صفحه اصلی  »  طراحی سازه های ساختمانی و صنعتی  »  طراحی دیوار برشی  »  مش بندی دال و دیوار برشی در ایتبس به همراه بیان مفهوم مش بندی در ساختمان

مش بندی دال و دیوار برشی در ایتبس به همراه بیان مفهوم مش بندی در ساختمان

مفهوم مش بندی در ساختمان چیست؟

تمایز مفاهیم و فرضیات مرتبط با تعاریف Shell و Membrane به قدری تاثیرگذار و پر اهمیت است که در هر کجا شاهد بحث پیرامون تحلیل و طراحی دال و دیوار برشی هستیم، این دو مفهوم خود نمایی می کنند.

در این مقاله کاربردی ابتدا مفهوم مش بندی در ساختمان را بیان خواهیم کرد و سپس به نحوه مش بندی دال و دیوار برشی در ایتبس به صورت گام به گام خواهیم پرداخت.

 

با مطالعه این مقاله چه می آموزیم؟

مفهوم مش بندی در ساختمان چیست؟

همانطور که قبلا در مقاله shell یا membrane گفته شد، در تعریف نرم­ افزاری Membrane، انتقال بار از روی تمام طول لبه­ های المان صورت می­ گیرد. این در حالی ­است که انتقال بارها در shell صرفاً از طریق گره­ ها صورت می­ گیرد. بنابراین مطابق شکل زیر اگر تعریف دال از نوع shell باشد، کل بار در چهار گره گوشه دال توزیع شده و عملاً تمام بار به ستون­ ها وارد می­ شود و تیرها سهمی از بار را احساس نخواهند کرد. ولی چنانچه تعریف دال از نوع membrane باشد به علت انتقال بار از روی تمام طول لبه چنین مشکلی نخواهیم داشت.

 

مفهوم دال بدون مش بندی در ساختمان

دال بدون مش بندی

 

مثال ساده فوق بیانگر وضعیتی است که اگر تعریف دال از نوع shell باشد، لازم است تا سطح دال به تعداد مشخصی المان کوچک­تر تقسیم شود تا گوشه­ های هر یک از این المان­­ ها انتقال دهنده بار باشند. از این طریق تیر و ستون هر دو از بار سهم خواهند داشت. به این عمل اصطلاحاً مش ­بندی گفته می­ شود. برای درک بهتر به تصویر زیر توجه نمایید.

 

مفهوم دال مش بندی شده سقف در ساختمان

دال مش بندی شده

 می­ توان برای افزایش دقت هرچه بیشتر، تعداد چهار ضلعی­ ها را افزایش داد. ولی بایست توجه داشت که این عمل سرعت تحلیل را تا حد زیادی کاهش می­ دهد. در ادامه بحث مفصلی در خصوص ابعاد مش بندی ارائه خواهد شد.

 با استدلالی مشابه برای دیوارهای برشی بتنی نیز تنها در حالتی که تعریف دیوار از نوع shell می­ باشد نیاز به مش بندی خواهیم داشت.

نحوه مش بندی دال و دیوار برشی در ایتبس

در نسخه­ های پیشین نرم­ افزار ETABS، همچون نسخه 9.7.4، مش بندی بایست به­ صورت دستی انجام می­ گرفت. امروزه با ورود نسخه­ های جدیدتری چون 15 و 16، قابلیت مش بندی اتوماتیک به نرم­ افزار افزوده شده است. با این حال مش بندی دستی در بسیاری از مواقع هم­چنان نیاز خواهد بود. و طراح برای دیوارهای برشی و برخی دال­ های بتن­ی خاص بایست از مش بندی دستی استفاده نماید. به همین منظور در این بخش نحوه مش بندی دستی را به­ صورت گام بندی شده بیان خواهیم کرد:

  • گام اول- دال یا دیوار برشی را که به­ صورت Shell تعریف شده است را انتخاب می­ کنیم.
  • گام دوم- مسیر مشخص شده در تصویر زیر را طی می کنیم

 

مش بندی دال و دیوار برشی در ایتبس

 

در کادر مشخص شده از تصویر زیر، بسته به ابعادی که برای المان­ های کوچک مدنظر داریم عدد گذاری خواهیم کرد. به­ طور مثال عددهای 2 و 3 در کادر زیر به معنای آن­ است که المان اصلی در راستای x به 3 قسمت و در راستای Y به دو قسمت تقسیم خواهد شد.

مش بندی دال و دیوار برشی در etabs به صورت مرحله به مرحله

تعیین ابعاد مش ها

بعد از اعمال تغییرات دال به شکل زیر در خواهد آمد:

 

دال مش بندی شده

دال مش بندی شده

نحوه مش بندی دیوارهای برشی نیز دقیقاً مشابه با آن­ چیزی است که برای دال­ ها توضیح دادیم و به همین دلیل از تکرار روند آن پرهیز می­ نماییم.

