آموزش طراحی رمپ پارکینگ در ایتبس همراه با 1 ویدئو جامع

نحوه طراحی رمپ پارکینگ در ایتبس به چه شکل است؟ روش محاسبه شیب رمپ پارکینگ و طول رمپ چگونه است؟ بارگذاری رمپ پارکینگ به چه صورتی انجام می شود؟

در این مقاله جامع ابتدا به معرفی انواع رمپ می پردازیم و سپس با کمک یک مثال، طراحی رمپ پارکینگ در ایتبس را به صورت گام به گام بیان می کنیم. در انتهای همین مقاله می توانید در یک ویدئو کوتاه که بخشی از دوره طراحی سازه های فولادی است مدلسازی رمپ قوسی را به صورت رایگان آموزش ببینید.

⌛ آخرین به روز رسانی: 9 خرداد 1400

📕 تغییرات به روز رسانی: آپدیت بر اساس مباحث نهم و ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش  1399و 1398

 

1. رمپ چیست؟

رمپ یا شیب­ راهه، مسیر شیب­ داری است که دو سطح غیر هم­تراز را به یکدیگر وصل می­کند.  معمولا برای دسترسی به پارکینگ­ های غیرهمکف، سهولت در تردد معلولین (ویلچیر) و انتقال افراد یا حمل بار به ساختمان ­های دارای اختلاف سطح با معبر، اجرای رمپ مطابق اصول و استانداردهای مربوطه ضروری است. به دلیل اهمیت و کاربرد زیاد رمپ پارکینگ، در ادامه با ضوابط رمپ پارکینگ آشنا خواهیم شد. همچنین ضوابط رمپ آدم­ رو و رمپ معلولین نیز به‌اختصار بیان خواهد شد.

 

 

چرا اجرای صحیح رمپ­ ها مهم است؟

یکی از رایج­ ترین کاربردهای رمپ(شیب ­راهه)، برای دسترسی به پارکینگ است. چنانچه رمپ دسترسی به پارکینگ یک ساختمان، مطابق ضوابط معماری و شهرسازی مربوطه اجرا نشود، بر اساس قوانین شهرداری، تمام پارکینگ‌ها حذف می­شوند و مالک ساختمان محکوم‌به پرداخت جریمه می­گردد. یک ساختمان ۱۰ واحدی، با دوطبقه پارکینگ و در هر طبقه، ۵ واحد پارکینگ را فرض نمایید. اگر رمپ ورودی به پارکینگ، مورد تایید شهرداری و قابل اصلاح نباشد، مالک ساختمان باید به تعداد واحدهای پارکینگ، جریمه پرداخت کند. از طرفی مالک باید پاسخگوی نیاز واحدها به پارکینگ نیز باشد که بسیار مشکل ­ساز می­ شود. بنابراین در تمامی مراحل طراحی، اجرا و نظارت رمپ­ ها باید به ضوابط مربوطه، دقت شود.

2. انواع رمپ ها

به طورکلی رمپ ها از نظر کاربری دارای سه حالت زیر می باشند:

1. رمپ آدم رو
2. رمپ معلولین
3. رمپ ماشین رو

1.2 رمپ آدم­ رو و رمپ معلولین

رمپ آدم رو همانطور که از نامش پیداست جهت عبور و مرور افراد مورد استفاده قرار میگیرد. برای مثال در قسمت وررودی فروشگاه ها و مراکز تجاری در کنار راه پله، رمپ اجرا می گردد.

رمپ معلولین جهت عبور و مرور راحت افراد معلول و ناتوان ساخته می شود. برای اجرای این نوع رمپ، باید از ضوابط شهرسازی و معماری ویژه ی معلولین تبعیت نمود.

 

 

 

ضوابط رمپ آدم رو و رمپ معلولین در ویرایش سوم (1396) مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان، به شرح زیر بیان شده است.

 

 

 2.2 رمپ ماشین­

خودروها برای ورود به داخل ساختمان و رفتن به پارکینگ نیاز به عبور از رمپ دارند. رمپ های پارکینگ از نظر ظاهری نیز به دو دسته طبقه بندی می شوند:

انواع رمپ پارکینگ:

1. رمپ مستقیم(یک طرفه یا دوطرفه)(Straight Ramp)
2. رمپ قوسی(چرخشی) (Curved Ramp)

انتخاب نوع ظاهری رمپ، بستگی به نظر طراح و ابعاد ساختمان دارد. اجرای رمپ قوسی سخت تر از رمپ مستقیم است، اما اصولی که باید در اجرای آن ها رعایت گردد، تقریباً یکسان است.

رمپ های مستقیم می توانند به‌صورت یک‌طرفه و دوطرفه اجرا شوند. منظور از رمپ یک‌طرفه این است که فقط یک خودرو از روی آن می تواند عبور کند درحالی‌که در رمپ دوطرفه به‌طور همزمان دو خودرو می توانند از کنار هم عبور کنند (رفت‌ و برگشت).

