طراح حرفه ای سازه

در این مقاله قصد داریم به بررسی انواع ستون دوبل بپردازیم و سپس عملکرد این ستون ها را در سازه بررسی می کنیم.

انواع ستون‌ دوبل بر اساس شکل ظاهری

1.نیمرخ نورد شده

2.ستون مرکب از نیمرخ‌های نورد شده

برای درجه یک شدن همین امروز شروع کنید تا با کمترین اتلاف وقت و سرمایه، بیشترین بازدهی را داشته باشید.

آغاز درست

یکی از سوالاتی که برای اکثر شما پیش می آید این است که مطالعه آزمون محاسبات نظام مهندسی را از چه مباحثی شروع کنیم! چگونه برنامه ریزی داشته باشیم که مطلوب ترین نتیجه را به ما بدهد؟

 برای شروع بهتر است، مطالعه خود را از مباحث اصلی و سخت تر شروع کنید تا زمان کافی برای یادگیری آن ها داشته باشید. مباحثی مانند:

1. مبحث نهم (طراحی سازه های بتنی)
2. مبحث دهم (طراحی سازه های فولادی)
3. استاندارد 2800 (زلزله)
4. مبحث ششم (بارگذاری سازه ها)

این مباحث به همین ترتیبی که بیان شدند، بیشترین سوالات را به خود اختصاص می دهند و شما با حذف یکی از این دروس مسلما تعداد سوال قابل توجهی را از دست خواهید داد. پس این ریسک بزرگ را مرتکب نشوید و از همین شروع کار این موارد را در برنامه مطالعاتی خود جای دهید.

مطالعه عمیق و دقیق

مهم ترین اصل برای مطالعه آزمون محاسبات نظام مهندسی، دقیق خواندن است. شما باید مباحث آیین نامه را خیلی عمیق مطالعه کنید و همه بندها و تبصره های آن را حداقل یکبار بخوانید تا آمادگی لازم جهت مطرح شدن سوالات جدید از یک بند را داشته باشید. در جلسه آزمون نظام مهندسی به علت وقت کمی که دارید باید به محض دیدن سوال، محل بند مربوط به آن در آیین نامه به ذهنتان برسد. خیلی ها بعد از خواندن صورت سوال، بخش زیادی از وقت خود را صرف پیدا کردن بند مربوط به آن در آیین نامه می کنند و همین مسئله باعث هدر رفت فرصت زیادی از آن ها می شود. بنابراین باید سعی کنید تا جایی که می توانید بر تمام بندهای آیین نامه اشراف کامل داشته باشید و آن ها را دقیق،  عمیق و مفهومی مطالعه کنید.

نکته برداری

با توجه به پراکندگی مطالب در آیین نامه شما نیاز به یاد داشت برداری و خلاصه نویسی دارید. در واقع خواندن بدون یادداشت برداری و خط کشیدن زیر نکات مهم یک علت مهم فراموشی است. توجه کنید که شخصی سازی آیین نامه ها یعنی نوشتن یادداشت ها و نکاتی از خودتان بسیار حائز اهمیت است و بدون این کار، کار با آیین نامه ها برای شما راحت نخواهد بود. برای شخصی سازی می توانید کارهای زیر را انجام دهید:

1. هایلایت کردن جملات مهم و کلیدی در آیین نامه (جاهایی که نیاز به توجه و دقت ویژه دارند را با رنگ متمایزی هایلایت کنید).
2. خط کشیدن زیر کلماتی که در حین حل سوال حتما باید آن ها را در نظر بگیرید.
3. نوشتن تفسیر، تحلیل و نکاتی کنار بند مربوطه برای عدم پراکندگی مطالب مورد نیاز برای حل یک سوال.
4. نوشتن ارجاعات به بندهای دیگری به بند مورد نظر، ربط دارند (بندهای ترکیبی مورد نیاز برای حل برخی سوالات).

درای وال چیست؟

درای وال (Dry Wall)، به معنای دیوار خشک است. علت این نام‌گذاری این است که در هنگام نصب و اجرای آن، هیچگونه مصالح ساختمانی (گچ، سیمان و…) استفاده نمی­شود. این دیوارها از یک‌لایه گچ که بین دو لایه کاغذ یا مقوا فشرده شده، تشکیل می‌شوند.

