صفحه اصلی  »  اعضای ویژه  »  پروژه سازه فولادی 4 طبقه با سقف کامپوزیت در ایتبس و سیف به روش LRFD

پروژه سازه فولادی 4 طبقه با سقف کامپوزیت در ایتبس و سیف به روش LRFD

  • تعداد صفحات: 174
  • آخرین ویرایش: 1403
  • شابک: 5-8-97717-622-978
  • تولید کنندگان محتوا:
تولید کنندگان آموزش

یکی از چالش‌های مهم دانشجویان کارشناسی مهندسی عمران، انجام پروژه سازه فولادی و بتن‌آرمه است. در مقطع کارشناسی، تمرکز اصلی دروس بر مباحث تئوری و محاسباتی است و تنها درس نرم‌افزارها به آشنایی اولیه با برنامه‌هایی مانند ETABS اختصاص دارد. با توجه به محدودیت زمان این درس، بیشتر وقت صرف آشنایی با محیط نرم‌افزار می‌شود و فرصتی برای یادگیری جامع طراحی سازه‌ها فراهم نمی‌گردد.

از این رو در این آموزش، به‌صورت گام‌به‌گام روند طراحی یک سازه فولادی ۴ طبقه با سقف کامپوزیت در ایتبس و تحلیل و طراحی فونداسیون در safe را شرح داده‌ایم تا این نیاز برطرف شود. همچنین علاوه بر فایل PDF این ایبوک، یک فایل فشرده نیز شامل فایل های طراحی (اتوکد، ایتبس، سیف و اکسل)  قرار گرفته شده است که می توانید آن ها را از بخش دریافت کتاب الکترونیک دانلود نمایید

✅ تذکر: نگرش اصلی این ایبوک، ترسیم یک نقشه راه جامع و گام به گام برای انجام پروژه درس سازه­ های فولادی دانشجویان مهندسی عمران می­باشد و به منظور طراحی سازه حرفه ­ای و مورد تأیید نظام مهندسی، می­توانید در دوره آموزش طراحی سازه سبزسازه شرکت کنید.

⌛ آخرین به روز رسانی: 13 دی 1403

📕 تغییرات به روز رسانی: آپدیت بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401

مشخصات پروژه سازه فولادی با سقف کامپوزیت

مشخصات اولیه پروژه مطابق با توضیحات زیر در نظر گرفته می­شود و در ادامه با این فرضیات، طراحی سازه صورت خواهد گرفت.

 

پلان اتوکد پروژه سازه فولادی با سقف کامپوزیت

پلان معماری

 

جدول 1. مشخصات عمومی پروژه سازه فولادی

نوع کاربریمسکونی
محل احداثمشهد
نوع خاک محل احداث پروژهتیپ III
مقاومت خاک زیر پی

 1.6𝑘𝑔/𝑐𝑚2

درجه خطر نسبی زلزلهزیاد
سیستم سقفکامپوزیت
تعداد طبقات4

 

جدول 2. سیستم باربر جانبی

سیستم باربر جانبیراستا
قاب خمشی فولادی متوسطX
قاب ساده ساختمانی با مهاربند همگرای معمولی فولادیY

 

گام اول: تنظیمات اولیه فایل ایتبس، رسم خطوط شبکه و پیاده‌سازی پلان در محیط ایتبس

در آغاز کار، بایستی فایل ایتبس اولیه ایجاد گشته و تنظیمات مربوطه به شرح زیر اعمال گردند:

تنظیمات اولیه فایل ایتبس

ابتدا از منوی File گزینه New Model را انتخاب می­کنیم. با انجام این کار پنجره Model Initialization گشوده می­شود. در این پنجره سه گزینه وجود دارد:

  • Use saved user default setting: با انتخاب این گزینه، نرم­افزار از تنظیماتی که کاربر پیش از این در محیط ایتبس انجام داده بود، به صورت پیش فرض برای پروژه جدید استفاده می­کند.
  • Use setting from a model file: در این حالت کاربر یک فایل ایتبس مجزا را به عنوان بنچ­ مارک در اختیار نرم ­افزار قرار می­ دهد تا ایتبس تنظیمات فالیه جدید را تماماً از روی فایل بنچ ­مارک استخراج کند.
  • Use built-in setting with: در این حالت از تنظیمات پیش فرض خودِ نرم ­افزار ایتبس برای پروژه جدید استفاده می­گردد. در صورت انتخاب این گزینه، چهار سلول جدید برای­مان فعال می گردد که عبارتند از:
    • Display unites: در این قسمت هدف انتخاب سیستم یکاها است که بهتر است گزینه Metric MKS انتخاب گردد. هرچند که بعداً می­توانیم در فایل ایتبس یکاها را در هر لحظه مطابق دلخواه خود تغییر دهیم.
    • Steel section database: در این گزینه لیست پروفیل­ های فولادی ­ای که به صورت پیش فرض در ابتدای کار وارد فایل ایتبس ما می­گردد انتخاب می­شود. در این قسمت بهتر است گزینه Euro را انتخاب کنیم.
    • Steel and Concrete design code: در این قسمت­ها باید آیین­ نامه­ هایی که قرار است از آن‌ها برای تحلیل و طراحی سازه­ های فولادی و بتنی در محیط ایتبس استفاده کنیم معرفی گردند. آیین‌نامه فولاد ایران (مبحث دهم) برگرفته از آیین نامه 2010 آمریکا می‌باشد لذا AISC 360-10 را انتخاب می‌کنیم و برای آیین‌نامه بتن نیز از 19-318 ACI استفاده می‌کنیم.

 

تنظیمات اولیه فایل ایتبس برای انجام پروژه سازه های فولادی

پنجره Model Initialization

ترسیم خطوط شبکه و پیاده‌سازی پلان در محیط ایتبس

پیش­نیاز این بخش، آشنایی اولیه با اصول نقشه ­خوانی است. برای تسلط بیشتر به نحوه خواندن اطلاعات از روی نقشه، می­توانید به آموزش نقشه خوانی سازه موجود در سایت سبزسازه مراجعه کنید.

