صفحه اصلی  »  اعضای ویژه  »  کنترل آپلیفت در ایتبس و سیف به همراه 11 راهکار کاهش uplift ستون و پی در ساختمان (آپدیت 1400)

کنترل آپلیفت در ایتبس و سیف به همراه 11 راهکار کاهش uplift ستون و پی در ساختمان (آپدیت 1400)

  • تعداد صفحات: 34
  • سطح لازم برای درک مطلب: سال 4 کارشناسی
  • آخرین ویرایش: 1400
  • شابک: 3-02-7589-622-978
  • تولید کنندگان محتوا:
تولید کنندگان آموزش

آپلیفت (uplift) چیست؟

یکی از کنترل هایی که 80 درصد طراحان از آن غافل می شوند و می تواند برای سازه درد سر ساز باشد، کنترل آپلیفت (uplift) یا بلندشدگی است اما چند سوال آیا با قرار دادن شمع در طراحی فونداسیون می توانیم به کاهش آپلیفت در فونداسیون کمک کنیم؟ اگر سازه برای نیروی آپلیفت جواب نداد، راه حل چیست؟

در این ایبوک فوق العاده علاوه بر بیان نکات مهم در رابطه با uplift به نحوه کنترل آپلیفت در سیف و ایتبس می پردازیم.

این صفحه تنها بخش کوتاهی از ایبوک کنترل آپلیفت در ایتبس و سیف می باشد متن اصلی این ایبوک را منطبق بر فهرست مطالب، دانلود کنید.

⌛ آخرین به روز رسانی: 21 شهریور 1400

📕 تغییرات به روز رسانی: آپدیت بر اساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1398

 

آپلیفت (Uplift) چیست؟

آپلیفت (Uplift) به معنای بلند شدگی یا برکَنِش است. منظور از بلند شدگی می­ تواند موارد زیر باشد:

  • نیروی کششی منتقل‌ شده از مهاربند، به ستونِ متصل به آن مهاربند
  • نیروی فشاری باد به ‌خصوص در طراحی سازه ‌های صنعتی (سوله)
  • فشار بالا برنده ناشی از تورم خاک یا تراوش (Seepage) در زیر فونداسیون
  • بارگذاری خارج از محور ستون ‌ها (ناشاقولی ستون)

ولی زمانی که در طراحی سازه از آپلیفت بحث می­کنیم معمولاً دو مفهوم زیر دنبال می­ شود:

  1. در وهله اول آپلیفت عبارت است از نیروی کششی به وجود آمده در ستون تحت یک ترکیب بار مشخص که در نتیجه‌ی آن، ستون تمایل دارد به سمت بالا حرکت کند که نمونه‌هایی از آن را در تصاویر زیر مشاهده می­کنید. معمولاً این نوع آپلیفت در ETABS کنترل می ­شود.

 

 

آپلیفت ستون (بررسی آپلیفت در ساختمان)

اعمال نیروی رو به بالا در ستون

 

  1. در صورتی‌ که اتصالات ستون به پی که در واقع همان کف ستون است به ‌خوبی طراحی شده باشند و نیرو های ایجاد شده در ستون بتوانند به پی منتقل شوند، امکان بلندشدگی فونداسیون از روی خاک وجود خواهد داشت و در نتیجه خاک زیر پی که کشش را تحمل نمی ­کند، دارای فشار صفر خواهد بود. البته توجه شود که آپلیفت در پی مفهوم کلی ­تری نسبت به حالت قبل دارد و صرفاً ناشی از نیروی کششی ستون نیست، بلکه لنگر های منتقل ­شده از ستون به پی نیز می ­تواند موجب بلند شدگی پی گردد. در مقیاس بزرگ‌ تر برآیند نیرو ها و لنگر های منتقل ­شده از تمامی ستون ‌ها، می­ تواند با یک خروج از مرکزیت نسبت به مرکز سطح پی اثر کند، که با توجه به این که در اکثر کارهای طراحی فرض بر صلب بودن پی است، امکان بلند شدگی قسمتی از پی وجود خواهد داشت (به تصاویر زیر توجه کنید). این نوع uplift در SAFE کنترل می ­شود.

 

تنش کششی در پی و اثر آن بر uplift

ایجاد تنش کششی در پی بر اثر لنگر ستون‌ها

 

 

بلندشدگی پی

ایجاد آپلیفت در پی

راهکارهای کاهش آپلیفت در سازه و پی

راهکار های کاهش uplift در ستون:

برای کاهش اثر بلند شدگی در ستون‌ها معمولاً راهکارهای زیر ارائه می­شود.

