دال انتقال Transfer Slab

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/

دانلود منوال و راهنمای Etabs

دانلود Help نرم افزار Etabs

دانلود منوال و راهنمای Etabs

دانلود Help نرم افزار Etabs

بررسی پارامتر های مختلف بر طیف پاسخ زلزله

عوامل مختلفی بر روی طیف های زلزله موثر می باشد و هدف ما،
بررسی نحوه ی تاثیر این عوامل بر روی طیف های زلزله می باشد.

مهمترین این موارد به شرح زیر می باشد:

1- نوع خاک منطقه

2- بزرگی زلزله (ریشتر)

3- مکانیزم نوع گسل

4- فاصله

5- مدت زمان

در این پروژه تاثیر چهار عامل اول را بر روی طیف های
پاسخ بررسی میکنیم

دریافت فایل

عنوان: بررسی پارامتر های مختلف بر طیف پاسخ زلزله
حجم: 1.16 مگابایت
توضیحات: بررسی پارامتر های مختلف بر طیف پاسخ زلزله

بررسی پارامتر های مختلف بر طیف پاسخ زلزله

عوامل مختلفی بر روی طیف های زلزله موثر می باشد و هدف ما،
بررسی نحوه ی تاثیر این عوامل بر روی طیف های زلزله می باشد.

مهمترین این موارد به شرح زیر می باشد:

1- نوع خاک منطقه

2- بزرگی زلزله (ریشتر)

3- مکانیزم نوع گسل

4- فاصله

5- مدت زمان

در این پروژه تاثیر چهار عامل اول را بر روی طیف های
پاسخ بررسی میکنیم

دریافت فایل

عنوان: بررسی پارامتر های مختلف بر طیف پاسخ زلزله
حجم: 1.16 مگابایت
توضیحات: بررسی پارامتر های مختلف بر طیف پاسخ زلزله

ترکیب بارهای تشدید یافته

در یک قاب، ستون عنصر حیاتی است. با توجه به وجود نیروی محوری زیاد، کاهش ظرفیت خمشی آنها بایستی مورد توجه قرار گیرد. ستون‌ها بایستی برای حداکثر نیرویی که در حین زلزله دریافت می‌کنند، پایدار باشند. اگر چه آیین‌نامه‌های طراحی، این نیرو را به طراح می‌دهند، ولیکن تعیین این نیرو کار ساده‌ای نیست. به عنوان یک روش دست بالا، تعیین نیروهای محوری ستون، ناشی از حداکثر ظرفیت المان‌های جاری شونده، متصل به ستون می‌تواند یک روش مناسب باشد. در حین زلزله، در کل ارتفاع سازه، بطور همزمان، مفاصل خمیری تشکیل نمی‌شوند و استفاده از این روش منجره به جواب‌های دست بالا و محافظه کارانه‌ای خواهد شد. روش دیگر، استفاده از ترکیب بارهای تشدید یافته در طراحی ستون‌ها می‌باشد. در این روش، نیروی محوری ستون، ناشی از زلزله، در ضریب Omega0 که توسط آیین‌نامه‌ها داده شده (مثلاً این مقدار برای قاب‌های خمشی برابر 3 است) ضرب می‌شود. برنامه ETABS قادر است، ترکیب بارهای تشدید یافته را بصورت داخلی برای تمام ترکیب بارها (ترکیب بارهای پیش فرض و ترکیب بارهای ساخته شده توسط طراح) ایجاد نماید. متن راهنمای برنامه:

The axial compressive and tensile strengths are checked in the absence of any applied moment and shear for the amplified seismic load combinations (AISC SEISMIC B2, D1.4a(2), ASCE 12.4.3.2).
For LRFD provisions,
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE + 1.0LL
(0.9 − 0.2SDS)DL ± Ω0QE

طبق گفته راهنمای برنامه، کاربر نیازی به ساخت ترکیب بارهای تشدید یافته نداشته و بصورت داخلی توسط برنامه در حین طراحی ایجاد می‌شوند:

Those combinations involving Ω0 are internal to the program. The user does NOT need to create additional load combinations for such load combinations.

