کتاب طراحی دال‌ها و پی‌ها در SAFE 2016

کتاب طراحی دال‌ها و پی‌ها در SAFE 2016

(بررسی ۴ پروژه کاربردی)

• مبانی تئوری در تحلیل و طراحی دال‌ها و پی‌ها
• تحلیل و طراحی پی نواری (شبکه‌ای)
• تحلیل و طراحی پی‌های گسترده
• تحلیل و طراحی دال‌های دو طرفه
• تحلیل برش پانچ در دال‌های تخت
• تحلیل خیز در دال‌ها

مجموعه حاضر در چهار فصل به گونه‌ای تهیه شده است تا علاوه بر تعمیم حل مسائل مبتنی بر پی‌ها و دال‌ها از تکنیک‌های حل عددی نیز استفاده شود. آیین‌نامه‌های مورد استفاده در حل پروژه‌ها شامل ACI-318-14 و مباحث جدید مقررات ملی می‌باشد.

فهرست کتاب طراحی دال‌ها و پی‌ها در SAFE 2016:

مقدمه

فصل اول: مبانی تئوری در SAFE

۱-۱ کليات

۱ـ۲ محورهای محلی در المانهای پوسته

۱ـ۳ انواع رفتار در المانهای سطحی

۱ـ۴ نیروهای داخلی المان پوسته

۱-۵ نیرو در فنرها

۱-۶ پی‌ها

۱-۶-۱تعریف پی

۱-۶-۲ شناسایی‌های ژئوتکنیک

۱-۶-۳ گمانه

۱-۶-۴ گزارشهای ژئوتکنیکی

۱-۶-۵ روش تنش مجاز

۱-۶-۶ حالت حدی نهایی

۱-۶-۷ حالت حدی بهره‌برداری

۱-۷ دال‌ها

۱-۸ علایم اختصاری در بارگذاری

۱-۹ ترکیب بارها در ACI و ASCE

۱-۱۰ ترکیب بارها مطابق مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان

۱-۱۱ ترکیب بارها در حالت تنش مجاز ASD

۱-۱۲ ترکیب بارها در حالت حدی بهره‌برداری

۱-۱۳ ترکیبات قائم زلزله و ترکیبات زلزله افقی تشدید یافته

۱-۱۴ضرایب کاهش مقاومت

۱-۱۵ طراحی تیرهای مستطیلی

۱-۱۶ طراحی تیرهای T شکل

۱-۱۶-۱ طراحی تیرهای T شکل تحت اثر لنگر منفی

۱-۱۶-۲ طراحی تیرهای T شکل تحت اثر لنگر مثبت

۱-۱۷ حداقل و حداکثر آرماتور کششی

۱-۱۸ تعیین ظرفیت برشی بتن

۱-۱۹ تعیین میلگرد برشی مورد نیاز

۱-۲۰ تعیین خواص مقطع اختصاص داده شده در طراحی پیچش

۱-۲۱ تعیین ظرفیت پیچشی بحرانی

۱-۲۲ تعیین میلگرد مورد نیاز پیچشی

منابع و مآخذ

فصل دوم: پروژه کاربردی شماره ۱

پروژه شماره ۱: تحلیل و طراحی فونداسیون سازه پنج سقف با قاب خمشی بتنی

گام ۱) تحلیل سازه در ETABS و انتقال نیروهای بدون ضریب به نرم‌افزار SAFE

گام ۲) تعیین ابعاد اولیه کف پی

گام ۳) ترسیم پی در نرم‌افزار AUTOCAD و انتقال آن به نرم‌افزار SAFE

گام ۴) تعریف مشخصات مصالح پی

گام ۵) تعریف مشخصات مقطع پی

گام ۶) تعریف ضریب عکس‌العمل بستر

گام ۷) ترسیم و اختصاص خواص تعریف شده به مدل

گام ۸) تعیین آیین نامه طراحی

گام ۹) مشاهده ترکیبات بار طراحی و تعریف ترکیبات بارکنترل سازه پی

گام ۱۰) آنالیز سازه پی

گام ۱۱) کنترل تنش زیر پی

گام ۱۲) کنترل نشست زیر پی

گام ۱۳) ترسیم نوارهای طراحی

گام ۱۴) کنترل برش یک طرفه

گام ۱۵) کنترل برش دو طرفه (پانچ)

