ( شمعبندی ) باشد.
در مرحله دوم باربری تیرچه ، فولاد زیرین خرپا به عنوان عضو کششی تیر T عمل می کند.
حداقل تعداد میلگرد کششی دو عدد بوده و سطح مقطع میلگردهای کششی از طریق محاسبه تعیین می شود. توصیه می شود قطر میلگردهای کششی از 8 میلیمتر کمتر و از 16 میلیمتر بیشتر نباشد. برای صرفه جویی در مصرف فولاد و پیوستگی بهتر آن با بتن ، معمولا" از میلگرد آجدار ، به عنوان عضو کششی استفاده می شود.
میلگردهای عرضی : در مرحله اول باربری ، میلگردهای عرضی همانند عضو مورب خرپا عمل می کنند و به کمک اعضای کششی و بالایی ، ایستایی لازم را جهت تحمل وزن خود تیرچه ( در هنگام حمل و نقل ) و وزن مرده سقف بین تکیه گاههای موقت ( در هنگام اجرا ) تامین می نمایند. در مرحله دوم باربری تیرچه ، میلگردهای عرضی ، پیوستگی لازم بین میلگرد کششی خرپا و بتن پوششی ( بتن درجا ) را تامین می کنند. همچنین مقابله با نیروی برشی تیر T به وسیله میلگردهای عرضی انجام می گیرد. در بعضی از انواع تیرچه های پیش ساخته ، در خرپا به جای میلگرد از ورق خم کاری شده به جای عضو کششی – میلگردهای عرضی – میلگردهای بالایی استفاده می شود.
این میلگردها جهت منظورهای زیر در تیرچه مصرف می شوند : الف) تامین اینرسی لازم جهت مقاومت تیرچه در هنگام حمل و نقل ب) تامین مقاومت لازم جهت تحمل بار بلوک و بتن پوششی در بین تکیه گاههای موقت ، پیش از به مقاومت رسیدن بتن ج) تامین پیوستگی لازم بین تیرچه و بتن پوششی د) تامین مقاومت برشی مورد نیاز تیرچه
میلگرد بالایی :در مرحله اول باربری ، فولاد تعبیه شده در قسمت بالای تیرچه ، به عنوان میلگرد بالایی خرپا عمل می نماید و به کمک دیگر اعضای خرپا ، وزن تیرچه را هنگام حمل و نقل و همچنین وزن مرده سقف را در فاصله دو تکیه گاه موقت ( هنگام قالب بندی و بتن ریزی پیش از به مقاومت رسیدن بتن پوششی ) تحمل می کند.
در مرحله دوم باربری تیرچه اگر میلگرد بالایی در ضخامت بتن پوششی و بالاتر از سطح بلوکها قرار گیرد ، در نقش فولاد افت حرارتی مقطع مرکب سقف عمل میکند( در مقطع تیر T )، و در صورتی که پایین تر از سطح بلوکها قرار گیرد ، نقشی نخواهد داشت .
بتن پاشنه تیرچه پیش ساخته : برای تامین تکیه گاه بلوکها و نیز برای پرهیز از قالب بندی قسمت زیرین جان تیر T در موقع اجرا ، بتن پاشنه تیرچه در کارخانه ریخته می شود. حسن دیگر این عمل این است که بعلت فراهم بودن شرایط بهتر اجرا در کارخانه ، پوشش آرماتورهای کششی به صورت مطمئنتری تامین می گردد. این پوشش در مقاومت سقف در برابر آتش سوزی اثر بسزایی دارد.
حداقل عرض بتن پاشنه 10 سانتیمتر است و نباید از 3.5/1 برابر ضخامت سقف کمتر باشد. ارتفاع بتن پاشنه باید به میزانی باشد که قابل بتن ریزی بوده و پوشش بتنی روی میلگرد را جهت ایجاد مقاومت در برابر آتش سوزی تامین نماید و همچنین پس از قرار گرفتن بلوک روی تیرچه ها ، سطح زیرین بلوک با سطح زیری تیرچه همسطح گردد. معمولا" ضخامت بتن پاشنه 4.5 تا 5.5 سانتیمتر و عرض آن 10 تا 16 سانتیمتر است. حداقل تاب فشاری بتن پاشنه ، 250 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است.