یکی از موارد مناسب کاربرد رمپ های قوسی، در پارکینگ های طبقاتی می باشد. رمپ های قوسی به دلیل شکل گردشی که دارند، فضای کمتری نسبت به رمپ های مستقیم اشغال می کنند. بنابراین در مواردی که امکان تامین طول لازم برای اجرای رمپ مستقیم وجود نداشته باشد، می توان ترکیبی از این دو نوع رمپ را پیاده کرد.

 

 

 

رمپ ها از نظر اجرا نیز به دو دسته طبقه بندی می شوند:

•  رمپ سازه ای
• رمپ غیرسازه‌ای (خاکی)

هر رمپی که روی خاک نباشد و بار آن به سازه منتقل شود، رمپ سازه ای می باشد. اگر نیاز به خالی بودن فضای زیر رمپ باشد، باید از رمپ سازه ای استفاده گردد. رمپ سازه ای معمولاً به‌صورت دال بتنی اجرا می شود. این نوع رمپ حتماً باید در نرم افزار، مدل‌سازی و طراحی گردد و بار آن روی سازه در نظر گرفته شود که در ادامه دراین‌باره توضیح داده خواهد شد.

رمپ های غیرسازه‌ای روی خاک یا فونداسیون اجرا می شوند و با ریختن خاک و تنظیم شیب، رمپ را می سازند. این نوع رمپ ها نیاز به مدل‌سازی و طراحی در نرم افزار ندارند.

 

3. مشخصات رمپ پارکینگ

شیب و عرض رمپ پارکینگ اصلی ترین عوامل تشکیل دهنده ی آن هستند. شیب استاندارد رمپ پارکینگ و شیب پارکینگ توسط مهندسان، محاسبه و اجرا می شود. اما به‌طورکلی از فرمول ارتفاع تقسیم بر طول، می‌توان شیب رمپ را به دست آورد. از عوامل مهم دیگری که باید در نظر گرفت، طول رمپ پارکینگ است. طول رمپ پارکینگ ها باید با استانداردهایی مانند شیب مجاز رمپ پارکینگ، محل پارکینگ و عوامل دیگر مطابقت داشته باشد. برای محاسبه‌ی طول رمپ پارکینگ، می‌توان از فرمول های گوناگونی استفاده کرد، ولی مهم ترین و معمول ترین فرمول را می‌توان با توجه به شیب به دست آورد. بر اساس رابطه ی آشنای Tan(α)= H/L از تقسیم ارتفاع بر شیب رمپ، طول رمپ پارکینگ به دست می آید. در ادامه، به طور کامل با این موارد آشنا خواهید شد.

 

 

1.3 عرض رمپ پارکینگ

عرض رمپ پارکینگ متناسب با عبور خودروها و با توجه به نوع ساخت پارکینگ متفاوت است. مطابق ویرایش سوم (1396) مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان، حداقل عرض رمپ پارکینگ برای رمپ های یک‌طرفه 3.0 متر و برای رمپ های دوطرفه 5 متر می باشد.

 

 

 

2.3 شیب رمپ پارکینگ

در مناطق مختلف دنیا استانداردهای مختلفی درباره ی میزان شیب رمپ پارکینگ وجود دارد. اما به‌طورکلی، همه ی آن ها تقریباً دارای مقادیر مشابه هستند. نوع رمپ پارکینگ در محاسبه ی شیب آن اهمیت بسیاری دارد. به‌عنوان‌مثال، مستقیم یا قوسی بودن سطح شیب دار می تواند تفاوت هایی را در محاسبه ی شیب رمپ پارکینگ ایجاد کند.

 

 

طبق استانداردهای بین المللی، میزان شیب رمپ پارکینگ که تنها برای انتقال خودروها مورداستفاده قرار می گیرد و روی آن خودرو پارک نمی شود، معمولاً بین %12 تا 14% است. البته در کشور ایران این میزان متفاوت است. در آغاز و پایان شیب نیز باید مقدار شیب متفاوتی را مورد استفاده قرارداد که از برخورد کف خودرو با رمپ، جلوگیری شود. این شیب طبق مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان، برای یک متر ابتدا و انتهای رمپ، باید کوچک تر یا مساوی 10% باشد.

 

 

برای اندازه گیری درصد شیب رمپ نسبت به سطح افق از فرمول زیر استفاده می شود:

 

 

درصد شیب رمپ  =100×[(طول رمپ)/(ارتفاع رمپ )]

3.3 طول رمپ

طول رمپ، در واقع تصویر رمپ روی سطح افق است. طول رمپ، با شیب و ارتفاع آن در ارتباط است. به طوری که در ارتفاع ثابت، هرچقدر طول رمپ افزایش یابد، شیب آن کاهش می یابد. بنابراین برای کاهش میزان شیب رمپ پارکینگ، باید طول رمپ را افزایش داد.

