دال بتنی چیست و چگونه طراحی می شود؟

دال بتنی‌ یک عضو سازه‌ای در ساختمان‌های امروزی است. دال‌های‌ بتنی‌، معمولاً دارای ضخامتی بین ۱۰ تا ۵۰ سانتی‌متر بوده و عمدتاً در سقف طبقات به کار برده می‌شوند. از دال‌های نازک‌تر نیز به عنوان سنگ‌فرش استفاده می‌شود.

در بسیاری از ساختمان‌های مسکونی و صنعتی، هنگام ساختن طبقه هم‌کف، از پی ‌یا خاک زیر ساختمان، به عنوان تکیه‌گاه برای دال‌های بتنی ضخیم استفاده می‌شود. در ساختمان‌های بلند مرتبه و آسمان‌ خراش‌ها نیز با قرار دادن دال‌های بتنی پیش‌ ساخته‌ کم‌ ضخامت، در بین قاب‌های فولادی، سقف هر یک از طبقات را درست می‌کنند.

طراحی دال بتنی

برای افزایش نسبت مقاومت به وزن دال‌ها، تعدادی روش طراحی وجود دارد. در همهٔ این طرح‌ها، سطح بالایی دال به صورت مسطح و صاف بوده و سطح پایینی نیز به حالت‌های زیر ساخته می‌شوند.

• موج‌دار که برای ساختن آن معمولاً بتن را در یک سینی فولادی موج‌دار می‌ریزند. در این نوع از دال، مقاومت و خمش در مقابل وزن خود دال مقدار مناسبی دارد. دال موج‌دار را در جهت کوتاه و از سمتی به سمت دیگر استفاده می‌کنند.
• دال دندانه‌ای (یک‌طرفه) که مقاومت قابل توجهی در یک جهت دارد.
• دال کلوچه‌ای (دوطرفه) که در هر دو جهت، دارای مقاومت بالایی است.

انواع سقف دال بتنی

‌به هر نوع بتن مسلح با شبکه بندی ‌میلگرد‌ها، ‌دال گفته می‌شود. مثلاً فنداسیون گسترده (رادیه ژنرال) ‌ یا ‌بتن‌ریزی بر روی دیگر انواع سقف‌ها هم دال گفته می‌شوند، ولی سقف دال بتنی مشخصا دارای انواع زیر است.

‌دال‌ تخت

که در آن تیر اجرا نمی‌شود و ستون‌ها و دیوارهای برشی مستقیماً از طریق دال بتنی بهم متصل می‌شوند. سقف‌های کوبیاکس و یوبوت نیز از این نوع دال محسوب می‌شوند.‌ استفاده از نوع سقف‌ها به علت صلبیت کمتری که نسبت به تیر دال‌ها دارند محدودیت‌هایی دارد‌.

تیر دال

در این نوع سقف تیرهای اصلی نیز اجرا می‌شوند هر چند این نوع دال معمولاً از انواع سقف‌های کامپوزیت و یا تیرچه بلوک سنگین‌تر است ولی به لحاظ سازه‌ای و صلبیت یکی از بهترین انواع سقف‌ها است.

دال مجوف‌ بتنی

نوعی تیر دال است که در آن تیرهایی به صورت عمود بر هم در هر چشمه اجرا میشود. این نوع دال دارای صلبیت بیشتری نسبت به تیر دال‌ها است و در آن برای دهانه‌های بزرگتری می‌توان استفاده کرد.

‌دال بتنی ‌پیش ‌تنیده و ‌پس ‌کشیده‌

این نوع سقف که بیشتر در غرب ایالات متحده از آن استفاده شده، از انواع جدید سقف‌ها در کشورمان است. این نوع سقف از لحاظ عملکرد سازه‌ای و صلبیت یکی از بهترین انواع سقف‌ها است و با آنکه از لحاظ ضخامت و وزن نسبت به دیگر سقف‌ها نازکتر و سبکتر است از آن برای دهانه‌های بسیار بزرگ استفاده شده است.

