نکته های طراحی

بررسی اصول مدلسازی نیم‌طبقه در سازه‌های بتنی با تأکید بر تحلیل چشمه اتصال

در مدلسازی نیم‌طبقه در سازه‌های بتنی، استفاده از ابزارهای کمکی ترسیمی به‌جای تعریف مستقیم Story یا Reference Plane در نرم‌افزار ETABS توصیه می‌شود. چرا که با تعریف Story، نرم‌افزار برش چشمه اتصال در محل اتصال تیر به ستون را محاسبه می‌کند، در حالی‌که در نبود Story و بدون تقسیم ستون، این محاسبه انجام نمی‌شود. با توجه به اینکه این گره‌ها نیز بخشی از قاب شکل‌پذیر محسوب می‌شوند، کنترل‌هایی مانند ستون قوی–تیر ضعیف باید برای آن‌ها نیز رعایت گردد. بنابراین، تقسیم ستون‌ها در محل اتصال نیم‌طبقه و در نظر گرفتن برش چشمه، حتی با محاسبات دستی، برای دقت بیشتر در طراحی ضروری است.

مسئولیت طراحی و نظارت بر شاسی‌کشی آسانسور در پروژه‌های ساختمانی

بر اساس مبحث پانزدهم مقررات ملی ساختمان، طراحی شاسی‌کشی آسانسور بر عهده طراح سازه و نظارت بر اجرای آن بر عهده ناظر سازه است. ناظر نمی‌تواند پس از دیوارچینی پروژه، بدون بررسی وضعیت شاسی‌کشی، اعلام پایان نظارت کند. در صورتی که نقشه‌ شاسی‌کشی در مدارک موجود نباشد، ناظر موظف است از طراح سازه درخواست نقشه کند یا نقشه شرکت آسانسور را پس از تأیید طراح، به‌عنوان مدرک رسمی بپذیرد. این جزئیات، خارج از استاندارد آسانسور تلقی نمی‌شود و ارائه و کنترل آن‌ها برای اخذ پایان‌کار الزامی است. بنابراین توجه ناظر تا پایان اجرای آسانسور ضروری است.

ضوابط طراحی کلاف رابط میان پی‌های منفرد و نواری

کلاف رابط یا شناژ، برای اتصال پی‌های منفرد و نواری در دو جهت متعامد ضروری است و نقش مهمی در یکپارچگی عملکرد پی و جلوگیری از نشست نامتقارن یا چرخش پی‌ها دارد. در سازه‌های یک‌طبقه با دهانه‌های بزرگ و شالوده‌های عمیق و پایدار، طبق بند ۹-۱۵ مقررات ملی ساختمان، استفاده از کلاف الزامی نیست. حداقل ابعاد کلاف رابط باید ۲۵×۲۵ سانتی‌متر با حداقل ۴ میلگرد طولی ۱۲ و خاموت‌های ۶ با فواصل حداکثر ۲۵ سانتی‌متر باشد. بر اساس بند ۹-۱۵-۳-۶-۲، کلاف برای نیروی کششی معادل ۱۰٪ بزرگ‌ترین نیروی محوری ستون‌های طرفین طرح می‌شود. میلگردهای طولی نیز باید ممتد یا در ستون کناری مهار شوند.

الزامات آیین‌نامه‌ای برای حداقل میلگرد کششی در تیرها

پیش از طراحی تیر، باید حداقل مقدار میلگرد کششی مطابق آیین‌نامه مشخص شود؛ حتی اگر نیاز واقعی مقطع به دلیل لنگر خمشی کم یا ابعاد بزرگ پایین باشد. آیین‌نامه محدودیت‌هایی برای استفاده از میلگردها قائل شده است: میلگردهای طولی در یک تیر باید حداکثر در دو نمره مختلف باشند و اختلاف قطر آنها نیز بیش از یک نمره نباشد. همچنین مقاومت اسمی تیر نباید کمتر از ۱.۳ برابر لنگر ترک‌خوردگی باشد. برای تعیین این لنگر، باید از مقاومت گسیختگی مصالح بنایی (FR) و فرمول‌های لنگر ترک بر اساس موقعیت تار خنثی و ممان اینرسی استفاده کرد تا حداقل آرماتور کششی به‌درستی تعیین شود.

نکات طراحی و اجرای دال‌های کنسول در سقف تیرچه‌بلوک و کامپوزیت

در طراحی سازه، جزئیات اجرای دال‌های کنسول در سقف‌های تیرچه‌بلوک یا کامپوزیت اهمیت بالایی دارد. اگر دال کنسول بین دو ستون قرار گیرد، امکان عبور تیر و اجرای مناسب فراهم است؛ اما اگر دال کنسول میان دو تیر واقع شود، پیچش زیادی به تیر وارد خواهد شد. در این حالت توصیه می‌شود کنسول بدون تیر اجرا شود تا لنگر به‌صورت گسترده توزیع شود. کمیته ایرانی نرم‌افزارهای مهندسی پیشنهاد می‌کند در صورت استفاده از تیر، تیر مقابل نیز به‌صورت گیردار اجرا شود تا انتقال متمرکز لنگر کاهش یابد و بین دهانه‌ها توزیع شود.