 

1.3.3 محاسبه ی طول رمپ مستقیم

فرمول کلی محاسبه ی طول رمپ مستقیم به شکل زیر است:

طول رمپ = (ارتفاع رمپ) / (شیب رمپ)

اگر طول رمپ کم باشد و میزان شیب از مقدار استاندارد بیشتر شود، احتمال سرخوردن خودرو و دیگر مشکلات زیاد می شود. بنابراین باید همواره میزان طول رمپ پارکینگ به‌گونه‌ای محاسبه شود که میزان شیب، از حالت استاندارد تجاوز نکند. به‌ طورکلی باید توجه داشت که میزان طول رمپ و شیب پارکینگ به‌گونه‌ای انتخاب شود که در کاربرد برای افراد مشکلی ایجاد نکند و تا جایی که ممکن است میزان شیب کاهش داده شود. با این‌حال، در بیشتر موارد، فضای قابل‌دسترسی به‌گونه‌ای نیست که بتوان میزان شیب را خیلی کاهش داد.

مثال: فرض کنید رمپی مطابق شکل زیر داریم که از تراز 0.00± تا تراز 1.70- ادامه دارد. می‌خواهیم طول تصویر این رمپ را به دست آوریم.

 

 

حل: طبق مطالب بیان‌شده در بخش های قبلی، می دانیم حداکثر شیب در شیب راه روباز در توقف گاه های متوسط و بزرگ خصوصی، 15% و شیب یک متر ابتدا و انتهای آن 10% می باشد. در اینجا ما 1.70 متر اختلاف ارتفاع داریم که در این ارتفاع، 2 متر از طول رمپ با شیب 10% می باشد. پس به ازای این 2 متر، رمپ ما 20 سانتی متر را در ارتفاع طی می کند. حال باید ببینیم 1.50 متر باقی مانده به چه طولی نیاز دارد که با یک تناسب ساده این مقدار به دست می آید:

 

پس طول کل این رمپ به‌صورت زیر خواهد بود:

L=2+10=12 m

2.3.3 محاسبه طول رمپ چرخشی

رمپ چرخشی در واقع قطاعی از یک دایره با شعاع مشخص می باشد. طبق ویرایش سوم مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان، شعاع میانی فضای چرخش خودرو حداقل 5 متر است. پس شعاع داخلی رمپ نیز باید حداقل 5 متر باشد.

 

 

معمولا عرض رمپ را برای توقف گاه های متوسط و بزرگ 3.5 متر در نظر می گیریم و شعاع میانی و خارجی رمپ را با استفاده از آن و با توجه به این که شعاع میانی 5 متر می باشد، محاسبه می کنیم:

شعاع میانی∶ 5.00+(3.50/2)=6.75m

خارجی شعاع∶ 5.00+3.50=8.50m

اگر رمپ را به صورت ربع دایره فرض کنیم، این رمپ داخل یک مربع 8.5×8.5 متر قرار دارد.

 

برای محاسبه ی طول رمپ چرخشی می توان طول ربع دایره را حساب کرد.

طول ربع دایره ∶ 4/(محیط دایره) = 2πR/4

✅ به نظر شما کدام شعاع را باید ملاک محاسبات قرار دهیم؟

طبق مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان، حداکثر شیب در شیب راه روباز در توقف گاه های متوسط و بزرگ خصوصی 15% است. بنابراین طول هر یک از کمان ها به صورت زیر خواهد بود:

طول کمان داخلی رمپ = 4/(2×3.14×5) = 7.85متر

طول کمان میانی رمپ = 4/(2×3.14×6.75) = 10.59متر

طول کمان خارجی رمپ = 4/(2×3.14×8.50) = 13.34متر

تراز ابتدا و انتهای هر سه قوس، یکسان است و با توجه به فرمول محاسبه ی طول رمپ ((رمپ شیب)/L=h)، در صورتی که h ثابت باشد، به ازای L های مختلف که در بالا محاسبه شده است، شیب های متفاوتی به دست خواهد آمد. کمان داخلی با طول 7/85 متر، کوتاهترین طول و درنتیجه بیشترین شیب مجاز یعنی شیب 15% را دارد و کمان های میانی و خارجی شیب کمتر از 15% دارند.

جمع بندی: برای محاسبه ی طول رمپ چرخشی باید شعاع داخلی رمپ را داخل فرمول قرار دهیم و اگر رمپ چرخشی در یک ربع دایره قرار گرفته باشد، طول آن همیشه برابر 7.85 متر خواهد بود.

نکته: اگر در پارکینگی برای رسیدن به تراز بالایی، به طول رمپی بیشتر از 7.85 متر نیاز باشد، می توان 7.85 متر آن را به صورت رمپ چرخشی و ادامه ی آن را به صورت رمپ مستقیم در ابتدا یا انتهای رمپ چرخشی اجرا کرد.

 

 

نکته: اگر رمپ چرخشی به صورت ربع دایره نباشد و فقط قطاعی از دایره باشد، طول رمپ از فرمول زیر محاسبه خواهد شد:

L=απR/180

L = طول فضای طی شده توسط رمپ چرخشی
α = درجه ای که طول رمپ طی کرده
R = شعاع داخلی رمپ

 

مثال: فرض کنید رمپ قوسی شکلی مطابق زیر داریم که مربوط به یک توقفگاه کوچک خصوصی است و مسقف می باشد. می‌خواهیم طول آن را محاسبه کنیم. شعاع میانی گردش رمپ 6.5 متر است.