منبع:

عمران سافت

علت ران نشدن ایتبس

اگر شما هم مانند من زمانی که با ایتبس کار می کنید با ارور هایی مواجه می شوید که اجازه کار کردن به شما نمی دهد حتما همین الان با من باشید.

در این مقاله می خواهم در مورد سه ارور در ایتبس صحبت کنم.

گیر کردن آنالیز روی تحلیل P-Delta

• در این مورد عمدتا یک بار غیر واقعی به سازه وارد شده است مثلا روی سقف ها بار با واحد اشتباه وارد شده است. مثلا به جای 500 kg/m² مقدار 500 kg/cm² وارد شده است که مقدار زیادی است و 10000 برابر است و نرم افزار نمی تواند تحلیل پی دلتا را ادامه دهد.
  میتوان از منوی Display menu-Load Assigns مقدار بارهای وارد شده به بخشهای مختلف سازه را مشاهده کرده و اصلاح نمود.
• برای این خطا گاهی ممکن است خطایی در مدل سازی مثلا مش بندی المان های خطی و سطحی وجود باشد یا بخشی از سازه ناپایدار باشد ، مثلا اتصال تیر طره مفصلی باشد، در این موارد بهتر است با حذف و اصلاح المان هایی که امکان خطا در آنها وجود دارد تحلیل را هر بار انجام داد تا خطای دقیق مشخص شود.

خطاهای شامل Unstable (این خطا به ناپایداری سازه مرتبط است)

در این موارد باید دید کدام اعضا به درستی مدل نشده اند و اتصال آن به بخش های دیگر سازه دچار مشکل است. برای این کار می توان در بخش Display-Deformed Shape تغییرشکل های سازه را مشاهده کرده و اگر عضوی تغییر شکل غیر معقول داشت اتصال آن را بررسی و اصلاح کرد.

خطای ناپایداری در ایتبس

در آنالیز خطایی دیده نمی شود اما تغییر مکان طبقات آن تحت بارهای جانبی صفر است:

امکان دارد در هنگام گیردار کردن یا اختصاص شرایط مفصلی به پای ستون ها، گزینه All Story یا Similar Story فعال بوده باشد و همه گره های مشابه در طبقات نیز گیردار شده باشد. برای رفع این مشکل باید گره های مورد نظر در طبقات را انتخاب کرده و از مسیر Assign-joints-Restraints همه تیک های مربوط به گیرداری را برداشت.

منبع:

سبزسازه

کاربرد ورق های کف ستون در ساختمان های فولادی

ورق های کف ستون یکی از حساس ترین بخش های تشکیل دهنده سازه فولادی در محل اتصال ستون فلزی آن به پی ساختمان می باشد. چرا که در این نقاط کلیه بارهای وارده بر سازه، پس از جمع شدن در کف ها، تیرها و نهایتا ستون ها، از طریق ورق های کف ستون به فونداسیون منتقل می شوند. به دلیل چنین حساسیتی و همچنین با توجه به اهمیت زیاد ستون در سازه فلزی لازم است دقت بسیاری در طرح و اجرای اتصال پای ستون ها بعمل آید.

چگونگی رفتار ورق کف ستون

هدف از طراحی اتصال پای ستون، تامین اجزا و وسایل اتصال، به نحوی است که کلیه بارهای موجود در ستون، بتوانند با اطمینان کافی به پی منتقل شوند. در انتقال نیروی ستون به خاک، ورق کف ستون و فونداسیون به عنوان دو عضو رابط، وظیفه کاهش مرحله ای سطح تنش را برعهده دارند. ورق های کف ستون، ضمن انتقال بارهای ستون به پی، تنش موجود در ستون ها را تا حد قابل قبول تنش مجاز پی، کاهش می دهند. فونداسیون نیز به نوبه خود، این تنش را کاهش می دهد که در محل تماس پی با خاک، مقدار ان از تنش مجاز خاک فراتر نرود.