پس از تکمیل پنجره Model Initializing  در مرحله قبلی، حالا پنجره New Model Quick Temlates گشوده می­شود:

 

پیاده‌سازی پلان در ایتبس برای انجام پروژه سازه فولادی

پنجره New Model Quick Templates

 

در قسمت Grid dimensions باید مشخصات خطوط شبکه را وارد کنیم. اینجا با دو حالت مواجهیم:

  • اگر فاصله بین محورهای ستون­ ها در هر راستا عددی ثابت باشد، از گزینه Uniform Grid Spacing استفاده می­کنیم. در این حالت باید تعداد چهار متغیر زیر را را به ترتیب در نرم­ افزار ایتبس اعمال کنیم:

جدول 3. گزینه­ های ترسیم خطوط شبکه

 

معنیگزینه
تعداد خطوط شبکه (محورها) در راستای XNumber of Grid Lines in X Direction
تعداد خطوط شبکه (محورها) در راستای YNumber of Grid Lines in Y Direction
فاصله بین خطوط شبکه در راستای XSpacing of Grids in X Direction
فاصله بین خطوط شبکه در راستای YSpacing of Grids in Y Direction

 

اگر فاصله بین محورهای ستو­ن ­ها متفاوت باشد، مجبوریم از گزینه Custom Grid Spacing استفاده کنیم. با انتخاب این گزینه و فشردن Edit Grid Data، پنجره زیر گشوده می­شود:

 

گام به گام اجرای پروژه سازه های فولادی دانشجویی

پنجره Grid System Data

 

  • در پنجره بالا با انتخاب گزینه Display Grid Data as Coordinates، فاصله هر محور نسبت به اولین محور حساب شده و در جدول لحاظ می­گردد.
  • با انتخاب گزینه Display Grid Data as Spacing، فاصله هر محور نسبت به محور قبلی محاسبه شده و در جدول اعمال می­شود.

حال فاصله بین محورهای ستون­ها در راستاهای X و Y را از روی پلان معماری اخذ کرده و به صورت زیر در نرم­ افزار اعمال می­کنیم:

 

دانلود نمونه پروژه سازه های فولادی

تنظیم خطوط شبکه

 

حال پس از زدن OK، مجدداً به پنجره New Model Quick Templates باز می­گردیم. حال به قسمت Story Dimenssions می­ پردازیم. دوباره دو حالت مواجه هستیم:

  • اگر ارتفاع طبقات یکسان بود (بدون احتساب طبقه اول از روی پی)، از Simple Story Data استفاده می­کنیم و گزینه­ های موجود در این قسمت را مطابق با توضیحات زیر تکمیل می­کنیم:

 

پروژه در مورد سازه های فولادی

تنظیمات ارتفاع طبقات

 

  • اگر ارتفاع طبقات باهم متفاوت باشند از قسمت Custom Sory Data، Edit Story Data را انتخاب می­کنیم و در ادامه خواهیم داشت:

 

مراحل اجرای پروژه فولاد

شکل 7. ارتفاع و تراز کف­ های مختلف

 

تذکر: منظور از Top در تصویر بالا، طبقه خرپشته می­باشد.

  • به کمک گزینه Master Story می­توان طبقات با کاربری مشابه که بالتبع بارگذاری مشابهی نیز خواهند داشت را به هم لینک کرد تا بدین ترتیب حین بارگذاری، با اعمال بارهای مربوطه به هر طبقه، بارگذاری سایر طبقات با کاربری مشابه نیز به صورت خودکار صورت می­گیرد.

حال دکمه OK را انتخاب می­کنیم تا دو پنجره اخیر بسته شوند و وارد محیط اصلی ایتبس شویم.

 

در پایان هر مرحله فایل مورد نظر را از منوی File قسمت Save ذخیره کنید.

گام دوم: تعریف مشخصات مصالح

مصالح پیش‌فرض نرم‌افزار A 992Fy50 فولاد رایج در آمریکا و 4000Psi بتن با مقاومت 28Mpa می‌باشد. A61Gr 60 میلگرد طولی سازه‌های بتنی می‌باشد. با توجه به این توضیحات می­توانیم به راحتی مصالح فولاد، بتن و انواع آرماتورهای پیش فرض را ویرایش کرده و مشخصات آن‌ها را با مصالح مورد استفاده در پروژه خود جایگزین کنیم. به این منظور از منوی Define گزینه Material Properties را انتخاب می­کنیم تا پنجره Define Material  ظاهر شود. حال  با استفاده از گزینه  Modify/Show Material در پنجره ظاهر شده، به ترتیب شروع به اصلاح مصالح پیش فرض مطابق مشخصات پروژه خود می­کنیم:

 

 

نحوه تعریف مصالح در ایتبس

شکل 9. پنجره تعریف مصالح

 

▪️بتن

فرض می­شود از بتن رده C25 در این پروژه استفاده می­گردد. برخی از مشخصات این رده بتن در جدول 4. مشخصات بتن رده C25 آورده شده است.

 

جدول 4. مشخصات بتن رده C25

مقاومت فشاری

 25MPa

وزن مخصوص

 2500kg

مدول الاستیسیته

23500MPa

ضریب پواسون

0.2

ضریب انبساط حرارتی

0.0000099

مدول برشی

9791.67MPa

 

برای محاسبه مدول الاستیسیته، از بند  9-3-6  مبحث نهم مقررات ملی ساختمان استفاده می­گردد.

 

نحوه محاسبه مدول الاستیسیته بتن

 

  • مدول برشی به صورت خودکار توسط ایتبس محاسبه و اعمال می­گردد و نیازی به محاسبه دستی نیست.
  • توجه به واحدهای هر کمیت بسیار ضروری می‌باشد. به همین جهت از منوی unit قسمت consistent unit را انتخاب و واحد مدنظر را تنظیم می‌کنیم.

 

تعریف بتن در ایتبس

شکل 10. تعریف بتن

 

مقاومت فشاری مشخصه بتن

شکل 11. مقاومت فشاری مشخصه بتن

 

▪️فولاد

دو نوع مصالح فولاد تعریف می­کنیم: فولاد نورد شده و فولاد ساخته شده از ورق. علت این امر هم تفاوت تنش تسلیم موردانتظار فولاد نورد شده با فولاد ساخته شده از ورق طبق نظر مبحث دهم می­باشد.