1. تغییر محل مهاربند: با توجه به این که ستون ­های گوشه، کناری و میانی دارای سطح بارگیر ثقلی متفاوت می ­باشند، لذا مطلوب است که مهاربند ها در کنار ستون ­هایی قرار گیرند که سطح بارگیر بزرگ ‌تری داشته و سهم بیشتری از نیروی ثقلی دارند. البته به لحاظ معماری معمولاً جانمایی مهاربند در دهانه ­های داخلی مطلوب نیست که در نظر گرفتن این امر و ایجاد تعادل بین آن‌ ها از جمله چالش‌ های مهندسین طراح است.

2. افزایش تعداد دهانه ­های مهاربندی شده (خصوصاً در طبقه اول): با افزایش تعداد دهانه ­های مهاربندی شده، نیروهای جانبی زلزله توسط تعداد بیشتری از مهاربند ها تحمل می­شوند و نتیجه‌ اینکه، نیروی هر یک از مهاربند ها کاهش پیدا خواهد کرد. این روش علاوه بر این که نیروی uplift در ستون را کاهش می­دهد، باعث کوچک ‌تر شدن مقاطع بادبند ها نیز می ­شود.

3. استفاده از بادبند در دهانه ­های با طول بزرگ‌ تر: با توجه به این که می­ دانیم این مؤلفه قائم نیروی مهاربند است که باعث آپلیفت در ستون می ­شود، لذا هر راهکاری که مؤلفه قائم نیروی مهاربند را از بین ببرد، باعث کاهش اثر uplift در ستون خواهد شد. مشخص است که هر چه مهاربند ها به صورت افقی‌ تر (با زاویه‌ی کوچک ‌تر نسبت به افق) قرار گیرند، مؤلفه افقی آن ­ها نسبت به قائم بزرگ ‌تر خواهد شد. علاوه بر بزرگ تر شدن مؤلفه افقی نیروی مهاربند، عملاً در برابر زلزله عملکرد مطلوب ­تری خواهد داشت و می­ توان مقطع بهینه ­تری را برای مهاربند به دست آورد.

4. تغییر نوع مهاربند ها: با دقت در جدول 3-4 آیین­ نامه طراحی ساختمان­ ها در برابر زلزله (استاندارد 2800 – ویرایش 4) مشخص می­ شود که با تغییر بادبند ها از نوع همگرای معمولی به مهاربند همگرای ویژه یا واگرای ویژه و یا حتی به مهاربند کمانش تاب، ضریب رفتار سازه افزایش پیدا کرده و در نتیجه نیروی زلزله طراحی کاهش پیدا می­ کند.

5. استفاده از چیدمان ­های خاص: با استفاده از بعضی چیدمان ­های خاص، نیروی کشش مهاربندها توسط همدیگر خنثی می­ گردد. از جمله این چیدمان ­های خاص می­ توان به Dia Grid و Steel Braced Tube اشاره کرد که در تصویر زیر نمونه از آن را مشاهده می‌کنید. البته عمده کاربرد این نوع از مهاربند ها در ساختمان­ های بلند مرتبه است. تئوری این نوع از چیدمان، به این شکل است که در هر طبقه از ساختمان، المانی از مهاربند قرار می­ گیرد ولی طرز قرارگیری این مهاربندها به شکلی است که مجموعه مهاربندها خود یک مهاربند بزرگ‌ تر تشکیل می­ دهند.

 

استفاده از چیدمان های خاص در اتصال مهاربند جهت حذف آپلیفت

در شکل فوق نیروهای ایجادشده در هر یک از المان‌ها نشان داده‌شده است. همان‌طور که مشخص است، تحت بارهای جانبی، نیروهای ایجادشده در المان­ها به‌گونه‌ای است که اثر هم را خنثی می­کنند و کمترین اثر را بر روی گره‌دارند.

همان‌طور که قبلاً نیز گفته شد، این نوع چیدمان معمولاً در ساختمان‌های بلندمرتبه به کار گرفته می­شود. ولی مهندس طراح می­تواند از نوع چیدمان الگو گرفته و با جا به ­جایی مهاربندها در دهانه‌های مختلف، اثر مهاربندها را توسط یکدیگر خنثی یا به حداقل برساند. ولی باید دقت کرد که این کار نیازمند مهارت و قضاوت مهندسی بالایی است؛ چراکه با جابه­جا کردن مهاربندها در دهانه‌های مختلف امکان ایجاد انواع نامنظمی­ ها از قبیل نامنظمی هندسی، نامنظمی قطع سیستم باربر جانبی، نامنظمی مقاومت جانبی و نامنظمی سختی جانبی وجود خواهد داشت.