لزوم استفاده از واشر در اتصالات پیچ و مهره‌ای فولادی طبق مبحث دهم

طبق مبحث دهم ویرایش ۱۴۰۱، استفاده از واشر در سازه‌های فولادی پیچ و مهره‌ای به نوع اتصال و نوع پیچ بستگی دارد. اگر اتصال معمولی باشد و پیچ هم معمولی، استفاده از واشر فقط زیر مهره کافی است. در اتصالات لرزه‌ای با پیچ HV یا HR، واشر باید در هر دو طرف پیچ (زیر گل و زیر مهره) قرار گیرد. اگر اتصال پیش‌تنیده یا اتصالات لرزه‌ای قاب خمشی و مهاربندی باشد، باید از واشر HP به‌صورت دوطرفه استفاده کرد. این جزئیات ساده اما حیاتی، تضمین‌کننده عملکرد صحیح سازه در برابر زلزله هستند و باید حتماً در اجرا و نظارت مدنظر قرار گیرند.

راهکار مهندسی برای رفع مشکل قوی‌تر بودن ستون طبقه بالایی در سازه‌ها

یکی از چالش‌های رایج در اجرای سازه‌ها، زمانی رخ می‌دهد که ستون‌های طبقه بالاتر به دلیل تأثیر مودهای بالاتر در تحلیل دینامیکی، مقطع بزرگ‌تری نسبت به ستون‌های طبقه پایین پیدا می‌کنند. از آن‌جا که بخشی از ستون طبقه پایین پیش‌تر اجرا شده (مثلاً به طول یک متر)، در محل وصله‌ ستون، اجرای مقطع بزرگ‌تر طبقه بالا با مشکل مواجه می‌شود. راهکار مناسب این است که در مرحله طراحی، مقطع ستون طبقه پایین حداقل معادل مقطع ستون طبقه بالا در نظر گرفته شود تا در محل میلگردهای انتظار یا ورق وصله، هماهنگی کامل برقرار باشد. این رویکرد از بروز خطای اجرایی جلوگیری کرده و پایداری سازه را تضمین می‌کند.

مروری بر ترکیب بارها در روش حالات حدی طراحی

در طراحی سازه‌های فولادی یا بتنی به روش حالات حدی، از ترکیب بارهایی استفاده می‌شود که شامل اثر بارهای مرده، زنده، زلزله، باد، برف و باران است. این ترکیب‌ها بر اساس آیین‌نامه به‌گونه‌ای تعریف شده‌اند که حداکثر اثر ممکن بر سازه در نظر گرفته شود. برای مثال، در ترکیب بار شماره پنج، جمع جبری نیروهای داخلی ناشی از بار مرده، زنده، و زلزله بررسی شده و مقدار بحرانی آن برای طراحی عضو لحاظ می‌شود. ضریب بار زنده در برخی کاربری‌ها با بار کمتر از ۵ کیلو نیوتن بر مترمربع قابل کاهش به ۰.۵ است، البته به استثنای پارکینگ‌ها و فضاهای تجمعی. در سازه‌های خاص مانند پیش‌تنیده یا ساحلی، ضوابط خاص‌تری مانند جایگزینی ضرایب برای اثر پیش‌تنیدگی یا بار سیل اعمال می‌شود.

تفاوت تحلیل استاتیکی و دینامیکی سازه‌ها از منظر ریاضی

در تحلیل استاتیکی، فرض بر این است که بارها به‌آرامی و بدون شتاب به سازه وارد می‌شوند، بنابراین اثرات اینرسی نادیده گرفته می‌شود. اما در تحلیل دینامیکی، حضور شتاب و جرم موجب ورود نیروی اینرسی به معادلات می‌شود؛ این نیرو به‌صورت حاصل‌ضرب جرم و شتاب تعریف می‌گردد. در واقع، تفاوت بنیادین این دو روش در حضور یا غیاب ترم اینرسی در معادلات تعادل است. دینامیک سازه‌ها با ارتعاشات سر و کار دارد و برای مدل‌سازی آن، استخراج معادلات حرکت گام کلیدی و دشوار است. مهندسی که توانایی درک و نگارش این معادلات را دارد، در طراحی عملکردی و تحلیل‌های پیشرفته مانند پوش‌اور نیز عملکردی قوی خواهد داشت.

کنترل نوع پیچ در اتصالات لرزه‌ای سازه‌های فولادی پیچ و مهره‌ای

در سازه‌های فولادی، انتخاب صحیح نوع پیچ برای اتصالات لرزه‌ای حیاتی است. طبق مبحث دهم مقررات ملی (ویرایش ۱۴۰۱)، در قاب‌های مهاربندی‌شده یا خمشی، باید از پیچ‌های استاندارد نوع HR یا HV استفاده شود. پیچ‌های متداول موجود در بازار مانند TBF یا NL گرچه ممکن است از نظر مقاومت مشابه باشند، اما به دلیل تفاوت در ابعاد گل پیچ، مهره و وجود بخش بدون رزوه، در اتصالات لرزه‌ای مجاز نیستند. همچنین، واشرهای مورد استفاده در این اتصالات باید از نوع مشخص‌شده (HP) باشند که دارای علامت حک‌شده روی بدنه هستند. رعایت دقیق این الزامات، نقش کلیدی در عملکرد لرزه‌ای ایمن سازه دارد.