Free Web Hosting Provider - Web Hosting - E-commerce - High Speed Internet - Free Web Page
Search the Web

صفحه اصلی | بازگشت | تازه های عمران و معماری | پروژه بازار | گالری عکس | از هر دری سخنی | پیوندها | خاطرات خدمت | درباره من و سایتم | ارتباط با من

 

کاربرد کامپیوتر در عمران

 

معرفي پروژه           بارگذاري          اطلاعات ورودي پروژه         خروجي پروژه ( آناليز سازه )          منابع

معرفي پروژه :

این پروژه به عنوان پروژه درس اختیاری کاربرد کامپیوتر در عمران در اسفند ماه 1382 زیر نظر استاد محترم آقای دکتر مردشتی و توسط خودم انجام گردیده است . و در آن يک ساختمان چهار طبقه فولادي داراي کاربري تجاري توسط برنامه کامپيوتري  ETABS ver 8.03 تحليل مي شود ، مشخصات هندسي پلان ساختمان ( بجز طبقه چهارم) ، در شکل (1) نشان داده شده است. محل واقع شدن ساختمان شهر تبريز مي باشد .

ساختمان داراي چهار طبقه بوده که ، ارتفاع طبقات به ترتيب از کف 5/4 ،5/3 ، 2/3 و 2/3 مي باشد .

   ( شکل 1)        ( شکل 2 )

سيستمهاي باربر:

براي انتقال بار ثقلي از کفها به تيرها از سيستم دال بتني استفاده شده است با توجه به دهانه هاي موجود در سازه از دال بتني دوطرفه استفاده شده است .

سيستم باربر جانبي اين سازه در اطراف آن قاب مهار بندي همگرا ( نوع x و 8  شکل) مي باشد. تمام تيرها بصورت مفصلي به ستونها وصل شده اند و تنها بار ثقلي را منتقل مي کنند اتصال تمام اعضاء ( تيروبادبند) به ستونها به صورت مفصلي در نظر گرفته مي شود .

 

مصالح مصرفي :

با توجه به اينکه اسکلت سازه ي پروژه ي حاضر فلزي مي باشد به مشخصات مصالح فولادي اسکلت نياز داريم . اما سقف اين سازه ، بتني است بنابراين جهت انجام محاسبات وزن و سختي سقفها به مشخصات مصالح بتني نيز نياز داريم . به اين نکته توجه کنيد که نيازي به مشخصات طراحي مصالح بتني وجود ندارد .

 

جدول(1): مشخصات مصالح پروژه

خصوصيت فولاد

خصوصيت بتن

795 kg/m^3

جرم واحد حجم،M

245 kg/m^3

جرم واحد حجم،M

7800 kgf/m^3

وزن واحد حجم، W

2400 kgf/m^3

وزن واحد حجم، W

2.06E6 kgf/cm^2

مدول الا ستيسيته، Es

2.18E5 kgf/cm^2

مدول الا ستيسيته، Ec

0.3

ضريب پواسون،υ

0.2

ضريب پواسون،υ

2400 kgf/cm^2

تنش تسليم فولادو fy

210 kgf/cm^2

مقاومت فشاري بتن،fc

3600 kgf/cm^2

مقاومت نهائي فولادي ، fu

3000 kgf/cm^2

مقاومت تسليم ميلگرد طولي و fy

 

 

3000 kgf/cm^2

مقاومت تسليم خاموت و fys

 

آيين نامه هاي مورد استفاده :

در اين پروژه جهت بارگذاري ثقلي و جانبي از آيين نامه هاي زير استفاده خواهيم کرد :

-        بارگذاري ثقلي : آيين نامه ي 519 ايران

-        بارگذاري جانبي شامل :

                    بارزلزله طبق آيين نامه ي 2800 ايران مي باشد

                    بارباد طبق آيين نامه ي 519 ايران مي باشد

تذکر : البته ضوابط لرزه اي آيين نامه ي UBC  را در طراحي فولادي لحاظ خواهيم کرد . ضوابط لرزه اي آيين نامه ي 2800 مشابه ضوابط لرزه اي آيين نامه ي UBC  مي باشند .