6. افزایش ضخامت صفحه‌ ستون (Base Plate) و افزایش تعداد بولت­ ها: در صورتی‌ که نتوان با استفاده از پنج روش اشاره ‌شده‌ ی قبلی نیروی بلندشدگی را کاهش داد، نیروی بلندشدگی ایجاد شده باید توسط المان­ های سازه تحمل گردد. از جمله‌ی این المان ­ها، صفحه ‌ستون است که می­توان با افزایش ضخامت صفحه ‌ستون (برای جلوگیری از جاری شدن آن در خمش) و افزایش تعداد بولت ­های ورق پای ستون، سازه را برای تحمل نیروی بلند شدگی مقاوم کرد. در طراحی­ ها حتماً باید دقت شود تا بولت­ ها، طول مهار کافی داشته باشند و به اندازه کافی در پی فرو رفته باشند.

 

* توجه: در بعضی از منابع برای کاهش بلند شدگی، سنگین کردن کف­ های سازه نیز توصیه‌شده است. ولی دقت شود که این روش اصلاً مطلوب نیست و با افزایش وزن سازه، نیروی زلزله و برش پایه وارده برسازه نیز افزایش پیدا خواهد کرد که درنتیجه‌ی آن، مقاطع بزرگ‌تری طراحی خواهند شد که اقتصادی نیست.

راهکار های کاهش uplift در پی:

برای کاهش اثر بلند شدگی و یا مهار آن در پی می­توان به روش‌های زیر اشاره کرد:

  • افزایش ابعاد پی خصوصاً ضخامت پی
  • خاک‌ریزی روی پی
  • تغییر نوع پی (استفاده از پی‌های نواری و گسترده به‌جای پی‌های منفرد)
  • استفاده از شمع
  • استفاده از شمع‌های پدستالی (انباره‌ای یا کف ­پهن یا پا فیلی)

لازم به ذکر است که مسلماً روش‌های اشاره‌شده در قسمت ستون‌ها نیز در کاهش بلند شدگی پی تأثیر دارند.

 کنترل آپلیفت پی با استفاده از تحلیل دینامیکی

  • هم زلزله استاتیکی و هم دینامیکی را می‌توان به SAFE  ارسال و طراحی فونداسیون را انجام داد. منتها در مواردی که بلند شدگی فونداسیون (برکَنش) داشته باشیم (حتی اگر جزئی باشد) طبق توصیه شرکت CSI  بهتر است که در آنالیز و طراحی پی از زلزله دینامیکی طیفی (SPEC)  استفاده نکنیم زیرا این تحلیل دارای ماهیت فرمول‌ بندی خطی سازه است و طراحی پی و کنترل خاک با زلزله استاتیکی (با ترکیب بارهای غیرخطی) انجام شود.

متن توصیه CSI  :

For foundation analysis and design, nonlinear uplift cases may not be converted from spectrum combinations because response spectrum analysis is a linear formulation. As an alternative, spectrum story forces may be applied within ETABS manually as a lateral load case, then response may be exported to SAFE for foundation design (CSI- Knowledge Base).

پیش از تشریح گام بندی نحوه ساخت زلزله استاتیکی ِ معادل ِ زلزله‌ی دینامیکی، لازم است بدانید که برخی از طراحان به نتایج دریفت حاصل از زلزله دینامیکی اعتماد ندارند. این مسئله در ورژن­ های پایین ایتبس، به خصوص در ETABS 9  که بیشتر خروجی‌ها (به جای drift) به صورت displacement هستند، بحرانی ‌تر است.

از همین رو مهندسین طراح ترجیح می‌دهند مستقیماً از زلزله دینامیکی استفاده نکنند و یا در برخی موارد خاص همچون زمانی که طراح (جهت استفاده از تخفیف ۱۰ یا ۱۵ درصدی بار زلزله در همپایه ‌سازی) اصرار به استفاده از زلزله دینامیکی داشته باشد، می‌تواند ابتدا در ایتبس زلزله‌ های استاتیکی (از نوع user load) و بر اساس توزیع دینامیکی بسازد سپس طراحی را انجام دهد.

لازم به ذکر است این کار به علت تغییر ماهیت نوع بار و در نظر گرفته نشدن اثر سختی در زمان تناوب، دارای خطا در طراحی سازه است و توصیه نمی‌شود، در ورژن ­های جدید ایتبس این مشکل رفع شده و فقط کافی است برای کنترل تنش‌ها در Safe این تعریف بار استاتیکی صورت گیرد.