گام ۱۶) تعیین مقادیر آرماتور در سازه پی

منابع و مآخذ

فصل سوم: پروژه کاربردی شماره ۲

پروژه شماره ۲: تحلیل و طراحی فونداسیون سازه ۷ سقف بتنی با سیستم دوگانه

گام ۱) تحلیل سازه در ETABS و انتقال نیروهای بدون ضریب به نرم‌افزار SAFE

گام ۲) تعیین ابعاد اولیه کف پی

گام ۳) ترسیم پی در نرم‌افزار AUTOCAD و انتقال آن به نرم‌افزار SAFE

گام ۴) تعریف مشخصات مصالح پی

گام ۵) تعریف مشخصات مقطع پی

گام ۶) تعریف ضریب عکس‌العمل بستر

گام ۷) ترسیم و اختصاص خواص تعریف شده به مدل

گام ۸) تعیین آیین‌نامه طراحی

گام ۹) مشاهده ترکیبات بار طراحی و تعریف ترکیبات بارکنترل سازه پی

گام ۱۰) آنالیز سازه پی

گام ۱۱) کنترل تنش زیر پی

گام ۱۲) کنترل نشست زیر پی

گام ۱۳) ترسیم نوارهای طراحی

گام ۱۴) تعیین مقادیر آرماتور در سازه پی گسترده

منابع و مآخذ

فصل چهارم: تحلیل و طراحی دال‌ها

پروژه شماره ۳: تحلیل و طراحی (دال‌ـ‌تیر)

۱‌ـ‌ تعيين ضخامت دال برای پانل گوشه (AB34)

۲‌ـ‌ تعیین خیز دال

الف) محاسبات خیز بر اساس روابط ساده شده ACI و مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان

ب) محاسبات خیز بر اساس معادلات منحنی لنگر‌ـ‌ انحنا در SAFE

ـ‌ محاسبه ضریب خزش
‌ـ‌ محاسبه ضریب جمع‌شدگی(افت)

۳‌ـ‌ طراحی دال سقف اول

۳‌ـ‌۱ تعریف نوارهای طراحی

۳‌ـ‌۲ تحلیل، طراحی و مشاهده نتایج

پروژه شماره ۴ کنترل برش پانچ در دال تخت

۱‌ـ‌ خروجی نیروها از ETABS به SAFE

۲‌ـ‌ نمایش برش پانچ طبقه اول در SFAE

۳‌ـ‌ نمایش آرماتور‌گذاری ویژه در گوشه‌های دال

منابع و مآخذ

مقدمه کتاب طراحی دال‌ها و پی‌ها در SAFE 2016:

برنامه SAFE به عنوان یکی از برنامه کاربردی در تحلیل و طراحی دال‌ها و پی‌ها قابل استفاده می‌باشد، هر چند در نسخه‌های فعلی این برنامه امکان استفاده از پردازنده پی‌های عمیق پیش‌بینی نشده است ولی در حال حاضر به عنوان یکی از پرکاربردترین برنامه‌ها در علوم مهندسی سازه شناخته شده است.
مجموعه حاضر در چهار فصل به گونه‌ای تهیه شده است تا علاوه بر تعمیم حل مسائل مبتنی بر پی‌ها و دال‌ها از تکنیک‌های حل عددی نیز استفاده شود، آیین‌نامه‌های مورد استفاده در حل پروژه‌ها شامل ACI-318-14 و مباحث جدید مقررات ملی می‌باشد.

فصل اول:

این فصل مشتمل بر مبانی تئوری در تحلیل دال‌ها و پی‌ها می‌باشد، مواردی از جمله شناخت المانهای صفحه¬ای نازک و ضخیم، شناخت نیروهای داخل و خارج صفحه، انواع پی‌ها، انواع دالها، انواع ترکیبات بارگذاری، اصول طراحی تیرها در رفتارخمش، برش و پیچش خواهد بود.