 

تعریف مصالح فولاد نورد شده طبق نظر مبحث دهم

شکل 12. تعریف مصالح فولاد نورد شده

 

مشخصات مکانیکی فولاد نورد شده در نرم افزار

شکل 13. مشخصات مکانیکی فولاد نورد شده

 

حال مصالح فولاد ساخته شده از ورق را تعریف می­کنیم. تنها تفاوت در تنش تسلیم مورد انتظار خواهد بود.

 

تنش تسلیم مورد انتظار فولاد ساخته شده از ورق

شکل 14. تنش تسلیم مورد انتظار فولاد ساخته شده از ورق

 

▪️تعریف میلگرد

دو نوع میلگرد رایج در ایران AII و AIII  می‌باشد که از AIII به جهت مقاومت بیشتر، معمولاً برای میلگرد طولی استفاده می‌شود.

 

تعریف میلگرد در نرم افزار

شکل 15. تعریف میلگرد AII

 

نحوه تعریف میلگرد

شکل 16. تعریف میلگرد AII

تعریف میلگرد AIII

شکل 17. تعریف میلگرد AIII

 

 تعریف میلگرد AIII در ایتبس

شکل 18. تعریف میلگرد AIII

 

گام سوم: تعریف و یا فراخوانی مقاطع تیر، ستون و سایر اعضای سازه‌ ای

در حالت کلی مقاطع مورد استفاده برای تیرها و ستون­ ها در سازه­ های فولادی را می­توان در سه دسته قرار داد: مقاطع نورد شده، مقاطع ساخته شده از ورق و مقاطع مرکب مثل دوبل IPE. در نظر گرفتن نکات عمومی زیر در انتخاب مقطع مناسب برای تیرها و ستون­ ها می­تواند کمک­ کننده باشد:

  • در مورد سازه­ های در مقیاس کوچک عمدتاً مقاطع نورد شده پاسخگو هستند و نیازی به استفاده از مقاطع ساخته شده از ورق نیست.
  • هر چقدر پروژه سازه فولادی بزرگتر شود، مقاطع نورد شده به تنهایی پاسخگویی تلاش ­های داخلی موجود بر اثر بارگذاری نبود و ناگزیر به استفاده از مقاطع ساخته شده از ورق هستیم.
  • استفاده از مقاطع نورد شده مثل این است که شما برای خرید لباس به بازار بروید و از بین لباس ­هایی که سایز مشخص و از پیش تعیین شده ­ای دارند، سعی کنید لباسی مناسب برای خود انتخاب کنید. حال ممکن است یکی از این سایزهای از پیش تعیین شده دقیقاً مناسب شما باشد ولی این امکان هم وجود دارد سایز لباس­ های موجود در بازار با سایز شما همخوانی نداشته باشد و مجبور شوید لباسی بزرگتر از حد استاندارد بخرید.
  • از سوی دیگر استفاده از مقاطع ساخته شده از ورق عین این است که شما نزد خیاط بروید. خیاط ابتدا سایز دقیق شما را اندازه می­گیرد و سپس لباسی دقیقاً متناسب با سایز شما می­دوزد.
  • از دو مثال بالا می­توان نتیجه گرفت که استفاده از مقاطع ساخته شده از ورق این مزیت را دارد که مقطع مورد استفاده دقیقاً متناسب با تلاش­ های وارد بر المان سازه ­ای است و اصطلاحاً مقاطع کاملاً بهینه خواهند بود و ظرفیت مازاد بر نیاز نخواهند داشت. ولی از سوی دیگر ساخت این مقاطع هزینه بیشتری در پی خواهد داشت و صرفاً در مورد ساز­ه ­های بزرگ توجیه اقتصادی خواهد داشت.
  • در مواقعی ممکن است بخواهیم از مقاطع نورد شده استفاده کنیم ولی از طرفی طبق محاسبات انجام شده مقطع با شماره پایین­ تر جوابگوی بارهای وارد بر المان نیست و از طرف دیگر مقطع با شماره بالاتر علی­رغم داشتن ظرفیت باربری کافی، ظرفیتی مازاد بر نیاز دارد و اصطلاحاً بهینه نیست. در چنین حالتی می­توانیم با افزودن ورق تقویتی به مقطع شماره پایین­تر، ظرفیت باربری مدنظر را تامین کنیم و در عین حال طراحی بهینه ­ای هم داشته باشیم. در عین حال، افزودن ورق تقویتی نیز به خودی خود محدودیت ­هایی دارد و نمی­شود به هر مقداری که دلمان می­خواهد ورق تقویتی استفاده کنیم. برای آشنایی بیشتر با این جزئیات می­توانید به دوره پیشرفته آموزش طراحی سازه­ های فولادی مراجعه کنید.
  • از نظر اجرایی توصیه می­شود شماره نیمرخ ­های مورد استفاده دو نمره با هم فاصله داشته باشند تا در محل کارگاه بتوان به صورت چشمی و به آسانی نیمرخ ­ها را از هم تمییز کرد.
  • در سازه‌های فولادی متداول و مسکونی کوتاه مرتبه، بیشتر از IPE تک و دوبل استفاده می‌کنیم که می‌توانیم آن را در ایتبس بسازیم یا از لیست مقاطع آماده استفاده کنیم. اگر استفاده از ستون دوبل امکان پذیر نبود، باید مقطع باکس یا H شکل استفاده کنیم که باید آن را با استفاده از Section Designer بسازیم. در ساختمآن‌های با قاب خمشی و یا بلند استفاده از مقاطع نورد شده همانند IPE توصیه نمی­گردد به دلایل اشاره شده در نظام تهران به صورت زیر توجه کنید:

 

تعریف مقاطع ستون

 

کنترل فشردگی لرزه ای در مقاطع ساخته‌ شده به چه صورتی انجام می گیرد؟

✅ پاسخ سوال بالا و همینطور گام به گام ساخت مقاطع با ایتبس را می توانید در متن اصلی این ایبوک فوق العاده مشاهده کنید.

