صفحه اصلی  »  طراحی سازه های ساختمانی و صنعتی  »  آموزش گام به گام طراحی فونداسیون پله ای با سیف و ایتبس

آموزش گام به گام طراحی فونداسیون پله ای با سیف و ایتبس

  • تعداد صفحات: 45
  • سطح لازم برای درک مطلب: سال 4 کارشناسی
  • آخرین ویرایش: سال 1399
  • ناشر: دپارتمان تحقیقات و توسعه گروه صنعتی سبزسازه
  • تولید کنندگان محتوا:
تولید کنندگان آموزش

آیا برنامه سیف قابلیت مدلسازی و طراحی فونداسیون هایی که در دو تراز مختلف هستند را دارد؟ به چه دلیل گاها بعضی از مهندسین پیشنهاد می دهند میان فونداسیون غیر همسطح از دیوار حائل بتنی استفاده کنیم؟ چه زمانی نیاز به اجرای درز انقطاع در فونداسیون پاچلاقی داریم؟

در این ایبوک 45 صفحه ای فوق العاده علاوه بر پاسخ به سوالات مطرح شده به طراحی فونداسیون پله ای و المان قائم متصل‌کننده­ ی دو فونداسیون به صورت گام به گام خواهیم پرداخت.

این صفحه تنها بخش کوتاهی از ایبوک طراحی فونداسیون پله ای می باشد متن اصلی این ایبوک را منطبق بر فهرست مطالب، دانلود کنید.

فونداسیون غیرهم‌سطح

فونداسیون‌های غیر هم­سطح به فونداسیون‌هایی اطلاق می‌شود که قسمت‌هایی از شالوده­ ی سازه در ترازهای (سطح) مختلف اجرا می‌شود. اصطلاحاً این سازه‌ها به ساختمان پاچلاقی یا فونداسیون پاچلاقی معروف هستند.

 

نحوه اجرای فونداسیون پله ای

اجرای فونداسیون غیرهم‌سطح

دلایل اجرای پی پلکانی

ازجمله دلایلی که منجر به اجرای فونداسیون در دو تراز مختلف می‌شوند، می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

الف) شیب زمین

گاهی شیب زمین به نحوی است که اجرای فونداسیون سازه در یک سطح ناممکن است. از آنجایی که اجرای فونداسیون در شیب از نظر آیین ­نامه­ های طراحی ممنوع است، لذا باید فونداسیون را با اختلاف تراز اجرا نمود. هرچند راه­کارهایی برای اجرای هم‌سطح فونداسیون در این مورد وجود دارد، اما با توجه به مشکلات اجرایی و هزینه‌های مازادی که به همراه دارد، معمولاً از آن صرف‌نظر می‌شود. این راه­کارها عبارتند از:

  1. گودبرداری تا رسیدن به تراز باربر هم­سطح جهت اجرای فونداسیون کل سازه، ساده‌ترین راه برای اجرای فونداسیون در زمین‌های شیب‌دار است. اگر طول فونداسیون زیاد باشد، حجم خاک‌برداری بسیار بالا و پرهزینه می‌شود و عملاً صرفه­ ی اقتصادی نخواهد داشت.

 

اجرای فونداسیون در زمین شیب دار

اجرای فونداسیون هم‌سطح با گودبرداری در زمین‌های شیب‌دار

 

  1. در زمین­ های شیبدار طویل، جهت کاهش حجم خاک‌برداری، اجرای فونداسیون پله ای (Stepped Foundation) پیشنهاد می شود. بر اساس بند 7-2-5 آیین­ نامه­ ی 2800، حداکثر ارتفاع هر پله 30 سانتی‌متر و طول هم­پوشانی افقی دو تراز، حداقل 60 سانتی‌متر باید درنظر گرفته شود.

 

اجرای پی پلکانی

اجرای فونداسیون پله‌ای در زمین‌های شیب‌دار

 

اجرای فونداسیون در شیب

قالب بندی و بتن ریزی فونداسیونی پلکانی دیوار

 

  1. به‌صورت هم­زمان می‌توان قسمتی از سطح را گودبرداری و قسمت دیگر را با خاک‌ریزی بهسازی کرد، تا به یک سطح مناسب رسید. در این روش، عمق مناسب خاک که تحمل بارهای وارده از سازه را داشته باشد، تعیین می‌شود. سپس با توجه به تراز تعیین‌شده، عملیات خاک‌برداری و خاک‌ریزی انجام می‌شود.