 

 

حل: با توجه به این که عرض رمپ در پارکینگ های کوچک 3.00 متر است و شعاع میانی رمپ مورد نظر نیز 6.5 متر می باشد، پس برای محاسبه ی شعاع داخلی و خارجی رمپ می توان به‌صورت زیر عمل کرد:

شعاع خارجی ∶  8.00=(3.00/2)+6.50

شعاع داخلی ∶  5.00=(3.00/2)-6.50

پس این رمپ در یک مربع 8.00×8.00 متر قابل ترسیم و اجرا می باشد.

 

 

حال باید طول رمپ را حساب کنیم. این رمپ در یک‌چهارم دایره قرار دارد.

محاسبه ی طول با استفاده از شعاع داخلی:   7.85= 4/(2×3.14×5.00)

بنابراین طول این رمپ چرخشی 7.85 متر می باشد.

 

4. سرگیری رمپ پارکینگ

مطابق مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان (ویرایش سوم1396)، در قسمت ورودی رمپ پارکینگ به ساختمان، ارتفاع تمام‌شده‌ی کف تا زیر سقف در توقف گاه های خصوصی کوچک باید حداقل 195 سانتی متر و در توقف گاه های عمومی و توقف گاه های بزرگ و متوسط خصوصی باید حداقل 2.10 متر باشد. اگر ارتفاع کمتر از این مقدار باشد اصطلاحاً سقف سرگیر است.

 

 

به منظور اجتناب از این پدیده در پلاک هایی که امکان تامین بخشی از طول رمپ از محوطه ی خارجی ساختمان، وجود داشته باشد، شروع رمپ از حیاط اجرا می شود و به این ترتیب، ارتفاع ورودی ساختمان تامین می گردد.
در شرایطی که طول رمپ خارج از ساختمان برای رفع سرگیری مناسب نباشد، دو راه کار پیشنهاد میشود:

1. اگر کاهش ضخامت سقف برای رفع سرگیری کافی باشد، سقف قسمت ورودی به‌صورت دال بتنی طراحی و اجرا میشود. زیرا معمولاً ضخامت دال بتنی از سقف تیرچه‌بلوک کمتر است.
2. در صورت عدم رفع مشکل با اجرای دال بتنی، به‌ناچار سقف قسمت ورودی رمپ را کمی عقب تر اجرا می کنند. بنابراین در هنگام اجرای سقف پارکینگ باید دقت شود که این عقب نشینی به درستی اعمال گردد.

 

5. نکات اجرایی رمپ پارکینگ

در هنگام اجرای رمپ پارکینگ باید استاندارد شیب رمپ پارکینگ رعایت شود و مورد تایید شهرداری قرار گیرد؛ زیرا اگر رمپ پارکینگ طبق استاندارد، طراحی و اجرانشده باشد، ممکن است موجب لیز خوردن خودرو شود و آسیب‌هایی را به آن وارد نماید. رمپ باید طوری اجرا شود که از بیشترین فضا برای آن استفاده گردد تا در هنگام استفاده، مشکلی را برای افراد و خودروها به وجود نیاورد.
در پیچ رمپ پارکینگ‌ها برای جلوگیری از خطرات احتمالی و تصادف، از تابلوهای ترافیکی، انواع تجهیزات روشنایی و نورپردازی به ویژه آینه ی محدب ترافیکی بهت دید بهتر رانندگان استفاده می‌شود. کمبود هرکدام از این موارد موجب نقض استاندارد و کاهش امنیت پارکینگ می‌گردد.

 

 

جهت پیشگیری از سرخوردن خودرو در مسیر رمپ، ایجاد اصطکاک و هدایت آب، شیب رمپ به شکل آجدار و مورب که نمای آن از جلو مانند بریدگی هایی حدود 2 سانتی متر است، ساخته می شود.
باید توجه داشت که وجود هاشور در ترسیم رمپ، تعیین کننده ی تراز بالاو پایین رمپ نیست و در پلان معماری، رمپی که به تراز بالا می رسد، حتما باید دارای خط برش و کد ارتفاعی باشد که مسیر رمپ قابل تشخیص باشد. بهترین حالت برای مشخص کردن تراز رمپ، اعمال دو کلمه ی UP (بالا) و DOWN (پایین) در پلان معماری می باشد.

هاشور رمپ با توجه به محل جانمایی کانیوو (آب رو) به دو صورت ترسیم می شود.

1. اگر کانیوو در طرفین قرار داشته باشد(حالت اول)، جهت هاشور رو به بالا است و جمع آوری آب از طرفین انجام شده و به سمت زهکش(محل جمع آوری آب) هدایت می شود.
2. اگر کانیوو وسط رمپ قرار داشته باشد(حالت دوم)، جهت هاشور به سمت پایین است و جمع آوری آب روی رمپ از طریق کانیوو در وسط جمع شده و به درون زهکش انتها هدایت می شود.