 

مقاطع تير، ستون و باد بند :

در طراحي اعضاي فولادي مي توان يک ليست از مقاطع براي تيرها ، ستونها و بادبندها تهيه کرد .

برنامه ي ETABS قادر است از اين ليستها بهترين مقطع را براي هر عضو انتخاب کند . در واقع در سازه هاي فولادي ETABS مستقيما" قادر است اعضا را طراحي کند و براي هر عضو بهترين مقطع را انتخاب کند . بنابراين کافي است تنها ليستي از مقاطع را براي تيرها ، ستونها و باد بندها ايجاد کنيم . در اين پروژه مقاطع اوليه ي ستو نها از نوع دوبل wx  و مقاطع تيرها از مقاطع wx در نظر گرفته مي شوند . که همگي مقاطع از ليست پروفيلهاي برنامه انتخاب خواهند شد .


توجه :
قبل از اینکه وارد جزئیات پروژه شویم لازم است فایل اجرایی آن را که در برنامه ETABS VER 8.03 قابل اجرا می باشد را دریافت نمائید ، لازم بذکر است تمامی مراحل و جزئیات پروژه در این فایل به اجرا در آمده است .

دریافت فایل اجرایی  (274 کیلوبایت)

 

بارگذاري :

بارگذاري را در دو بخش ثقلي و جانبي انجام مي دهيم . بار گذاري ثقلي بر مبناي آيين نامه 519 انجام مي شود و بار گذاري جانبي بر مبناي آيين نامه هاي 2800 و 519 انجام خواهد شد .

 

بارگذاري ثقلي :

جزييات سقف دال بتني طبقات و بام در شکل (3) نشان داده شده است . و مشخصات ديوارهاي داخلي پارتيشنها و ديوارهاي جانبي نيز در ادامي بيان خواهد شد . به جاي استفاده از وزن ديوار هاي داخلي ، از سربار معادل تيغه ها که برابر170 کيلوگرم بر متر مربع است استفاده مي شود .


شکل (3) جزييات اجراي سقفها

 

آسفالت

.03*2200=66

دال بتني

.2*2400=480

اندود گچي

.02*1300=26

مجموع

572~570

کاشي

.03*2100=63

دال بتني

.2*2400=480

اندود گچي

.02*1300=26

مجموع

570~569

 

جدول (2) جزييات اجراي سقفها

 

بار مرده طبقات : 570 +170=740           

بار مرده بام:   570 kg/m^2               

 

بار ديوارها:

ضخامت ديوارهاي جانبي (خارجي) .35m آجري

ضخامت ديوارهاي داخلي  .2m آجري

           بارديوار جانبي                           .35*850=297.5~300 kg/m^2

           بار تيغه .2*850=170 kg/m^2                                                 

برنامه ي ETABS قادر است وزن سقف دال بتني را محاسبه کند (به جهت مدل کردن سقف ) بنابراين کافي است تنها بار کف سازي را به عنوان بار سطحي به برنامه معرفي شود:

وزن دال بتني به صورت زير بدست مي ايد :

0.2*240=480KG/m^2

بار مرده ي سطحي که بايد به کفهاي ساده اي اعمال شود به صورت زير بدست مي ايد :

740-480=260KG/m^2   بارسطحي طبقات

              570-480=90KG/m^2بارسطحي بام

 

بار زنده ي ساختمان تجاري با توجه به آيين نامه ي519 ايران برابر 500 کيلوگرم برمتر مربع است و بار زنده ي بام نيز برابر 150 کيلوگرم بر متر مربع خواهد بود. و بارزنده ي قسمت راهروها نيز 500 کيلوگرم بر مترمربع مي باشد . که از ترکيب بار زنده ي قسمت تجاري و راهرو بار زنده ي طبقات بدست مي ايد:

.36*500+.64*500=500

 

 

بارمرده

بارزنده

طبقات

260

500

بام

90

150

 

جدول (3) خلاصه بارگذاري ثقلي(بارهايي که بايد برسطح اعمال شوند)

 

بار برف:

بار برف در اين پروژه با توجه به واقع شدن ساختمان در شهر تبريز به طريق زير محاسبه مي شود ، که البته چون مقدار بدست آمده برابر بار زنده ي بام مي باشد ، با توجه به ترکيب بارها يکي از اين دو در ساختمان لحاظ خواهد شد .