 

ساخت خانه در شیب تند

عملیات آماده‌سازی جهت احداث سازه در زمین‌های تپه‌ماهور

 

ب) وجود زیرزمین در قسمتی از پلان

امروزه کمتر پیش می ­آ­ید که فقط در بخشی از پلان ساختمان، زیر زمین احداث شود. در غالب موارد یک طبقه با سطح کامل به عنوان زیر زمین در نظر گرفته می­شود. به همین دلیل هم در آیین­ نامه­ ها به این موضوع پرداخته نشده است. در سازه‌هایی که قسمتی از پلان آنها دارای زیر زمین است، چاره­ ای جز اجرای فونداسیون غی رهم‌سطح نیست. برای عملکرد مناسب در زلزله، لازم است که اتصال قابل ­قبولی بین فونداسیون در دو تراز، ایجاد گردد. به‌عنوان یک راه­کار، می‌توان دو تراز فونداسیون را توسط دیوار (دیوار حائل) یا پدستال به یکدیگر متصل کرد. با توجه به فاصله­ ی بین ستون‌ها می‌توان دیوار را در قسمت پایین‌تر تا تراز فونداسیون بالایی اجرا کرد و در قسمت بالا فونداسیون را با کلاف­ هایی به دیوار حائل متصل نمود. توجه نمایید که در طراحی، باید نیروی جانبی ناشی از سازه در تراز بالاتر را به دیوار حائل اعمال کرد. در محاسبه ­ی بار جانبی وارد بر این دیوار، باید وزن ساختمان به‌عنوان یک سربار در نظر گرفته شود. نکته­ ی حائز اهمیت درنظرگرفتن تمهیدات مناسب جهت زهکشی و هدایت آب پشت دیوار به خارج و نیز عایق­کاری مناسب دیواره ­های زیرزمین می­باشد.

به توصیه­ ی طراحان مجرب، اگر اختلاف تراز دو فونداسیون بیش از 3 متر باشد، باید در طراحی، دو سازه را با رعایت درز انقطاع به‌صورت مجزا درنظر گرفت و برای هر سازه نیز فونداسیون جداگانه طراحی و اجرا کرد.

 

اجرای پی غیر همسطح

اجرای زیر زمین در قسمتی از پلان سازه

طراحی فونداسیون‌ پله ای در SAFE

با توجه به اینکه در آیین‌نامه‌های ایران در خصوص طراحی چنین فونداسیون‌هایی مطلبی وجود ندارد. لذا متناسب با میزان اختلاف ­سطح، دو راه­کار پیشنهاد می‌شود:

  • 1 . هرکدام از فونداسیون‌ها را به‌صورت مستقل و در دو پنجره­ ی جداگانه و مانند فونداسیون‌های دیگر ساختمان‌ها طراحی می‌کنیم. این روش فقط برای فونداسیون‌هایی که اختلاف تراز زیاد دارند، به کار می‌رود.
  • 2 . روش مناسب برای طراحی فونداسیون‌های با اختلاف تراز کم، ترکیب فونداسیون­ ها با یکدیگر است که به دو روش زیر می­توانیم در نرم­ افزار Safe اجرا نماییم.

الف) روش اول برای ترکیب فونداسیون ­ها در نرم ­افزار Safe (تمام ورژن ها)

گام اول: فایل فونداسیون تراز بالاتر را در نرم ­افزار Safe فراخوانی کرده، سپس موارد اضافی را پاک می­کنیم.

 

اولین گام طراحی فونداسیون پله ای در سیف

حذف موارد اضافی در نرم ­افزار Safe

 

گام دوم: تهیه­ ی فایل متنی مربوط به تراز بالاتر

از آنجا که نسخه­ های پایین­ تر نرم ­افزار، نظیر نسخه­ ی Safe 8، قابلیت­ های کمتری نسبت به نسخه­ های جدید آن دارند، روش جامع کپی فایل متنی جهت تحلیل و طراحی پی پاچلاقی را ارائه نموده ­ایم.

 

طراحی پی پاچلاقی

گرفتن خروجی فایل متنی

 

گام سوم: به­ منظور عدم تداخل اطلاعات دو فونداسیون، فایل متنی را با برنامه­ ی Note Pad باز کرده، سپس مانند شکل، شماره ­ی نقاط را به­ دلخواه تغییر می­ دهیم.

با فشردن هم­زمان کلید Ctrl+H پنجره­ ی Replace باز می­شود که می­توانیم شماره­ ی تمام نقاط داخل فایل را به صورت هم­زمان تغییر دهیم. این کار را برای تمام نقاط انجام می­دهیم تا شماره ­گذاری آنها تغییر کند. تغییرات اعمال­ شده را ذخیره می­ نماییم.

 

طراحی فونداسیون غیر همسطح

تغییر شماره­ گذاری نقاط در فایل متنی

 

طراحی در زمین های شیب دار

ذخیره کردن تغییرات

 

گام چهارم:فایل فونداسیون تراز پایین­ تر را که می­خواهیم نقاط در آن ادغام شود، فراخوانی می­کنیم.

 

نحوه طراحی فونداسیون پلکانی

باز کردن فایل فونداسیون تراز پایین­ تر

 

✅ چهار گام نهایی این روش و تمامی گام های مطرح شده در روش دوم برای ترکیب فونداسیون­ های با اختلاف­ تراز کم (ورژن 2016 و بالاتر) را در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.