اگر جانمایی کانیوو وسط باشد (حالت دوم) اصولی تر است چراکه همواره آب را از کناره ها به وسط جمع کرده و هنگام حرکت اتومبیل، مانع و دست اندازی برای حرکت ایجاد نخواهد کرد. ولی به طور کلی اگر کانیوو در اطراف نیز قرار گیرد، هیچ اشکالی نداشته و قابل اجرا است.

 

 

 

کف شیب راه ها در توقف گاه‌ها باید از مصالح غیرلغزنده برای خودرو ساخته شود.

 

 

در مواردی که طول شیب قسمتی از رمپ در ناحیه ی حیاط یا بخش ورودی رمپ پارکینگ اجرا شود، برای پیشگیری از نفوذ آب باران، برف و … در ناحیه ی ختم شیب داخل پارکینگ، حوضچه ی کوچکی به صورت یک آب راه خطی ساخته می شود. زیر حوضچه، لوله و سیفون شترگلو جهت هدایت آب به چاه فاضلاب و یا چاه آب باران که به همین منظور حفرشده است و روی حوضچه، شبکه¬ی فلزی به عنوان پوشش مشبک تعبیه می گردد. نام این آب راه، گاتر(Gutter) و یا کانال گریل پیش ساخته است.

 

 

دلایل لزوم استفاده از کف سازی با مصالح محکم و مقاوم برای رمپ پارکینگ، به شرح زیر است:

• ترمز شدید خودروها
• سایش های مکانیکی
• سایش های هیدرولیکی
• عوامل جوی مانند برف، باران و یخ بندان

اکثر رمپ ها از دال بتنی ساخته می شوند و معمولا سنگ های گرانیت به واسطه مقاومت بالا برای فرش کف رمپ در فضای باز بیشتر مورد استفاده قرار  می گیرند.

 

6. ضوابط طراحی رمپ پارکینگ

در بخش های قبل با بعضی از این ضوابط درمورد مشخصات رمپ پارکینگ آشنا شدیم. در ادامه موارد دیگری را بررسی می کنیم که در ویرایش سوم(1396) مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان به آن ها اشاره‌ شده است.

 

7. مدلسازی و طراحی رمپ مستقیم پارکینگ در ایتبس

جهت مدل سازی رمپ سازه ای، از نرم افزار ETABS- 2015 استفاده شده است اما شما می توانید از هریک از نسخه های موجود نیز استفاده نمایید. به طور کلی مراحل انجام کار در نرم افزار عبارتند از:

1. ترسیم رمپ
2. تعریف مصالح دال
3. تعریف دال رمپ
4. مش بندی رمپ
5. اعمال ضرایب ترک خوردگی
6. بارگذاری رمپ
7. تعریف ترکیب بار Push
8. انجام تحلیل و برداشت ممان حداکثر رمپ
9. طراحی دستی آرماتورها

برای درک کامل نحوه ترسیم رمپ پارکینگ، نمونه هایی از رمپ مستقیم و قوسی را در نرم افزار مدل سازی خواهیم نمود. پس با ما همراه باشید.

بیان مساله: در این مثال قصد داریم رمپ مستقیم یک طرفه ی بتنی با ضخامت 15 سانتی متر و طول 6 متر در امتداد y پلان، جهت دسترسی محوطه به طبقه ی اول با ارتفاع 3 متر در یک ساختمان 2 طبقه را به صورت گام به گام، مدل و طراحی نماییم.

مطابق شکل زیر، پلان طبقات به صورت مربعی متشکل از 3 دهانه به طول 4 متر در هر دو جهت x و y است. یک تکیه گاه رمپ روی خاک و انتهای آن روی تیر دهانه ی 1 بین آکس های B و A قرار دارد.

 

 

1.  ترسیم رمپ

برای ترسیم رمپ مستقیم در نرم افزار، از قابلیت گسترش خط به سطح برنامه استفاده می گردد. ابتدا تیری که می‌خواهیم به عنوان شروع رمپ باشد را مانند شکل زیر انتخاب می کنیم.

 

تیر انتخاب شده را از مسیر زیر تبدیل به سطح می نماییم.

 

Edit→ Extrude→ Extrude frames to shells…

با توجه به محورهای مختصات نشان داده شده، طول رمپ 6 متر در امتداد y- و ارتفاع آن 3 متر به سمت پایین است.

 

 

پس از اعمال تغییرات فوق رمپ به شکل زیر مدل می شود.

 

 

 

2. تعریف مصالح دال

همانطور که بیان شد، این رمپ یک دال بتنی به ضخامت 15 سانتی متر می باشد پس ابتدا مصالح بتن را در نرم افزار طبق مسیر زیر تعریف می کنیم. از بتن رده C25 استفاده شده است.

