صفحه اصلی  »  ویدئوهای رایگان  »  طراحی نرم افزاری  »  Etabs  »  بار معادل تیغه بندی( آپدیت 97): محاسبه و اعمال بار تیغه بندی در ایتبس به همراه حل مثال کاربردی

بار معادل تیغه بندی( آپدیت 97): محاسبه و اعمال بار تیغه بندی در ایتبس به همراه حل مثال کاربردی

با توجه به سوالات متعددی که مهندسین عزیز در مورد مفهوم بار معادل تیغه بندی و نحوه محاسبه و اعمال آن در نرم افزار مطرح می کنند، در این مطلب قصد داریم با ذکر چند مثال کاربردی این مسئله را به طور کامل تشریح کرده تا ابهامی باقی نماند.در ویدئویی که برای شما قرار داده شده تمام نکات مربوط به دیوار تیغه بندی کاملا به صورت روان بیان شده است.

 

برای درک بهتر این مقاله پیشنهاد می شود ابتدا مقالات زیر را مطالعه کنید:

در این مقاله چه می آموزیم :

  1. تفسیر ضوابط آیین نامه در مورد بار تیغه بندی
  2. نحوه محاسبه وزن یک متر مربع دیوار
  3. مثال های کاربردی برای محاسبه بار معادل تیغه بندی
  4. نحوه تقسیم بار ناشی از تیغه ها روی تیرهای اصلی در صورتی که به صورت مرده و خطی وارد شوند
  5. نحوه اعمال بار معادل تیغه بندی به صورت زنده و سطحی در نرم افزار etabs
  6. نحوه اعمال بار معادل تیغه بندی به صورت مرده و خطی در نرم افزار ایتبس

 

ضوابط آیین نامه ای تیغه های داخلی

همان طور که می دانید تیغه های داخلی ساختمان در طول زمان توسط ساکنین و استفاده کنندگان قابل جابجایی بوده و همین امر ممکن است محاسبات طراحی سازه را برهم بزند! بنابراین مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 92، با درنظر گرفتن این مسئله و میزان باری که با توجه به دیتایل این تیغه ها ایجاد می شود ضوابطی را مشخص کرده است.

 

ضوابط مربوط به دیوارهای تقسیم کننده مبحث ششم

 

بند 6-5-2-2 مبحث ششم حاوی نکات بار معادل تیغه ها و دیوار های تقسیم کننده می باشد که می توان آن را به صورت جدول زیر بیان کرد.

 

نحوه محاسبه بار معادل تیغه بندی به صورت سطحی یا خطی یا عدم اعمال آن

W=(وزن یک مترمربع دیوار جداکننده (وزن واحد سطح

(وزن واحد سطح تیغه‌ها) W× مساحت تیغه‌های جدا کننده (طول تیغه × ارتفاع تیغه) =وزن کل تیغه‌ها

 

این جدول را می توان به صورت زیر تشریح کرد:

  • اگر تیغه های داخلی تا حدی سبک باشند که وزن هر متر مربع آن ها کمتر از ۲۰۰ کیلوگرم باشد می توان وزن آن ها را به بار زنده کف اضافه کرد. (فرض کنید بار تیغه ها را هل بدهید تا روی کف پخش شود!) به همین وزن تیغه ها که در کف ساختمان پخش شده اصطلاحا بار معادل تیغه بندی یا سربار معادل تیغه بندی گفته می شود.
  • توجه داشته باشید که این بار را نمی توان کمتر از ۱۰۰ کیلوگرم بر متر مربع در نظر گرفت مگر این که از تیغه های سبک نظیر دیوارهای ساندویچی استفاده کنیم که در این حالت مشروط بر این که وزن هر متر مربع تیغه ها کمتر ۴۰ کیلوگرم باشد می توان سربار معادل تیغه بندی ساختمان را تا ۵۰ کیلوگرم بر متر مربع کاهش داد.
  • در صورتی که وزن هر متر مربع تیغه ها بیشتر از ۲۰۰ کیلوگرم باشد، این بار را نمی توان به بار زنده کف ها افزود (سربار معادل تیغه بندی نداریم!) و باید مقدار آن ها را به عنوان بار مرده در نظر گرفته و در محل واقعی خود اعمال می کنیم.
  • اگر بار زنده مربوط به کاربری طبقه بیشتر از 400 کیلوگرم بر متر مربع باشد، نیاز به اعمال بار تیغه ها چه به صورت زنده و چه به صورت مرده نمی باشد.