طراحی المان قائم متصل‌کننده­ ی دو فونداسیون (دیوار حائل، کلاف قائم)

بین طراحان سازه دو دیدگاه رایج است. طبق نظر برخی منابع، دو فونداسیون با اختلاف تراز، بدون اتصال دیوار بتنی، طراحی و اجرا می‌شوند (استفاده از دیوار سنگی). برخی منابع هم تأکید بر اتصال دو فونداسیون توسط دیوار بتنی دارند. ما هم در این مقاله قصد بر این داریم که دو فونداسیون را با دیوار بتنی به یکدیگر متصل کنیم. در همین رابطه نیز برخی منابع، مشخصات (ابعاد مقطع، آرماتورها) این دیوار رابط را مانند فونداسیون تراز بالاتر در نظر می‌گیرند و از محاسبه­ ی دقیق آن صرف‌نظر می‌کنند. اما ما در جهت اطمینان، آن‌ها را محاسبه و کنترل می‌کنیم. این نکته حائز اهمیت است که ضخامت دیوار حائل جهت کنترل سربار خاک و زلزله دینامیکی وارد بر آن معمولاً 25 یا 30 سانتی‌متر است درحالی‌که ضخامت قسمت متصل‌کننده دو فونداسیون تقریباً به ضخامت فونداسیون می‌باشد لذا طراحی المان متصل‌کننده دو فونداسیون را از روش محاسبه دستی انجام می‌دهیم و دیوار حائل را که تحت سربار خاک و زلزله دینامیکی وارد بر آن در نرم‌افزار Etabs طراحی می‌کنیم.

الف) طراحی دیوار حائل تحت سربار خاک در نرم‌افزار Etabs

گام اول: تعریف دیوار حائل

با توجه به رفتار خارج صفحه دیوارهای حائل، برای مدل‌سازی دیوارهای حائل بایستی از دیوار با رفتاری پوسته‌ای (Shell) استفاده شود. برای تعریف مقطع دیوار حائل با ضخامت 25 سانتی‌متر و از نوع Shell باید مسیر زیر را پیمود:

 

طراحی شناژ ما بین دو فونداسیون

تعریف دیوار حائل

 

گام دوم: ترسیم دیوار حائل

برای ترسیم دیوار، ابتدا به پلان اولین سقف بالای فونداسیون (اولین سقف بالای Base) رفته و با انتخاب آیکون رسم دیوار از منوی کناری، شروع به ترسیم دیوار حائل سمت تراز بالاتر می‌نماییم.

 

بررسی دیوار متصل کننده دو فونداسیون غیر هم تراز

ترسیم دیوار حائل

 

گام سوم: مش بندی دیوار حائل

با توجه به عملکرد دیوار و بارگذاری آن، مش بندی آن‌ها در همه دهانه‌های قاب ضروری است. روند مش بندی دیوارهای حائل مشابه مش بندی دیوارهای برشی می‌باشد

 

 

فونداسیون با اختلاف سطح

مش بندی دیوار حائل

 

✅ بسیاری از موارد محاسباتی و گام های طراحی این قسمت از فونداسیون پله ای را در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.

نتیجه‌گیری

برای طراحی فونداسیون‌های با اختلاف تراز، تا حد امکان سعی می‌کنیم فونداسیون در یک تراز (پایین­ترین سطح) اجرا شود. اگر به دلایل اجرایی و غیره، مجبور به طرح فونداسیون با اختلاف تراز شدیم، حداکثر اختلاف تراز فونداسیون­ ها 1.5 متر و تعداد طبقات سازه نهایتاً 3 طبقه باشد. برای سازه­ های بلندتر باید طراحی و اجرا درز انقطاع را داشته باشیم. لذا مناسب‌ترین روش طراحی، ترکیب فونداسیون در یک تراز و سپس تحلیل و طراحی آن است. برای قسمت اتصال دو تراز نیز می‌توانیم از پدستال یا کلاف قائم با ضخامت فونداسیون استفاده کنیم و اگر بخواهیم لغزش و پایداری فونداسیون بالاتر را و هم‌چنین تحمل کشش دیوار حائل را بررسی کنیم، از روش محاسباتی گفته‌شده استفاده می‌کنیم.

منابع:

  1. مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 1392
  2. مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 1392
  3. مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 1392
  4. “بررسی تراز پایه محافظه کارانه در ساختمان‌های دارای پی‌های غیر همسطح”، وحید رضا کلات جاری و همکاران، نهمین کنگره ملّی مهندسی عمران، 12 و 11 اردیبهشت ماه 1395، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

مسیر یادگیری برای حرفه ای شدن

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 17,260 نفر

تفاوت اصلی خبرنامه ایمیلی سبزسازه با سایر خبرنامه ها نوآورانه و بروز بودن آن است ، ما تنها تازه ترین های آموزشی ، تخفیف ها و جشنواره ها و ... مورد علاقه شما را هر هفته به ایمیل تان ارسال می کنیم

نگران نباشید، ما هم مثل شما از ایمیل های تبلیغاتی متنفریم ، خاطر شما را نخواهیم آزرد!

با ارسال اولین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
؟ شهرزاد صادقی | مشاور شما :

پاسخ سوالات متداول غیر علمی خود را با کلیک روی علامت سوال بدون اتلاف زمان پیدا کنید.