گام چهارم: مدلسازی سقف در پروژه سازه فولادی در ایتبس

با توجه به نوع سقف در این پروژه که کامپوزیت می‌باشد، نحوه مدل‌سازی به شکل زیر است:

 

نحوه مدلسازی سقف در پروژه سازه فولادی

تعریف سقف در ایتبس

پنجره Deck Properties

پنجره Deck Properties

تعریف مشخصات سقف کامپوزیت در نرم افزار

تعیین مشخصات سقف کامپوزیت

▪️تفاوت slab و deck در مدلسازی سقف

از slab زمانی استفاده می کنیم که بخواهیم دال بتنی اجرا کنیم اما برای سقف های تیرچه بلوک، عرشه فولادی و کامپوزیت از deck استفاده می کنیم.

البته به دلیل اینکه انتقال بار در سقف تیرچه بلوک به صورت یک طرفه است می توان سقف تیرچه را به صورت دال یکطرفه (Slab) نیز مدل کرد.

✅ برای درک بهتر شما از این موضوع سقف تیرچه بلوک را هم در ایتبس مدلسازی می کنیم که می توانید این روش مدلسازی را در متن اصلی ایبوک مشاهده کنید.

گام پنجم: ترسیم اجزای سازه ای

پس از تعریف مصالح و مقاطع، نوبت به ترسیم مدل سازه می­رسد. به طور خلاصه، در این بخش با نحوه ترسیم اعضای سازه ­ای نظیر تیرها، ستون­ ها، مهاربندها، سقف و … آشنا می­شویم.

▪️ترسیم ستون

در ابتدا روی آیکون plan کلیک کرده و base  را انتخاب می‌کنیم. سپس در جعبه طبقات مشابه در پایین سمت راست جدول، روی گزینه one story کلیک کرده و گزینه All stories را انتخاب می‌کنیم. از فرمان زیر روش ترسیم سریع ستون را انتخاب می‌کنیم و و تک تک ستون‌ها را در مکان مورد نظر قرار می‌دهیم.

 

ترسیم ستون ها در etabs ( گام به گام انجام پروژه سازه های فولادی)

منوی ترسیم ستون ها

 

اگر ستونی را به اشتباه رسم کردید، ابتدا با زدن ایکون کیلک در نوار ابزار کناری، موس را به حالت انتخاب گر قرار می دهیم سپس روی ستون اشتباه کیلک می کنیم و گزینه delete را می زنیم و ستون اشتباه حذف می شود.

 

تعیین نوع مقطع، زاویه و جهت جایگذاری ستون

تعیین نوع مقطع، زاویه و جهت جایگذاری ستون

 

توضیح راجع به گزینه Plan Offset: گاهی اوقات عضوی که می­خواهیم ترسیم کنیم در امتداد خطوط شبکه ترسیم شده در ابتدای کار قرار ندارد و برای مثال 2 متر از یکی از خطوط شبکه فاصله دارد. برای ترسیم چنین اعضایی با استفاده از گزینه Plan Offset فاصله افقی یا قائم عضو مذکور از خط شبکه را به عنوان Plan Offset وارد می­کنیم تا عضو مورد نظر در فاصله مشخص شده از خط شبکه ترسیم شود.

 

منوی انتخاب اعضای مختلف به صورت گروهی

منوی انتخاب اعضای مختلف به صورت گروهی

 

نکته حائز اهمیت این است که درتمامی ساختمآن‌ها باید پای تمامی ستون­ ها گیردار باشد (با توجه به شرایط اجرایی کف ستون)، به همین جهت از منوی select مطابق شکل زیر تمام پای ستون­ ها را انتخاب کرده و پای آن‌ها را گیردار می­کنیم.

انتخاب پای ستون ها در ایتبس

شکل 35. انتخاب پای ستون ها در ایتبس

 

بعد از انتخاب تمامی ستون­ ها از منوی assign مطابق شکل زیر پای ستون ­ها را گیردار می­کنیم:

 

نحوه انتخاب تکیه گاه پای ستون ها در ایتبس

شکل 36. منوی انتخاب تکیه گاه پای ستون ها

 

نحوه تعیین درجات آزادی تکیه گاه

شکل 37. تعیین درجات آزادی تکیه گاه در پای ستون ها

 

در تمامی ساختمان ها با توجه به شرایط اجرایی بیس پلیت ها باید پای تمامی ستون ها گیر دار باشد. 

 

چند سوال :

  • ترسیم تیر ها به چه صورتی انجام می پذیرد؟
  • انتهای تیر ها را باید  مفصلی کرد یا گیر دار؟
  • راه حل سریع برای ترسیم کف طبقات چیست؟
  • آیا سختی سازه مدل شده با سازه واقعی ما یکسان است؟
  • در چه مواقعی سقف سازه را باید صلب در نظر گرفت؟

✅ قطعا پاسخ تمامی این سوالات را در متن اصلی و قابل دانلود ایبوک بیان خواهیم کرد.

گام ششم: تعریف بار و ترکیب بار

انواع بارها با توجه به مبحث 6 مقررات ملی ساختمان عبارت­ اند از:

 

Dبار مرده
SDبار مرده کفسازی
Liveبار زنده غیر قابل کاهش با ضریب 1 در ترکیبات بار باد و یا زلزله
L0.5بار زنده غیر قابل کاهش با ضریب 0.5 در ترکیب بارهای شامل باد و زلزله
LREDبار زنده قابل کاهش با ضریب 1 در ترکیب بارهای شامل باد و زلزله
LRED0.5بار زنده قابل کاهش با ضریب 0.5 در ترکیب بارهای شامل باد و زلزله(طبق مبحث ششم استفاده از این بار مجاز نیست)
Eبار زلزله طرح
Hبار ناشی از فشار جانبی(آب یاخاک و…)
LROOFبار زنده بام
Rبار باران
SNOWبار برف
Wبار باد

 

بارهای وارد بر سازه را از نظر راستای اعمال بار می­توان به دو دسته تقسیم کرد:

  • بارهای ثقلی
  • بارهای جانبی

هم­چنین از نظر هندسه اعمال بار می­توان بارها را به صورت زیر دسته ­بندی کرد:

انواع بارها از نظر هندسی

انواع بارها از نظر هندسی

 

در ادامه با نحوه محاسبه و اعمال انواع بارها در محیط ایتبس آشنا می­شویم.