تعریف User Loads با استفاده از نیروهای به‌دست‌آمده از تحلیل دینامیکی طیفی

همان‌ طور که قبلاً گفته شد، بنا به توصیه CSI بهتر است در صورت وجود Uplift، کنترل آپلیفت در ایتبس با نیروهای به دست آمده از تحلیل دینامیکی طیفی صورت نگیرد و به جای آن از نیروهای تحلیل استاتیکی استفاده شود.ولی می­ دانیم که در صورت استفاده از نیروهای تحلیل استاتیکی، به ‌احتمال‌ زیاد شدت نیروها افزایش خواهد یافت. لذا سؤالی که پیش می ­آید این است که چگونه از تخفیف ­های تحلیل دینامیکی طیفی استفاده کنیم؟

بهتر این است که بعد از اتمام تحلیل و طراحی سازه مورد نظر تحت تحلیل دینامیکی، نسخه جدید را Save as گرفته و این مراحل را در فایل جداگانه ­ای انجام داد تا فایل طراحی سازه دست نخورده باقی بماند. در نسخه جدید از فایل ETABS بعد از تحلیل سازه به ترتیب وارد منوهای Display، Show Tables، Tables، Analysis، Results، Structure Results و Story Forces شده و برش طبقات را قرائت می­کنیم:

 

کنترل آپلیفت در ایتبس

مسیر قرائت برش طبقات

 

در پنجره باز شده، از فیلد Load Case⁄Combo بارهای دینامیکی طیفی مورد نظر و از فیلد Location گزینه Bottom را انتخاب می­ کنیم. به‌ عنوان‌ مثال، در پنجره زیر SX نام مربوط به باره دینامیکی طیفی در راستای X و بدون خروج از مرکزیت است و برش طبقات تحت این الگوی بار را می ­توان در پنجره زیر مشاهده کرد:

 

کنترل Uplift در Etabs

برش طبقات

 

از آنجایی‌ که نیروهای زلزله دینامیکی می ­باشند، مشاهده می ­شود که الگوی بار در راستای X، علاوه بر ایجاد برش در راستای X، منجر به ایجاد برش در راستای Y نیز شده ­اند و برای محاسبات دقیق ­تر باید این برش­ ها و در نتیجه نیروهای مربوط به آن­ ها را نیز در نظر گرفت. لذا برای محاسبه نیروهای وارد بر هر دیافراگم روی پنجره مربوط به Story Forces راست کلیک کرده و سپس گزینه Export to Excel را انتخاب می ­کنیم. در فایل Excel باز شده، با استفاده از برش طبقات، نیروهای وارد بر هر دیافراگم را محاسبه می­ کنیم:

 

نیروی آپلیفت در etabs

محاسبه نیروها بر اساس برش ها در اکسل

 

حال از منوی Define گزینه Load Patterns را انتخاب کرده و در پنجره باز شده، الگوهای بار لرزه ­ای جدیدی از نوع User Loads تعریف می ­کنیم:

 

نحوه ی کنترل آپلیفت در ایتبس

پنجره الگوهای بار

 

تعریف الگوی بار لرزه ای جدید

تعریف الگوی بار لرزه ای جدید

 

با انتخاب الگوی بار جدید و سپس گزینه Modify Lateral Load، در پنجره باز شده، نیروهای به دست آمده را وارد می­ کنیم:

فقط باید توجه داشت که در صورتی‌ که الگوی بار مربوط به بار با خروج از مرکزیت است، باید مقدار آن را نیز در قسمت مربوطه وارد کرد:

 

نحوه کنترل بلندشدگی در ایتبس

واردکردن خروج از مرکزیت

 

در طراحی خود پی و کنترل آن می‌توان از زلزله دینامیکی انتقال یافته به نرم‌افزار safe استفاده نمود و فقط برای کنترل تنش زیر پی از الگوی بار شرح داده شده استفاده نمود.

اما اگر بخواهیم از این بارهای جدید برای طراحی پی استفاده کنیم (که توصیه نمی‌کنیم) باید ترکیب بارها اصلاح شده و به جای الگوهای بار لرزه‌ای دینامیکی طیفی، از این الگوهای بار استفاده کرد. با توجه به این که بارهای تعریف‌ شده، بارهایی استاتیکی می­ باشند، بارهای جدید به صورت رفت و برگشتی اعمال نخواهد شد. ولی به عنوان یک پیشنهاد می­توان از روش زیر برای کاهش تعداد الگوهای باری که اضافه خواهند شد، استفاده کرد.

از منوی Define می­ توان گزینه Load Cases را انتخاب کرد و سپس با انتخاب  مربوط به بار دینامیکی طیفی و سپس کلیک روی گزینه modify/show case وارد پنجره مورد نظر شد.

 

ترکیب بار دینامیکی طیفی برای کنترل آپلیفت در پی

پنجره الگوهای بار

 

سپس در پنجره باز شده تغییرات لازم را به صورت زیر باید اعمال کرد تا case مربوط به بار دینامیکی طیفی که در ترکیب بارها از آن استفاده شده، از بار لرزه ­ای User Load استفاده کند.