برای نصب این دیوارها از یک سری ناودانی های عمودی و افقی استفاده می‌شود (شکل 42). ابتدا ناودانی های افقی را در امتداد هم روی کف و سقف (توسط شاقول و یا تراز لیزر) و تفنگ گازی و میخ های فولادی پرچ می‌کنند و بعد ناودانی های عمودی را با فاصله 40  الی 60 سانتی‌متر (با توجه به کاربری دیوار) درون ناودانی های افقی گذاشته و توسط پیچ های سرمته پیچ می­کنند. به دلیل اتصالات مفصلی که این دیوارها دارند در برابر زلزله آزادی عمل خوبی دارند. از این نوع دیوارها به‌ عنوان جدا کننده های داخلی ساختمان استفاده می‌شود و کاربرد باربری ندارند. این دیوارها به دلیل وزن پایینی که دارند باعث کاهش بارمرده ساختمان ها 35 درصد و کاهش نیروی مؤثر زلزله می ­شوند. این سیستم به لحاظ ساختار ویژه ای که دارد بسیار سبک بوده و استفاده از آن در ساختمان‌های با ارتفاع زیاد وزن سازه را تا حد زیادی کاهش می دهد.

 

 

 

 

منبع:

سبزسازه

اگر بخواهیم خیلی راحت پاسخ سوال " سختی چیست؟ " را بدهیم می توانیم جمله ی زیر را بیان کنیم: "سختی سازه ای عبارت است از مقاومت سازه در برابر تغییر مکان "

همان طور که می دانید ساختمان های با ارتفاع بالا می بایست از سختی مناسبی برخوردار باشند زیرا در صورت دارا نبودن سختی لازم نیروی باد به راحتی می تواند طبقه های بالایی سازه را هم چون آونگ به حرکت در آورد و در هنگام زلزله نیز این شرایط بدتر می شود.

حال در این مطلب قصد داریم تا به معرفی روش هایی بپردازیم که می توانند موجب افزایش سختی ساختمان های مرتفع بگردند، این روش ها عبارتند از:

1. استفاده از هسته ی مرکزی (central core)

با ایجاد یک هسته ی مرکزی می توان سختی یک ساختمان را به اندازه ی قابل توجهی افزایش داد. در بخش هسته ی مرکزی می توان از آسانسور و یا دستگاه پله استفاده نمود. این روش به ساختمان اجازه می دهد تا دارای یک نمای باز باشد. در تصویر زیر می توانید هسته ی مرکزی یک ساختمان با ستون 5 در 5 را مشاهده نمایید.

2. دیوارهای برشی(shear walls)

دیوارهای برشی در دو انتهای مخالف یک ساختمان ساخته می شوند تا سختی ساختمان را در یک جهت خاص افزایش دهند. دیوارهای برشی به طور خاصی در ساختمان های غیر مربعی مورد استفاده قرار می گیرند تا سختی ساختمان را در جهتی که وزش باد غلب است افزایش دهند. بخش های داخلی ساختمان در این حالت خالی از دیوار برشی است. دیوارهای برشی در مورد سختی پیجشی فقط می توانند حداقل هایی را تامین نمایند.

3. سیستم لوله ای(Tube system)

یک سیستم لوله ای لزوما شامل دو سری از دیوارهای برشی می شود. سیستم لوله ای به ساختمان اجازه می دهد تا سازه در کلیه ی جهات سخت شود. هم چنین سازه در چنین حالتی از مقاومت پیجشی بالایی برخوردار می شود. در این حالت نیز بخش های داخلی ساختمان در این حالت خالی از دیوار برشی است. در سیستم لوله ای می بایست برای ایجاد پنجره سوراخ هایی را در دیوار تعبیه نمود. این بازشدگی ها می بایست به حداقل میزان ممکن برسد.

4. قاب مهاربندی شده(Braced Frame)

قاب مهاربندی شده شامل یک سازه ی ساده می شود که دارای مهاربندی است تا میزان سختی سازه ای آن افزایش پیدا کند. قاب مهاربندی شده دقیقا مشابه مهاربندی از کف می باشد، اما وابسته به سختی ایجاد شده از سیستم کف نیست، بلکه به عضوهای قطری متقاطع وابسته است. این نوع از مهاربندی بسیار سبک تر از مهاربندی از کف است و سختی خوبی را به ساختمان می بخشد.

در مقایسه با سیستم مهاربندی از کف، این سیستم اجرای به مراتب راحت تری را دارد. جزئیات مربوط به نمای آن نیز از یک طرف جالب است و از طرف دیگر می تواند گران باشد.

5. سیستم لوله ای دوبل(Double Tube System)

سیستم لوله ای دوبل درواقع ترکیبی از روش هسته ی مرکزی و سیستم لوله ای می باشد که در تصویر زیر نشان داده شده است. چنین ترکیبی از دو سیستم ذکر شده موجب می شود تا ساختمان بی نهایت سخت شود. ساختمان در چنین حالتی از مقاومت پیچشی بالایی برخوردار است. 