نحوه اجرای ورق کف ستون

اجرای ورق کف ستون، معمولا به یکی از این دو صورت انجام می گیرد:

1. ستون و ورق کف ستون در محل کارگاه ساخت، توسط جوش نفوذی کاملا به هم متصل می شوند. سپس مجموعه ستون و ورق زیر آن از طریق میل مهار هایی(بولت ها) که قبلا در پی کار گذاشته شده و از سطح پی بیرون آمده اند به پی متصل می شوند. این نحوه اجرا برای ساختمان هایی که دارای تعداد زیادی ستون سبک هستند مناسب و متداول است.
2. ستون و ورق کف ستون بطور جداگانه نصب می شوند. در این حالت ابتدا ورق کف ستون در تراز مناسب قرار می گیرد، سپس توسط نبشی های نگه دارنده یا ورق های اتصال به کف ستون متصل می شود. این روش، در عمل بدلیل سهولت اجرا کاربرد بیشتری دارد.

نکات مهم اجرایی در نصب ورق های کف ستون

برای اجرای ورق کف ستون، رعایت نکات زیر توصیه می شود:

• ورق کف ستون باید توسط میل مهارهایی(بولت ها) که در بتن کارگذاشته شده است در جای خود ثابت و تنظیم شود. برای اتصال این ورق به پی، دست کم چهار عدد میل مهار در چهارگوشه ورق لازم است.
• قطر میل مهار ها معمولا ۲۰ میلی متر در نظر گرفته می شود.
• تنظیم ورق های کف ستون، معمولا توسط مهره هایی که در سر میل مهارها بسته می شوند انجام می گیرد
• طول رزوه و یا دنده شده انتهای بولت ها یا همان میل مهارها، بسته به نوع ورق کف ستون و بزرگی نیروها، معمولا بین ۱۰ تا ۱۵ سانتی متر در نظر گرفته می شود.
• طول میل مهارها باید به اندازه ای باشد که مقاومت، پیوستگی و مهار لازم در بتن را داشته باشند.
• برای تماس کامل ستون با ورق کف ستون، بهتر است سطح ستون در محل اتصال آن به وسیله برش دقیق و سنگ زدن کاملا صاف و گونیا شود.
• چنانچه فاصله بین ورق کف ستون و پی توسط گروت و یا ملات ماسه سیمان نرم، پر و کاملا صاف شود، لزومی به مسطح کردن ورق کف ستون نیست.

منبع:

آهن باکس

نکات بارگذاری راه پله

یکی از مشکلاتی که دانشجویان و مهندسین با آن به مشکل بر می خورند  فرموله کردن مسائل ساده است. یکی از این مسائل بارگذاری ثقلی است. مثلا برای وزن بلوک و تعداد آن ها از فرمول هایی استفاده میکنند که باعث می شود مسائل سخت به نظر برسند هرچند که این فرمولها در ظاهر پیچیده هستند ولی گاهی اوقات مشکل ساز نیز می شوند که با تغییر شرایط استفاده از آن فرمول سخت می شود (بخاطر عدم درک صحیح از فرمول). 

یکی از مشکلاتی که دانشجویان و مهندسین با آن برخورد می کنند بارگذاری راه پله است.

پله از عنصرهای افقی و مایل تشکیل شده است. 

1- وزن یک گام پله را محاسبه کنید.

2- از تقسیم طول خالص سنگ پله (آکس تا آکس پیشانی پله) تقسیم بر یک متر تعداد در یک متر به دست می آید.

دقت کنید که واحدها یکسان باشند .

3- از ضرب تعداد پله در یک متر در وزن هر پله وزن پله ها در یک متر به دست می آید.

4- وزن یک متر طول از شمشیری را محاسبه کنید. 

5- وزن یک متر طول از شمشیری را تقسیم بر کسینوس بتا (که بتا زاویه شمشیری با افق است) میکنیم تا بار به بار در راستای افق تبدیل شود. (یعنی شمشیری مورب را به یک سطح افقی تبدیل میکنیم).

6- حاصل مراحل 3 و 5  را با هم جمع کنید.

7- این بارها برای یک متر طول با عرضی برابر با عرض شمشیری محاسبه شده است. پس ما دو شمشیری در هر پله داریم و باید بار حاصل از مرحله 6 را در 2  ضرب کنیم.

8- چونکه این بارها برای یک متر طول هستند پس حاصل مرحله 7 را در طول راه پله ضرب میکنیم(طول اتاق پله).