نحوه محاسبه وزن یک متر مربع دیوار

در تصویر زیر جزئیات اجرایی دیوارهای داخلی آورده شده است:

 

جزئیات اجرایی دیوارهای داخلی با توجه به نوع بار

جزئیات اجرایی دیوارهای داخلی

 

به طور تقریبی می توان وزن یک مترمربع دیوار داخلی را این گونه تخمین زد:

 

وزن یک متر مربع دیوار تیغه

نام بار

وزن واحد حجم به واحد کیلوگرم بر متر مکعب

ضخامت به سانتیمتر

وزن واحد سطح به واحد کیلوگرم بر متر مربع

اندود گچ و خاک

۱۶۰۰

۴

۶۴

اندود گچ سفید

۱۳۰۰

۲

۲۶

آجر کاری با آجر مجوف و ملات ماسه سیمان

۸۵۰

۱۰

۸۵

مجموع

۱۶

۱۷۵

 

در این جا چون بار واحد سطح تیغه های داخلی ۱۷۵ بوده و از ۲۰۰ کمتر است بنابراین می توانیم بار معادل تیغه ها را به بار زنده کف اضافه کنیم.

مقدار سربار معادل تیغه بندی را این گونه محاسبه می کنیم:

 

وزن هر متر مربع تیغه (کیلوگرم بر متر مربع)

۱۷۵

طول تیغه های طبقه (متر)

۵۰

ارتفاع تیغه ها (متر)

۳

مساحت طبقه (مترمربع)

۳۰۰

 

W = 175 * 50 * 3 / 300 = 87/5 kg/m2

 

از طرفی چون سربار معادل تیغه بندی را نمی توان کمتر از ۱۰۰ کیلوگرم بر متر مربع درنظر گرفت، بنابراین این بار را ۱۰۰ در نظر می گیریم.

مثال های کاربردی برای محاسبه بار معادل تیغه بندی

حالت 1:  W ≤ 0.4  kN⁄m2

مثال-در اتاق عمل یک ساختمان با کاربری بیمارستان برای جداسازی فضاها از تیغه‌ های سبک دیوار ساندویچی استفاده شده است که وزن واحد سطح آن‌ها 35 کیلوگرم بر مترمربع می‌ باشد. چنانچه مساحت اتاق عمل 60 مترمربع و طول تیغه‌ها 20 متر و ارتفاع آن‌ها 3 متر باشد، بار معادل متوسط تیغه بندی بر واحد سطح کف بر حسب کیلو نیوتن بر مترمربع چقدر است؟

 

گام اول: بار زنده یکنواخت کف اتاق عمل بیمارستان طبق مورد 10-2 جدول 6-3-1 برابر با 3 kN/m2 می‌ باشد و حالت شماره 4 حاکم نمی‌ باشد. (بار زنده کف کمتر از 4kN/m2 می‌ باشد.)

 

گام دوم: وزن واحد سطح تیغه W=0.35 ≤ 0.4  kN⁄mمی‌باشد پس حالت شماره 1 حاکم است.

محاسبه بار معادل تیغه بندی

 

 

 

حالت 2: i0.4 ≤ W ≤ 2 kN⁄m2

مثال-در دفاتر کار معمولی یک ساختمان اداری از تیغه‌ های جداساز استفاده شده است. وزن هر مترمربع دیوارهای تیغه 1.5 کیلو نیوتن بر مترمربع می‌ باشد. چنانچه سطح پلان ساختمان در هر طبقه 360 مترمربع و طول تیغه‌ ها در هر طبقه 60 متر باشد و ارتفاع آن‌ها 3 متر باشد، بار معادل تیغه بندی بر حسب کیلو نیوتن بر مترمربع چقدر است؟

 

گام اول: بار زنده یکنواخت کف ساختمان اداری طبق مورد 7-1 جدول 6-3-1 برابر با 2.5kN/m2 می‌باشد و حالت شماره 4 حاکم نیست. (بار زنده کف کمتر از 4kN/m2 است.)