Define→ Material Properties…

نکته: در تمامی مراحل تعریف خواص مصالح باید به واحد نرم افزار دقت داشت و در صورت نیاز، تبدیل واحد انجام داد.

 

 

3- تعریف دال رمپ

برای مقطع رمپ یک دال بتنی با ضخامت 15 سانتی متر از مسیر زیر تعریف می کنیم و نام آن را slab15 می گذاریم.

Define→ Section Properties→ Slab Section

مانند تصویر زیر، دال را از نوع shell تعریف کرده و ضخامت آن را 0/15 متر وارد می کنیم.

نکته: یکی از چالش های مهندسین طراح، انتخاب المان مناسب برای دال ها، دیوارهای حایل و دیوارهای برشی است به طوریکه رفتار دقیق سازه ای آنها توسط نرم افزار مدلسازی شود.

در نرم افزار Etabs دو المان Membrane و Shell معرفی شده است که طراحان متناسب با رفتار سازه ای مدنظرشان از آنها استفاده می کنند.

از لحاظ تئوریک، تفاوت این دو المان عبارتند از:

1. المانShell: امکان محاسبه ی رفتار غشایی (مانند کشش، فشار و برش داخل صفحه) و مدل سازی خمش خارج از صفحه (تمامی رفتارها) را دارد و از این نظر کاملتر از المان Membrane است. به منظور انتقال صحیح بارها، باید شبکه بندی(Mesh) انجام شود.

2. المانMembrane: تنها قادر است رفتار غشایی را منظور کند و نمی تواند خمش خارج از صفحه را مدل نماید. این المان، برای انتقال بارها به تیرها بدون در نظر گرفتن سهم مقاومتی دال به کار می رود. در این حالت، بارها به صورت مثلثی یا ذوزنقه ای بر تیرهای پیرامونی وارد می شوند. لازم به ذکر است، المان Membrane زمانی رفتار صحیح دارد که حتما چهار تیر محیطی در اطراف دال وجود داشته باشند. چنانچه به دلایلی یکی از تیرها موجود نباشند، نرم افزار، توزیع مثلثی و ذوزنقه ای بارها را به صورت بارهای منفرد به ستون های پیرامونی دال اعمال خواهد کرد.

 

 

حال رمپ رسم شده را انتخاب کرده و از مسیر زیر slab15 را انتخاب کرده و به رمپ اختصاص میدهیم.

Assign→ Shell→ Slab Section

4- مش بندی رمپ

همان­طور که گفتیم، وقتی که تعریف دال از نوع shell باشد، لازم است که سطح دال به تعداد مشخصی المان کوچک­تر تقسیم شود تا گوشه ­های هر یک از این المان ­ها انتقال ­دهنده­ ی بار باشند. به این عمل اصطلاحا مش­بندی گفته می­ شود.

مش­بندی رمپ باید طوری باشد که انتقال بار به‌درستی انجام گیرد. رمپ باید بار را به‌صورت خطی به تکیه­ گاه ­های بالا و پایین خود انتقال دهد. درحالی‌که بدون مش­بندی، این بار به‌صورت نقطه­ ای به 4 گوشه­ ی دال وارد می­ شود. پس باید رمپ را به‌گونه‌ای مش­بندی کنیم که بارگذاری آن به حالت خطی نزدیک شود. بر اساس علم استاتیک، بار خطی از طریق تعداد زیادی بار نقطه ­ای روی تکیه­ گاه اعمال می­شود.

در واقع باید تعداد مش­ها را طوری وارد کنیم که مش­ها در راستای طولی رمپ باشند تا نقطه­ ی ابتدا و انتهای مش ­ها محل اعمال بار رمپ به تکیه­ گاه­ های ابتدا و انتهای رمپ باشد. در این صورت تعداد زیادی بار نقطه­ ای روی تیرها ایجاد شده که بارگذاری را به حالت خطی نزدیک می­کند.

در این مثال ما اطراف دال تیر محیطی تعریف نکرده­ ایم. در صورت وجود این تیرها باید مش­بندی به صورت تقریبا مربعی انجام گیرد. با افزایش تعداد مش، دقت و زمان تحلیل مدل بالا می­رود.

 

برای این کار ابتدا رمپ را که به صورت shell تعریف شده است، انتخاب کرده و از مسیر زیر پنجره­ ی Divide Selected Shells را می ­آوریم.

 

Edit→ Edit Shells →Divide Shells

در کادر مشخص شده از تصویر زیر، بسته به ابعادی که برای المان­ های کوچک مد نظر داریم عددگذاری خواهیم کرد. به طور مثال عددهای 1 و 6 در کادر زیر به معنای آن است که رمپ در راستای طولی تقسیم بندی نشده(به علت نداشتن تیر) و فقط در راستای عرضی به 6 قسمت تقسیم می­شود.