 یک مورد رایج…

گاهاً شاهد هستیم که برخی از مهندسین دیوارهای برشی با تعریف membrane را در جهت طولی مش­ بندی می­ کنند. بحث راجع به این که اساساً کاربرد membrane تا چه اندازه برای دیوارهای برشی مناسب است بسیار مفصل بوده و خارج از بحث این مقاله است. در این خصوص به شما پیشنهاد می کنیم تا مقاله shell یا membrane را مطالعه کنید. ولی در هر حال نظر اساتید بر آن است که دیوارهای برشی با تعریف membrane اساساً نیازی به مش­ بندی نخواهند داشت.

 آیا  می توان ابعاد مشخصی برای مش بندی مناسب ارائه داد؟

در انتخاب ابعاد مش ها همواره 2 اصل دقت و سرعت تحلیل در نرم افزار از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به این 2 اصل، نکات زیر می تواند دید مهندسی خوبی در تعیین ابعاد مش بندی به شما مهندسین عزیز منتقل کند.

  1. تعداد تقسیم بندی را به نحوی در راستای طولی و عرضی انجام دهیم که ابعاد تقسیمات انجام شده حداکثر 0.5 متر شود. همچنین بین مهندسین طراح سازه یک قانون نانوشته­ ای عرف است که برای دیوار برشی بهتر است سایز مش بندی یک چهارم تا یک ششم طول دیوار برشی باشد.
  2. در بخش­ هایی که تغییرات تنش­ ها در آن بزرگ است، بایست ابعاد به­ گونه­ ای انتخاب شوند که المان­ ها کوچک بوده و گره­ های آن بسیار نزدیک به هم باشند. دلیل این موضوع این است که تشخیص نواحی با تغییرات تنش زیاد پیش از تحلیل سازه دشوار می­ باشد.

مش بندی دال و دیوار برشی به صورت دستی یا اتوماتیک؟!

علی رغم افزودن قابلیت مش بندی اتوماتیک در نسخه ­های به­ روزتر نرم ­افزار، هم چنان در دیوارهای برشی و نیز دیوارهای حائل مش­ بندی بایست به­ صورت دستی انجام گیرد. ولی در دال­ ها تا حد بسیار زیادی می­ توان بر مش بندی اتوماتیک نرم­ افزار اطمینان داشت.

  آیا در نسخه­ های به ­روز­تر نرم­ افزار ETABS می­ توان کلیه عملیات مش بندی دال­ ها را به گزینه اتوماتیک نرم­ افزار سپرد؟

پاسخ به­ طور قاطع خیر خواهد بود. به­ عنوان یک مثال می­ توان به دال­ های مجوف تخت اشاره داشت که با نام­ هایی تجاری چون کوبیاکس ، یوبوت و… امروزه کاربرد وسیعی یافته­ اند. در این دال­ ها توپ­ های پلاستیکی خاصی جایگزین بخشی از بتن سقف می­ شوند.
با انجام این کار سقف بسیار سبک ­تر از معمول خواهد بود ولی درعین­ حال، مقاومت آن در برابر برش یک­ طرفه و دو­ طرفه ( برش پانچ ) کاهش می­ یابد. به­ همین علت در مجاورت ستون­ ها که اثر برش پانچ بسیار شدید است طراح ملزم خواهد بود از به­ کاربردن گوی­ های پلاستیکی خودداری کند. این تفاوت در توزیع گوی­ ها و تغییراتی که در مقاومت دال پدید می­ آید، نیاز به مش بندی دستی دال را ایجاب می­ کند.

از طریق قابلیت مش بندی ­دستی، طراح، بسته به وضعیت مقاومت دال و مباحث اجرایی، اقدام به مش بندی خواهد کرد. بدیهی است تشخیص این موارد از دامنه توانایی مش بندی اتوماتیک نرم­ افزار خارج می­ باشد. علاوه بر این، عملیات دستی، همواره به­ خودی­ خود دید بهتری برای طراح ایجاد می­ کند که نباید از آن غافل شد.

نتیجه­ گیری:

  1. در تعریف نرم­ افزاری Membrane، انتقال بار از روی تمام طول لبه­ های المان صورت می­ گیرد، این درحالی ­است که انتقال بارها در shell صرفاً از طریق گره­ ها صورت می­ گیرد. بنابراین لازم خواهد بود در مواقعی که با shell سروکار داریم حتماً از مش بندی استفاده نماییم.
  2. می­ توان برای افزایش دقت هرچه بیشتر، تعداد ­المان­ های کوچک را افزایش داد ولی بایست توجه داشت که این عمل سرعت تحلیل را تا حد زیادی کاهش می دهد. به­ بیان دیگر، دقیق بودن تحلیل و زمان لازم برای تحلیل، دو پارامتری خواهند بود که بایست در تعداد و ابعاد مش ­بندی مدنظر قرار گیرند.
  3. در نسخه­ های پیشین نرم­ افزار ETABS، مش ­بندی باید به­ صورت دستی انجام می­ گرفت. امروزه با ورود نسخه­ های جدیدتری چون 15 و 16، قابلیت مش ­بندی اتوماتیک به نرم­ افزار افزوده شده است.
  4. علی رغم وجود قابلیت مش­ بندی اتوماتیک، طراح همچنان برای مش­ بندی دیوارهای بتن­ آرمه و برخی دال­ های خاص نیاز جدی به استفاده از مش­ دستی خواهد داشت.