9- وزن حاصل از مرحله 8 را بر مساحت اتاق پله تقسیم میکنیم تا بار بر حسب کیلوگرم بر متر مربع به دست بیاید.

الان میتوانیم به راحتی این بار را بین 2 تیر نیم طبقه و طبقه میتوانیم توزیع کنیم که به نسبت مساوی سهم دارند.

سهم هر تیر برابر است با: بار ×طول بین 2تیر راه پله÷2

امیدوارم مفید باشد.

منبع:

مهندسی عمران

بررسی جزئیات سقف یوبوت

سقف یوبوت یکی از سقف های رایج در ایران است که با قالب های یوبوت درست می شود. خب چرا به همان شیوه‌های همیشگی سقف‌ها را نسازیم؟ چه شیوه‌های دیگری برای ساخت سقف خانه وجود دارد؟ شیوه اجرا کردن سقف یوبوت چگونه است و این طرح چه مزایا و معایبی دارد؟

چرا سقف یوبوت؟

وقتی می‌خواهند برای یک ساختمان سقف بسازند گزینه‌های متعددی پیش روی پیمان‌کار و مهندس طراح ساختمان وجود دارد که با توجه به کاربرد ساختمان و بودجه یکی از آن‌ها را انتخاب می‌کند. رایج‌ترین نوع سقف که احتمالا آن را در بسیاری از خانه‌های نیمه‌کاره دیده‌اید سقف تیرچه بلوک است. اجزای تشکیل دهنده این سقف تیرچه، بلوک پرکننده، بتن، آرماتور حرراتی و آرماتور تقویتی برش (اوتکا) هستند. در این میان دوجزء اول یعنی تیرچه و بلوک پرکننده اجزای منحصر به فرد این نوع سقف محسوب می‌شوند. پس می‌توانید تصور کنید که این نوع سقف بسیار سنگین است و اجرای آن می‌تواند چقدر سخت باشد.

 

اما سقفی که می‌خواهیم با آن بیشتر آشنا شویم سقف یوبوت است که از نوع سقف دال – بتنی است. سقف دال – بتنی گونه‌ای از سقف است که وزن بسیار زیادی دارد، سرعت اجرایش هم کم است و هزینه‌ی بیشتری هم دارد بنابراین کمتر استفاده می‌شود. با این وجود برخی از مهندسین طراح اعتقاد بیشتری به این سقف دارند و درطراحی‌های خود از این سقف استفاده می‌کنند. در برخی ساختمان‌ها که قرار است اماکن مهمی شوند، مثل ساختمان‌های واقع در در نیروگاه‌ها یا مراکز صنعتی بزرگ از سیستم سقف دال بتنی استفاده می‌شود. اجزای تشکیل دهنده این سقف آرماتور و بتن است. سقف یوبوت هم یک شیوه برای بهتر اجرا کردن سقف دال ـ. بتنی است به گونه‌ای که معایب آن کمتر شود.

 

سقف یوبوت چیست؟

سقف یوبوت یک سیستم سازه‌ای از نوع دال بتنی دو طرفه مجوف (توخالی) است، در این نوع سازه بین میلگرد‌های بالا و پایین نوعی بلوک تو خالی از جنس پلی پروپیلن که یوبوت نامیده می‌شود به جای بتن میان سقف استفاده می‌شود. یعنی ابتدا این بلوک‌های خالی را می‌چینند بعد دورش را بتن‌ریزی می‌کنند به گونه‌ای که بتن سطح این بلوک‌ها را بپوشاند و به این ترتیب یک سطح صاف ایجاد شود. این مدل بلوک‌ها توسط مهندسان ایتالیایی در اواخر قرن بیستم میلادی ساخته شد. آن‌ها مشغول تحقیق روی انواع دال‌های بتنی بودند و برای بهینه‌سازی مصرف بتن و میلگرد، مقاومت در برابر زلزله، استفاده جهت دهانه‌های بلند و همچنین کاهش مصرف آرماتور و بتن بلوک‌های یوبوت را ساختند.

