مراحل طراحی پی در SAFE

خروجی گرفتن از ETABS

از منوی  File گزینه Export را میزنیم. آنگاه:

طراحی پی در سیف

روی دکمه Select Case کلیک کرده و الگوهای بار زلزله و مرده و زنده را انتخاب می کنیم.MASS را انتخاب نمی کنیم.
تحقیق ؟؟؟
اگر قبل از خروجی گرفتن دیوار برشی را تقسیم بندی کنیم که در پایه تنها دو نقطه اتکـا وجـود نداشته باشد، فرق ش دقت (ش) با مثلاً شش تقسیم شود چه میزان است؟
گزینه اول بدرد طراحی سقف در SAFE می خورد !!!
گزینه سوم در مقایسه با گزینه دوم برای طراحی سقف دال است و چگونگی انتقال نیروی جانبی آنها زلزله و باد به اینترنت رجوع شود.
با احتیاط فعلاً از گزینه دوم استفاده می کنیم ؟؟؟

ورود داده

نرم افزار SAFE را باز می کنیم.

File > Import > SAFE. F2K File …
آدرس فایل تولید شده در برنامه ETABS را معرفی می کنیم.
این چیزها وارد SAFE می شود:

  • خطوط شبکه (Grid Line)
  • «عناصر نقطه ای محل ستونها و دیوارهای برشی یا همان Point Object ها)
  • دیوار برشی (به صورت 3D) به صورت «تیر عمیق»
  • الگوهای بار استاتیکی
  • بارهای نقطه ای هر یک از الگوهای بار استاتیکی
  • اندازه بار (ابعاد ستون) برای کنترل برش منگنهای فقط برای ستونهای بتنی
  • ترکیب های بار

هر ترکیب باری در مدل ETABS که شامل یک یا چند تا از ترکیب بار دیگر ،شود، به SAFE منتقل نمی شوند. تنها ترکیب بارهایی که مستقیماً از حالتهای «بار تولید شوند منتقل می گردند.

نکته

در صورت انتقال مدل به ویرایش دوازدهم امکان ارسال نتایج تحلیل طیفی نیز وجود دارد. (باجی؛ صفحه ۳۰۶ )

نکته

اگر در مدل سازهای دیوار برشی داشته باشیم به صورت دیوار به SAFE منتقل نمی شود. در واقع هیچ بار دیواری نخواهیم داشت. بلکه به صورت تکیه گاههای نقطه ای خواهند بود.

نقاطی که هر کدام دارای بارهای خودشان هستند.  گره های زیر دیوار برشی هنگام ورود به SAFE «اندازه بار» ندارند.

هنگام انتقال بار ،قائم و اگر گیردار باشد لنگرهای خمشی انتقال می یابد عکس العمل افقی در تکیه گاه به SAFE انتقال نمی یابد.

نمونه مصالح و آیین نامه و نرم افزار

می شود از مقادیر جدول زیر مدد گرفت:

3 16

مبحث نهم مقررات ملی ساختمان

۵-۷-۱۰-۹

فقط بتن های رده C20 و بالاتر را میتوان به عنوان مبنای طراحی در نظر گرفت.
حداقل ضخامت پی برای mm 250 است.
معرفی بتن

بتن را معرفی می کنیم.

4 17

اسم بتن را تغییر می دهیم.

C21

معرفی میلگرد

میلگرد را معرفی میکنیم با فولاد اشتباه نگیری!
فکر میکنم میلگرد طولی را باید معرفی .کنیم که البته فکر درستیه میلگرد طولی اگر Alll ،باشد اینطور باید معرفی شود:

کمترین تنش تسلیم Fy :

5 14

ضریب الاستيسيته:

6 15
اما.
یه نمونه خود برنامه دارد که همان عددهای مطلوب ما را دارد CSA – G30.18Gr400
همین را انتخاب میکنیم و نامش را تغییر می دهیم.
حالا اگر All باشد این مشخصات را می دهیم:
7 13و نامش را می گذاریم:

8 12

معرفی عنصر سطح – شالوده

نام اش را بطور مثال به 600 – F تغییر دهیم آن عدد به خاطر ضخامت (Thickness) شالوده هنگام پی نواری ،دوطرفه نوع اش را از SLAB به FOOTING تغییر می دهیم.
در صورت پی ،گسترده نوع اش را به MAT تغییر می دهیم.
دو نوع پی Mat و Footing از لحاظ تحلیل و طراحی تفاوتی ندارند و تنها در بخش ترسیم جزئیات تاثیرگذار هستند (باجی، صفحه (۹۰)
در نمونه هایی هیچ تفاوتی بین نوع المانهای اختصاص یافته در عملیات طراحی ندیدم .
اگر ضخامت های قسمت های مختلف پی یکسان نیست بهتر است در هنگام رسم معرفی شود.

معرفی عنصر سطح – ساخت

یه کپی از تعریف قبلی میگیریم ناماش را میگذاریم STIFF ) ستون و دیوار برشی را شامل شود.
بعد Type اش را عوض می کنیم به Stiff .
تحقیق شود؟؟؟
در مورد ضخامت اش که آیا باید همان قبلی باشد یا ۵ برابرش کنیم.
به نظر من کار درستی است.
در سازه های فولادی اندازه صفحه ستون نشان دهنده سطح توزیع بار است(باجی ۱۰۷).
در انتقال از ETABS به SAFE در سازه بتنی ابعاد ستون طبقه اول به عنوان محدوده پخش بار برای برش منگنه ای خواهد بود.

در سازه فولادی، «اندازه «بار باید به صورت دستی توسط کاربر به برنامه معرفی شود.
معمولاً در سازه های فولادی ابعاد ستونها کم است و عدم معرفی این ناحیه تاثیر قابل توجهی در نتایج تحلیل و طراحی ندارد اما در سازه های بتنی وجود این ناحیه با توجه به ابعاد قابل توجـه سـتونهـا تاثیرگذار است. ضخامت ناحیه مشترک ستون و پی معمولاً پنج برابر ضخامت عادی پــی معرفـی شـود. (باجی، صفحه ۸۵).
در سازه های فولادی از اثر سختی محل اشتراک ستون پی میشود صرفنظر کرد(باجی، ۱۰۵).
عدم معرفی ناحیه سخت در جهت اطمینان است(باجی، ۳۱۸).

نکته مهم و مفهوم

اندازه بار» (Size of load) برای کنترل برش منگنه ای نیاز است و بایستی اعدادش را وارد کرد. «عنصر سخت»، برای تأثیر ناحیه سخت ستون است و میشود مدل نکرد.
درست ش این است که عنصر «سخت» با یک بتن با وزن صفر مدل .شود اما با این دقت اجرا، بهتر است بی خیال این مسئله شویم!

معرفی مقطع تیر

معرفی تیر برای شناژ پیهای منفرد میتواند استفاده شود.
کاربرد بیشتر تیر برای طراحی سقفهای دال و تیر است.

معرفی تکیه گاه خاک – مدول بستر

این عدد بایستی از دفترچه مطالعات ژئوتکنیک خاک استخراج شود.

البته معمولاً عدد ۲/۰۰۰/۰۰۰ خوب است و جواب مناسبی می دهد؟
فرض اولیه برنامه چنین است.

9 15

رابطه ای تقریبی هم داده اند (واحد کیلوگرم – سانتی متر).
که در آن:
qa برابر است با تنش مجاز خاک.
تنش نهایی که یک خاک میتواند تا حد گسیختگی تحمل کند را اینطور qault می گویند. ظرفیت مجاز باربری خاک،qa ، به صورت 10 12ارزیابی می شود که ضریب اطمینان حداقل برابر11 12 منظور می گردد. کنترل تنش خاک در زیر ،پی بر این اساس صورت می گیرد که تنش متوسط و خطی حداکثر ایجاد شده در زیر پی تحت بارهای اعمالی بدون ،ضریب از ظرفیت مجاز باربری خاک بیشتر نباشد20 11 (مستوفی ،نژاد صفحه ۵۳۷، جلد دوم). اگر زلزله در ترکیب بار باشد %33 تنش مجاز افزایش پیدا می کند و آن قضایا!!

می شود از این عدد استفاده کرد:

12 11

تاثیر این عدد بر پی چقدر و چگونه است؟ بر فشار خاک چقدر؟ بر میزان میلگرد چه میزان؟
ضریب بستر ارتجاعی به مقاومت خاک و فشردگی آن بستگی دارد حد معمول ضریب بستر ارتجاعی در حدود چهار تا پنج 13 10 است. باجی ۱۳۹۱ پروژه ها، صفحه (۹۰)

نکته

به نظر می رسد کم بودن ضریب بستر نشانه ضعیف بودن خاک بوده و در جهت اطمینان باشد!

الگوهای بار

وقتی مدل از برنامه ETABS به SAFE ارسال می شود الگوهای بار و مقادیر بار تمام ستون ها و دیوارهای برشی مربوط به این الگوهای بار به برنامه SAFE انتقال داده می شوند.
بد نیست نگاهی بیاندازیم!
و آنهایی که نیاز نیست را پاک کنیم. (مانند Mass را).

نکته برای مفهوم!!

الگوهای بار به نوع بار و مقدار آن ارتباط دارد. به عبارت دیگر خبری از تحلیل و طریقه تحلیل و از این ماجرا ها نیست. شاید دلت خواست که DEAD را به DL تبدیل کنی و غیره.جالب !! چیزی که ممکن است برایت جالب باشد اینکه گاهی بار مرده و زنده نیز مثلاً در دو سوی دیوار برشی، نیروهای جانبی قابل توجهی تولید می کنند!

حالت های تحلیل – ترکیب بارها

در این قسمت چند تا کار می کنیم.

  • ترکیب بارها را می سازیم
  •  غیر خطی شان میکنیم
  • پوششان را می سازیم

اگر از فایل مناسب استفاده ،بکنیم کار این مرحله بسیار سریع و ساده .است تنها یک تبدیل می خواهد و بس (حدود ده ثانیه) رجوع شود به کتاب ،باجی فصل ۱ و ۳ و ۵  و برای تحلیل طیفی رجوع شود به فصل ۳ کتاب آقای باجی پروژه ها.
بهتر است از فایل یک Save as بگیریم و به نام Nonlinear اضافه کنیم.