 

uplift در ایتبس

اعمال تغییرات لازم

 

نحوه ی کنترل آپلیفت در سیف

در صورت استفاده از تحلیل خطی طبق بند ۷-۴-۵-۱-۸ مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان ایران (پی و پی­سازی) در کنترل تنش‌های زیر پی باید توجه داشت که هیچ نقطه­ای از پی نباید دچار کشش شود (حداقل تنش=۰) مگر آنکه آن بخش از کشش توسط المان‌هایی مثل شمع، ریز شمع یا مهارها تحمل شود.

به بندهای زیر از آیین­ نامه مبحث نهم ویرایش سال 99 که راجع به توزیع فشار خاک است توجه کنید:

 

ضوابط آپلیفت فونداسیون

 

به ‌عنوان‌ مثال فونداسیون زیر را در نظر بگیرید:

بلندشدگی فونداسیون

فونداسیون

 

 آیا امکان بلندشدگی (آپلیفت) پی وجود دارد یا خیر؟

همه ترکیبات بار کنترل تنش خاک زیر پی (ترکیبات تنش مجاز طبق بند 4-2-3-6 مبحث ششم) را تعریف کرده و یک پوش (ماکزیمم مقدار یا مینیمم مقدار) از آن ایجاد می‌کنیم.
در نظر داشته باشید می‌توانید هم تحت ترکیب باری که بیشترین اثر uplift در سازه  را دارد (0.6D+0.7E) کنترل را انجام دهید هم ترکیب بار پوش، زیرا در هر دو حالت نرم ‌افزار حالت بحرانی را در نظر می‌گیرد (در ترکیب بار پوش به صورت خودکار و در ترکیب بار بحرانی به صورت دستی)

در نرم­ افزار SAFE نیز وارد منوی Define⟹Load Combinations شده و ترکیب بارهای مورد نظر را ایجاد می­ کنیم و سپس به کمک همه ترکیب بارهای ایجاد شده یک Envelope برای مشاهده تنش خاک ایجاد می­ کنیم.

 

آپلیفت فونداسیون

پنجره Load Combinations

 

در نهایت مدل مورد نظر را تحلیل می ­کنیم و سپس وارد منوی زیر می ­شویم:

 

کنترل آپلیفت در سیف

منوی Display

 

در پنجره باز شده، Envelope مورد نظر را انتخاب کرده و سپس گزینه Max را انتخاب می­ کنیم و در ادامه بر روی گزینه Apply کلیک می ­کنیم. در قسمت پایین صفحه می ­توان حداکثر مقادیر را مشاهده کنیم که در صورت مثبت بودن فشار، آپلیفت رخ داده است (توجه داشته باشید ما از ترکیبات بار خطی استفاده نمودیم برای همین نباید در هیچ نقطه‌ای از پی تنش مثبت داشته باشیم) در ادامه بیان می‌شود که چطور می‌توانیم از ترکیبات غیرخطی و تخفیف آیین ‌نامه استفاده کنید.

 

 

uplift در safe

مسیر مشاهده حداکثر مقادیر تنش زیرخاک

 

با توجه به این که بیشترین تنش موجود در خاک منفی است (2.612- تن بر مترمربع)، پس کل خاک زیر پی در فشار است.

مشاهده می­ شود که در مدل بررسی شده بلند شدگی رخ نداده است و در تمام خاک زیر سطح فونداسیون، خاک در فشار است.

در صورتی‌ که در بعضی نقاط عدد مثبت مشاهده شد نشان ‌دهنده این است که خاک به کشش افتاده که این مورد به علت اینکه خاک مقاومت کششی ندارد نادرست است و باید کاری کنید در این نقاط تنش به صورت خودکار صفر در نظر گرفته شود و بر این اساس طراحی را انجام دهیم.

چرا باید در نرم‌افزار سیف از ترکیبات بار غیرخطی برای کنترل تنش زیر پی و آپلیفت استفاده کرد؟

در اغلب فرضیات طراحی، خاک به‌صورت ماده‌ای با رفتار صرفاً فشاری در نظر گرفته می‌شود. در نرم‌افزارSAFE، سختی خاک زیر پی به‌صورت تکیه‌گاه با فنرهای قائم معادل می‌شود.