در چنین سیستم ترکیبی، روزنه های مربوط به پنجره ها به خاطر سیستم لوله ای باید به حداقل برسد و هم چنین سیستم هسته ی مرکزی نیز فضای ارزشمند زیادی را از ما می گیرد. این نوع سیستم برای ساختمان های بسیار بلند مورد استفاده قرار می گیرد.

منبع:

کلید واژه

دریفت سازه چیست؟

برخی دریفت را با نسبت دریفت اشتباه می گیرند در صورتی که هر کدام از اینها کاملا با هم فرق می کنند! بنابراین قبل از این که به کنترل دریفت در ایتبس بپردازیم، اجازه دهید تا با چند تعریف آشنا شویم.

 دریفت تغییر مکان جانبی نسبی هر طبقه است، در حالیکه نسبت دریفت تغییر مکان هر طبقه تقسیم بر ارتفاع طبقه است.

دریفت Δ : تغییر مکان نسبی هر طبقه

نسبت دریفت Δ/h : نسبت تغییر مکان جانبی نسبی طبقه به ارتفاع طبقه

اگر سازه از لحاظ پیچشی منظم باشد کنترل دریفت بر اساس تغییر مکان های مراکز جرم صورت می گیرد اما اگر نامنظمی پیچشی داشته باشیم این کنترل بر اساس لبه های کناری ساختمان (مطابق تصویر بالا) صورت می گیرد.

تغییر مکان جانبی نسبی طبقه :

طبق بند 3-5-1 استاندارد 2800 تغییر مکان جانبی نسبی واقعی هر طبقه، که اختلاف بین تغییر مکان های جانبی واقعی مراکز جرم کف های بالا و پایین آن طبقه است با استفاده از تحلیل غیرخطی سازه قابل محاسبه است، ولی می توان آن را با تقریب خوبی از رابطه زیر به دست آورد:

Δ_M = C_d * Δ_eu

که در این رابطه C_d ضریب بزرگنمایی تغییر مکان است که از جدول (3-4) آیین‌نامه و Δ_eu اختلاف بین تغییر مکان های جانبی در تحلیل های خطی است.

دریفت مجاز سازه :

طبق بند 3-5-2 حداکثر دریفت مجاز بدین صورت محاسبه می شود:

برای ساختمان های تا 5 طبقه:

Δ_a = 0.025h

در سایر ساختمان ها:

Δ_a = 0.02h

به عنوان مثال در ساختمان های تا 5 طبقه که ارتفاع هر طبقه 3 متر است هر طبقه حداکثر می تواند 7.5 سانتی متر دریفت نسبی داشته باشد. همینطور می توان نتیجه گرفت که برای ساختمان های بلندمرتبه تر که ارتفاع هر طبقه آنها 3 متر است، میزان دریفت مجاز 6 سانتی متر خواهد بود. چرا؟

 

طبق بند 3-5-3 آیین نامه 2800 در محاسبه تغییر مکان نسبی هر طبقه، مقدار برش پایه را می توان بدون منظور کردن محدودیت مربوط به زمان تناوب اصلی ساختمان T تعیین کرد. ولی در ساختمان های با اهمیت خیلی زیاد محدودیت آن بند در مورد زمان تناوب اصلی باید رعایت شود.

بنابراین می توان نتیجه گرفت که در کنترل دریفت سازه :

ساختمان با اهمیت زیاد، متوسط، کم

تحلیلی T=T

ساختمان با اهمیت خیلی زیاد

min = تحلیلیT , تجربی1.25T

منابع:

سبزسازه

در واقع اساس مقطع یا مدول مقطع  که یکی از مهم ترین مباحث در آزمون محاسبات می باشد در واقع یکی از مشخصات هندسی مقطع هست که در دو حالت الاستیک و پلاستیک معرفی و محاسبه می‌شود. از این پارامتر در طراحی تیرها و تیر-ستون ها استفاده می‌شود.

وقتی یک تیر را تحت اثر خمش قرار می دهیم، تنش هایی در مقطع این تیر ایجاد می شود. در صورتی که مقدار تنش در دورترین تار فشاری یا کششی این مقطع برابر تنش تسلیم باشد، به لنگری که به این مقطع اعمال می شود، لنگر تسلیم می گوییم، که با M_y نشان داده می شود. مقدار لنگر تسلیم با استفاده از روابط مقاومت مصالح و به شرح زیر تعیین می شود:

 

 

از این رو نسبت ممان اینرسی مقطع به فاصله تار خنثی تا دورترین تار فشاری یا کششی را اساس مقطع می­ گویند.

c : فاصله دورترین تار مقطع نسبت به تار خنثی

I : ممان اینرسی مقطع

  اساس مقطع الاستیک :S

کاربرد اساس مقطع

در ادامه مشخص می‌شود که اگر یک عضو سازه‌ای تحت اثر خمش قرار گیرد برای اینکه حداکثر تنش مجاز مقطع عضو را بتوانیم محاسبه کنیم می‌بایستی این پارامتر یعنی اساس مقطع را محاسبه کنیم. در ادامه چندین کاربرد اساس مقطع در علم عمران برای طراحی اعضای خمشی به‌ صورت شکل آورده‌ایم.