مفهوم

«حالت های باری نحوه تحلیل بر روی الگوهای بار را مشخص میکند ترکیب بارها بر اساس حالت های بار یا همان حالتهای تحلیل Load Case معرفی می شوند، نه اینکه ترکیب بارها بر اساس الگوهای بار معرفی شوند. خوب دقت کن یادمان هست که خاک به کشش کار نمی کند و در نتیجه تحلیل غیرخطی با حذف کشـش خــاک» نیاز است.
نمی توان به صورت مجزا برای هر بار موجود در ترکیب بار یک حالت تحلیل غیرخطی (حذف کشش خاک یک تحلیل غیرخطی استاتیکی است معرفی کرد و سپس نتایج حاصل را در ترکیب بار با هم ترکیب کرد، بلکه باید تمام حالتهای بار در یک حالت تحلیل غیرخطی قرار داده شوند. جمع بارها در یک ترکیب بار فقط برای تحلیلهای خطی معتبر است. در نتیجه در تحلیلهای غیر خطی باید برای هر ترکیب بار غیر خطی یک حالت تحلیل غیره ایجاد شود.

شرح ماجرا!

به قسمت «حالتهای بار یا همان حالتهای تحلیل میرویم میبینیم که بار مرده و زنده و زلزله ها آماده اند که تحلیل شوند اما نکته اینجاست که ما باید حالتهای تحلیل دیگری نیز داشته باشیم. حالت های تحلیل غیرخطی که هر کدامشان مرکبند از چندین الگوی بار قبل از این کارها ابتدا باید رفت و ترکیب بارهای طراحی و بهره برداری را ایجاد کرد. پس از آن ترکیب بارها را بایستی به حالت «تحلیل غیرخطی حذف کشش خاک Allow Uplift تبدیل کرد.

نرم افزار به منظور ،طراحی از ترکیب بارها استفاده می کند. بنابراین حالتهای تحلیل را باید در ترکیب بارهایی با ضریب یک تولید کرد. اگر تیک Ultimate ،بخورد برنامه به صورت خودکار ترکیب بار را در طراحی در نظر خواهد گرفت. برای ترکیب بارهای بهره برداری لازم نیست هیچ تیکی خورده باشد.

ایجاد ترکیب بارها

در طراحی پی دو جور ترکیب بار داریم :
۱- ترکیب بار ضریبدار برای طراحی جسم شالوده. (Ultimate)
2- ترکیب بار بدون ضریب برای کنترل فشار خاک زیر شالوده بتنی بهره برداری)

نکته

اگر در فایل ETABS ، ترکیب بارهای بهره برداری را در Template وارد کنیم، دیگر لازم نیست این ترکیب بارها را هربار بسازیم .

ترکیب بارهای ضریبدار بدون برون مرکزی اتفاقی

14 11
ترکیب بارهای ضریبدار با( اثر) برون مرکزی اتفاقی

15 11

16 12

در ترکیبهای بار بالا زلزله ها برای سطح مقاومت نهایی» است.

یه چیز جالب

اگر برون مرکزی اتفاقی را در نظر نگیریم برنامه به خوبی برای ما ترکیب بار را تولید میکند. البته ترکیب بار طراحی ( را با ضریب یک برای بار زنده ).
نکته (بر اساس ASCE7)
اگر بار زنده بیش از 500kg/m2 باشد یا اینکه بار زنده مربوط به محل ازدحام یا انبار باشد به جای ضریب 0.50 برای بار زنده از ضریب 1.0 باید استفاده شود.
به عبارت دیگر:
برای بار زنده غیر از حالت ،بالا میشود به جای 1.0 از عدد 0.5 استفاده کرد.

ترکیب بارهای سرویس بدون برون مرکزی اتفاقی

21 13

ترکیب بارهای سرویس با برون مرکزی اتفاقی

22 10

مبحث نهم؛ طرح و اجرای ساختمانهای بتن آرمه / ۱۷۹-۳-۴ (صفحه ۲۸۲)
در مواردی که یاد یا زلزله یکی از عوامل ترکیب بار باشند تنش مجاز خاک یا بار مجاز شمع را می توان حداکثر ۳۳ درصد افزایش داد.
کدام سطح زلزله؟!
زلزله ای که در ترکیب بارهای بهره برداری بالا استفاده شده زلزله سطح تنش مجاز» نیست، بلکه «مقاومت نهایی .است زلزله مبحث نهم بر اساس مبحث ششم .است ضریب رفتارهای مبحث ششم برای سطح تنش مجاز است. در نتیجه اگر بخواهیم به حرف مبحث نهم گوش دهیم زلزله مان را باید در ضریب23 10 ضرب کنیم یعنی زلزله مان را کوچک کنیم میتوان در جهت اطمینان چنین کاری نکرد. اما اگر زمانی خواستیم انجام دهیم ضریب زلزله را در ترکیب بارهای بهره برداری از 0.75 به 0.53 تغییر می دهیم.

تبدیل ترکیب بارها به تحلیل غیرخطی حذف کشش

از این مسیر
Define > Convert Combination to Nonlinear Uplift Cases…
سپس ترکیب بارهایی که ساختیم را انتخاب می کنیم و هم طراحی را هم بهره برداری را. و تبدیل می شود.

نکته

اگر ترکیب بار پوشی وجود داشت و آن را انتخاب کنیم آن را تبدیل نمی کند.
حالت تحلیل Mass حذف شود.
جان مطلب!( دقت شود. )
برنامه آمده است و ترکیب بارهای ما را حفظ کرده البته فقط اسمش را وقتی وارد میشوی یک خط بیشتر نمیبینی یک حالت بار با ضریب یک حالت باری که همنام ترکیب بار ما بود، اما یک NL به انتهایش اضافه شده که یعنی غیر خطی شده ام،باید یک بار آزمایش کرد تا به خوبی یادآوری شود یا حداقل به این عکس نگاه کنید.

24 10

مقایسه تحلیل خطی» در مقابل «غیرخطی»

نتیجه مقایسه نشان داد که اگر خاک در تحلیل خطی به کشش نیافتد نتایج تحلیل و در نتیجه نتایج طراحی ،میلگرد هیچ فرقی با تحلیل حذف کشش خاک غیر خطی ندارد. و این طبیعی است. بنابراین قبل از تبدیل ترکیبات بار میشود اطمینان یافت که هیچ جایی خاک به کشش نمی افتد و در این صورت تبدیل کردن ترکیبات بار به حالت غیرخطی دقت را افزایش نداده اما زمان تحلیل را بسیار بالا خواهد برد.

ایجاد ترکیب بار پوش

ترکیب بارهای بهره برداری را با ضریب یک در حالت پوش فشار خاک ایجاد می کنیم. هیچ کدام از آن چهار تیک را نباید بزنیم گزینه Envelope را نیز فراموش نمیکنیم اسمش را می گذاریم: Pressure
عین همین کار را برای ترکیب بارهای ضریبدار نیز می.کنیم با نام Design – En. البته لزومی به ساخت پوش برای ترکیب بارهای ضریبدار نیست! توضیح فرقی نمی کند که به طور مثال با K03 بسازیم یا با K03 – NL، چرا که K03 همان غیرخطی است با ضریب یک. یعنی هردو یکی هستند!

نکته

می شود ساخت ترکیب بار پوش را قبل از تبدیل» انجام داد. فرقی نمی کند.

نکاتی بر هندسه پی

باید دقت شود که میلگردها 12 هستند در نتیجه مثلاً بعد 2.4m بهتر است تا m 2.5 و بنابراین این نکته را بهتر است مدنظر داشت همچنین طول خم و طول مستقیم بعد از خم نیز طبیعی است که بایستی در نظر گرفته شود.
یادت باشد. وقتی عرض پی را کم میکنیم آن هنگامی که فکر میکنیم فشار خاک بالا نیست و اینقدر سطح تماس نمی خواهد به این فکر کنیم که اگر عرض را کم کنیم سطح مقطع برای تحمل برش کم میشود و مبادا برش منگنهای فراموش شود.
توضیحی پیرامون هندسه پی زیر دیوار برشی

25 9
بطور مثال؛ اگر هندسه پی مانند شکل بالا باشد لنگر بسیار زیادی در پی کم عرض قرمز ایجاد می شود. بنابراین بهتر است عرض پی تا انتها پیش برود. البته میتواند مثلاً در همین حدودها ارتفاع پی از یک متر به نیم متر کاهش پیدا کند اما باید دقت داشت که آن قسمت که عمقش کمتر است، میلگرد زیادی خواهد داشت.
به بیان دیگر نمیشود دو سوی پی زیر دیوار برشی را ناگهان تنها گذاشت،جور دیگر هم می شود؛که دیوار برشی در حاشیه ساختمان نباشد و در وسط ساختمان باشد. در این صورت ممکن است بشود با پیهای نواری اطراف یک مقطع T شکل یا I شکل ایجاد کرد. در این صورت دیگر لازم نیست در امتداد دیوار برشی پی ادامه پیدا کند.

نکته دیگر اینکه بهتر است نیروهای دیوار برشی با هم تداخل ،نکند به شکل زیر توجه شود.

26 9
بین دیوار برشی بالا و پایین یک شناژ است با چهار میلگرد چهارده که تا حدود یک متر وارد پی دیوارهای برشی می.شود دیوار برشی بالایی T شکل است و اگر به پی پایین وصل شود، تمام کاسه سر بی پایینی خراب میکند و این خوب نیست مخصوصاً اگر بی پایینی خودش در تنگنا باشد. پی و کوزه را اگر در امتداد دیوار برشی، یعنی در جهت طولی سطح کافی نباشد و بازوی کافی برای انتقال لنگر به زمین وجود نداشته باشد خمش غوغا میکند. خیلی خلاصه بگویم در این موارد با یک مقدار دقت بیشتر همه چیز قابل فهم است و به خوبی با عقل جور در می آید؟
می دانیم هرجا تغییر لنگر خمشی بیشتر ،باشه مقدار برش بیشتر است.

نکاتی بر ترسیم

اگه دوست داشتیم دکمه زیر را می زنیم.

27 8

پنجره Set Display Option باز می شود.
تیک invisible را از point بر می داریم.
با دکمه ی Ctrl + G خطوط شبکه حذف می شود.
با دکمه Ctrl + W پنجره خصوصیات نمایش نشان داده می شود.
باید هندسه پی را در طرح اولیه حدس بزنیم.
ستون ها و دیوارهای برشی بایستی در مدل سازی رسم شوند. (باجی، صفحه (۹۹)
برایم جای سوال است؟!
به نظر من تأثیر سختیاش است که البته!