1-2 تیرچه پیش ساخته پیش تنیده : این نوع تیرچه که فقط در کارخانه های مجهز تولید می شود ، از مقطع بتنی T و سیمهای فولادی با مقاومت بالا ( 17500 تا 19000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ) تشکیل می شود . سیمها را پیش از بتن ریزی تیرچه توسط جکهایی تحت کشش قرار داده و پس از حصول مقاومت لازم بتن ، آنها را آزاد می کنند. در نتیجه ، بتن تیرچه تحت تنش فشاری قرار می گیرد.
2- بلوک : برای پرکردن محلهای خالی بین تیرچه ها ، از بلوکهای توخالی استفاده می شود که جنس آنها از سفال یا بتن و حتی پلاستیک و یونولیت است. بلوکها علاوه بر خاصیت پرکنندگی فضای خالی ، در حکم قالب بتن پوششی نیز هستند. بلوکها در سقفهای اجرا شده با تیرچه و بلوک ، تحمل نیرو نمی کنند و فقط خاصیت پرکنندگی دارند.
از بلوک به عنوان قالب همیشگی یا قالبی که پس از اجرا باقی می ماند ، برای قالب بندی بغل گونه جان تیرهای T و همچنین بتن پوششی درجا استفاده می شود. قسمت زیرین بلوک ، جهت تامین سطحی مسطح برای انجام نازک کاری و قسمتهای تیغه داخلی بلوک به منظور تقویت مقطع تعبیه می گردند. بلوکها در محاسبات مقاومت سقف به حساب نمی آیند و اساسا" به منزله قالبهایی هستند که باید نیروهای اجرایی پیش از بتن ریزی سقف را تحمل نمایند. مثلا" در روی سقف ، پیش از بتن ریزی ، تحمل نیروی حاصل از رد شدن چرخ فرغون را داشته باشد و همچنین باید مقاومت کافی برای تحمل نیروهای حاصل از حمل و نقل و دپو نمودن را داشته باشد. شکل بلوک با توجه به موارد یاد شده طراحی می شود و بلوک توخالی معمولا" از مواد مختلف تولید می شود. مانند : 1- بتن با مصالح سنگی معمولی 2- بتن با مصالح سبک وزن 3- سفال 4- مصالح چوبی یا مقوایی 5- یونولیت و مشابه یا نی
مواد تشکیل دهنده بلوک نباید روی بتن درجا اثر شیمیایی داشته باشند. ارتفاع و طول بلوک ، تابع ضخامت کل سقف و فاصله تیرچه ها از همدیگر می باشد.عرض بلوک ، معمولا" 20 تا 25 سانتیمتر است. وزن بلوک باید طوری باشد که به آسانی با دست در روی سقف جا به جا گردد. بلوکهای سفالی باید عاری از ترک و دانه های آهکی باشند ، و رنگ آنها کاملا" یکنواخت بوده و به طور یکسان پخته شده باشند.سطوح بلوک سفالی باید صاف و عاری از انحنا و خمیدگی و دارای لبه های تیز و مستقیم بوده و بافت ریز و متراکم داشته باشند. سطح خارجی بلوک ، به جهت ایجاد چسبندگی لازم به بتن بالایی و همچنین به نازک کاری زیر سقف شیاردار می باشد.
3- میلگردهای افت حرارتی : جهت مقابله با تنشهای متفرقه در بتن پوششی و به منظور جذب تنشهای ناشی از افت و تغییر حرارت ، میلگردهایی در دو جهت عمود برهم و در قسمت بالایی تیر نواری T و روی بلوکها نصب می گردند ، که میلگرد افت و حرارتی نامیده می شوند.
در صورتی که ارتفاع تیرچه خرپایی به حدی باشد که میلگرد نصب ( بالایی ) در محل تعبیه میلگرد افت قرار گیرد ، می توان از میلگرد مزبور به عنوان میلگرد افت و حرارتی در جهت طولی تیرچه استفاده کرد.
قطر میلگرد افت حرارتی بر ای میلگرد ساده ، دست کم 5 میلیمتر ، و برای میلگرد با مقاومت بالا 4 میلیمتر و حداکثر فاصله بین دو میلگرد افت حرارتی 25 سانتیمتر است.