در واقع برای طراحی هر عضو تحت خمش باید اساس مقطع عضو را محاسبه کنیم؛ بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که یک مهندس عمران باید نحوه محاسبه اساس مقطع (چه در حالت الاستیک چه پلاستیک) را بلد باشد.

اثبات فرمول اساس مقطع الاستیک

تا زمانی که مقطع تحت خمش، در ناحیه الاستیک هست، طبق رابطه هوک بین تنش و کرنش رابطه خطی برقرار هست.

 

 

F_y = σ = Eε

چنانچه مقطعی تحت لنگر خمشی قرار گیرد و مقدار لنگر به‌ اندازه‌ ای باشد که تنش خمشی ایجاد شده در محدوده الاستیک باقی بماند مطابق شکل با فرض اینکه اولین تار کششی تحت خمش به حد تسلیم رسیده است خواهیم داشت:

 

σ_m: مقدار حداکثر تنش خمشی در دورترین تار مقطع تا محور خنثی

از تعادل استاتیکی نیروها در راستای x خواهیم داشت:

از رابطه خواهیم داشت:

میدانیم که ydA ∫ مرکز سطح مقطع را نشان می‌دهد بنابراین در مرکز سطح مقطع تنش خمشی برابر صفر هست. در واقع محوری که از مرکز سطح مقطع می‌گذرد محور خنثی گویند که در آن تنش خمشی صفر هست.

 

 

از تعادل لنگر محور z مطابق شکل 3 خواهیم داشت:

میدانیم که  I = ∫ y²dA  ممان اینرسی مقطع هست بنابراین:

همان‌ طور که از رابطه بالا مشخص شد تنش خمشی حداکثر رابطه معکوس با نسبت ممان اینرسی مقطع بر فاصله دور ترین تار تا محور خنثی دارد. اگر مقدار نسبت ممان اینرسی مقطع بر فاصله دور ترین تار تا محور خنثی  (I/C) را برابر S بگیریم به آن نسبت مدول مقطع کشسان یا اساس مقطع الاستیک گویند.

بسته به اینکه خمش حول چه محوری رخ دهد اساس مقطع تغییر می‌کند؛ بنابراین:

محاسبه اساس مقطع الاستیک به صورت گام به گام

گام اول: تعیین محور مبنا

برای مشخص کردن محل تار خنثی الاستیک ابتدا بایستی یک محور مبنا در نظر بگیریم. اصولا محور مبنای افقی را پایین ترین تار مقطع، و محور مبنای عمودی را نسبت به دور ترین تار افقی مقطع در نظر می گیریم. به عنوان مثال برای مقطع I-شکل مقابل محور مبنا با رنگ قرمز نشان داده شده است:

شکل 7 (نمایش خطوط مبنا بروی مقطع عضو)

گام دوم: مشخص کردن محل تار خنثی الاستیک

محل تار خنثی الاستیک افقی یک مقطع با استفاده از رابطه

و محل تار خنثی الاستیک عمودی مقطع با استفاده از رابطه

محاسبه می شود.

Y_i فاصله مرکز سطح مقطع با مساحت A_i نسبت به محور مبنای افقی

X_i فاصله مرکز سطح مقطع با مساحت A_i نسبت به محور مبنای عمودی

شکل 8

همانطور که می بینید محل تار خنثی الاستیک عمودی و افقی همان محل محور تقارن مقطع می باشد.

گام سوم: تعیین مقدار ممان اینرسی مقطع

گام چهارم: تعیین مقدار C

c فاصله دور ترین تار مقطع نسبت به محور خنثی می باشد، از جایی که مقطع متقارن است، فاصله دور ترین تار فشاری و کششی مقطع نیز برابر می باشد. بنابرین:

گام پنجم: محاسبه اساس مقطع الاستیک

منبع:

سبزسازه

کاربرد اساس مقطع

در ادامه مشخص می‌شود که اگر یک عضو سازه‌ای تحت اثر خمش قرار گیرد برای اینکه حداکثر تنش مجاز مقطع عضو را بتوانیم محاسبه کنیم می‌بایستی این پارامتر یعنی اساس مقطع را محاسبه کنیم. در ادامه چندین کاربرد اساس مقطع در علم عمران برای طراحی اعضای خمشی به‌ صورت شکل آورده‌ایم.