نکات – ترسیم عناصر سطحی

یکی از قسمتهای مهم در طراحی پی رسم هندسه پی است. می توان در برنامه SAFE هر هندسه دلخواهی را رسم کرد به طور مثال برای پی منفرد میشود با یک کلیک، پیهای مربعی رسم کرد یا در مورد پیهای نواری یک سطح بزرگ کشید و قسمتهای خالی را با Opening مدل کرد.

توصیه

این روش ممکن است مشکلاتی را برای محاسبه برش منگنهای تولید ،کند در نتیجه به است تا حد امکان از این کار حذر کنیم بنابراین برای ترسیم این گونه پیها بهتر است نوارها تکه تکه رسم شود و از ایجاد بازشو دوری .بجوییم. (باجی، صفحه ۱۰۰)
با کلیک سمت راست ،موس از دستور خارج نمیشود اما دنباله خط را رها می کند. دانستن این موضوع خیلی به ما کمک می کند.
در ضمن بهتر است خط ها همه از چپ به راست و از پایین به بالا کشیده شوند.
در برخی موارد بهتر است فایل مدل را بسته و یک بار دیگر برنامه SAFE را باز کنیم تا مشکلات موجود در ترسیم مرتفع شود.

توضیحی پیرامون عناصر نقطه ای

ببینیم این عناصر نقطه ای با خودشان چه آورده اند؟!
عناصر گرهی موجود در صفحه برای هیچ جهتی گیردار نیستند.
عناصر گرهی با خودشان بارها را نیز آورده اند.
در تصویر زیر مشاهده میکنیم که ابعاد ستون را نیز با خودشان آورده اند. (ساختمان بتنی)

28 8

هرگاه خواستیم یک عنصر نقطه ای رسم کنیم، آدرسش این است:
Draw menu > Draw Point
اگر خواستیم بار نسبت دهیم به عنصر نقطه ای نقطه را انتخاب کرده، آن گاه
Assign > Load Data > Point Loads ….

نکته

اگر اندازه بار برابر صفر باشد برش پانچ کنترل نمیشود.
تنها کافی است برای یک حالت بار اندازه «بار را بدهیم برای دیگر الگوهای بار نیز تخصیص می یابد. بایستی از گزینه Add to existing Loads استفاده شود.

مدد اتوکد در رسم عناصر سطحی

در SAFE یک سری عناصر نقطه ای داریم.
ابتدا از فایل SAFE خروجی میدهیم به AutoCAD اتوکد را باز می کنیم و نگاهی به لایه ها می اندازیم.

29 9

همه اشیاء را انتخاب کرده لابه صفر می کنیم.

نکته

ممکن است محل یک گره به خاطر اینکه در مسیر شبکه ها نبوده وارد نشده باشد. برای حل این مشکل، قبل از خروجی ،گرفتن یک پی منفرد میتوان در محل گره ایجاد کرد و سپس خروجی گرفت.
شروع میکنیم به هندسه رسم پی.
در انتها پی را لایه Lines می کنیم.
تمام خطها بایستی Explode شده باشند.
فایل اتوکد را Save میکنیم بهتر است( dxf باشد).
فایل را می بندیم. در SAFE بازش می کنیم.

نکته

اگر پیش از این هندسهٔ شالوده را رسم کرده ایم میتوان از آن فایل کمک گرفت.

نکته

در نرم افزارهای AutoCAD جدید برای تنظیم شکل نقطه باید از این قسمت عمل کنیم:

30 8
فایل اتوکد را وارد میکنیم
File menu > Import > .DXF &. DWG File…
واحد باید متر باشد.
با وارد کردن فایل dxf نام فایل SAFE تغییر می کند و عملاً در یک فایل جدید وارد می شویم.
بهتر است Save as گرفته و در همان فایل ادامه دهیم.
نکته بهتر است نقاط را وارد نکنیم و از Help برنامه داریم:

31 6

گزینه Architectural Plan برای وارد ساختن خطوط شبکه است. (Grid Lines)

ترسیم عناصر نقطه ای

اگر مدل نیاز به ترسیم عناصر نقطه ای داشته باشد، الآن وقت آن است.برای مدل سازی شمع فشاری کم عمق میتوان با افزودن فنر و تعریف سختی برای آن شمع را مدل را در محل ستونها مدل کرد البته طراحی و کنترل برش پانچ برای این شمعها باید به صورت دستی انجام گیرد. (مجتبی اصغری نکاتی از طراحی فونداسیون مدیریت سایت ارزشمند www.Saze808.com )
مدل سازی شمعهای فشاری در برنامه SAFE امکان پذیر است.
شمع ها برای کاهش تنش خاک زیر پی به کار می روند.
معمولاً این شمع ها به صورت درجا اجرا شده و در انتها مساحت آنها به صورت مخروطی بیشتر می شود. به این قسمت شمع ها پافیلی نیز گفته میشود ،باجی پروژه، صفحه (۴۷۲).

ترسیم عناصر سطحی

عناصر سطحی را رسم می کنیم. برای رسم عنصر سطح مستطیلی حول یک نقطه از دستور زیر می رویم .
اسم این دکمه هست:Quick Draw Areas Around Points

32 3

این روش برای رسم پیهای منفرد مفید است.
روش های مختلفی برای ترسیم عناصر سطحی وجود دارد که به علت سطحی بودن، می گذریم!
پس از رسم عناصر ،سطحی میشود خطوطی را که برای رسم عناصر سطحی تولید کرده بودیم را پاک کرد. کافیست در Model Explorer انتخابشان کرده و به یکباره حذف شان کنیم.
برای کم و زیاد کردن سطح عناصر سطحی یک دستور جالبی هست که میگویم! مثلاً یک مستطیل .داریم میخواهیم مستطیل را mm 100 به قول معروف Offset دهیم به بيرون عنصر سطحی را انتخاب می کنیم، سپس:
Edit > Edit Areas > Expand/Shrink Areas
و آنگاه عدد را مثبت یا منفی وارد می کنیم این کار میتواند در جاهای ساده بدردمان بخورد.
مواظب باش! عناصر سطحی بر روی هم نیافتند.
در دفترچه مطالعات ژئوتکنیک خاک تنش مجاز خاک بر اساس دو معیار «مقاومت خاک» و «مقدار نشست مجاز خاک ارائه می.شود بر این دو ،مبنا تنش مجازی ارائه میشود که اساس طراحی پی میشود. ارضای تنش مجاز هر دو شرط را تضمین می کند. عرض پی بهتر است حداقل دو برابر بعد ستون بتنی باشد یا دو برابر میانگین بعد صفحه ستون و ستون فولادی».

ترسیم عناصر سطحی – سخت

عناصر سطحی سخت زیر ستونها را رسم می کنیم .
کاری ندارد!
از این دکمه استفاده می کنیم.

33 2
Quick Draw Areas Around Points
نوع اش را STIFF انتخاب میکنیم ابعاداش را نیز ابعاد ستون مربوطه می دهیم.
در ساختمانهای فولادی میشود این کار را بیخیال شد.
اگر سازه مورد نظر دارای دیوار برشی باشد و هنگام انتقال از ETABS به SAFE دیوارهای برشی به المان های تیر بدل می شود.
یک راه این است؛ آلمانهای تیر پاک شده و به جای آن عناصر سخت مدل شوند. در مورد المانهای لبه ای دیوار برشی و همچنین خود دیوار؛ به نظر من بهتر است دقیقاً مطابق هندسه سازه مدل شود. با اینکه تأثیر این دقیق بودن چندان زیاد نیست.
در اینترنت خواندم که اگر همان تیر پاک نشود دیگر نیازی به عنصر سخت دیوار برشی نیست. به احتمال زیاد راست می گوید.

در نهایت:
ولی تیر را پاک کن و عنصر سخت را رسم کن.
وقتی دو عنصر سطح مشابه به اشتباه بر روی هم مدل کردم به یک کشف رسیدم .آن قسمت همپوشانی ،شده بسیار سخت شده بود مانند همین عنصر سخت خودمان در نتیجه باید .مواظب بود که دو عنصر سطح به روی هم نیافتد از آن سو به نظر من کار درستی است که ضخامت عنصر سطح محل ستون را پنج برابر پی در نظر بگیریم. عنصر سخت در نمای 3D نمایش داده نمی شود.

ترسیم عناصر خطی

(Beam) در صورت وجود
در مدل سازی دالها بیشتر کاربرد دارد.

اختصاص خاک به عنصر سطحی

خاک را به بدنه اصلی پی نسبت می دهیم که بعلاوه های سبز بیایند!
Assign > Support Data > Soil Properties ….
لازم نیست که خاک را به عناصر سطحی سخت زیر ستون نسبت دهیم.

آزادسازی لبه ای

برای محل چاله آسانسور.
رجوع شود به باجی پروژه ها، صفحه ۶۶۱

هنگامی که دو لبه دو عنصر سطحی بر هم منطبق میشوند گیرداری کامل حاصـل مـی شـود. برای گیرداری ،کامل بر هم قرار گرفتن گره ها نیز نیاز نیست تنها نیاز است دو لبه از دو آلمان سطح در یک طول مختصری بر هم منطبق باشند.
واضح است که المانهای سطح اگر با هم هیچ ارتباطی نداشته باشند، هیچ ارتباطی ندارند!

بارگذاری عناصر نقطه ای

اگر مدل را از ETABS وارد نکرده،ایم در این مرحله بایستی بارها را خودمان دستی وارد کنیم. تنها نکته ای که لازم است معرفی اندازه «بار است که برای کنترل برش منگنه ای (پانچ) نیاز می شود.

بارگذاری عناصر سطحی

اگر بار کف سازی و زنده پارکینگ ،داشتیم، اختصاص می دهیم.
کف سازی در حد ۲۰۰ و پارکینگ ۵۰۰ کیلوگرم بر متر مربع.