بارمبنا:

  Ps=150kgf/m^2

α<15 => Cs=1

Pr=Cs*Ps=1*150=150 kgf/m^

 

بار باد:

بار باد نيز به طريق زير محاسبه مي شود:

سرعت مبناV=110 km/h                                                                        

فشار مبناq=60.5 kgf/m^2                                                                     

Ce=1.6(z/10)^.24=1.9

Cq=1.4

P=Ce.Cq.q=1.9*1.4*60.5=160.93

F=P.A=160.93*13*14.4=30126 kgf/m^2

که البته چون مقدار بدست آمده کمتر از بار ناشي از زلزله  مي باشد ، با توجه به ترکيب بارها ، بار بيشتر (زلزله)  در ساختمان لحاظ خواهد شد .

 

بار مخزن آب:

که بار وزن سيال محاسبه شده ، وبه صورت يک بار زنده ي گسترده  بر سازه اعمال مي شود (بر تير هاي زير آن ) :

W= γ.v =(3*1.5*4*1000)/(3*4)=1500 kg/m

 

بارگذاري زلزله :

بارجانبي زلزله بايد بين تراز طبقات توزيع شود . ابتدا وزن طبقات محاسبه مي شود  سپس ضريب زلزله محاسبه مي شود با ضرب کردن ضريب زلزله در وزن طبقات برش پايه بدست مي ايد . در نهايت برش پايه حاصل بين ترازهاي طبقات توزيع مي شود . در برنامه ي ETABS عمليات محاسبه ي وزن بطور خود کار انجام مي شود . توزيع بار زلزله نيز بطور خودکار بين طبقات انجام مي شود . در اين مرحله کافي است ضريب زلزله هر جهت از سازه را محاسبه کنيم . با توجه به يکسان بودن سيستم دو طرف ساختمان کافيست عمليات محاسبه ضريب زلزله يک بار انجام شود.

در بر آورد ضريب زلزله به صورت زير عمل مي کنيم :

خطرزلزله خيزي متوسط                                                               A=0.35

ساختمان با اهميت متوسط                                                                     I=1

زمين تيپIII                                                                                T.=0.7

پريود سازه                                                          T=0.05H^3/4=0.3696

ضريب بازتاب                            B=2.5(T./T.)^2/3=3.83>2.5 => B=2.5

بنابراين  ضريب زلزله بصورت زير بدست مي ايد :

C=ABI/R=0.1458

 

نوع تحليل انجام شده :

در تحليل سازه هايي که بر اساس روش تنش مجاز آيين نامه طراحي مي شوند نيازي به ضريب افزايش لنگر با تحليل P-DELTA وجود ندارد . و کافي است تنها يک تحليل استاتيکي عادي انجام شود .

 

مدل کامپيوتري :

مهندس طراح بايد پلان معماري ساختمان را با انجام ستون گذاري مناسب به يک مدل محاسباتي تبديل کند . در اين مدل نحوه ي اتصال تيرها به ستونها و تيرها به تيرهاي ديگر مشخص مي شود همچنين فرض مي شود که تيرهاي ساختمان زيرتراز طبقه واقع شده اند .

 

ساخت مدل :

ساخت مدل پروژه ي حاضررا به ترتيب در مراحل زير دنبال کرده ايم :

bullet

        معرفي خطوط شبکه و تراز طبقات

bullet

        تعريف مشخصات پروژه

bullet

        ترسيم اعضاي ساختمان

bullet

        اختصاص مشخصات به اعضاي ساختمان

bullet

        اختصاص بارگذاري اعضاي ساختمان

bullet

        تحليل مدل

در ادامه ، داده ها(ورودي) ، تحليل مدل و نتايج آن ارائه خواهد شد.