 

 

مزیت‌های استفاده از سقف یوبوت

همانطور که گفتیم این بلوک‌ها ابتدا جاگذاری می‌شوند بعد دور آن‌ها بتن ریخته می‌شود. با این کار چند اتفاق مثبت می‌افتد:

• اولا مصرف بتن بسیار کاهش می‌یابد و هزینه‌ها کمتر می‌شود.

• دوما وزن سقف کمتر می‌شود. همین وزن کم آزادی عمل بسیاری به پیمان‌کار می‌دهد. مثلا می‌توان ابتکار بیشتری در طراحی، جاگذاری و ابعاد ستون‌های ساختمان می‌توان به خرج داد و حتی طرح ستون‌ها نامنظم را اجرایی کرد. یا اینکه می‌توان دهانه و کنسول‌های بزرگ را به راحتی پیاده کرد. اصلا خود سقف یوبوت موجب کاهش ابعاد، تعداد و تنوع ستون‌ها خواهد شد.

 

 

• با استفاده از سقف یوبوت دیگر نیازی به اجرای دال تخت یا تیر‌ها نخواهید داشت. این دلیل به علاوه دلایل قبلی که ذکر شد باعث می‌شود این سقف‌ها هنگام زلزله بسیار ایمن باشند. به طور کل سقف یوبوت با توزیع نیرو‌ها به صورت متقارن و مساوی در جای جای دال سقف موجب بالا رفتن مقاومت آن هم می‌شود بنابراین به سادگی فرو نمی‌ریزد.

• این سقف‌ها از نظر عایق‌بندی صوتی و لرزشی از بقیه سقف‌ها و سازه‌های مشابه بهتر هستند. حتی در برابر آتش‌سوزی هم مقاومت خوبی دارند.

• خاطرتان هست گفتیم سرعت اجرای سقف‌های دال بتنی کم است؟ خب با استفاده از سقف یوبوت این ایراد هم برطرف شده است.

 

 

• بلوک‌های پلاستیکی یوبوت از پلاستیک بازیافتی ساخته می‌شوند و همین مساله به کاهش هزینه تولید آن‌ها و استفاده از ضایعات پلاستیکی کمک می‌کند.

• کشور ما در تولید این بلوک‌ها خودکفا شده و حتی صادرات آن به کشور‌های همسایه هم انجام می‌شود؛ بنابراین استفاده از این بلوک‌ها استفاده از تولید ملی است.

معایب استفاده از سقف یوبوت

با وجود این همه مزیت یک سری ایراد‌ها می‌شود به این یوبوت‌های دوست‌داشتنی گرفت:

• هزینه تولید این بلوک‌ها چندان ارزان تمام نمی‌شود و استفاده از آن‌ها در ابعاد کوچک شاید خیلی به صرفه نباشد. (البته اگر بخواهید یک سقف خیلی بزرگ را بسازید هزینه کمتری به شما تحمیل می‌شود، چون دیگر بتن و میل‌گرد کمتری باید استفاده کنید.)

 

 

• اگر وقتی بتن را اطراف بلوک‌ها می‌ریزند بعضی جا‌ها بتن به زیر قالب‌ها نرسد چه می‌شود؟ آن قسمت پوک و خالی می‌ماند. مثل این می‌ماند که سطح زیر دال کرمو شده باشد. همین قضیه استحکام سقف را بسیار کم می‌کند.

• خود بلوک‌ها نگهداری‌شان سخت است. چون به تنهایی استحکام زیادی ندارند و به سادگی تغییر شکل می‌دهند یا می‌شکنند بنابراین نگه‌داری از آن‌ها در کارگاه سخت بوده و ممکن است در اثر کارنابلد بودن کارگر‌ها هم آسیب ببینند.

• اگر این بلوک‌ها ترک بردارند یا بشکنند و بتن به داخل‌شان نفوذ کند وزن سقف زیاد می‌شود که این اصلا خوب نیست.

• وقتی که بلوک‌ها ساخته می‌شوند به سرعت باید استفاده شوند و حداکثر تا ۴ ماه قابل نگهداری هستند. بیشتر که بگذرد دیگر شکسته و خرد می‌شوند.

منبع:

طراح حرفه ای سازه