ترسیم نوارهای طراحی

(Design Strip)
در لایه های A و B معرفی شود.
ابعاد و امتدادشان اصلاح شود.
میشود یکی را اصلاح کرد و کپی گرفت.
مدل کردن یا نکردن نوار طراحی هیچ تأثیری در نتایج تحلیل و در نتیجه در طراحی ندارد.
تمامی نوارها ستونی Column Strip هستند در دالها و پیهای گسترده نوار میانی نیز معرفی می شود. (باجی (۱۰۱)

نکته
می شود قبل از ترسیم نوار طراحی پی را یک بار Run کرد تنشهای خاک را مشاهده کرد. اگر نیاز به تغییر ابعاد پی بود اصلاح کرد آنگاه نوار طراحی را ترسیم نمود.
پس از رسم هر نوار طراحی مشاهده میکنیم که در Model Explorer یک چیز جدید اضافه میشه به نام CSA .
می توان به قسمت Set Display Option رفت و قابلیتهای نمایش گزینه های نوارهای طراحی را فعال یا غیر فعال کرد .
اگر بخواهیم هندسه نوار طراحی را اصلاح کنیم ابتدا انتخاب ش میکنیم. سپس:
و برای تنظیم پارامترهای طراحی به آدرس زیر میرویم
Edit > Add/Edit Design Strip > Edit Strip Width

و برای تنظیم پارامترهای طراحی به آدرس زیر می رویم:
Design > Slab Design Overwrites > Strip Based

توجه

با تغییر ضخامت پی لازم نیست نوار» «طراحی جدید معرفی شود.
برای توضیحات بیشتر در مورد چگونگی ترسم نوارهای طراحی شالودههای با ارتفاع (عمق) مختلف به پیوست مراجعه شود.
با تغییر عرض پی نوار» «طراحی دیگری معرفی شود.

نکته آموزنده

برنامه میلگردی را طراحی میکند که موازی نوار طراحی است البته برای برش را هم در نظر می گیرد. مثل تیر در برنامه ETABS . برش تیری توجه راجع به دیوار برشی دیوار برشی، دو جور نوار طراحی میخواهد طولی و عرضی مانند ستون تکی که در هر دو جهت باید میلگرد خمشی قرار داده شود البته در مورد میلگردهای عمود بر دیوار برشی در جهت کوتاه یا جهت عرضی معمولاً میلگرد حداقل آیین نامه ای حاکم خواهد بود.

تکنیکی برای اصلاح ترسیم

وقتی گره یکی از دو سمت نوار طراحی را انتخاب می کنیم میشود به منوی Edit و دستور Align Points/Lines/Edges… (Ctrl+Shift+M) را زد چنین چیزی باز می شود :

40 8

حالا اگر به جای گره خود نوار طراحی را انتخاب کنیم و همین دکمه را بزنیم، چنین چیزی باز می شود:
41 9

اما اگر بخواهیم واقعاً Extend انجام گیرد باید هم گره انتخاب شود هم خود نوار طراحی، هم لبـه عنصر سطحی در این صورت نوار طراحی تا لبه پی ادامه پیدا می کند (در ضمن چندتایی هـم مـی شـود. یعنی چند نقطه و چند لبه) میتوان چندتایی هم Extend یا Trim کرد.
دیگر قابلیت های این قسمت را هم می شود تحقیق کرد و آموخت.
Design > Design Preferences …

تنظیم آیین نامه طراحی

آیین نامه : 08 – AC1
پوشش خالص را mm 50 وارد میکنیم
دقت که این Clear Cover است. نه فاصله تا مرکز میلگرد طولی.

42 7

مبحث نهم فصل کیفیت بتن» قسمت پوشش بتنی روی میلگردها
جدول ۹-۶-۵ ، صفحه ۹۲
برای شرایط محیطی متوسط حداقل پوشش بتنی روی میلگردها در پی برابر cm 5 است. (برای زمانی که بتن مگر با بتن نظافت داشته باشیم).

تنظیم ترکیب های بار طراحی

ترکیبهای ضریبدار غیر خطی شده باید در قسمت مقاومت باشند!
یادآوری:
این ترکیب بارهای ضریبدار حالت بار ضریبداری هستند با ضریب یک که خود آن حالت بارها مرکباند از چند حالت بار ساده در یک جمع غیرخطی به تصویر زیر توجه شود:

43 7

تنظیم نوارهای طراحی

چون ترتیب قرارگیری سفره های میلگرد جهت X و Y ممکن است در اجرا تغییر کند، در جهت اطمینان پوشش بتن تا مرکز میلگردها برابر 80mm در نظر گرفته میشود یادت باشد این کاور است نه عمق موثر!
نوارهای طراحی A را انتخاب میکنیم میشود از منوی Select رفت.
Design > Slab Design Overwrites > Strip Based

44 7

هم پوشش بالا را میدهیم هم پوشش پایین را این بدان معناست که نوار طراحـی هـم بـرای لنگر منفی طراحی میکند هم برای لنگر مثبت نوارهای B را هم همینطو!

تنظیم – برش پانچ

فصل یک باجی اطلاعات بسیار کاملی در مورد برش پانچ Punch میدهد (طراحی اسکلت فلزی) یادت باشد:
یک بار تنظیم پارامترهای برش منگنه ای داریم. یک بار هم برش پانچ را کنترل میکنیم بعد از طراحی.
قبل از هر چیز باید خود برش پانچ را بلد بود.بهتر است به کتاب مستوفی نژاد نگاهی بیاندازیم جلد دوم. صفحه ۵۴۵
برش یک طرفه برای پیهای منفرد را که یادمان هست!
برش یک طرفه d از بر ستون است.
برش دو طرفه میتواند در همه حالتها اتفاق بیافد مانند گسترده و نواری دوطرفه» و غیره. برش ،دوطرفه یا از بر ستون است.
در ساختمانهای بتنی اندازه «بار» وارد برنامه می شود.
در ساختمانهای فلزی باید اندازه بار را معرفی کنیم تا بتواند برش منگنه ای را کنترل کند.
در سازه های فولادی اندازه صفحه ستون نشان دهنده سطح توزیع بار است.
سه نوع ستون داریم ستون میانی کناری و گوشه

در اسکلت فلزی:

ستون میانی مشکلی ندارد برنامه محیط برش منگنهای را برای ستونهای کناری» و «گوشه» بـد حساب میکند به عبارت دیگر در جهت اطمینان حساب می کند.
شاید چیزی حدود پنج درصد اما همین پنج درصد هم ممکن است کار ما را راه بیاندازد منظور از ستون کناری و گوشه این است که ستون در مرکز صفحه ستون قرار نگرفته باشد. نه که هر ستون گوشه ساختمانی ستون گوشه باشد اگر دور ساختمان باز باشد به احتمال زیاد همۀ ستون ها میانی حساب می آیند.
برنامه در محاسبه برش پارچ مرکز ستون و مرکز صفحه ستون را یکجا در نظر می گیرد. اما می شود کلکی زد که محاسبه را دقیق کرد. باید ابعاد صفحه ستون را بیشتر داد که محیط برش منگنه ای درست در بیاید باجی شکل صفحه (۱۱۱).

اختصاص اندازه بار (در اسکلت فولادی)

Assign > Load Data > Point Loads …

پنجره ای باز می شود.

45 6

46 5

و ابعاد ستون را در قسمت خودش وارد ساخت و باقی، صفر.
معرفی اندازه بارها برای بار مرده کافی است و برنامه به طور خودکار این اندازه را برای بارهای دیگر در
نظر می گیرد. (باجی، ۱۱۲)

تنظیم – اجزای محدود آزادی

تقسیم بندی اجزای محدود
پیش از شروع عملیات ،تحلیل باید تنظیمهای خاصی برای درجات آزادی و تقسیم بندی اجزای محدود انجام شود.
نکته
Run Automatic Slab Mesh Options
ابعاد تقسیم بندی اجزای محدود در حدود نصف ضخامت پی باشد خوب است. یک سوم یا یک چهارم هم دیدم تاثیرش آنقدرها نیست این بدان معناست که حتماً باید حداکثر بعد جزء محدود برابر نصف پی باشد. در جایی خواندم که حداکثر اندازه مش بندی نصف عرض باریکترین پی باشد. در عمل شاید این گفته درست باشد اما بهتر است نصف ضخامت ملاک عمل باشد.)

بهتر است حداکثر اندازه مش بندی طوری باشد که عرض نوار پی مضرب صحیحی از این عدد باشد.
پس از تحلیل دکمه 47 3 تقسیم بندی های اجزاء محدود را نشان نمیدهد باید تنشهای خاک یا دال را نمایش دهی تا مشخص شود.

تنظیم درجات آزادی

Run >Advanced Modeling Options

گزینه مدل دو بعدی Plate 2 را فعال می.کنیم در حالت کلی میتواند سه بعدی باشد. (باجی ،115)
48 3
نکته
فکر می کنم اگر این کار را نکنیم باید گره ها را در جهت حرکت x و y گیردار کنیم تحقیق شود؟؟؟
یک مقایسه در زیر آمده است.
حداکثر بعد 0.25m در مقابل حداکثر بعد 1.00m – تحلیل خطی

49 3

نتیجه

که بایستی حداکثر ابعاد را جدی گرفت!
در نتایج فشار خاک نیز همینطور است؛ آنجا هم اگر حداکثر ابعاد را محدود نکنیم، تنش ها را کمتر نشان می دهد. این در حالی است که برنامه تا آنجا که میتواند در نقاطی که نیاز است به صورت خودکار المانها را در پیرامون ستونها ریز می کند.

انجام تحلیل و طراحی

Run> Analysis & Design – F5
نکته
در طراحی پی باید ابتدا برش منگنه ای و فشار خاک کنترل شود.
ضخامت پی بر اساس کنترل برشی منگنه ای بدست میآید. ابعاد پی نیز بر اساس کنترل فشار خاک زیر پی بدست میآیند پس از تعیین ابعاد و ضخامت ،پی مساحت میلگرد مورد نیاز در پی محاسبه می شود.
اگر دیدی زمان تحلیل دارد زیاد طول میکشد یا تحلیل جلو نمیرود بدان که مشکل وجود دارد. ممکن است خاک را به آلمان سطحی اختصاص نداده باشی و یا سازه بیش از حد دچار بلندشدگی و یا واژگونی ناپایداری عجیب و غریب است. مثلاً یک پی منفرد را با ستونی که در حال کشش است مدل کن تحلیل ش تا ابد طول می کشد!
یک خوبی 12 SAFE اینه که با SLEEP کردن لپ تاپ عملیات تحلیل خراب نمیشه دوباره که لپ تاپ رو روشن کردی تحلیل ادامه پیدا میکنه و این خیلی خوبه مخصوصاً در تحلیلهایی که مثلاً نیم ساعت طول میکشه شایدم این خوبیه ویندوز هفت باشد.