4- بتن پوششی ( بتن درجا ) : بتن پوششی ، قسمتی از تیر مرکب است که در محل کارگاه پس از جاگذاری تیرچه ها و بلوکها بتن ریزی می گردد و پس از حصول مقاومت لازم به کمک عضو کششی بار وارد بر سقف را تحمل می کند.
محدودیتها و ویژگیهای فنی سقف تیرچه و بلوک
سقفهای اجرا شده با تیرچه بلوک ، دارای محدودیتهای اجرایی به شرح زیر هستند :
1- فاصله محور تا محور تیرچه ها نباید از 70 سانتیمتر بیشتر باشد.
2- بتن پوششی قسمت بالایی تیر ( بتن روی بلوک ) نباید از 5 سانتیمتر ، یا 12/1 فاصله محور به محور تیرچه ها کمتر باشد.
3- عرض تیرچه نباید از 10 سانتیمتر کوچکتر باشد و همچنین نباید از 3.5/1 برابر ضخامت کل سقف کمتر باشد.
4- حداقل فاصله دو بلوک دو طرف یک تیرچه ، پس از نصب نباید کمتر از 6.5 سانتیمتر باشد.
5- ضخامت سقف برای تیرهای با تکیه گاه ساده نباید از 20/1 دهانه کمتر باشد. در مورد تیرهای یکسره نسبت ضخامت به دهانه ، به 26/1 کاهش می یابد. در سقفهایی که مسئله خیز مطرح نباشد ، این مقدار تا 35/1 دهانه نیز کاهش می یابد.
6- حداکثر دهانه مورد پوشش سقف ( در جهت طول تیرچه پیش ساخته خرپایی ) با تیرچه های منفرد ، نباید از 8 متر بیشتر شود. توصیه می شود برای اطمینان بیشتر ، دهانه مورد پوشش ، بیشتر از 7 متر نباشد و در صورت وجود سربارهای زیاد ، و یا دهانه بیش از هفت متر ، از تیرچه های مضاعف استفاده شود.
تکیه گاههای موقت اجرایی
به طور کلی به محض اینکه تیرچه ها و بلوکهای انتهایی بین دو تکیه گاه اصلی قرار گرفتند ، شمعبندی و قالب بندی به وسیله چهار تراشهای عمود بر جهت تیرچه که در مورد تیرچه های پیش ساخته خرپایی ، فاصله آنها از همدیگر ، 1 تا 1.20 متر است ، انجام می شود. موقع شمعبندی ، خیز مناسبی برابر 200/1 دهانه به طرف بالا در نظر گرفته می شود تا پس از بارگذاری خیز منفی اولیه حذف شده و سقف مسطح گردد. به طور کلی ، چهار تراشها و شمعها باید طوری نصب شوند که بتوانند در مقابل نیروهای وارده مقاومت نمایند؛ آنها را باید طبق اصول و قواعد مربوط به آن ، به یکدیگر متصل کرد.
در اجرای تکیه گاههای موقت و جمع آوری آنها ، نکته های زیر باید رعایت گردند :
الف) در صورتی که شمعها روی زمین تکیه داشته باشند ، باید مطمئن بود که زمین زیر شمع ، به علت دستی بودن خاک یا جذب رطوبت بعدی ، نشست نکند. به طور کلی ، در صورت سست بودن زمین ، باید با افزایش سطح تکیه گاه شمعها و جلوگیری از نمناک شدن زمین ، از نشست جلوگیری کرد.
ب) چنانچه تکیه گاه شمعها ، سقف طبقه زیرین باشد ، باید وزن شمع بندی و سقف مورد احداث به منزله سربار سقف زیرین در نظر گرفته شده و با توجه به عمر بتن سقف زیرین ، تقویت لازم برای آن پیش بینی گردد. در غیر این صورت ، سقف زیرین تحمل سربار وارده را ننموده و این باعث آسیب دیدن آن خواهد شد.
ج) در جمع آوری تکیه گاههای موقت نیز باید از حصول مقاومت کافی سقف مورد نظر ، جهت تحمل وزن خود و سربارهای وارده از جمله شمعهای مربوط به سقف بالاتر ، اطمینان حاصل کرد.