نکات تکمیلی طراحی ساختمان های بتنی از دیدگاه قالب بندی- قسمت2

۱۸ آبان ۱۳۹۷
(رای شما: 0)
بروز شده در۱۳۹۷/۸/۱۹
در مطلب قبل برخی از تکنیک های طراحی و قاب بندی اعضا افقی ساختمان های بتن مسلح بیان شد. در این مطلب به ادامه این شرح این تکنیک ها پرداخته و همچنین تکنیک های طراحی و قاب بندی اعضا عمودی نیز تشریح می شود.

در مطلب قبل برخی از تکنیک های طراحی و قاب بندی اعضا افقی ساختمان های بتن مسلح بیان شد. در این مطلب به ادامه این شرح این تکنیک ها پرداخته و همچنین تکنیک های طراحی و قاب بندی اعضا عمودی نیز تشریح می شود.

4.3 سیستم های تیر و دال :

استاندارد سازی و تکرار هنگام استفاده از این سیستم نسبتا گران دارای اهمیت ویژه ای است. سازگاری در عمق(ارتفاع) در الویت اول قرار دارد؛ تیر های عریض و تخت نسبت به تیر های کم عرض و عمیق از لحاظ اقتصادی به صرفه تر هستند. در قسمت A شکل 6 سیستمی مشاهده می شود که هدف سازه ای یکسانی را نسبت به تیر عمیق نشان داده شده در شکل B اغنا کرده و دارای هزینه کمتری است. در صورتی که استفاده از تیر های عمیق ضرورت داشته باشد(شکل 7)، می بایست به گونه ای طراحی شوند که بتوان از الوار هایی با ابعاد اسمی استفاده کرد. سازگاری در عرض دارای الویت بعدی از نقطه نظر اقتصادی پس از عمق قرار می گیرد. سیستم های مدول تیرچه مثالی از استاندارد سازی و تکرار برای ساخت تیر و دال محسوب می شوند. 

انواع تیر های بتنیشکل6- تیرهای نواری و نازک. تیر نواری سکشن َA از تیر نازک و عمیق سکشن B اقتصادی تر است. 

تیر عمیق بتنیشکل7- ابعاد قالب بندی پیشنهادی برای تیر های عمیق

4.4 ماهیچه های تیر: 

هنگامی که ماهیچه های تیر مورد نیاز است، استاندارد سازی ابعاد مسئله ای مهم به شمار می رود. همان طور که در شکل 8 نشان داده شده است، استاندارد سازی ابعادی x، y و z اجازه می دهد تا در صورت نیاز عرض ستون بدون نیز به ساخت قالب های جدید، تغییر کند.

ماهیچه های تیرشکل8- ماهیچه های تیر a-پلان(نما) b-سکشن(مقطع)

4.5 تیر های محیطی(تیر های کناری یا پیشانی):

تیر های تخت که دارای عرض یکسانی با کف هستند،  هزینه کمتری نسبت به تیر های عمیق را تحمیل می کنند. دقت شود که هر چقدر تیر عمیق تر و باریک تر باشد، هزینه ساخت آن بیشتر است. مضاف آن که، تیر های محیطی عمیق، استفاده از سیستم های قالب لغزان را محدود می کند. قالب بندی ستونی که یک تیر محیطی عمیق و باریک بر آن تکیه دارد کاملا گران است.(شکل 9 قسمت c)

در شکل 9 قسمت A یک راه حل کاملا اقتصادی دیده می شود. در صورتی که تیر های عمیق برای طراحی قاب خمشی یا قاب لوله‌ای مورد نیاز باشد، عرض تیر یکسان با عرض ستون منجر به حذف فصل مشترک تیر/ستون خیلی گران می شود. به طور مشابه دیوار های دست انداز که به عنوان تیر طراحی می شوند دارای هزینه قالب بندی کمتری نسبت به تیر های عمیق زیر دال می باشد. به مقطع B شکل 9 دقت شود. پیشنهادات دیگر برای قاب بندی کف ها و دیوار ها در شکل 10نشان داده شده است.

قالب بندی تیر های محیطیشکل9- قالب بندی تیر های محیطی. قاب بندی نازک و عمیق تیر های محیطی در ستون ها منجر به قالب بندی گران تری می شود.

 قالب بندیشکل 13- پیشنهاداتی برای قاب بندی اقتصادی. a- استفاده از واحد های موضعی موجود b- تراز(زیرین) سقف در یک تراز نگاه داشته شود. c- پله(گام) دیوار ها مطابق با شکل انجام شود.

5. تدابیر طراحی اعضا عمودی 

هزینه قالب بندی المان های سازه ای عمودی همچون دیوار ها، ستون ها و هسته های آسانسور و پلکان عموما نسبت به قالب بندی اعضا افقی کمتر است. تنها در ساختمان های بسیار بلند، مولفه های عمودی ثقلی و لرزه ای دارای هزینه بیشتری سیستم های قاب بندی کف هستند. دیوار ها به عنوان بهترین نماینده در ترکیبی از چندین کاربرد سازه ای در یک المان واحد محسوب می شوند. به طور مثال، حفاظ کشی در برابر آتش برای شفت های پلکان و آسانسور، ستون ها برای تکیه گاه های عمودی و مهاربندی افقی برای بار های جانبی می تواند در یک دیوار ترکیب شود. 