کنترل فشار خاک

دکمه 50 4را میزنیم Show Reaction Forces و آنگاه گزینه Soil Pressure را انتخاب می کنیم برای پوش ترکیب بارهای فشار ،خاک دکمه Min را زده و نتیجه را مشاهده کنیم.
تنش مجاز خاک به عنوان مثال برابر است با:

51

نکته جالب

این عدد یعنی در هر متر مربع ،خاک مجازیم حدود ۱۵ تن بار حالت بدون ضریب داشته باشیم.
تنش خاک باید کمتر از این مقدار باشد اگر تنش زیر پی از تنش مجاز بیشتر بود، میبایستی ابعاد را افزایش دهیم. ممکن است آنقدر که پی ما گسترده شود! توصیه شده است که در این مورد به فکر صرفه جویی نباشیم!
نقاط پیرامونی پی در محدوده کوچکی ممکن است از حد تنش مجاز فراتر بروند. در این قسمتها تمرکز تنش وجود دارد و نبایستی معیار طراحی قرار گیرند چرا که مقداری جلوتر تنش به حد مجازش می رسد. تقریباً در تحلیل خطی با نمایش حداکثر تنش خاک میتوان بررسی کرد که آیا بلند شدگی داشتیم یا خیر. در سازه های بتنی و خصوصاً قابهای خمشی احتمال بلند شدن پی بسیار کم است. زیرا وزن سازه زیاد است. باجی پروژه، صفحه (۴۷۲)

کنترل برش پانچ – ستون بتنی

اینکه برنامه چه کار می کند و اساساً ماجرا ،چیست به صورت بسیار کامل و شیرین در کتاب آقای باجی آمده است. (فصل یک، صفحه ۱۱۸) برش یک طرفه پی یا دال هنگام طراحی میلگردهای طولی بر اساس نوارهای طراحی انجام میشود. برش دوطرفه به صورت مجزا کنترل می شود. (باجی ۱۱۸) برنامه SAFE قابلیت طراحی خاموت برشی را دارد اما این قابلیت برای دالها طراحی شده است.(باجی، صفحه (۱۲۷) نسبت نبایستی از یک بیشتر شود. برنامه خودش موقعیت ستونها را می فهمد اما ممکن است گاهی اشتباه کند. بهتر است قبل از تحلیل نوع گوشه ای لبه ای و یا مانی بودن ستون را به برنامه معرفی کنیم. بعد از تحلیل هم میشود این کار را کرد و نیاز به تحلیل مجدد نیست.

نکته

گاهی پیش می آید که امکان خرابی از نوع گسیختگی برش پانچ یا همان منگنه ای وجود ندارد. در اینگونه موارد، نسبتی نداریم یادمان باشد که ابعاد بار نقطه ای در اینجا تاثیر دارد.

نکته مهم

دو چیز در ضخامت پی مهم است یکی برش پانچ است. دومی اقتصاد. هرچه ضخامت پی کمتر باشد بازوی تحمل لنگر برای خمش کم می،شود در نتیجه میزان مصرف فولاد افزایش می یابد. برش پانچ را دست کم نگیریم. در بسیاری از طراحیها دیدم که فشار خاک تا نصف هم نیست. میلگرد بسیار کم نیاز است. اما برش پارچ بحرانی شده است… آن هم چه بحرانی در نتیجه جدی بگیریم.

برای نمایش نسبت تنش برش منگنه ای به تنش برشی مجاز دستور (F10)
Design > Show Punching Shear Design
بدون آنکه نتایج تحلیل را خراب کنیم میتوان به برنامه گفت:
Display Punching Shear Overwrites
در قسمت Location Type میتوان حالت صحیح را انتخاب کرد.
سپس دوباره دکمه Run را زد اما اینبار دیگر زیاد طول نمیکشد چرا که نتایج را خراب نکرده بودیم.برنامه در صورت استفاده از گزینه خودکار تمام حالتها را کنترل می کند و حالت بحرانی را بدست می آورد. اما گاهی قادر به تشخیص صحیح موقعیت نیست.
یه نمونه صفحه محاسبات برش پانچ

52 2

مروری برای فهم بیشتر

به فرض یک پی منفرد داریم اگر سطح پی خیلی بزرگ باشد میشود گفت که نیروی برشی پانچ برابر است با نیروی قائم .ستون. محل) (فکر اما اگر سطح پی کم باشد قسمتی از بار قائم ستون را، سطح زیر محیط پانچ تحمل می کند در نتیجه نیروی برشی کاهش مییابد و در نتیجه نسبت تنش کمتر میشود. از این جهت می شود گفت که سطح کوچک پی به نفع برش پانچ است. در ویرایش دوازدهم ،برنامه تنش فشاری خاک زیر پی در محدوده برش منگنه ای از نیروی برشی کاسته می شود. باجی، صفحه (۱۲۷)

نکته جالب

اگر امکان برش پانچ نباشد یعنی اگر دور صفحه ستون یا ابعاد پی ،بتنی اندازه 54و فاصله نداشته باشد، اساساً برش پانچ اتفاق نمیافتد. در این صورت در خروجی می نویسد: N/C
یادت باشد که منظور از d عمق موثر است و با ضخامت کلی پی اشتباه نشود. می شود از قسمت

53 3

جدول برش پانچ را مشاهده کرد چیزهای مختلفی می دهد. عدد حدودی یک ستون چهل در چهل بر روی شالوده به ارتفاع شصت سانتی متری، حدود ۲۵۰ تن بار مرده قائم ضریبدار می تواند تحمل کند.

درآمدی بر محیط برش پانچ

به تصویر زیر توجه شود:

55 2

می شود در این قسمت محیط را به خوبی وارد کرد.
و همچنین این تصویر

56 2
به نظر من اگر بگذاریم به دست SAFE خیلی از اوقات غلط پولوت در می آورد! باید خودمان دست به کار شویم و محیط برش پانچ را به او معرفی کنیم.

کنترل برش پانچ – دیوار برشی

برنامه به روش خودش و کتاب آقای مستوفی نژاد نیز به روش خودش مشخصات مقاطع را حساب می کنند. البته واضح است که در نهایت جوابها یکی است. یعنی نباید گفت که چرا برای مقاطع مستطیلی 0 = 123 است چون که ماجرایش فرق می کند با ممان اینرسی بیان شده در .کتاب در نرم افزار یک رابطهٔ کلی وجود دارد برای خمش دو محوره که قابل فهم است. در کتاب دکتر مستوفی ،نژاد روابطی به صورت ساده شده در جدول آمده است که ماجرایش با ماجرای روش حل نرم افزار کاملاً فرق می.کند (صفحه ۳۹۵ جلد دوم طراحی بتن)

چند یادآوری

تنش برشی بیشینه (Vut) و کمینه در یک جهتی که عمود باشد چنین است: مستوفی نژاد، جلد دوم، صفحه 391.

60 4

این رابطه بیان کننده انتقال قسمتی از لنگر نامتعادل که با عملکرد برشی منتقل می شود» است.
تنش مجاز برای برش منگنهای به صورت زیر محاسبه می شود :

61 4
برای اطلاع بیشتر به کتاب دکتر مستوفی ،نژاد جلد دوم صفحه ۵۴۷ مراجعه شود(یکی از اعداد در کتاب آقای مستوفی نژاد نادرست تایپ شده رابطه صحیح چنین است. (08 – ACI).

تصویر زیر از آیین نامه بتن آمریکا، سال ۲۰۰۸ میباشد که واحد آن Metric – SI با همان نیوتن میلی متر است.

63 4

واحد تصویر بالا نیوتن – میلی متر است.

تصویر زیر از اسناد و مدارک نرم افزار SAFE برگرفته شده است.

64 4

واحد روابط تصویر بالا پوند اینچ، ثانیه است.

برای تبدیل ،واحدها به فایل آموزشی مربوطه مراجعه شود. انتقال قسمتی از لنگر نامتعادل که با عملکرد برشی منتقل می شود: مراجعه شود به کتاب دکتر مستوفی ،نژاد جلد دوم، صفحه ۳۹۱).

که

65 4
در این رابطه b1 بعد مقطع بحرانی برش منگنه ای در جهت دهانه ای است که لنگرها برای آن محاسبه شده اند و b2 بعد مقطع بحرانی برش منگنه ای در جهت عمود بر b1 است.

66 4

67 4

68 4

طریقه کنترل برش منگنه ای

برنامه SAFE در حال حاضر قابلیت کنترل برش منگنهای زیر دیوارهای برشی را ندارد. امکان معادل سازی دیوارهای برشی با ستون وجود دارد در این صورت برنامه برش منگنهای زیر دیوارهای برشی را کنترل خواهد کرد ،باجی پروژه ها صفحه ۶۷۸.
کنترل دستی محاسبه (دستی برش منگنهای دیوار برشی یا) همان (ستون کار سختی نیست. و با یک نصف صفحه محاسبات به راحتی میتوان به جواب رسید. ضمناً، بین نتایج نرم افزار و محاسبات دستی هیچ تفاوتی وجود نخواهد داشت و به هر دو روش می توان برش پانچ را کنترل کرد و نتایج یکسان خواهند بود.

میلگردهای طولی و عرضی

میلگردهای طولی بر اساس لنگر خمشی نوارهای طراحی بدست می آیند. میلگرد برشی نیز مورد بررسی قرار می گیرند. (باجی، صفحه ۱۲۸)
دستور :

Display > Show Slab Design (Shift + F9)

یک جهت یا هر دو جهت
مثلاً در یک پی نواری؛ بین دوستون را در نظر میگیریم در این وسط فقط لنگر طولی داریم. دیگر عرضی نداریم! البته آرماتور حداقل در هر دو جهت باید قرار داد که مسلم است. اما در زیر یک ستون یا زیر دیوار برشی در هر دو سمت لنگر داریم در نتیجه در هر دو سمت بایستی به لنگر توجه کرد. مثلاً زیر یک ستون منفرد در هر دو جهت لنگر داریم.
هنگام تماشای میلگردهای نوارهای طراحی سمت چپ و پایین ،برنامه اطلاعات مفیدی می دهد.
مبحث نهم (۱۳۸۸) ۱-۵-۱۷-۹ در پی های منفرد گسترده و باسکولی (به جز تیرهای رابط) نسبت آرماتور به کار رفته در ناحیه کششی نباید کمتر از مقادیر ذکر شده در بندهای ۱۷۹-۸-۱ الی ۹-۱۷-۸-۴ باشد. (همان ۰/۰۰۲ خودمان در مورد تیرهای رابط پیهای باسکولی حداقل آرماتور باید بر اساس بند -۹-۱۱-۵-۲-۱ اختیار شود.
مبحث نهم (۱۳۸۸) ۲-۵-۱۷-۹ در پیهای نواری مقدار نسبت آرماتور در ناحیه کششی نباید کمتر از ۰/۰۰۲۵ اختیار شود، مگر آنکه آرماتور به کار رفته به اندازه یک سوم بیشتر از مقدار آرماتور تعیین شده در محاسبات باشد. در حالت اخیر این نسبت نمیتواند کمتر از ۰/۰۰۱۵ اختیار گردد (چنین چیزی اصلا در ACI نیست).محدودیت فولادهای طولی در پیها کتاب دکتر مستوفی نژاد، ج ۲، ص ۵۵۲.