فصل دوم:

در این فصل به تحلیل و طراحی پی‌های شبکه‌ای برای یک سیستم قاب خمشی بتنی به صورت گام به گام با تحلیل بر رفتار مختلف پی‌های شبکه‌ای در انواع مدل‌سازی‌ها پرداخته شده است، این گام‌ها عبارتند از:

گام ۱- تحلیل سازه در ETABS و انتقال نیروهای بدون ضریب به نرم افزار SAFE

گام ۲- تعیین ابعاد اولیه کف پی

گام ۳- ترسیم سازه پی در نرم افزار AUTOCAD و انتقال آن به نرم افزار SAFE

گام ۴- تعریف مشخصات مصالح پی

گام ۵- تعریف مشخصات مقطع پی

گام ۶- تعریف ضریب عکس‌العمل بستر

گام ۷- ترسیم و اختصاص خواص تعریف شده به مدل

گام ۸- تعیین آیین‌نامه طراحی

گام ۹- مشاهده ترکیبات بار طراحی و تعریف ترکیبات بارکنترل سازه پی

گام ۱۰- آنالیز سازه پی

گام ۱۱- کنترل تنش زیر پی

گام ۱۲- کنترل نشست زیر پی

گام ۱۳- ترسیم نوارهای طراحی

گام ۱۴- کنترل برش یک طرفه

گام ۱۵- کنترل برش دو طرفه (پانچ)

گام ۱۶- تعیین مقادیر آرماتور در سازه پی

فصل سوم:

در این فصل به تحلیل و طراحی پی‌های گسترده برای یک سیستم دوگانه بتنی به صورت گام به گام با تحلیل بر رفتار پی گسترده با شمع‌های فشاری پرداخته شده است، در این فصل نکات مربوط به روش‌های مختلف دیوارهای برشی و اثر آن بر روی پی‌ها پرداخته شده است که شامل:

– مدل‌سازی، تحلیل و طراحی پی گسترده با خاصیت Beam properties (پیش فرض نرم افزار) برای دیوارهای برشی
– مدل‌سازی، تحلیل و طراحی پی گسترده با خاصیت Wall properties برای دیوارهای برشی

فصل چهارم:

در فصل چهارم به نکات مربوط به مدل سازی دال‌ها از قبیل تعیین ضخامت دال، تعیین خیز و طراحی آرماتورهای خمشی یا برشی پرداخته شده است.
در تعیین خیز دال‌ها از دو روش استفاده شده است که شامل:

– محاسبات خیز بر اساس روابط ساده شده ACI و مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان
– محاسبات خیز بر اساس معادلات منحنی لنگر- انحنا در SAFE

همچنین در این فصل به نحوه تعیین و محاسبه دو عامل تاثیرگذار در خیز دراز مدت قطعات سازه‌های بتنی پرداخته شده است که عبارتند از:

– پدیده خزش که با گذشت زمان در اثر تنش ثابت ایجاد می‌شود.
– پدیده افت که باکاهش حجم بتن در طول زمان حاصل خواهد شد.

در بخش دیگر این فصل بر مدل‌سازی و تکنیک‌های حل عددی در محاسبات برش پانچ ویژه دال‌های تخت اشاره شده است.

به هر حال تدوین مباحث این مجموعه عاری از اشکال نیست و معیار اصلی در اصول تحلیل و طراحی در سازه‌ها بر مبنای آیین‌نامه‌ها و مباحث مقررات ملی می‌باشد، در پایان از آقایان مهندس محسن حق‌شناس و مهندس محسن محجوبی‌پور که بازخوانی این مجموعه را به عهده گرفتند و نقطه نظرات فنی خود را بیان نمودند تشکر و قدردانی می‌نمایم.

دریافت نظرات و پیشنهادات جامعه مهندسی عمران موجب قدردانی و سپاسگزاری است.