در واقع برای طراحی هر عضو تحت خمش باید اساس مقطع عضو را محاسبه کنیم؛ بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که یک مهندس عمران باید نحوه محاسبه اساس مقطع (چه در حالت الاستیک چه پلاستیک) را بلد باشد.

اثبات فرمول اساس مقطع پلاستیک

چنانچه لنگر خمشی وارد بر مقطع عضو به‌ تدریج افزایش یابد به ­طوری­که تارهای مقطع شروع به تسلیم شدن کنند و تمام مقطع به تنش تسلیم برسد در این حالت مقطع از حالت الاستیک به پلاستیک رسیده است و دیگر قانون هوک برای آن صدق نمی‌کند.

در حالت پلاستیک در واقع ما از تمام ظرفیت مقطع برای طراحی استفاده می‌کنیم. برای اینکه لنگر پلاستیک یه مقطع را به دست بیاوریم حالتی را فرض می‌کنیم که مقطع یک محور تقارن دارد مطابق شکل زیر در حالت الف. در این صورت تار خنثی مقطع را به دو مساحت A_{1 ,} A₂ تقسیم می‌کند. با نوشتن معادله تعادل استاتیک برای مقطع خواهیم داشت:

مطابق شکل بالا حالت (ب) با نوشتن معادله تعادل خواهیم داشت:

بنابراین از تساوی قرار دادن دو مساحت یادشده می‌توان محل تار خنثی را پیدا کرد.

همان‌طور که می‌دانیم نیروهای R₁ و R₂ به ترتیب در مرکز سطوح A₁ و A₂ وارد می‌شوند. بن؛ راین از تعادل لنگر در حالت استاتیک مقطع داریم:

اگر فرمول را بسط دهیم در حالت کلی اساس مقطع پلاستیک برابر با:

محاسبه اساس مقطع پلاستیک به صورت گام به گام

گام اول: مشخص کردن محل تار خنثی پلاستیک

تار خنثی پلاستیک جایی است که مقطع را از نظر مساحت به دو قسمت مساوی تقسیم می کند. بنابرین با دانستن همین ویژگی می توان محل تار خنثی پلاستیک یک مقطع را براحتی مشخص کرد.

به عنوان مثال در مقطع قبلی داریم:

با توجه به اینکه مقطع متقارن می باشد، محل تار خنثی پلاستیک افقی و عمودی آن همان محور تقارن مقطع می باشد.

شکل 10

گام دوم: تعیین مقدار اساس مقطع پلاستیک

دومین نکته ای که در مورد اساس مقطع پلاستیک وجود دارد اینست که اساس مقطع پلاستک مقطع را به دو جزء کاملا مجزا تبدیل می کند. بنابرین دقت داشته باشید که در محاسبه اساس مقطع پلاستیک، جان این مقطع را دو قسمت جداگانه در نظر بگیرید:

همانطور که می بینید ، برای آسان تر شدن محاسبات مقطع را به 4 قسمت تقسیم کردیم.

شکل 11

منبع:

سبزسازه

این فضا جهت نصب قطعات آسانسور شامل بافرها (ضربه گیرها) ، لوازم گاورنر سقوط ، محل عبور یوک و سینی کابین و استقرار ضربه گیر کابین خواهد بود

در این محل فضایی خالی ، به ابعاد 60 در 50 در 100 سانتیمتر مکعب وجود خواهد داشت ، که اصطلاحاً فضای جان پناه نامیده میشود.
هنگامی که سرویس کار آسانسور جهت سرویس های دوره ای نگهداری و یا تعمیرات ، به چاله آسانسور مراجعه میکند ، اگر بطور اتفاقی آسانسور حرکت نماید، سرویسکار میتواند از فضای جان پناه برای نجات خود استفاده نماید.

نکته: درمورد ساختمان های قدیمی که فضای لازم را ندارند، جهت پیشگیری بهتر است قبل از ورود سرویسکار به چاله آسانسور، از یک سکوی متحرک (پرتابل) فلزی استفاده گردد.