آیین نامه ها حداقل فولاد خمشی در پیها و دالهای سازه ای را به حداقل فولاد افت و حرارت محدود می کنند AC1318 نسبت سطح مقطع فولاد افت و حرارت به سطح مقطع کل بتن را برابر با 0.002 برای میلگردهای آجدار با تنش تسلیم 300MPa و 350 ، و (برابر با 0.0018 برای میلگردهای آجدار با تنش تسلیم 420MPa) تعیین می.کند حداکثر فاصلهٔ میلگردهای خمشی در دالها و پیها به min3h, 500mm محدود می شود که ضخامت دال یا پی است.
لازم به ذکر است که اگر در یک راستای مشخص از دال یا پی لنگر خمشی وجود نداشته باشد، سطح مجموع میلگردهای بالا و پایین تعبیه شده در آن راستا نباید کمتر از فولاد افت و حرارت باشد؛ در این حالت حداکثر فاصله میلگردهای افت و حرارت به min00mm محدود می شود.
اگر خوب بند بالا را خوانده باشی به نظر من چیزی نیست که فروگذار شده باشد!
آیین نامه ایران
حداقل قطر آرماتور در شالوده ها 10mm فاصله محور تا محور میلگردها در شالوده ها به حداقل 100mm و حداکثر 35mm محدود می شود.
نکته مهم در مورد برنامه
هر سمتی که از یک مقدار کوچک نه صفر لنگر بیشتری داشته باشد برنامه میلگرد حداقل را برای او قرار میدهد علت این مقدار ،کوچک باز میگردد به «حداکثر بعد مش بندی با ریز شدن مش بندی این مسئله اهمیتش بسیار کم می شود.
به تصویر زیر نگاه کنیم:
70 4
تمام خطوط افقی میلگرد حداقل است و آن خطهای آبی رنگ در واقع نیاز به میلگرد را نشان می دهد(بدون در نظر گرفتن طول مهاری در بتن).

اگر بخواهیم که میلگرد حداقل خمشی را رعایت ،نکند شکل چنین است:

71 4

نگاهی به استاد برنامه:

72 3

به نظر من برنامه از ضریب 0.002 برای میلگردهای معرفی شده ما استفاده می کند. کار خوبی هم می کند.

حداقل میلگرد حرارت و جمع شدگی

نکته مهم برنامه تنها در یک سمت پایین یا بالای شالوده میلگرد حداقل را قرار می دهد. در هر مقطع در سمتی که لنگر خمشی بیشتری دارد.

نکته:
در پیها میلگرد حداقل خمشی آنطوری که در تیرها داشتیم و محاسباتی بود، مطرح نیست. یکی دیگر از منابع خوب جزوه ۴۰۰ صفحه ای آقای دکتر محمدرضا جعفری (سایت ایران سازه)است.
توضیح در مورد رعایت کردن میلگرد حداقل
وقتی میگوییم میلگرد حداقل یعنی اگر از این حد آرماتور کمتر شد میلگرد حداقل را میگذاریم. در مورد پی نواری آمریکا که گویا چیزی نگفته اما مبحث نهم مطالبی گفته می دانیم که در پی نواری تقریباً همیشه در یک مقطع هم لنگر مثبت داریم، هم منفی، مخصوصاً اگر قاب خمشی باشد که این امر مسلم است.
مرحله اول
مقادير

73 3
را محاسبه می کنیم.

  • تا اونجایی که بیش از ۰/۰۰۲۵ هست که هیچ خودش را می گذاریم.
  • بین ۰/۰۰۲۵ و ۰/۰۰۱۹ را مقدار ۰/۰۰۲۵ می گذاریم.
  • بین ۰/۰۰۱۹ و ۰/۰۰۱۱ مقدار 1.3 برابر آرماتور محاسباتی باید قرار گیرد.
  • کمتر از ۰/۰۰۱۱ مقدار ۰/۰۰۱۵ باید قرار بگیرد.

این شکل میلگردگذاری کار سختی است در نتیجه ساده سازی می کنیم.

  • دو مقدار ۰/۰۰۱۵ و ۰/۰۰۲۵ را محاسبه می کنیم.
  • همه جا را هم در بالا هم در پایین مقداری ۰/۰۰۱۵ میلگرد سراسری قرار می دهیم.
  • از مقطعی که نیاز به ۰/۰۰۱۵ دارد تا مقطعی که نیاز به ۰/۰۰۲۵ ،دارد مقدار ۰/۰۰۲۵ قرار می دهیم.

در این صورت:

  • مقدار کمی میلگرد از ۰/۰۰۱۱ تا ۰/۰۰۱۵ کمتر از مبحث نه قرار خواهد گرفت.
  • مقدار کمی میلگرد از ۰/۰۰۱۵ تا ۰/۰۰۱۹ بیشتر از مبحث نه قرار خواهد گرفت.

توضیحی در مورد میلگرد گذاری عمومی (سراسری)

74 3

گزینه اولش که none است و هیچ!
گزینه سوم بر اساس میلگردهایی است که مستقیماً رسم شده که حداقل در پی ها آنچنان کاربردی ندارد.

اما گزینه دوم

77
وقتی این قسمت را علامت دار میکنیم قسمت زیر آشکار می شود:

75 3

هدف این است که دریابیم برنامه چطور این میلگردها را قرار می دهد.
با مثالی ساده همه چیز مشخص می شود.
پی با مقطع مستطیل به عرض 1000mm و ارتفاع پی هر چقدر می خواهد باشد. از برنامه میخواهیم هر 190mm میلگرد 16 را برای ما قرار دهدو این عدد را در مساحت میلگرد 16 ضرب می کند:

78 2

و این مقدار مساحت میلگرد را در پی به عنوان میلگرد عمومی فرض می کند. نتیجه اینکه برنامه نمی آید جزء صحیح بگیرد. بنابراین اگر بخواهیم در پی به عرض یک متر 5 میلگرد 16 به صورت عمومی قرار دهیم، باید فاصله میلگردها را mm 200 وارد کنیم و این یعنی نبایستی پوشش بتن را از دو سمت کم کنیم.

حداقل فولاد برشی(یادآوری رابطه)

در همه اعضای خمشی بتن آرمه که در آنها 80باشد حداقل فولاد برشی از رابطه زیر تعیین می شود.
81
این رابطه برای مبحث نهم است.
مقدار حاصل از ACI عددی نزدیک به همین رابطه می شود.

مرور نتایج خروجی – نیروها

مروز نتایج خروجی – Deformed shaped
مرور نتایج خروجی – Show slab forces مرور نتایج خروجی – Show beam forces
مرور نتایج خروجی – Show strip forces
میتوان پوش را گرفت و به صورت دستی طراحی خمشی و برشی را کنترل کرد.
میتوان از Show Tables استفاده کرد و میتوان از نتایج پرینت هم گرفت.
پس از ،طراحی با کلیلک راست بر روی نوار طراحی اطلاعات خوبی نمایش داده می شود.

رسم خروجی های طراحی

خروجی های میلگرد را میتوانی به روشهای مختلف بدست آورد و نقشه را رسم نمود. خود برنامه نیز توان ترسیم نقشه پی را دارد. تحقیق شود؟؟؟ برنامه چطور نقشه خروجی میدهد دکمه (Shift + F5).

نکته
در خواندن نقشه با رسم آن اینطور است که:

82 2

این فلش یعنی از این سر فلش تا آن سر فلش باید آن میلگردی که بر او عمود هست و دایره هم دارد باید قرار بگیرد. نه اینکه جهت ،فلش جهت قرارگیری میلگرد باشد! در رسم دیوار برشی نیز مشابه این داریم .

تأثیر ضریب بستر خاک بر فشار خاک نشست و میلگرد (متن قدیمی)

هر چه خاک زیر شالوده دارای ضریب بستر بیشتر باشد نشست کمتر است و میزان برش هم کم تر. (مثل ضریب الاستیسیته عمل می کند.) من یک پی منفرد مربع دو متر و چهل در دو متر و چهل مدل .کردم بعد برش را دیدم هر چه میزان ضریب بستر خاک را بیشتر میکردم و در نتیجه نشست کم میشد میزان برش در بر ستون و در همه جا شد. راست میگوید علت اش را هم این میدانم که اگر میزان انعطاف پذیری خاک کم باشد نیرو در کل سطح پی پخش می شود و اگر نباشد تنها در زیر ستون به خاک منتقل می شود! نکته اینکه در زمینهای سست ضخامت پی را بهتر است بیشتر بگیریم. فرض کنید خاک زیر شالوده صلب باشد دیگر انحنایی نخواهیم داشت و کرنش و در نتیجه تنشی در پایین شالوده نخواهیم داشت. البته ممکن است که در بالای شالوده مقداری جمع شود. در نتیجه جای تعجب ندارد هنگامی که خاک سخت تر معرفی می شود خمش ،در، تقریبا زیر ستون کمتر می شود. نبایستی ضریب بستر خاک را زیاد گرفت چون خمش کم شده و میلگرد کم! نبایستی ضریب بستر خاک را کم گرفت چون انحنا زیاد و خمش زیاد و میلگرد زیاد بين 1.5 تا 2.5 می تواند بازی کند چون اطلاعات خاک ،ندارم، اظهار نظر نمی کنم.
مثال عددی :
یک پی منفرد دو و چهل در دو و ،چهل مثال کتاب را .رفتم بیست تا فی دوازده لازم داشت. ضریب بستر خاک را مقدار اندکی کم کردم دیدم که نرم اینبار نوزده تا فی دوازده میخواهد. سپس ضریب بستر خاک را بسیار کم ،دادم باز هم نوزده تا فی دوازده میخواست؟؟

نتیجه
این امر نشان می دهد که این حدود ضریب بستر خاک بحرانی ترین حالت است البته برای خمش و بر روی تنش واقعی زیر پی تأثیر میگذارد و باید ضریب بستر خاک واقعی باشد. آنگاه آمدم و ضریب بستر خاک را بالا ،دادم یعنی خاک به سمت صلب رفت و جلوی انحنا شالوده را گرفت و خمش کم شد و شد ده تا فی دوازده این امر یعنی که برای خمش پی خیلی خوب شد برای شالودههای روی پی (سخت)

در نهایت:

مروری بر پیهای منفرد مرتبط با شناژ

اول اینکه تا آنجا که ممکن است حتی برای ساختمانهای یک طبقه حتی یک انباری از این نوع پی استفاده نکنیم.