▪️بارهای ثقلی در نرم افزار:

1-بار مرده (D)

2-بار مرده اضافی (مخصوص سقف کامپوزیت) که برای کف­سازی و تیغه­بندی و… استفاده می­شود.  Super Dead(SD)

3-بار زنده غیر قابل کاهش که برای پارکینگ و انباری استفاده می­شود.  (Live)

4-بار زنده که ضریب 0.5 در ترکیب بار می‌گیرد. (Live0.5) (مسکونی-اداری-کلاس درس…)(Live0.5)

5-بار زنده قابل کاهش که برای راه پله و تجمع استفاده می‌شود. (Live Reducible) (LRED)

6-بار زنده قابل کاهش که ضریب 0.5 در ترکیب بار می‌گیرد. (Reducible Live0.5) (طبق مبحث ششم استفاده از این باردر اسکلت فلزی مجاز نیست).

تذکر: بار زنده مورد 4 را هم می‌توان از نوع Live0.5 و هم از نوع Live Reducible  تعریف کرد.

7-بار زنده تیغه­ بندی  (PARTITION) (طبق مبحث ششم ویرایش سال 98 بار تیغه از نوع متعارف مصالح، بار مرده محسوب می‌شود و از نوع  SDتعریف می‌گردد. بنابراین می‌تواند حذف گردد و به جای آن از  SD استفاده کرد).

8-LROOF  و SNOW در سقف بام هم باید بار زنده بام منظور گردد و هم بار برف. در ترکیب بارها این دو جداگانه منظور می‌شوند.

9-بار MASS. برنامه ETABS جهت محاسبه وزن طبقه از بارهای موجود در آن طبقه استفاده می‌کند. طبق مبحث 6  وزن طبقه بر اساس بار مرده و قسمتی از بار زنده و نصف وزن دیوارها و ستون‌های موجود در بالا و پایین طبقه محاسبه می‌گردد. وزن طبقاتی که ارتفاع دیوارهای بالا و پایین آن‌ها یکسان است، به درستی انجام می‌شود.

10- بار مجازی (Notional Load)

▪️محاسبه و اعمال بار مرده

انواع بارهای مرده ­ای که باید به سازه اعمال کنیم عبارتنداز:

  • بار مرده کف طبقات
  • بار مرده بام و خرپشته
  • بار خطی دیوارهای پیرامونی
  • بار دیوار پارتیشن
  • بار راه ­پله
  • بار آسانسور

▪️بار مرده کف طبقات

با توجه به اینکه جزئیات مصالح به کار رفته در تراز بام و خرپشته با کف سایر طبقات متفاوت است، باید بار مرده این دو مورد جداگانه محاسبه و اعمال گردد.

برای آشنایی دقیق ­تر با بارگذاری سقف­ ها می­توانید به مقاله بارگذاری سقف­ ها مراجعه کنید. در ادامه برای محاسبه بار مرده کف طبقات داریم:

 

دیتیل سقف کامپوزیت طبقات

دتایل سقف کامپوزیت طبقات

 

جدول 7. جزئیات محاسبه بار مرده کف طبقات

نام باروزن واحد حجم ) (ضخامت (cm)وزن واحد سطح ) (
سرامیک2100121
ملات ماسه سیمان2100242
بتن سبک با پوکه معدنی و سیمان1300791
دال بتنی250010250
سقف کاذب با اندود گچی50
مجموع204

 

▪️بار مرده بام و خرپشته

مشابه با بخش قبلی، این بار بار مرده بام و خرپشته را به شرح زیر محاسبه می کنیم:

دیتیل سقف کامپوزیت بام

دتایل سقف کامپوزیت بام

 

جدول 8. جزئیات محاسبه بار مرده بام

نام بار( وزن واحد حجم )ضخامت (cm)( وزن واحد سطح )
موزاییک سیمانی2400248
ایزوگام15
ملات ماسه سیمان2100363
بتن سبک با پوکه معدنی و سیمان1300565
دال بتنی250010250
سقف کاذب با اندود کچی50
مجموع241

✅ ادامه روند محاسبات دستی و همینطور اعمال بار در ایتبس مانند بار خطی دیوارهای پیرامونی، بار دیوار پارتیشن، بار راه ­پله، بارگذاری آسانسور، اثرات p-Δ و نحوه محاسبه بار برف را در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.

گام هشتم: تحلیل سازه

هدف از تحلیل سازه بررسی تلاش ­های داخلی ایجاد شده در داخل اعضای مدل شده بر اثر بارهای وارد شده و اقدام به کنترل و طراحی سازه است. از منوی زیر برای تحلیل اولیه سازه اقدام می­کنیم.

 

اموزش پروژه سازه های فولادی

منوی آنالیز سازه

 

نحوه تحلیل سازه فولادی

حالت تغییر شکل یافته سازه بر اثر بارهای وارد شده

 

به روش زیر گزارش ایتبس از تحلیل سازه را می­توان مشاهده کرد و با ارورهای احتمالی نرم ­افزار ایتبس حین تحلیل سازه آشنا شد.

 

گزارش تحلیل سازه های فولادی

گزارش تحلیل سازه

 

پس از اتمام تحلیل اولیه سازه، بایستی موارد زیر را کنترل کنیم:

  • کنترل دوره تناوب سازه
  • بررسی نظم پیچشی
  • ضریب نامعینی

 

✅ توضیحات مربوط به هر کدام از این کنترل ها و همچنین گام نهایی که همان طراحی سازه است را می توانید مانند دیگر مراحل طراحی به صورت گام به گام در متن اصلی ایبوک مشاهده کنید.