مراحل حفر و ایجاد چاه ( چاله ) آسانسور به قرار زیر می باشد:

1: آماده سازی کف چاله آسانسور

جهت نصب آسانسور ارتفاع مورد نیاز از کف چاله تا سطح کف سازی شده اولین توقف آسانسور قبل از بتون ریزی کف چاله حداقل باید 190 cm باشد.
در زمان بتون ریزی کف چاله با عنایت به نقشه سکوهای ضربه گیر زیر کابین و زیر قاب وزنه تعادل 10cm بتون مگر و 30cm آرماتوربندی و بتون ریزی می شود ارتفاع باقیمانده نباید کمتر از 150cm  شود.
جهت اجرای سکوهای ضربه گیر طبق نقشه های اجرای آرماتورهای انتظار جهت سکوهای ضربه گیر در فونداسیون مذکور پیش بینی می شود.

2: طرح اجرایی بتون ریزی کف چاهک

- بتون مگر 10 سانتیمتر
- بتون آرمه کف و آرماتور بندی 30 سانتیمتر 

3: دیوارکشی اطراف چاهک 

الف ) سه طرف چاهک (سمت راست -  روبرو – سمت چپ) می بایستی بوسیله دیوارکشی از کف تمام شده اولین توقف تا اطاقک موتورخانه بر روی پشت بام اجرا گردد. ممکن است دیوارکشی با یکی از روش های زیر برحسب شرایط ساختمان انجام پذیرد:
ورق کشی: که به تناسب فضا از ورق های فلزی _ یا پانل های گچی استفاده می شود
رابتیس بندی: با استفاده از تورهای فلزی مخصوص و اندود کاری روی آن
آجر کشی
ب ) انجام اندود دیوار از طرف داخل چاهک بوسیله سیمان – یا خاک و گچ

ضمناً مقدار نیروی وارده به سقف بتونی چاهك آسانسور (نیروی دینامیكی Dynamic ) بشرح زیر می باشد:

1. آسانسور 4 نفره حدود 3000 كیلوگرم
2. آسانسور 6 نفره حدود 3200 كیلوگرم
3. آسانسور 8 نفره حدود 3850 كیلوگرم
4. آسانسور 15 نفره حدود 6200 كیلوگرم

همانطور که شما هم می دانید نقشه خوانی ساختمان یکی از مهمترین مراحلی است که باید اطلاعات دقیق و کاملی را نسبت به آن داشته باشیم در واقع قدم اول طراحی سازه، تهیه نقشه ها و مدلسازی می باشد. اما آیا مهندس محاسب می تواند نقشه تهیه شده توسط مهندس معمار را تغییر دهد؟ برای کنترل پلان موقعیت ساختمان مهندس محاسب چه باید بکند؟

در این مقاله جامع به بررسی نقشه خوانی ساختمان به زبان ساده خواهیم پرداخت و کنترل هایی را که مهندس محاسب باید بر روی نقشه ها انجام دهد را بیان خواهیم کرد.

انواع فاز های صفر، یک و دو در طراحی سازه

فاز صفر طراحی سازه :

شامل مطالعات معماری می‌باشد. در این فاز شناخت نسبت به اقلیم منطقه، شرایط معماری منطقه، ضوابط و قوانین، چارچوب‌ها و استانداردها و… مدنظر می‌باشد و پروژه از نظر توجیه فنی و اقتصادی و همچنین توجیه اجتماعی معماری مورد بررسی قرار می گیرد. اطلاعات و شناخت موردنظر در فاز صفر معماری در بسیاری از موارد از طریق مذاکرات با کارفرما و آگاه شدن از نیازهای مورد نظرش به دست می‌آید.

فاز یک طراحی سازه :

پس از نهایی شدن طرح در فاز صفر، نقشه‌ های ساختمان را به طور دقیق با مقیاس مناسب ترسیم می‌کنند. این نقشه‌ها ویژگی‌های معماری ساختمان از قبیل نحوه‌ی استقرار، روابط فضاها و مشخصات نماهای ساختمان را نشان می‌دهد و مبنای ارزیابی و تصمیم‌گیری کارفرمایان و استفاده‌کنندگان و سرمایه‌گذاران هستند.

برای تفهیم طرح به دیگران، ترسیم، ارائه دقیق و زیبای طرح و حتی ساخت ماکت، اهمیت به سزایی دارد.

به‌ طور کلی نقشه‌ های فاز یک در ساختمان شامل “نقشه موقعیت ساختمان“، “نقشه پلان طبقات“، “نقشه برش ساختمان” و “نقشه نماهای ساختمان” می‌باشد.

فاز دو طراحی سازه :

برای اجرای هر ساختمان با بهره گرفتن از نقشه‌ های فاز یک، نقشه‌ های اجرایی (فاز دو) آن را تهیه می‌نمایند. این نقشه‌ها شامل مواردی از جمله نوع فونداسیون‌ها، ابعاد ستون‌ها، مسیر لوله‌ها، جنس دیوارها، جنس و جزئیات در و پنجره‌ها، مصالح کف سازی، محل استقرار لامپ‌ها و … می‌باشد.