83 1

کلاف های رابط بین پیهای مجاور

بر اساس مبحث نهم از مقررات ملی ساختمان کلافهای رابط باید برای نیروی کششی معادل ده درصد بزرگترین نیروی محوری نهایی وارد به ستونهای طرفین خود طراحی شوند ابعاد کلاف رابط باید متناسب با ابعاد شالوده و حداقل ۳۰۰ میلی متر اختیار شود؛ به طوری که سطح فوقانی آن با پی یکسان باشد. تعداد میلگردهای طولی کلاف ها باید حداقل ۴ عدد و قطر آنها حداقل ۱۴ میلی متر باشد. این میلگردها باید توسط میلگردهای عرضی به قطر حداقل ۸ میلیمتر و با فواصل حداکثر ۲۵۰ میلی متر مهار شوند. میلگردهای طولی کلافها باید در شالودههای میانی ممتد ،باشند و در شالودههای کناری در بر ستون مهار شوند. سازه های بتن آرمه مستوفی ،نژاد جلد دوم، صفحه ۵۶۰).

قرارداد علامت در برنامه

قبل از شروع میدانیم که با زدن دکمه90 میتوان از کنار نیز به پی نگاه کرد.
به این تصویر نگاه کنیم.
91و همچنین به این عکس

92

با بررسی تصاویر بالا به این نتایج می رسیم.
در برنامه SAFE بالا، آسمان است! (+)

در برنامه SAFE لنگر مثبت یعنی که پایین در کشش باشد. (طبق قرارداد بالا) در برنامه SAFE لنگر مثبت در حالت پیش فرض در سمت کشش رسم می شود.

از بالا که نگاه میکنیم پایین و ،راست یعنی زیر پی بالا و چپ یعنی روی پی.

در منوی Option یک گزینه هست به نام Moment Diagrams on Tension Side در حالت معمولی این تیک زده است.

وقتی میخواهیم نیرو نوار طراحی را نگاه کنیم میزنیم Max یعنی نیروی داخلی مثبت برای لنگر یعنی پایین در (کشش و Min هم یعنی نیروی داخلی منفی منظور کم و بیش نیست. منظور علامت است!نگاهی به این تصویر بیاندازیم بد نیست.

93

یادمان هست که برنامه های CSI همه پرسپولیسی هستند یعنی قرمز محور یک و اصلی است. در نتیجه تنش S11 میتواند همان تنشی باشد که ما بیشتر دنبال آن هستیم.

نوار طراحی چطور کار می کند؟

برای اینکه ببینیم نوار طراحی چطور کار می کند و در طراحی چطور به ما کمک می کند، بایستی با مثال آموخت:
94
باید توجه کرد که برای تحقیق این مسئله حتماً نیاز است که مش بندی آلمان سطح بسیار ریز باشد. در این نمونه حداکثر بعد جزء محدود برابر ۱۰ سانتیمتر معرفی شده است. یک یادآوری کوچک یک مقطع داریم که مقطع یک لنگری دارد و طراحی فولاد یعنی اینکه ببینیم چقدر میلگرد لازم داریم که زحمت کشش مقطع را بر دوش بکشد. با استفاده از دستور95 و گزینه Show Values on Diagram شکل زیر را تولید می کنیم.

97

در نمونه سمت چپ یک نوار طراحی داریم که از وسط رد شده در نمونه سمت راست؛ دو نوار طراحی داریم که با هر کدام نصف عرض پی را پوشش می دهند.با دقت در اعداد به دلپذیری مشاهده می شود که جمع حداکثر لنگرهای سمت راست برابر لنگر بیشینه سمت چپ است. نتیجه اینکه در پی نیروی داخلی داریم. نوار طراحی میآید و جمع می کند نیروهای داخلی را در عرضی که به آن معرفی کردیم.
باید توجه کرد که در توزیع میلگرد خمشی پایین ،پی وسطها لنگر بیشتر است و گوشه ها لنگر کمتر. بنابراین بهتر است میلگردها در وسط متراکمتر از پهلوها .باشد به طور مثال میتوان همین پی منفرد را با یک نوار ستونی میانی و دو نوار کناری در پهلوها طراحی کرد تا دقت طراحی و در واقع دقت توزیع میلگرد افزایش یافت این کار برای یک پی منفرد کوچک چندان لازم نیست اما برای پی گسترده حتماً بایستی صورت بگیرد.
در مثال دیگری دو پی مشابه را بررسی میکنیم که البته در نمونه سمت راستی، پی از دو قسمت تشکیل شده است (در تصویر مشخص است).

98

نتیجه

نوار طراحی می فهمد که پی زیرش چیست و ضخامتش را می فهمد و برایش مهم نیست که پیها یکی باشند یا خیر کاری که نوار» طراحی می کند میآید و نیروی داخلی کل اجزاء محدود را در راستای مورد نظر جمع می کند.

مثال دیگر:

99

توضیح اینکه دو پی سمت راست از هم جدا هستند اما نوار طراحی سمت راستی هر دو را شامل می شود.
نتیجه
اینکه نوار طراحی میآید و تمام لنگرهایی که در محدوده ی خودش است را جمع میزند. و حتی نیاز ندارد آلمانهای سطحی به یکدیگر متصل باشند.

تاثیر تغییر ضخامت پی پر لنگر آن

جایی پیش میآید که برای جواب دادن برش پانچ نیاز می شود که ضخامت در قسمتهایی افزایش یابد. و یا جایی پیش میآید که برای افزایش بازوی لنگر میلگردهای خمشی به کار رفته، لازم است آنجاها که لنگر خیلی زیاد است عمق مقطع بیشتر از اطراف باشد و یا طور دیگر بگوییم جایی ضخامت پی بیش از حد زیاد است برای اقتصادی تر شدن پی لازم می شود که ضخامت پی متغیر باشد. دو پی را در نظر بگیریم:

100
در نمونه سمت چپ ضخامت پی ۵۰۰ میلی متر است. در نمونه سمت راست دو ضخامت داریم: ضخامت قسمت چپ برابر ۵۰۰ میلی متر و ضخامت قسمت سمت راست برابر ۱۰۰۰ میلی متر است. (به شکل توجه شود.

تغییر مکان قائم

101

می خواهیم ببینیم چه تأثیری بر لنگر «نوار طراحی» می گذارد.

می بینیم که تقریباً ناچیزا.
نتیجه
تغییر ضخامت پی تأثیر چندانی بر لنگر این پی نداشت (در این مثال).
البته در پی های عمیق تر و عریض تر متصل به ستون و احیاناً دیوار برشی این تفاوت لنگر بیشتر به چشم می آید.

 تاثیر تغییر ضخامت پی بر نوار طراحی

به سه نمونه پایین توجه شود:
در دو نمونه زیر ضخامت سمت راست پی دو برابر ضخامت سمت چپ است. (۱۰۰ و ۵۰)
103
توضیح در مورد نمونه ها:

نمونه چپ که معمولی .است نمونه وسط با راست هیچ فرقی نمیکنند جز اینکه در نمونه وسط از یک نوار طراحی» استفاده شده است در حالیکه در نمونه سمت راست با تغییر ضخامت پی، «نوار طراحی نیز فرق کرده به بیان دیگر در نمونه سمت راست دو نوار طراحی» به کار رفته است.
104
سپس به میلگردهای طراحی شده نگاه میکنیم می بینیم برای حالتی که تغییر ضخامت در مسیر یک «نوار طراحی» حادث شده در مقایسه با حالتی که برای هر ،ضخامت یک نوار» «طراحی مجزا مدل شده است هیچ تفاوتی در نیروی داخلی و در نتیجه در طراحی مشاهده نشد.
نکته
در این مثال با دو برابر شدن ضخامت ،پی میزان میلگرد طراحی شده نیز به نیم نزدیک شد. که این امر از پیش نیز کاملاً قابل پیش بینی بود!

نتیجه اینکه با تغییر ضخامت ،پی لازم نیست نوار طراحی دیگری مدل شود. اما این نکته پا بر جاست که بهتر است با تغییر عرض پی نوار» طراحی» نوینی مدل گردد.

مروری بر میلگرد حداقل حرارت و جمع شدگی

مثال یک نمونه پی منفرد که خود برنامه میسازد را تولید می کنیم و بار مرده ۱۰۰۰ کیلونیوتن مرده از بالا و ۹۹۹ کیلونیوتن زنده از پایین به عنصر نقطه ای اختصاص می دهیم. پس از تحلیل مشاهده میکنیم که برنامه SAFE تنها در پایین شالوده میلگرد حداقل را قرار داده است. این بار بار زنده را که از پایین وارد میشد برابر ۱۰۰۱ کیلونیوتن وارد میکنیم پس از تحلیل مشاهده می کنیم که برنامه تنها در بالای شالوده میلگرد حداقل خمشی را قرار داده است.

105
نتیجه

برنامه تنها در یک سمت میلگرد حداقل را قرار میدهد در سمتی که لنگر خمشی بیشتر است.
Impose Minimum Reinforcing و در جهت دیگر میلگرد محاسبه شده را قرار میدهد که میتواند در قسمتهایی از میلگرد حداقل نیز بیشتر باشد.
تفسیر:
آیین نامه بیان کرده که میلگرد حداقل پی همان میلگرد افت و حرارت است. در تیرها علت قرار دادن میلگرد حداقل خمشی بدین قرار بود؛به خاطر اینکه مبادا مقاومت نهایی مقطع از لنگر ترک خوردگی آن کمتر باشد و تیر بلافاصله پس از ترک خوردگی گسیخته شود میلگرد حداقل خمشی در تیر قرار داده میشد که در واقع میلگردها نقش کششی داشتند مستوفی،نژاد، جلد اول، ص ۱۷۲؛رجوع شود به مبحث نهم ۱۳۸۸ – صفحه ۲۹۲ الی ۲۹۳ .