از طرفی، ضابطه AISC360-10 (و مبحث دهم) برای کنترل تیر ضعیف- ستون قوی (در قاب‌های خمشی و با شکل‌پذیری ویژه) بصورت زیر است:

 

The following relationship shall be satisfied at beam-to-column connections:
ΣMpc*/ΣMpn*>1.0
ΣMpc*=the sum of the projections of the nominal flexural strengths of the columns (including haunches where used) above and below the joint to the beam centerline with a reduction for the axial force in the column. It s permitted to determine ΣMpc* as follows:
ΣMpc* = ΣZc(Fyc − Puc/Ag) (LRFD)
Ag = gross area of column.
Fyc = specified minimum yield stress of column.
Zc = plastic section modulus of the column.
Puc = required compressive strength using LRFD load combinations, including the amplified seismic load.

 

همانطور که دیده می‌شود، مقدار Puc (نیروی محوری ستون) هم در مبحث دهم و هم AISC341 برابر با مقدار نیروی تشدید یافته در نظر گرفته شده است. ولیکن برنامه ETABS مقدار Puc را براساس ترکیب بارهای معمولی تعیین نموده و آن را تشدید یافته نمیکند. 

ترکیب بارهای تشدید یافته

در یک قاب، ستون عنصر حیاتی است. با توجه به وجود نیروی محوری زیاد، کاهش ظرفیت خمشی آنها بایستی مورد توجه قرار گیرد. ستون‌ها بایستی برای حداکثر نیرویی که در حین زلزله دریافت می‌کنند، پایدار باشند. اگر چه آیین‌نامه‌های طراحی، این نیرو را به طراح می‌دهند، ولیکن تعیین این نیرو کار ساده‌ای نیست. به عنوان یک روش دست بالا، تعیین نیروهای محوری ستون، ناشی از حداکثر ظرفیت المان‌های جاری شونده، متصل به ستون می‌تواند یک روش مناسب باشد. در حین زلزله، در کل ارتفاع سازه، بطور همزمان، مفاصل خمیری تشکیل نمی‌شوند و استفاده از این روش منجره به جواب‌های دست بالا و محافظه کارانه‌ای خواهد شد. روش دیگر، استفاده از ترکیب بارهای تشدید یافته در طراحی ستون‌ها می‌باشد. در این روش، نیروی محوری ستون، ناشی از زلزله، در ضریب Omega0 که توسط آیین‌نامه‌ها داده شده (مثلاً این مقدار برای قاب‌های خمشی برابر 3 است) ضرب می‌شود. برنامه ETABS قادر است، ترکیب بارهای تشدید یافته را بصورت داخلی برای تمام ترکیب بارها (ترکیب بارهای پیش فرض و ترکیب بارهای ساخته شده توسط طراح) ایجاد نماید. متن راهنمای برنامه:

The axial compressive and tensile strengths are checked in the absence of any applied moment and shear for the amplified seismic load combinations (AISC SEISMIC B2, D1.4a(2), ASCE 12.4.3.2).
For LRFD provisions,
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE + 1.0LL
(0.9 − 0.2SDS)DL ± Ω0QE

طبق گفته راهنمای برنامه، کاربر نیازی به ساخت ترکیب بارهای تشدید یافته نداشته و بصورت داخلی توسط برنامه در حین طراحی ایجاد می‌شوند:

Those combinations involving Ω0 are internal to the program. The user does NOT need to create additional load combinations for such load combinations.

از طرفی، ضابطه AISC360-10 (و مبحث دهم) برای کنترل تیر ضعیف- ستون قوی (در قاب‌های خمشی و با شکل‌پذیری ویژه) بصورت زیر است:

 

The following relationship shall be satisfied at beam-to-column connections:
ΣMpc*/ΣMpn*>1.0
ΣMpc*=the sum of the projections of the nominal flexural strengths of the columns (including haunches where used) above and below the joint to the beam centerline with a reduction for the axial force in the column. It s permitted to determine ΣMpc* as follows:
ΣMpc* = ΣZc(Fyc − Puc/Ag) (LRFD)
Ag = gross area of column.
Fyc = specified minimum yield stress of column.
Zc = plastic section modulus of the column.
Puc = required compressive strength using LRFD load combinations, including the amplified seismic load.

 

همانطور که دیده می‌شود، مقدار Puc (نیروی محوری ستون) هم در مبحث دهم و هم AISC341 برابر با مقدار نیروی تشدید یافته در نظر گرفته شده است. ولیکن برنامه ETABS مقدار Puc را براساس ترکیب بارهای معمولی تعیین نموده و آن را تشدید یافته نمیکند.