به‌طورکلی نقشه‌های فاز دو (نقشه های اجرایی) به چهار دسته تقسیم می‌شود:

انواع نقشه در فاز دو طراحی سازه:

نقشه‌های معماری: توسط مهندس معمار طراحی می‌شود که مشخصات کامل مصالح و جزئیات اجرایی قسمت‌های مختلف ساختمان را تعیین می‌کند .

نقشه‌های سازه: که توسط مهندس محاسب طراحی می‌شود و به معرفی مشخصات فونداسیون‌ها، ستون‌ها، تیرها و پوشش سقف‌ها می‌پردازد.

نقشه‌های تأسیسات مکانیکی: که توسط مهندس مکانیک طراحی می‌شود و به معرفی سیستم آب‌رسانی، دفع فاضلاب، نحوه‌ی گرمایش و سرمایش می‌پردازد .

نقشه‌های تأسیسات الکتریکی: که توسط مهندس برق طراحی می‌شود و به معرفی سیستم روشنایی، کلید و پریز و تلفن ساختمان می‌پردازد .

مواردی که باید طراح سازه قبل از شروع طراحی کنترل کند

مهندس طراح سازه، از نقشه‌های فاز یک جهت شروع طراحی استفاده می‌کند. در تهیه ی مجموعه نقشه‌های فاز دو (نقشه های اجرایی) توسط محاسب، لازم است نکاتی در نظر گرفته شود که در ذیل به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

کنترل مهندس محاسب روی نقشه موقعیت ساختمان (سایت پلان):

نقشه موقعیت ساختمان

علاوه بر بررسی نقشه بهتر است طراح از محل پروژه بازدید کند تا از موارد زیر اطلاع یابد:

• موقعیت پلاک­ های مجاور، جهت تصمیم­ گیری در انتخاب سیستم سازه ­ای.
  مثلاً در جهتی که فقط پلاک مجاور قرار دارد (x) می ­توان قاب خمشی یا مهاربند برون‌محور و هفتی یا هشتی در جهتی که خیابان قرار دارد (y) سیستم مهاربندی هم‌محور یا دیوار برشی (به جهت عدم وجود بازشو یا ورودی در محل قرار گیری سیستم جانبی) استفاده نمود.
• ارتفاع سازه‌های پلاک مجاور، جهت تعیین درز انقطاع.
  هیچ گاه “دریفت” طبقات سازه صفر نیست؛ بنابراین جهت عدم برخورد سازه مورد نظر با سازه‌ های مجاور در زلزله، با توجه به استاندارد 2800، باید درز انقطاع در پلان در نظر گرفته شود. گاهی معمار تمام سطح زمین را در پلان معماری در نظر می­ گیرد اما لازم است میزان محاسبه‌ شده دقیق درز انقطاع با توجه به ارتفاع سازه و زمین یا ساختمان‌های مجاور، از پلان معماری کم شود.
• ارتفاع سازه و تراز پی سازه‌های مجاور جهت تمهیدات ایمنی مانند سازه نگهبان، دیوار حائل و …
  حتی‌ الامکان تراز طبقات سازه مورد نظر با تراز طبقات سازه‌ های مجاور اختلاف کمی داشته باشد تا در هنگام زلزله خرابی سازه‌های مجاور را تشدید نکند. (چرا؟)

کنترل مهندس محاسب روی نقشه پلان طبقات:

نقشه پلان طبقات

طراح سازه باید جهت دستیابی به موارد زیر، پلان طبقات سازه را دقیقاً بررسی کند:

• تشخیص نوع کاربری بخش‌های مختلف طبقات جهت تعیین نوع بارهای وارده و “بارگذاری سازه”
• کنترل “ستون گذاری‌” های پیشنهادی مهندس معمار بدین منظور باید فاصله دهانه تیرها بیش از حد، زیاد نباشد؛ مثلاً جهت بیشتر نشدن عمق تیرها از حد ضخامت معمول سقف‌ها (حداکثر 40 سانتی متر) بهتر است فاصله دهانه‌ها در سازه فولادی کمتر از 6 متر و در بتنی بسته به نوع سقف کمتر از 7 متر باشد. در صورت وجود دهانه‌های بلند باید با طراح معماری مشورت شود تا تمهیداتی برای رفع این موضوع در نظر گرفته شود مانند جابجایی یا افزایش ستون‌ها.
  همچنین جهت انتقال بهتر بار راه پله و آسانسور، ستون‌ها در چهارگوشه اتاقک پله بررسی شود تا در صورت امکان وجود داشته باشد.
  محل قرارگیری ستون‌ها از نظر تداخل با فضاهای معماری باید کنترل شود، این کار علاوه بر کنترل “ستون گذاری”در پلان طبقات باید در برش و نمای سازه نیز بررسی شود.
• محل دقیق بازشوها در پلان مشخص شود؛
  تا در صورت نیاز با توجه به سطح بازشو تیر فرعی برای وجوه آن در نظر گرفته شود. و بحث مهم تر آنکه، عملکرد سقف از نظر ایجاد “دیافراگم صلب” تحت الشعاع قرار نگیرد.
• نوع و محل “دیوارهای تیفه بندی” در نظر گرفته شود؛
  تا طبق اصول بارگذاری اگر وزن تیغه‌ها از حدی (200 کیلوگرم در مترمربع تیغه) بیشتر بود به‌ صورت مرده و در محل خودش وارد شود.

نکات محاسباتی در مورد تیرچه های کرومیت (فلزی)

نشریه شماره ۵۴۳

مشخصات سقف های تیرچه فلزی ( کرومیت ) بر اساس نشریه شماره ۵۴۳ سازمان برنامه و بودجه معیین می گردد.

نشریه فوق دارای جدول های  آماده برای تعیین مشخصات تیرچه‌ها نمی‌باشد و صرفا آیین نامه محاسباتی است . علاوه بر آن تا کنون هیچگونه آئین نامه یا نشریه رسمی مورد تأیید مراجع ذیصلاح منتشر نشده است. لذا لازمست تیرچه های کرومیت بر اساس بارگذاری و نحوه اجرا محاسبه گردد.

میلگرد افت و حرارت

برای این نوع سقف میلگرد افت و حرارت با قطر ۶ میلیمتر کفایت می‌کند . تعداد این میلگردها در خلاف جهت تیرچه‌ها هر ۲۵ سانتیمتر یک عدد می‌بایستی اجرا گردد. در نشریه ۵۴۳ به لزوم اجرای میلگردهای افت و حرارت در جهت تیرچه های کرومیت اشاره نشده است.

از دیگر نکات محاسباتی در مورد تیرچه های فلزی ( کرومیت ) بایستی به تایم بین اشاره کرد. کلیه دهانه‌های سقفهای کرومیت ، اجرای کلاف میانی یا تایم بین ضروری است . در دهانه‌های بالای ۳ متر کلافهای میانی حتماً می‌بایستی با بتن (بوسیله ایجاد فاصله بین بلوکها) اجرا گردند. در دهانه‌های کوچکتر از ۵٫۳۰ متر یک کلاف میانی و در دهانه‌های بین ۵٫۳۰ و ۷٫۸۰ متر دو کلاف میانی و در دهانه‌های بیش از ۷٫۸۰ متر سه کلاف میانی مورد نیاز است. در تمام این حالات حداقل میلگرد طولی کلافهای میانی دو عدد میلگرد نمره ۱۲ می باشد.

میلگرد

در تولید تیرچه کرومیت استفاده از میلگرد نوع ۳ ممنوع بوده و باید از نوع ۱ یا ۲ استفاده گردد.

در نشریه ۵۴۳ به لزوم اجرای میلگرد تقویت ممان منفی اشاره‌ای نشده است و با توجه به اینکه طرح تیرچه‌ها مفصلی است لذا نیازی به استفاده از آن در سقفهای کرومیت نمی‌باشد.

حداکثر طول تیرچه کرومیت

مطابق مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان در ساختمانهای مسکونی که در آنها خیز مطرح است و تکیه‌گاه تیرهای اسکلت آنها از نوع گیردار باشد ، حداکثر دهانه مجاز برای استفاده از این سقفها ۲۶ برابر ضخامت سقف و برای ساختمانهایی که تکیه گاه تیر های اسکلت انها از نوع ساده باشد ، حداکثر دهانه مجاز برای استفاده از این سقفها ۲۰ برابر ضخامت سقف می‌باشد.

محاسبات فلزی ( کرومیت ) بسیار مشکل و دارای کنترلهای زیادی می‌باشد و باید برای هر تیرچه بطور جداگانه طراحی گردد. در طراحی این تیرچه‌ها می‌بایستی تمام جزئیات شامل بال فوقانی ، بال تحتانی ، میلگرد زیگزاگ و فاصله بین زیگزاگها و طول تقویت های فوقانی وتحتانی با توجه به آیین نامه فوق دقیقا محاسبه گردد.

منبع:

تیرچه ایده ال