منابع

  1. CSI analysis reference manual, ETABS 2015
  2. Cobiax Engineering manual issue 201

 

خرید لينک هاي دانلود

دانلود رایگان اعضای ویژه

دانلود رایگان این آموزش و ده ها آموزش تخصصی دیگر به ازای پرداخت فقط 80 هزار تومان (+ اطلاعات بیشتر)

خرید با اعتبار سایت به ازای پرداخت فقط 1 هزار تومان

دانلود و ذخیره فقط همین آموزش ( + عضو شوید و یا وارد شوید !)

دانلود سریع و بدون نیاز به عضویت به ازای پرداخت فقط 1 هزار تومان

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 35,870 نفر

تفاوت خبرنامه ایمیلی سبزسازه با سایر خبرنامه‌ها، نوآورانه و بروز بودن آن است. فقط تخفیف‌ها، جشنواره‌ها، تازه‌ترین‌های آموزشی و ... مورد علاقه شما را هر هفته به ایمیلتان ارسال می‌کنیم.

نگران نباشید، ما هم مثل شما از ایمیل‌های تبلیغاتی متنفریم و خاطر شما را نخواهیم آزرد!

تولید کنندگان آموزش
با ارسال 11اُمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. میترا فرهنگ

    سلام وقت بخیر چگونه مش بندی را حذف کنیم بدون آنکه المان حذف شود؟

    پاسخ دهید

  2. مهندس آرزو محمدی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام
    مش های ایجاد شده در عضو را انتخاب کرده و سپس مسیر Edit> Shell Area> Merge را انتخاب کنید.

    پاسخ دهید

  3. سعید کیایی

    نحوه مش بندی دیوار های منحنی شکل به چه صورت است؟ وقتی مش بندی طبق این روال انجام میشه، دیوار از حالت منحنی خارج میشه و به شکل خطی در میاد. راهی هست که بشه مش بندی رو برای این دیوار به درستی انجام داد؟

    پاسخ دهید

  4. مهندس آرزو محمدی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    باسلام
    نرم افزار برای تحلیل دیوارها از روش المان های محدود با المان های چهار گره ای استفاده می کند. با توجه به علم اجزای محدود، این روش تحلیلی بستگی به شکل ظاهری مقطع ندارد چراکه ما مقطع را به المان های کوچک تقسیم بندی می کنیم و این روش تحلیلی، آنالیز را برای هر المان انجام داده و در نهایت ماتریس بنیادی کل را تشکیل می دهد و به دنبال آن متغییرهای لازمه را خروجی میدهد. پس شکل ظاهری مقطع نمی تواند تأثیری در روند حل داشته باشد. اما در این چنین دیوارها بهتر است مش بندی دیوار را به اندازه مناسبی کوچک در نظر گرفت.

    پاسخ دهید

  5. رضا وکیلی

    no areas was found to divide خطای مش بندی در ایتبس—دوستان میشه لطفا بگید چرا در هنگام انتخاب یک دال جهت مش بندی دستی این خطا رو میده ؟

    پاسخ دهید

  6. مهندس آرزو محمدی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    باسلام
    این خطا برای مواقعی که از نسخه های قدیمی (نرم‌افزار ETABS9.7.4 ) استفاده میشود در برخی موارد که دال را به‌صورت دستی مش بندی می کنین و دیافراگم را به‌صورت نیمه صلب فرض کردین، در حین تحلیل با warning مواجه می‌شوید. البته طبق بررسی که انجام شده چنین گزارشی برای نسخه های جدید نرمافزار رخ نداده و به نظر میرسد این باگ در نسخه‌های جدید رفع شده است.

    پاسخ دهید

  7. لیلا رضایی

    سلام وقت بخیر
    اگر امکان داره اموزش نحوه ایجاد رفرنس پلان برای سازه ای که داری رمپ سازه ای هست در پارکینگ توضیح دهید،
    ممنون

    پاسخ دهید

  8. مهندس مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام وقتتون بخیر
    خانم مهندس مقاله طراحی رمپ پارکینگ در ایتبس رو مطالعه کنید اگر سوالی داشتید همون جا مطرح کنید حتما گروه پشتیبانی پاسخ می دهند.

    پاسخ دهید

  9. kmrn_samadi@yahoo.com

    با عرض سلام و خسته نباشید
    با مطالعه این مقاله و مقاله شل یا ممبرنس این سوال برام پیش اومد که وقتی دالها رو بصورت شل مدل کردیم و فقط در محیط پیرامونی پلان تیر داریم و یا اصلا در پلان تیر نداریم، آیا نیاز هست که دال رو مش بندی بکنیم؟
    مقاله بسیار راهگشا بود. سپاس فراوان

    پاسخ دهید

  10. سعید کاویان‌پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام امیدوارم به پاسخ سوالتون رسیده باشید. وقتی اطراف دال تیر بود، نیاز به مش بندی وجود داره و وقتی تیر نداشته باشیم وجود یا عدم وجود مش تاثیری نخواهد داشت. مورد مبهمی برای شما باقیمونده در این خصوص؟

    پاسخ دهید

question