 

ترکیبات بار غیرخطی برای کنترل تنش زیر پی و آپلیفت

 

اگر در نقطه‌ای از پی، خاک زیر آن به کشش بیافتد (فنرهای معادل کشیده شده و در آن‌ها تنش مثبت ایجاد می‌شود) که برخلاف فرضیات طراحی ماست، لذا برای رفع این نقیصه حتماً باید آنالیز غیرخطی انجام داده تا فنرهای کششی حذف‌شده و در نقاطی که کشش داریم، مقدار تنش به صفر برسد. طبق بند زیر از مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان اجازه نداریم در زیر پی کشش داشته باشیم و در تمام نقاطی که دچار آپلیفت می‌شوند، مقدار تنش باید صفر باشد:

 

کنترل تنش زیر پی

 

درصورتی‌که به هر دلیلی نخواهیم از آنالیز غیرخطی استفاده کنیم، باید با در نظرگیری تدابیر خاص (از قبیل افزایش ضخامت پی و …) تنش کششی را حذف کنیم و یا در نقاط با تنش کششی، از شمع استفاده کنیم.

درنتیجه پس از ایجاد ترکیب بارهای طراحی باید آن­ها را به ترکیب بارهای غیرخطی تبدیل نمایید. در مواردی که احتمال uplift در پی وجود دارد، این کار الزامی است.

برای تحلیل غیرخطی لازم است که Load Case هایی از نوع غیرخطی ایجاد کنیم که کاری زمان‌بر است. خوشبختانه در نرم ­افزار SAFE این امکان فراهم آمده تا ترکیب بارهای موردنظر را به ترکیب بارهای غیرخطی تبدیل کنیم. برای این کار کافی است از منوی Define گزینه Convert Combination to Nonlinear Uplift Cases را انتخاب کرده و سپس ترکیب بارهای موردنظر را انتخاب کنیم.

 

کنترل آپلیفت در سیف

انتخاب ترکیب بارهای موردنظر

 

با ورود به منوی Define⟹Load Cases، مشاهده خواهیم کرد به انتهای نام هر یک از ترکیب بارها NL اضافه‌شده است. با باز کردن یکی از این Load Cases می­توان ترکیب بار واردشده را ملاحظه کرد. علاوه بر این باید کنترل کرد که گزینه Nonlnear (Allow Uplift) فعال باشد.

 

تبدیل ترکیب بارهای موردنظر به ترکیب بارهای غیرخطی

تبدیل ترکیب بارهای موردنظر به ترکیب بارهای غیرخطی

 

درنهایت مدل دوباره باید تحلیل و مراحل قبلی طی شود و در صورت وجود آپلیفت باید بررسی شود.

نکته آخر این‌که درصورتی‌که آپلیفت را طبق آیین‌نامه بپذیریم و پی دارای آپلیفت باشد، برای طراحی پی نیز باید از ترکیب بارهای غیرخطی استفاده کنیم؛ یعنی مانند روش توضیح داده‌شده ترکیب بارهای طراحی نیز Load Case های غیرخطی تبدیل شوند.

بدیهی است تنش در هیچ نقطه­ای از زیر پی نباید منفی (کششی) باشد. این کار با حذف مرحله­ای کشش در زیر پی و انتقال تنش به بخش های مجاور انجام می­گردد. بطور مثال در نرم ­افزار Safe با فعال­سازی گزینه غیرخطی Uplift و اصلاح هندسه پی می­توان نسبت به حذف تنش­ های کششی و باز توزیع تنش اقدام نمود. در صورت عدم امکان حذف کشش استفاده از شمع، ریزشمع یا مهار توصیه می­گردد.

 

✅ سایر نکات در خصوص کنترل آپلیفت از جمله نحوه کنترل آپلیفت در ایتبس به طور مفصل در متن اصلی ایبوک توضیح داده شده است. شما می توانید با مراجعه به فایل پی دی اف این ایبوک و مطابق بر فهرست مطالب آن ها را مطالعه کنید.

 

نتیجه گیری

در عرف طراحی قبل از این‌که وارد سیف شویم برای طراحی پی، ابتدا در ایتبس نیروهای fz نقاط کف را مشاهده کرده تا مقادیر نیروی آپلیفت بیشتر از منفی۲۰ تا منفی۳۰ تن نباشند، در این حالت با زیادتر کردن وزن پی و … می‌شود مشکل آپلیفت در ستون را رفع کرد تا باعث آپلیفت در خاک زیر پی نشود.

اما اگر مقدار آپلیفت ستون‌ها از ۳۰ تن بیشتر باشد باید در طراحی ایتبس تجدیدنظر کنیم:

  • تعداد دهانه‌های مهاربندی را بیشتر کنیم
  • طول دیوار برشی را بیشتر کرده و جانمایی‌شان را بهتر کنیم و …
  • و اگر همه این‌ها بازهم جواب نداد باید برویم سراغ قاب خمشی کردن طرح، زیرا احتمالاً آن‌قدر محدودیت دهانه، تعداد و طول دهانه مهاربندی داشته‌ایم که آپلیفت زیاد شده است،
  • اگر تغییر قاب نیز ممکن نبود به‌عنوان راه‌حل نهایی از پی گسترده یا شمع در طراحی پی استفاده می‌نماییم.