نواحی هسته برای آسانسور ها و پلکان در صورتی که ملاحظات اقتصادی قالب بندی در نظر گرفته نشود، کاملا گران خواهد بود. در یک حالت حدی، هسته تنها نیازمند نیروی کار بیشتری از سایر قسمت های کف می باشد. اقتصاد قالب بندی در اینجا بر مبنای یک استراتژی ساده حاصل می شود: تا جایی که امکان دارد از ایجاد پیچیدگی در پیکر بندی هسته کاهش داد.

در صورتی که طراحی مطابق با اصول زیر باشد، هسته دارای هزینه ساخت کمتری خواهد بود:

-    شکل متقارن، راست خط و بدون زوایای تند باشد.
-    تعداد بازشو های کف حداقل باشد.
-    باز شو های کف و دیوار دارای اندازه و محل ثابت در  هسته باشد.
-    الگوی قاب بندی هسته برای دیوار ها وکف ها تا آن جا که ممکن است در طبقات تکرار شود.

گزینه استفاده از سیستم های قالب بندی کف با بازدهی بالا همچون قالب های لغزان ممکن است توسط طراحی های ستون های خاص جلوگیری شود. بنابراین، استراتژی ستون ها دارای اثرات جدی نه تنها بر روی هزینه ستون هاست، بلکه بر روی تمامی هزینه و بازدهی قالب ها موثر است. برای افزایش بازدهی 4 جنبه طراحی ستون به شرح زیر دارای اهمیت بالایی است:

1.    اندازه ستون- هر چقدر که تغییرات اندازه ستون ها کمتر باشد، هزینه قالب بندی ستون ها کمتر است. برای جبران افزایش بار، افزایش مقاومت بتن و یا ارماتور ها بر افزایش اندازه ستون ها اهمیت بیشتری دارد. در صورت استفاده از قالب های دستی سنتی (handset) افزایش یک راستا در آن واحد دارای بازدهی بیشتری است و برای قالب های پیوسته(ابر قالب ها) (gang forms) افزایش هر دو راستا دارای بازدهی بیشتری است.

2.    راستای ستون- ستون هایی که از راستای تعیین شده خارج می شوند، در محل اشتراک خود با قاب بندی افقی منجر به وجود شکاف عمده در قالب بندی می شوند. 

3.    چهارچوب ستون- استفاده از الگوی یکنواخت و متقارن ستون استفاده از سیستم های با بازدهی بالا را همچون قالب های لغزان(قالب های پرنده) و یا ابر قالب ها را برای سیستم سازه ای  ممکن می سازد. در صورتی که از موقعیت پراکنده و نامنظمی برای ستون ها استفاده شود استفاده از از این سیستم های با بازدهی اقتصادی بالا ناممکن می شود. حتی در سیستم های قالب دستی سنتی نیز انتخاب ستون های یکنواخت منجر به شتاب قابل ملاحظه ای در عملیات ساخت می شود. 

4.    فصول مشترک ستون/کف- سر ستون ها (کتیبه ها)به ویژه در حالتی که مخروطی باشند نیازمند نیروی کار و مصالح بیشتری است. بهترین روش اجتناب از آن ها توسط به کارگیری ارماتور برشی و یا استاد ریل ها (stud rails)در درون دال است. در صورتی که این مسئله امکان پذیر نباشد، قاب های آویز مستطیلی با آویزی معادل با ابعاد الوار قرار گرفته در بالای ستون ها دستاورد یکسان سازه ای مشابه با سرستون ها را با هزینه بسیار کمتری دارند.

5.    ضخامت دیوار- هنگام طراحی دیوار می بایست ارزیابی و صحت سنجی کاملی انجام پذیرد. دلایل استفاده از ضخامت ثابت دیوار شامل استفاده مکرر از قالب های استاندارد، طول خاموت و آهن آلات می شود. اگر چه در ساختمان های بلند دلایلی از جمله تراکم و انباشتگی بارهای ثقلی برای تغییر ضخامت دیوار وجود دارد. بنابراین هنگامی که ضخامت دیوار تغییر می کند گام ها فزاینده 5 سانتی متری و 10 سانتی متری دارای بیشترین بازده هستند. مضاف آن که، گام ها می بایست تنها بر روی وجوه هسته های آسانسور و پلکان طراحی شود.

6. دپارتمان سازه سامانه کارگشا

مطلب مورد تایید انجمن (ICC(International building code می باشد.

برای بهره مندی از خدمات محاسبات طراحی سازه در موارد ذیل ، در خواست خود را در لینک مشاوره فنی و مهندسی سازه ثبت نمایید.

  •   مشاوره، طراحی، سبک سازی و کنترل محاسبات طراحی اسکلت فولادی، بتنی و فنداسیون. 
  •  مشاوره و طراحی سقف‌های کامپوزیت عرشه فولادی، دال های بتنی و سقف پس کشیده.
  •  مشاوره و محاسبات نرم افزارهای المان محدودی و برنامه نویسی مباحث پژوهشی و صنعتی سازه و زلزله.

 

user photo

امیر فکور

دیدگاه ها

اولین نفری باشید که نظر خود را ثبت می کند…