ورودي (اطلاعات پروژه) :

اين قسمت شامل موارد مختلفي مي شد که در صورت انتخاب همه ي آنها حجم زيادي از صفحات پروژه را به خود اختصاص مي داد ،که به همين دليل تنها به ارائه ي قسمتهاي اصلي و ضروري ورودي پرداخته شده است که البته همه ي اطلاعات در ديسکت ضميمه موجود مي باشد . در ذيل به معرفي قسمتهاي ورودي پرداخته شده است .

1- در قسمت STORY ارتفاع هر طبقه و همچنين تراز هر طبقه از سطح زمين را ذکر کرده است .

2- در قسمت MATERIAL مواد استفاده شده در ساختمان و جنس آنها و خصوصيات هر کدام را بيان نموده است.

3- در قسمت بعد نيز بارهاي استاتيکي که براي برنامه تعريف شده اند نشان داده شده و همچنين نوع آنها و اينکه از کدام آيين نامه پيروي مي کنند نيز بيان شده است.

4- در قسمت COMBOINATIONS ترکيب بارها و ضرايب مربوطه با توجه به آيين نامه ي UBC ( همانند آيين نامه ي 2800 ) ذکر شده است .

5- در قسمت بعد خصوصيات عناصر نقطه اي موجود در سازه معرفي شده است و در ادامه به خصوصيات عناصر خطي در طبقات مختلف پرداخته شده و آنها را معرفي نموده و مشخصه ي آنها را نشان داده است همچنين ستون ، تير و يا بادبند بودن آنها را نيز مشخص کرده و مقاطع استفاده شده را نيز معرفي نموده است .

6- در قسمتهاي بعد نيز خصوصيات اعضا به تکنيک بيان شده و اينکه چه خصوصياتي به آنها نسبت داده شد ه است .

7- آخرين قسمت نيز به بررسي خصوصيات عناصر سطحي در طبقات اختصاص داده شده که تا پايان ادامه يافته است

دريافت فايل ورودي

 

خروجي (آناليز سازه):

خروجي برنامه ي ETABS که شامل آناليز سازه مي باشد موارد زير را شامل مي شود:

1-    در قسمت اول خروجي ،به معرفي ترکيب بارها و ضرايب آنها و همچنين نوع آنها که کاربر به برنامه معرفي نموده ،اختصاص يافته که شامل بارهاي مرده و زنده و زلزله و باد مي باشد .

2-    در قسمت بعد و با عنوان Displace ment حداکثر و حداقل جابجايي هاي نقاط در طبقات مختلف ساختمان ،تحت اثر نيروهاي وارده را مشخص نموده است .

3-    در قسمت Drift نيز به معرفي نقاط با ماکزيمم جابجايي پرداخته و آنها را مشخص نموده است .

4-    در قسمت بعد نيز نيروهاي Max  و Min که به نقاط ،در هر طبقه وارد ميشود نشان داده شده است .

5-    نيروهاي حداقل و حداکثر فشاري ، برشي ، کششي و گشتاور وارده به ستونها (Column) ، تيرها (Beam) و باد بند ها (Brace) با واحد kgf/m ،در قسمت انتهايي براي اعضاي مختلف در طبقات اول تا چهارم به تفکيک مشخص شده و در واقع نتيجه ي نهايي آناليز محسوب مي شود .

البته ميتوان علاوه بر نيروهاي حداقل و حداکثر در اعضاي مختلف ، نيروي وارده به آنها را تحت ترکيبات مختلف بار گذاري نيز مشاهده نمود .

 دريافت فايل خروجي

 

منابع :

1-  اشرف حبيب الله – برخورداري محمد علي و... ، " تحليل و طراحي سازه ها ي ساختماني مرجع جامع نرم افزار 2000  ( ويرايش دوم ) " ، دانشگاه هرمزگان ، 1382

2-  دفتر تدوين و ترويج مقررات ملي ساختمان ، " مبحث ششم : بارهاي وارد بر ساختمان " ، محک ، 1380

3-  طاحوني شاپور ، " طراحي سازه هاي فولادي " ، انتشارات دهخدا ، 1379 .

قبلی بازگشت بعدی

لطفا پیشنهادها و مطالب خود را به این آدرس ارسال نمائید : E-mail: webmaster@sadaghat.8m.com ?

تمام حقوق برای سایت sadaghat.8m.com محفوظ است