 

منابع

  1. مبحث نهم مقررات ملی ویرایش 99
  2. مبحث هفتم مقررات ملی ویرایش 92
  3. مبحث ششم مقررات ملی ویرایش98
  4. استاندارد 2800 ویرایش چهارم
  5. CSI- Knowledge Base

 

 

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 21اُمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. امیرحسین دبیری

    با سلام
    در مقاله آورده شده که برای کنترل در ETABS مقدار نیروی بدست آمده از -۲۰ الی -۳۰ تن بیشتر نشده باشه.
    میشه لطفا بفرمایید این عدد چطور لحاظ شده و اینکه کنترل دقیق تر اینکه چه نیرویی دقیقا باعث Uplift میشه چطور بدست میاد؟

    پاسخ دهید

  2. مهندس ایرج لطفی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با عرض سلام
    نیروهای جانبی منجر به اپلیفت در سازه می گردد(نیروی باد)
    شما اگر یک قاب خمشی یک دهنه را در نظر بگیرد، اگر از سمت راست نیروی باد به سازه اعمال شود، ستون سمت راست به کشش و ستون سمت چپ به فشار می افتد
    اگر نیروی آپلیفت زیاد باشد، صفحه ستون و ابعاد میل های مهاری به شدت بالا می رود و به همین دلیل سعی بر آن شود که نیروی آپلیفت زیاد نشود.

    پاسخ دهید

  3. ز. ش

    سلام
    یه ساختمان ۱۴ طبقه هستش ک کشش زیادی در پی ایجاد شده و دوطبقه زیرزمین دارد. برای کنترل کشش ایجاد شده در پی امکان حفاری شمع های پافیلی وجود ندارد به دلیل بالا بودن تراز اب زیرزمینی . راهکار شما برای این نوع ساختمان و کنترل کشش چی هستش؟؟!!

    پاسخ دهید

  4. نوش آفرین کرمی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام

    ۱- اگر در طراحی سازه هنوز اجازه تغییرات داریم و اگر بادبند در اطراف سازه داریم این بادبندها را میتوان جابجا کرد تا کشش در اطراف پی را به حداقل رساند
    ۲- طبق مبحث هفتم اجازه نداریم در زیر پی کشش داشته باشیم. و در تمام نقاطی که دچار آپلیفت می شوند مقدار تنش باید صفر باشد و اگر ناگریز این کشش ها در پی ایجاد شد باید آنالیز غیر خطی انجام داد تا کشش حذف شود.

    ۳-در صورتی که هنوز کشش در پی وجود داشته باشد و اگر از یک چهارم کل پی بزرگتر باشد(مطابق مبحث نهم) می بایست از انواع شمع مانند اصطکاکی(شمع پافیلی طبق گفته در اجرا غیر ممکن است) یا میکروپایل(نیلینگ در زیر پی) استفاده کرد و در صورت لزوم از مشاور ژئوتکنیک مشاوره و طراحی گرفت.

    همچنین با توجه به اینکه آب سطحی بالا است می بایست سیستم زهکش مناسب در اطراف و زیر پی طراحی و اجرا کرد

    پاسخ دهید

  5. ف. م

    سلام
    یک ساختمان ۵ طبقه قاب خمشی مدل کرده ام. تنش کششی آن به طرز عجیبی جواب نمیدهد.
    کجا ممکن است اشتباه کرده باشم؟

    پاسخ دهید

  6. Iraj Lotfy (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    باید فایل بررسی شود، اما در حالت کلی به دلیل عدم توزیع متقارن ستون در قاب ها و همچنین اثرات پیچش در سازه این امر میتواند اتفاق بیفتد

    پاسخ دهید

  7. حسین بروجردی

    سلام و عرض ادب
    در قسمتی از متن به عنوان آخرین راهکار جهت کنترل بلند شدگی ستون یا همان آپ لیفت عنوان کردید افزایش ضخامت صفحه ستون و افزایش تعداد بولتها در این خصوص موثرخواهد بود!!!در این خصوص فکر میکنم اشتباهی صورت داده باشد.بولتها هیچ کمکی به کنترل و مهار آپلیفت نخواهد کرد،چون آپلیفت بلند شدگی فونداسیون از زمین می باشد و‌ بولتها فقط نقش انتقال نیروهای ستون به فونداسیون را خواهد داشت و وقتی ستون از زمین جدا شود در واقع میل مهارها هم به همراه ستون و پی جدا خواهند شد. فقط با سایر راهکارها و استفاده از شمعهای اصطکاکی یا شمعهای چاهی میتوان بر این مسئله غلبه کرد.در واقع بولتها فقط در جهت کنترل جدا شدگی ستون از فونداسیون عمل خواهد کرد. با تشکر از مطالب خوبتون

    پاسخ دهید

  8. مهندس سعید کاویان‌پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام. بله درست میفرمایید، منظور بنده هم از این بند مربوط به کنترل جداشدگی ستون از فونداسیون هست، جهت رفع دوگانگی، حتما جمله مدنظر اصلاح خواهد شد.