طراحی پی به کمک نرم افزار Safe 

پس از اتمام فرآیند طراحی سازه در محیط نرم ­افزار ایتبس، حال نوبت آن فرا رسیده است که به منظور طراحی پی، از داده ­های سازه طراحی شده خروجی­ های لازم را گرفته و این اطلاعات را وارد محیط نرم ­افزار سیف کنیم. به این منظور مراحل زیر را طی خواهیم نمود:

 

نحوه خروجی گرفتن از فایل ایتبس

جزئیات خروجی گرفتن از فایل ایتبس

 

فایل خروجی را با فرمت f2k  v12ذخیره می‌کنیم. در این قسمت باید فقط بار طبقات بالا و کف فراخوان شود. ترکیب بار فولادی و بتنی مشابه هم هستند. کافی است بار Notional و بار Mass را به سیف انتقال ندهیم. بنابراین نیاز به تعریف مجدد ترکیبات بار نیست. سپس این فایل ذخیره شده را در نرم افزار safe با فرمت  f2kفراخوانی می‌کنیم. مجدداً در safe، فایل را با پسوند FDB ذخیره می‌کنیم.

 

طراحی فونداسیون در پروژه فولاد

وارد کردن اطلاعات سازه به محیط نرم افزار Safe

 

در گام بعد به تعریف مصالح فولاد، بتن و میلگرد ها می پردازیم اکنون زمان این است که مقاطع پی و ستون رو تعریف کنیم اما یک سوال:

در گام طراحی پی در safe تیک قسمت Thick Plate را بر میداریم یا خیر؟!

▪️تعیین مدول عکس العمل خاک بستر

برای پی های نواری رابطه تقریبی زیر بین مدول عکس العمل خاک بستر و تنش خاک حاکم است:

 

Ks = 1.2* qall

اگر پی گسترده باشد نیز رابطه زیر برقرار است:

 

Ks = 0.6* qall

 

تنش مجاز خاک باید بر اساس ازمایش های ژئوتکنیکی تعیین شود و بر اساس آن طراحی صورت گیرد. اما در این پروژه تنش مجاز خاک را 1.6 کیلوگرم بر سانتی متر مربع در نظر می گیریم.

از منوی Define قسمت Soil Subgrade Properties تنظیمات مدول بستر را اعمال می کنیم:

 

تعیین میزان تنش مجاز خاک (گام به گام طراحی پروژه فولاد )

تنظیمات مدول بستر

 

✅ توضیحات گام بعدی که وارد کردن ترکیبات بار تنش خاک و ترکیبات بار طراحی فونداسیون می باشد را می توانید در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.

▪️ترسیم پی نواری با safe

در پی نواری برای رسم پی‌ها می‌توان تیرهایی به ابعاد عرض پی تعریف نمود (در اینجا عرض پی برابر 150 سانتی­متر و ارتفاع پی برابر 70 سانتی­متر می‌باشد). هم­چنین می‌توان جهت ترسیم پی، ابتدا تیرهایی را جهت تعیین ناحیه پی ترسیم و سپس دال ساخته شده را بین تیرها رسم کرد و در نهایت پس از رسم دال، تیرهای ترسیم شده را حذف کرد.

✅ توضیحات مربوط به این گام و همچنین گام های بعدی طراحی پی را در متن اصلی و قابل دانلود ایبوک مشاهده کنید. 

 

پرسش و پاسخ

سازه های فولادی چه مزیت هایی نسبت به سازه های بتن آرمه دارند؟
سرعت ساخت سازه­ های فولادی نسبت به سازه­ های بتن­ آرمه بیشتر است، از این رو در مواردی که زمان در اولویت باشد استفاده از سازه­ های فولادی توصیه می­شود. هم­چنین این سازه ­ها فضای کمتری نسبت به سازه­ های بتن ­آرمه اشغال کرده و از نظر معماری مطلوب­تر هستند. از منظر اقتصادی نیز ممکن است هزینه­ های ساخت و اجرای سازه­ های فولادی اندکی بیشتر از سازه­ های بتن­ آرمه باشد، اما در عوض سرعت بیشتر ساخت باعث می­شود پروژه سریع­تر به مرحله بهره ­برداری برسد و سرمایه کارفرما سریع­تر برگردد.
در صورت نیاز به مقاطع ساخته شده از ورق یا به صورت کلی مقاطعی که به صورت پیش فرض در دیتابیس ایتبس موجود نیست، چه راه حلی داریم؟
در این صورت برای ساخت مقاطعی نظیر تیرورق باید از مسیر Define/Section Properties/Frame Sections گزینه Add New Property را انتخاب کنیم و مشخصات تیرورق مدنظرمان نظیر ارتفاع و ضخامت جان، پهنا و ضخامت بال و سایر پارامترها را در پنجره باز شده وارد کنیم. برای ساخت مقاطع دوبل یا مقاطع دارای ورق تقویتی هم از قسمت Section Designer استفاده می­کنیم. توجه کنید که برای موارد ذکر شده بایستی کنترل فشردگی را به صورت دستی انجام دهیم و سپس با استفاده از تکنیک­هایی نظیر مقطع معادل مشکل غیرفشرده تلقی شدن این مقاطع از سوی نرم­افزار را حل کنیم.
وجود نامنظمی پیچشی، چه تبعاتی در روند طراحی سازه خواهد داشت؟

الف) ضریب نامعینی برابر 1.2 در نظر گرفته می­شود. به عبارت دیگر، به عنوان جریمه، ضریب زلزله ­ای که سازه برای آن طراحی می­شود 20درصد افزایش داده می­شود.

ب) استفاده از اصل 30-100 در ساخت ترکیبات بار ضروری می­گردد.

ج) کنترل دریفت به جای تغییر مکان مرکز جرم طبقات، باید با استفاده از تغییر مکان جانبی نسبی محورهای کناری صورت گیرد.

د) مقدار خروج از مرکزیت تصادفی زلزله­ های استاتیکی دارای برون­ محوری، باید اصلاح شده و در ضریب بزرگنمایی AJ ضرب شود.

برای جواب گرفتن از کنترل دریفت، در صورت نیاز، چه راه حل هایی داریم؟

الف) افزایش عمق تیرهای پیر امونی

ب) افزایش عمق برخی از تیرهای میانی تا حدی که از نظر معماری مشکلی نداشته باشد.