 نمونه محاسبه دستی برش منگنه ای پی دیوار برشی

محاسبه برش منگنه ای دو مرحله دارد:
یک – استخراج نیروها از برنامه ETABS
دو ـ محاسبه دستی با استفاده از روابط طراحی

طریقه استخراج نیرو از ETABS

نیروهای لازم جهت کنترل برش پانچ یک نیروی محوری به همراه صفر یک و یا دو لنگر خمشی می باشد. هنگامی که تعدادی دیوار و یا ستون با همدیگر یک Pier تشکیل میدهند، در هنگام خروجی می شود به صورت کلی خروجی گرفت. از میان ترکیب بارها ترکیب بارهای رنگی بیشترین اثر را تولید می کنند:

106

107

علت این امر نیز مشخص است؛ چون در ترکیب بارهای رنگی بالا هم بار ثقلی داریم هم نیروی زلزله که تولید لنگر خمشی بیشتری می کند.
ابتدا در نرم افزار ETABS یکی از المانهای دیوار و یا ستون PIER مورد نظر را انتخاب کرده و در قسمت
Display > Table …

در قسمت:
Analysis > Wall Output > Wall Forces > Pier Forces
108

و در قسمت:

109
سه بار DEAD و LIVE و ( EX یا EY) انتخاب گردد.
دقت
جهت دیوار مورد نظر با جهتی که EX یا EY را انتخاب می کنیم باید یکسان باشد. میتوان چنین خروجی ای را بدست آورد. واحد عکس نیوتن – میلی متر است.
البته!
این با صرفنظر کردن از لنگر خارج از صفحه .است چه عالی می شود که سیستم مقاوم جانبی جهت عمود نیز شامل دیوار برشی باشد؛در نتیجه دو سری ترکیب بار را کنترل می کنیم (البته همه را باید کنترل کنیم).
111
برای حالت اول: مقادیر bottom مورد نظر است.
112بدون در نظر گرفتن لنگر خمشی.

برای حالت دوم
بار ثقلی را از قسمت

113
و لنگر را از قسمت

114
استخراج می شوند. اینجا به بعدش مانند این است که یک ستون داریم با این چند ترکیب بار.

محاسبه دستی با استفاده از روابط طراحی
توضیح با شکل به همراه مثال در کتاب باجی آورده شده است. (صفحه ۶۷۸)

نکته
در اینجا دیوار برشی 1 شکل که شامل المانهای مرزی نیز می شود را به صورت مستطیلی به طول کل دیوار برشی و به عرض المانهای لبهای» در نظر می گیریم.
115
در مورد عرض مستطیل فرض شده خط چین میتوان در جهت اطمینان ضخامت جان را در نظر گرفت اما شاید بهتر باشد با قضاوت مهندسی مقداری بزرگ تر را در نظر بگیریم در شکل، ضخامت جان 150mm است و ضخامت فرض شده 200mm می باشد.
روند کار
تنش ناشی از نیروی برشی نیروی محوری قائم + تنش برشی ناشی از آن قسمتی از لنگر نامتعادل که با عملکرد برشی انتقال پیدا می کند را بدست می آوریم. آنگاه ظرفیت برشی بتن (تنش) را محاسبه می کنیم تقسیم می کنیم !ابتدا تنش وارده را محاسبه میکنیم سپس تنش برشی ظرفیت بتن را بدست خواهیم آورد.
نکته

برش دو طرفه باید در فاصلهٔ d/2 از بر تکیه گاه کنترل شود.
شروع می کنیم به محاسبه:
به تصویر زیر نگاه کنیم.

116

117

118

119

می شود برنامۀ برش «پانچ را در Excel نوشت و از آن استفاده کرد و دیگران نوشته اند. با این حال بهتر است با دست کنترل .شود چون(گاهی دیوار برشی گوشه است و یا U یا T شکل است که لازم است با قضاوت مهندسی حالتهای شکست و خرابی را حدس زد و از تنشهای بحرانی فاصله گرفت).

مقایسه نتایج دستی با SAFE

میتوان با استفاده از برنامه SAFE نیز برش پانچ را کنترل کرد
نکته جالب و مفید در مدل سازی رایانه ای
سوال: تحلیل دستی ممکن است ده درصد نسبت تنش را بیشتر نشان دهد. چرا؟
جواب: در عمل، قسمتی از بار ستونها را مساحت داخلی محدوده برش منگنهای تحمل می کند و در عمل قسمتی از بار اعمال ،شده در برش منگنهای شرکت نداشته و مستقیماً در زیر ستون به زمین منتقل
می شود. مثلاً در مورد همین مثال اگر از انتقال بار از سطح زیر محدوده برش پانچ صرفنظر نکنیم، نسبت تنش برشی پانچ 0.34 خواهد بود که ۱۰ درصد کمتر .است از اینرو این شکل محاسبه برش پانچ» در جهت اطمینان خواهد بود.
در مثال های بسیار عالی کتاب دکتر مستوفی ،نژاد این اثر کاهش نیروی برشی اعمال شده است.
نکته در مدل سازی رایانه ای
در نتیجه اگر بخواهیم نتایج دستی را با نرم افزار بدست آوریم، لازم است پی زیر دیوار ابعادی برای ده متر در ده متر داشته باشد. نتایج همین مثال بالا به وسیله نرم افزار :

120

با دقت در تنش برشی بیشینه و ظرفیت برشی بتن و نسبت تنش به این نتیجه می رسیم که نتایج محاسبات دستی با رایانه ای یکسان است.

 انتقال داده از SAP به SAFE

این مطلب قدیمی .است و ممکن است ناقص باشد. چه می خواهیم بکنیم؟
می دانیم که SAP2000 نتایج تحلیل را مثل بچه آدم به SAFE انتقال نمیدهد! مثلاً آنجا که دهانه مهاربندی داریم فقط بار گره پایین ستون را انتقال میدهد و عکس العمل مهاربند را بیخیال می شود. در نتیجه می خواهیم با کلک رشتی فایل قابل فهم برای SAFE را ایجاد کنیم روال به این ترتیب است: در ابتدا از SAP خروجی میگیریم، سپس دستکاریش میکنیم و همین دیگه مراحل در جلوتر مفصل توضیح داده شده است.

چند نکته:
در این کار به نرم افزار Excel نیاز می باشد.
یادت باشد که داریم از SAP به SAFE انتقال می دهیم نه از ETABS به SAFE که اگر ETABS بود کار راحت تر بود.

مراحل

نرم افزار SAP را باز می کنیم.
سازه را تحلیل می کنیم.

خروجی میگیریم از این مسیر می رویم :File > Export > SAFE.F2K
تراز را صفر معرفی می کنیم.

121

بازهای زیر را تیک می زنیم:

DEAD وLIVE و Exو Ey
122
فایل تولید شده را باز میکنیم با استفاده از نرم افزار Notepad .
همه را کپی می کنیم داخل Excel دکمه مربعی که پایین چیزهای paste شده آمده است را Use Text Import Wizard را میزنیم بعد( دکمه tab را میزنیم و در میزنیم و عبارت منتهای امر که اعداد خانه خانه می شوند.)
Display > Show Tables ….
اینجوری

123

و البته در قسمت :

124

فقط یک نوع بار را انتخاب می کنیم یکی از اینها را:

DEAD وLIVE و Exو Ey
کار سختی نیست کوه رو که نمیخواییم بذاریم رو دوشمون که !! یا اینکه ماه رو بیاریم تو خونه و اینکه دکمه OK را می زنیم .
در قسمت
File > Export All Tables … > To Excel
قبل از هر چیز بگم که اینجا باید به مقدار آدم یه چیزایی بلد باشه البته نه خیلی . یه موقع نباید ترسید. بذار بریم جلو.
تا اینجا دو تا فایل Excel داریم.
باید نیروهای عکس العمل سازه را آورد و در فایل خروجی گرفته شده ریخت. همین. باید ستونهای مربوط هر کدام را کپی کرد و در فایل خروجی گرفته شده چسباند. همین.
مثلاً اینها همان است
F1 = FX
F2 = FY
F3 = FG
برای بار مرده به بار برای زنده هم یه بار و هر کدام برای خودش یک کار دیگر هم باید بکنیم نام بارها را تغییر دهیم.
مثلا نوشته: Dead Above و زیادی نوشته باید جایگزین کنیم.
کنترل H را می زنیم این برای Replace است. در یک کادر Above را می نویسیم. حتی آندرلای را. حواس ها جمع بعد در جعبه ای که باید چیز مورد نظر ما جایگزین شود هیچ چیز نمی نویسیم باید خالی باشد این یعنی که در واقع آن عبارت را از سراسر متن پاک می کند. دکمه Replace All را می زنیم و یک کار کوچک دیگر یه چیزی حدود هفت هشت خط را باید پاک کنیم خطوط تکراری را چون از اول Dead داشتیم و حالا یکی دیگر هم اضافه ،شد تکراریها را پاک میکنیم که خدای نکرده گیر ندهد. در انتها تمام داده های Excel را انتخاب میکنیم و در همان فایل f . می چسبانیم و save کنیم .نرم افزار SAFE را باز میکنیم و مسیر زیر را می رویم.

نرم افزار همیار محاسب

  • طراحی تیرچه ، طراحی کرمیت ، طراحی سقف کامپوزیت
  • طراحی دال پله
  • محاسبه فشار خاک و طراحی دیوار حایل
  • کنترل فولاد ستون و دیوار بتن آرمه در حالت قاب با شکل پذیری متوسط و ویژه ، طراحی خاموت حداقل ویژه
  • محاسبه طول مهار و وصله میلگرد ، طول قلابهای استاندارد و  ابعاد مجاز ستون
  • طراحی شمع
  • کنترل پانچ در فونداسیون مطابق
  • محاسبه و کنترل ضرایب سختی تیردال ها و دالهای مجووف ( ضریب آلفا )
mohaseb s c