    پاسخ دهید

  9. بیات

    سلام جناب مهندس من به تازگی متوجه شدم در سیف با دقت بسیار بالا برای هر نوع سازه فلزی میشه برش پانچ رو کنترل کرد. و هیچ محدودیتی در این زمینه نیست. در صورتی که تو خیلی از مطالب آموزشی که دیدم به انواع محدودیتهای پانچ در سیف اشاره میکنن. ولی سیف امکان این کنترل رو دقیق در اختیار کاربر میزاره.

    پاسخ دهید

  10. علی بهنیا

    سلام
    البته نیروی بلندشدگی در سازه های زیرزمینی می تونه ناشی از اثر آب بر فونداسیون سازه باشه که در این مقاله به اون اشاره ای نشده بود.

    پاسخ دهید

  11. سعید کاویان‌پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام. بله به نکته مهمی اشاره کردید که انشاالله در آپدیت به اون اضافه خواهیم کرد. ممنونم از توجه شما

    پاسخ دهید

  12. علی محمدی

    با سلام بنده در سیف فونداسیون نواری رو مدل کردم دست آخر که میخوام ترکیب بارها رو به غیر خطی کانورت کنم انتخابشون که میکنم و کانورت رو میزنم پیغام میده فلان تعداد انتخاب و صفر کومبو کانورت، میخام بدونم دلیل اینکه کانورت نمیشن به غیر خطی چیه سیف من ۲۰۱۴ است ممنون

    پاسخ دهید

  13. سعید کاویان‌پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام. احتمالا شما در هنگام ساخت ترکیب بارها اونها رو به حالت دستی تغییر ندادید.

    پاسخ دهید

  14. علی محمدی

    ممنون از پاسخ شما
    منظور شما رو درست متوجه نشدم ولی ترکیب بارهای طراحی که از ایتبس اومده و ترکیب بارهای کنترل تنش زیر پی که دستی وارد کردم و حالا که میخام اینارو برای حظف کشش به صورت غیر خطی تعریف کنم در گزینه مربوط به کانورت ترکیب بارها که در سیف موجود است همه ترکیب بارها رو انتخاب میکنم و گزینه کانورت رو میزنم پیغام میده که مثلا تعداد ۵۰ کومبو انتخاب و صفر کومبو کانورت شده
    میخاستم دلیل اینکه کانورت نمیشن رو بدونم
    با تشکر

    پاسخ دهید

  15. سعید کاویان‌پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    این مورد هم میتونه عامل این قضیه باشه: هیچکونه لود کیس خطی ندارید که توی ترکیبات بار اومده باشه، یعنی قبلا در لود کیس ها، همه رو غیرخطی کردید

    پاسخ دهید

  16. علی ماهان

    سلام
    دم شما گرم
    خیلی خوب و نسبتا کامل
    خسته نباشید و موفق باشید!

    پاسخ دهید

  17. mmpsaze

    سلام
    مهندس اونجا که FX رو ساختیم تکلیف FY چی شد؟؟
    FX رو با خروج از مرکزیت مثبت و منفی وارد کنیم؟؟ یعنی دو بار تعریف کنیم؟
    در LOAD CASES فقط SX رو اصلاح کنیم؟ تکلیف SPXP (با خروج از مرکزیت) چی میشه؟

    پاسخ دهید

  18. سعید کاویان‌پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام. مراحل کار به عنوان نمونه بود و باید برای Fy هم ترکیبات بار استاتیکی رو بسازیم.
    برای تبدیل کل الگوهای بار دینامیکی هم باید هم برای بارهای دارای خروج از مرکزیت و هم بدون خروج از مرکزیت و در دو جهت x و y این کار را انجام دهید.

    پاسخ دهید

  19. mmpsaze

    سلام
    مقاله آپلیفت رو چطوری دانلود کنم؟

    پاسخ دهید

  20. سعید کاویان‌پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس عزیز. مقاله کنترل آپلیفت در ساختمان در حال تکمیل و اصلاحه و تا یکی دو روز دیگه قابل دانلود خواهد بود.

    پاسخ دهید

question