ج) تغییر سیستم باربر جانبی و استفاده از دیوار برشی

سه کار عمده ای که پس از تحلیل فونداسیون در نرم افزار سیف باید انجام دهیم، کدام مواردند؟

الف) باید تنش موجود در خاک زیر پی را کنترل کنیم تا مطمئن شویم از مقدار تنش مجاز فراتر نمی­رود.

ب) برش پانچ پی باید کنترل شود تا مقدار Ratio پانچ از یک فراتر نرود. به منظور جواب گرفتن از برش پانچ می­توان از روش­هایی نظیر پاشنه دادن به پی (افزایش ضخامت پی در محل ارور برش پانچ) یا افزایش عرض نوار پی در پی­های نواری استفاده کرد.

ج) قطر و فواصل آرماتورهای مورد استفاده در پی تعیین گشته و هم­چنین قسمت­ هایی از پی که نیاز به آرماتورهای تقویتی دارد، مشخص گردیده و تمهیدات لازم برای آن اندیشیده شود.

نتیجه گیری

در این آموزش ایتدا طراحی یک سازه فولادی 4 طبقه با سقف کامپوزیت در محیط ایتبس و سپس طراحی فونداسیون نواری در محیط سیف آموزش داده شد. تعریف مصالح و مقاطع، نحوه مدل‌سازی، تحلیل و طراحی سازه بخشی از سرفصل هایی است که پوشش داده شده و همواره سعی بر این بوده است که با نگاهی کاربردی و به دور از پیچیدگی، نکات ضروری در اختیار مخاطب قرار گیرد. مطالب ارائه شده در این آموزش برای انجام پروژه سازه های فولادی با ایتبس و به طور ویژه گذراندن درس پروژه سازه های فولادی مناسب است.

به پیوست این آموزش چهار فایل ایتبس در اختیار شما قرار داده می شود که برای پروژه سازه های فولادی 3 طبقه، پروژه سازه های فولادی 5 طبقه، پروژه سازه های فولادی 6 طبقه و پروژه سازه های فولادی 8 طبقه مناسب است. همچنین هر جای مطلب که نیاز به توضیحات تکمیلی حس می شد، به مقالات تخصصی مرتبط که در سایت سبزسازه موجود هستند ارجاع داده شده تا از این طریق بتوانید به عمق دانش تخصصی خود در طراحی سازه بیفزایید.

 

منابع

  1. کتابخانه آنلاین عمران
  2. مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 98
  3. مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 99
  4. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 1401
  5. آیین نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله- استاندارد 2800 ویرایش4
  6. جزوه طراحی سازه‌های بتنی و فولادی دکتر حسین زاده

 

 

مسیر یادگیری برای حرفه ای شدن

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 37,298 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!

با ارسال 41اُمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. Davari.mehran57@gmail.com

    من مبلغ را هم پرداخت کردم فیش هم موجود میباشد ولی واسه من دانلود نشد

    پاسخ دهید

  2. مهندس شکوه شیخ زاده (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    مهندس جان فایل در پنل کاربری شما قسمت دانلودهای من قرار نگرفته؟
    لطفا چک کنین
    اگر مشکلی بود لطفا تلگرام به پشتیبانی پیام بدین ۰۹۳۳۶۴۷۴۳۸۵

    پاسخ دهید

  3. www.saman.r00068@gmail.com

    من کتاب رو خریداری کردم میزنه خطا لطفا بررسی کنید

    پاسخ دهید

  4. مهندس شکوه شیخ زاده (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    اگر پنل کاربری در سایت سبزسازه دارید میتونید وارد پنل کاربری تون بشید و در قسمت دانلودهای من (کتابخانه دانلودی) مقالات و ایبوک هایی که تهیه میکنید رو دانلود کنید
    لطفا با مرورگر فایرفاکس دانلودتون رو انجام بدید

    پاسخ دهید

  5. محمود

    سلام ضمن تشکر از مطالب کامل و جامع شما بنده فایل پروژه طراحی سازه فولادی ۴ طبقه با سقف کامپوزیت در ایتبس و سیف به روش LRFD خریداری نموده ام اما متاسفانه دانلود نمی شود خواهشمند است ترتیبی اتخاذ گردد که این ایبوک در ایمیل ما دانلود گردد.متشکرم

    پاسخ دهید

  6. مهندس شکوه شیخ زاده (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس جان وقتتون بخیر
    لطفا با مرورگر فایرفاکس دانلودتون رو انجام بدید
    همچنین اگر پنل کاربری در سایت سبزسازه دارید میتونید وارد پنل کاربری تون بشید و در قسمت دانلودهای من (کتابخانه دانلودی) مقالات و ایبوک هایی که تهیه میکنید رو دانلود کنید

    پاسخ دهید

  7. محمد توسلی

    سلام
    با استفاده از اعتبار اکانت ویژه ۹۰ روزه؛ پروژه طراحی سازه فولادی ۴ طبقه با سقف کامپوزیت در ایتبس و سیف به روش LRFD (آپدیت ۱۴۰۰) رو خریداری کردم اما دانلود انجام نمیشه. لطفاً مساعدت بفرمائید.
    ممنون

    پاسخ دهید

  8. مهندس شکوه شیخ زاده (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس عزیز روزتون بخیر
    لطفا با مرورگر فایرفاکس دانلودتون رو انجام بدید
    اگر باز هم با خطا مواجه شدید لطفا به آیدی پشتیبانی @sabzsupport در تلگرام پیام بدید کامل راهنمایی تون میکنند

    پاسخ دهید

  9. میثم منصوری

    با سلام
    آیا فایل etabs پروژه آموزش داده شده هم در مطالبی که بعد از تهیه این منبع قابل دانلود می شوند ، ارائه میشود و در بسته وجود دارد ؟

    پاسخ دهید

  10. مهندس شکوه شیخ زاده (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس جان
    بله مهندس فایل ذکرشده وجود دارد🌺

    پاسخ دهید

  11. علی سیاری

    سلام از حساب من پول کم شد مهندس
    ولی من نتونستم فابل اموزشی را دریافت کنم
    باید چکار کنم الان؟
    ی شماره تماس لطف میکنین تا مشکلمو حل کنین