 

 

بعد از اعمال تغییرات، رمپ به شکل زیر در خواهد آمد:

 

 

5. اعمال ضرایب ترک­ خوردگی

دال­ های بتن آرمه تحت بارهای وارده دچار ترک­ خوردگی می ­شوند. اثر این ترک ­ها باید به نحوی مناسب در مدل­سازی اعمال شوند زیرا رفتار عضو در اثر این ترک ­ها با حالت بدون ترک متفاوت خواهد بود و باعث تغییر در سختی خمشی، خیز دال ­ها، آرماتورهای مورد نیاز دال و … می­ شود. ضریب اصلاح سختی خمشی دال طبق آیین­ نامه ­ی بتن آمریکا ACI 318-14)، 0.25) می ­باشد.

برای اختصاص ضرایب ترک­ خوردگی به رمپ، ابتدا همه­ ی بخش­ های رمپ را انتخاب کرده و از مسیر زیر پنجره­ ی مربوط به اختصاص ضرایب ترک­ خوردگی را می­ آوریم.

Assign →Shell→ Stiffness Modifiers

ضریب ترک‌ خوردگی 0.25 را  برای خمش درون صفحه و برون صفحه مانند شکل زیر وارد می­ کنیم.

 

 

6. بارگذاری رمپ پارکینگ

معمولاً رمپ­ های سازه ­ای از نوع دال بتنی هستند و وزن بتن هم جداگانه در نرم­ افزار در نظر گرفته می ­شود. بنابراین اگر مصالح دیگری به عنوان کف­ سازی روی سطح رمپ درنظرگرفته نشده باشد، نیازی به واردکردن بار مرده برای رمپ پارکینگ نیست. اما اگر طبق درخواست کارفرما مصالح خاصی برای کف­ سازی روی رمپ در نظر گرفته باشد، می­توان طبق جزئیات اجرایی آن، بار مرده رمپ را حساب کرده و در نرم­ افزار وارد کرد. بار زنده­ ی رمپ نیز از نوع بار زنده ­ی پارکینگ می ­باشد که طبق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، مقدار بار زنده پارکینگ  300kg/m² می­باشد.

 

 

برای بارگذاری ابتدا رمپ را انتخاب نموده و از مسیر زیر بار زنده 300kg/m² را به آن اختصاص می­دهیم.

 

Assign →Shell Loads→Uniform

 

همان­طور که ملاحظه می­نمایید با توجه به واحد نرم ­افزار، تبدیل واحد صورت گرفته است.

 

7- ساخت ترکیب بار Push

با توجه به این که ساختمان ما فولادی است یا بتنی، یک سری ترکیبات بارگذاری برای طراحی سازه طبق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان بند 2-3-2-6 و بند 6-2-3-3  وجود دارد که در مرحله­ ی طراحی سازه باید در نرم­ افزار وارد شده باشد. حال برای این که بتوانیم لنگر خمشی حداکثر رمپ را استخراج کنیم، یک ترکیب بار جدید به نام Push ساخته و در آن تمام ترکیبات بارگذاری مربوط به طراحی سازه که قبلا ساخته شده است را با ضریب 1 در آن اضافه می­کنیم. برای این کار از مسیر زیر رفته طبق تصویر ترکیب بار Push را تعریف می­کنیم.

Define→ Load Combinations…

 

8- انجام تحلیل و برداشت لنگر خمشی حداکثر رمپ

ابتدا از مسیر زیر سازه را Run می­کنیم تا تحلیل انجام شود.

Analyze→Run Analysis

بعد از پایان تحلیل باید حداکثر لنگر خمشی رمپ را استخراج‌کنیم تا با استفاده از آن آرماتورهای رمپ را به دست آوریم. رمپ را انتخاب کرده و از مسیر زیرادامه می­دهیم:

Display→ Force/Stress Diagrams→Shell Stresses/Forces…

مانند تصویر زیر قسمت combo را روی ترکیب بار push که قبلاً ساختیم، قرار داده و در قسمت component گزینه­ ی M22 را انتخاب کرده و OK می­کنیم. محورهای محلی دال و لنگرهای ایجاد شده حول این محورها، در شکل 10 قابل مشاهده است.

 

 

حال عدد لنگر خمشی Max را از روی رمپ برداشت می کنیم.

 

9. طراحی دستی آرماتورها

از آن­جا که رمپ ما به صورت یک دال بتنی می­باشد، پس روند طراحی آن مشابه طراحی دال­ ها است. بنابراین با استفاده از روابط زیر، به صورت دستی دال رمپ را طراحی کرده و آرماتورهای آن را به دست می­آوریم. طراحی آرماتورها را برای نواری به عرض یک متر انجام می­دهیم.

b = 100 cm

d = t – cover

(R=M_u/(f_cd bd²

(R=q(1-0.59q

ρ_b=(qf_cd)/f_yd

ρ=ρ_b

A_s=ρ_bd

ρ_min=0.002

در ادامه معرفی پارامترهای مورد استفاده در روابط بالا آورده شده است:

M_u =ممان طراحی رمپ

b = عرض مقطع = 100cm

d = ارتفاع موثر مقطع

t = ارتفاع مقطع

f_cd = مقاومت طرح بتن

f_yd = مقاومت طرح فولاد

f_c= مقاومت فشاری بتن

f_y = مقاومت تسلیم فولاد

φ_s = ضریب جزئی ایمنی مقاومت فولاد = 0.85

φ_c = ضریب جزئی ایمنی مقاومت بتن = 0.6

A_s = سطح مقطع فولاد

ρ_b = درصد فولاد بالانس

ρ = درصد فولاد

ρ_min = درصد فولاد حداقل

A_smin = سطح مقطع فولاد حداقل

q و R = پارامترهای مورد نیاز طراحی

 

8. مدل‌سازی و طراحی رمپ چرخشی پارکینگ در نرم افزار

در صورتی که بخواهیم برای ساختمان فوق، رمپ چرخشی مدل نماییم، تمامی مراحل مانند رمپ مستقیم می باشد و تنها تفاوت در نحوه ی ترسیم رمپ چرخشی است.
برای ترسیم رمپ قوسی، مانند قبل ابتدا تیری که می‌خواهیم رمپ از آنجا شروع شود را انتخاب می کنیم.

 

 

سپس برای تبدیل خط به صفحه از مسیر زیر استفاده می­کنیم:

Edit→ Extrude→ Extrude frames to shells…

می‌خواهیم دوران رمپ ما در نقطه­ ای با x=0 و y=6 انجام گیرد. تنظیمات را مانند شکل زیر انجام می­دهیم. از آنجا که مسیر چرخش رمپ در ارتفاع 3 متر،  را طی می­کند، ما تعداد 18 قطاع با زاویه­ ی 10 درجه را در نظر گرفته ­ایم (زاویه چرخش رمپ 180 درجه می‌باشد).

 

 

 

رمپ قوسی مانند زیر ترسیم می شود.

 

 

در محل خط­ های رمپ قوسی مانند تصویر زیر با استفاده از گزینه­ ی Draw beams باید تیر رسم کنیم تا انتقال بارها به درستی صورت گیرد. بنابراین مش ­بندی هم در دو راستا صورت می­گیرد.

 

 

 

بقیه مراحل مدلسازی رمپ قوسی، مشابه با رمپ مستقیم می­ باشد. اما پیشنهاد می کنم حتما ویدئو زیر را که بخش کوتاهی از دوره طراحی سازه های فولادی می باشد را حداقل یکبار مشاهده کنید.

 

 

دانلود ویدئو طراحی رمپ پارکینگ در ایتبس

 

لازم به ذکر است که عموما از در نظر گرفتن تیر برای رمپ‌ها تا حد امکان خودداری می‌شود زیرا اجرای تیرهای طولی و عرضی رمپ چندان راحت نمی‌باشند؛ اما در برخی شرایط، امکان افزایش ضخامت دال رمپ به منظور عدم نیاز به تیر امکان‌پذیر نبوده در نتیجه در نظر گرفتن تیرهایی برای رمپ اجتناب‌ناپذیر می‌شود، این حالت عموما در سازه‌های فولادی رخ می‌دهد.

 

9. نتیجه­ گیری

همان­طور که می­دانیم، امروزه داشتن پارکینگ برای نگهداری خودرو برای اکثر شهروندان دارای اهمیت ویژه­ای است و به دنبال این نیاز ضروری،
پارکینگ­ های طبقاتی ساخته‌ شده که از رمپ برای انتقال خودروها در طبقات مختلف آن استفاده‌شده است. به همین خاطر در این مقاله به معرفی رمپ­ ها و انواع مختلف آن پرداخته‌شده است. همان­طور که بیان شد، رمپ­ ها به دودسته‌ی اصلی ازنظر ظاهر و اجرا طبقه­ بندی می­شوند. ازنظر ظاهری شامل رمپ مستقیم و قوسی و ازنظر اجرا شامل رمپ سازه­ای و غیر سازه‌ای می­باشند. در این میان تنها رمپ­های سازه­ای نیازمند مدل‌سازی و طراحی در نرم ­افزار می ­باشند و رمپ­ های غیر سازه‌ای روی خاک یا فونداسیون اجرا می­گردند و بار آن­ها به سازه منتقل نمی ­شود.

در این مقاله نحوه­ ی مدل‌سازی رمپ ­های سازه­ ای در نرم ­افزار ETABS نسخه­ ی 2015 توضیح داده‌شده است. همچنین مشخصات رمپ پارکینگ و استانداردهای طراحی آن طبق آیین­ نامه، نحوه ­ی محاسبه­ ی طول رمپ مستقیم و قوسی با مثال و محاسبه­ ی طول غیرسرگیر رمپ شرح داده‌شده است.

منابع

1. کتابخانه آنلاین عمران سبزسازه
2. مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال 1398.
3. مبحث نهم مقررات ملی ساختمان  ایران، ویرایش 1399
4. مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال 1396.
5. firstinarchitecture
6. wikipedia

 

• مطلبی میخواهید که نیست ؟ از ما بپرسید تا برایتان محتوا رایگان تولید کنیم!

• ارسال سوال برای تولید محتوا