    پاسخ دهید

  12. پشتیبانی سبزسازه (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام خدمت شما مهندس عزیز
    میتونید از لینک زیر به پاسختون برسید یا درخواستتون رو ارسال کنید تا پشتیبانی فنی و مشاورین فروش بررسی کنند.
    ارسال درخواست پشتیبانی فنی و فروش سبزسازه

    پاسخ دهید

  13. Abolfazlghasemi137699@gmail.com

    سلام
    تفاوت کاربری تجاری و اداری و مسکونی در روند طراحی در etabs چی هست ؟

    پاسخ دهید

  14. مهندس آرزو محمدی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    تفاوت عمده در بارهای وارده هست اعم از مرده و زنده که شما برای بارهای مرده کف طبقات/بام ودیوارهای پیرامونی باید مقادیر بارها رو بر اساس دیتیل های ارائه شده تعیین کنید و برای بار زنده برای ساختمانهای مزبور بر اساس جداول بار زنده ارائه شده(۶-۵-۱) از مبحث ۶ استفاده کنین و اگه دقیق بخواین کنترل کنین که آیا مجاز به کاهش بار زنده هستین یا خیر

    پاسخ دهید

  15. علیرضا صمدزاده

    سلام فایل اتوکد پلان معماری نداره این ایبوک؟

    پاسخ دهید

  16. مهندس مهناز افضلی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام روزتون بخیر، متاسفانه فایل اتوکد نداره مهندس

    پاسخ دهید

  17. عارف کاکلی

    با سلام و خسته نباشی
    این ایبوک دارای اشتباهات زیادی میباشد نمیدونم این اشتباهات عمدی هست که بسوی محصولات تون برن مردم یا واقعا اشتباهه…
    اولا که نقشه پلانی ک داخل ایبوک هست با انچه که مدل میشه متفاوته و همچنین تعداد طبقات
    قسمت تعریف مشخصات نیز هم دارای اشتباهاتی میباشد
    من کلا حرفم‌اینکه با همین ایبوک های کوچیک باید نظر دیگران را برای خرید محصولات بزرگترتون جلب کنید در صورتی که اشتباهات مختلفی داشته باشد از بقیه محصولاتون هم صرف نظر میشه

    ولی در کل سایت تون عالیه و مطالب تون بروز است
    ولی قاعده ۱۰۰_۳۰تون اشتباهه با انچه که کتاب ها میگن
    خواهشمندم یه ناظر بر نگارش و غلط هایی فنی تون بزارید

    موفق و موید باشید

    پاسخ دهید

  18. مهندس مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام خیلی ممنون از ارسال نظرتون در مورد این ایبوک.
    ممنون میشم مواردی که از نظر شما اشتباه هست رو بفرمایید تا رفع کنیم و بخش های مدنظر شما رو تکمیل کنیم تا کیفیت ایبوک بالا بره.

    پاسخ دهید

  19. Saeedeh

    سلام وقتتون بخیر باشه
    من ب ی مشکل برخوردم میخواستم از شما کمک بگیرم
    ی سازه فولادی رو دارم همزمان با کتابی طراحی میکنم مو ب مو عین خودش تا یاد بگیرم ولی هر کاری میکنم ران نمیشه خطا یا ارور هم نمیده بدونم اشکال سازه از کجاعه.کنترل کردم مشکل از مدلسازی هم نیست ولی سازه ران نمیشه میشه راهنمایی کنید چکار کنم ؟!

    پاسخ دهید

  20. عارف کاکلی

    مشکل پی دلتا دارید.تیک شو بردارید و مجددا ران کنید

    پاسخ دهید

  21. مهندس مرتضی قلندری (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام وقت شما بخیر…تا فایل مورد نظر بررسی نشه نمیتونم نظری بدم……اما اگر ترجیحا از ایتبس ۲۰۱۷ استفاده می کنید و این موضوع اتفاق افتاده از ایتبس ورژن ۲۰۱۶٫۲٫۱ استفاده کنید شاید مشکل برطرف شه…

    پاسخ دهید

  22. Saeedeh

    با توجه ب گفته شما همین کارو کردم و ورژن ۱۶.۲.۱ و نصب کردم ولی ارور داد که این فایل ۱۷.۰.۱ نمیشه با ورژن ۱۶ باز بشه! و دیگه باز نشد

    پاسخ دهید

  23. mehdi zari

    یه مشکلی که هست و خیلی راحت ازش رد میشیم اینه که نام پوشه ذخیره فایل یا پوشه های قبلیش رو اگر فارسی بذارین اصلا آنالیز نمیکنه.

    پاسخ دهید

  24. مهندس مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس…وقتتون بخیر…ورژن ۱۷٫۰٫۱ ورژن Stable نیست…دیشب هم یکی از دوستان فایلی فرستاد با همین ورژن که در ورژن ۱۶٫۲٫۱ بازش کردم نتایج به کل تغییر کرده بود…
    ایتبس ورژن بالاتر به راحتی فایل با ورژن پایین تر ایتبس را باز میکنه…اما اگر بخوایم فایل با ورژن بالاتر مثلا ۱۷٫۰٫۱ را در ایتبس ورژن پایین تر مثلا ۱۶٫۲٫۱ باز کنیم باید در فایل متنی تغییر بدیم…کافیه فایل متنی ساخته شده توسط ایتبس را باز کنیم….این فایل در جایی که فایل ایتبس را ذخیره میکنیم ساخته میشه و با پسوند et$ هستش…کافیه بازش کنیم و مطابق تصویر زیر ورژن را تغییر بدیم و بعد وارد ایتبس بشیم از طریق گزینه File و بعد گزینه import را بزینم و این فایل متنی را فراخوانی کنیم…
    کافیه مطابق عکس (روی کلمه عکس کلیک کنید تا باز شود) ورژن ایتبسی که روی سیستم شما نصب هست را در کادر قرمز وارد کنید…مثلا اگر ورژن ۱۶٫۰٫۲ هست…باید این ورژن وارد شود…اگر ورژن ۱۶٫۲٫۱ هست باید این ورژن وارد شود.

    پاسخ دهید

question