 

گام دوم: وزن واحد سطح تیغه  i0.4 ≤ W ≤ 2 kN⁄mمی‌ باشد پس حالت شماره 2 حاکم است.

 محاسبه بار معادل تیغه بندی

 

 

حالت 3:  W > 2 KN/m2

همان‌طور که قبلاً در جدول گفته شد در این حالت بار تیغه به صورت مرده روی سقف (یا تیر ریز آن) و خطی وارد می‌ شود. در مورد این حالت خاص نحوه تقسیم بار ناشی از تیغه‌ ها درصورتی‌ که به صورت مرده و خطی وارد شوند در ادامه به طور کامل با مثال‌ های کاربردی به بیان مفاهیم خواهیم پرداخت.

حالت 4: L > 4 KN/m2

مثال– بار زنده گسترده در نظر گرفته شده در قسمتی از یک کتابخانه به مساحت کف 250 مترمربع، 5 کیلو نیوتن بر مترمربع می‌ باشد. درصورتی‌که برای تیغه بندی فضاها از دیوارهای ساندویچی که وزن یک مترمربع آن 0.35 کیلو نیوتن است، استفاده شود. درصورتی‌که ارتفاع تیغه‌ها 2.8 متر و طول تیغه‌ها 60 متر باشد، حداقل وزن معادل دیوارهای تقسیم کننده وارد بر کف آن قسمت از ساختمان را چه مقدار می‌توان در نظر گرفت؟

گام اول: بار زنده برابر با 5kN/m2 می‌ باشد و حالت شماره 4 حاکم می‌ باشد. (کمتر از 4kN/m2 نیست.) پس بار معادل تیغه بندی برابر صفر خواهد بود.

   L > 4 KN/m2   ⇒  q=0 (بار زنده کف بیشتر از 4kN/m2 می‌باشد.)

نحوه تقسیم بار ناشی از تیغه‌ها (به صورت مرده و خطی) در طراحی دستی

حالت 3:  W > 2 KN/m2

همان‌طور که قبلاً در جدول توضیح داده شد، اگر وزن واحد سطح تیغه بزرگ‌ تر از 2kN/m2 باشد، بار تیغه به عنوان بار مرده در نظر گرفته می‌ شود. در این حالت بار تیغه به صورت مرده روی سقف (یا تیر زیر آن) و خطی در همان محل اعمال می‌شود و اجازه جابجا کردن تیغه را نخواهیم داشت.

در مورد این حالت خاص نحوه تقسیم بار ناشی از تیغه‌ ها به طور کامل با مثال‌ های کاربردی به بیان مفاهیم خواهیم پرداخت.

حال این سؤال پیش می‌آید که در این حالت اگر تیغه موردنظر در روی تیرهای اصلی نباشد بار مرده خطی ناشی از این‌گونه تیغه‌ها چگونه و در کجا باید اعمال کرد؟

برای پاسخ به این سؤال کاربردی در عمل می‌توان گفت در مواردی که دال یک‌ طرفه باشد (مانند سقف‌ های تیرچه‌ بلوک) می‌ توان بار توزیع شده دیوارهای تیغه‌ ای را به طور تقریبی روی تیرها به صورت خطی اعمال کرد به این روش که:

حالت الف- اگر جهت دیوار تیغه‌ ای در راستای عمود بر جهت تیرچه باشد:

 

تقسیم بار ناشی از تیغه‌ها در طراحی دستی

 

در این حالت تیرهای AC  و BD تیرهایی هستند که تیرچه‌ ها بر روی آن‌ها قرار دارند. بنابراین کل بار سقف در این پانل به صورت ثقلی به این دو تیر می‌رسد که شامل بار دیوار تیغه هم می‌ باشد و به طور تقریبی اگر دیوار تیغه‌ای در فاصلهX1 از تیر دورتر (AC)  و فاصله Xاز تیر نزدیک‌ تر (BD) که تیرچه بر روی آن قرار می‌گیرد باشد، برای محاسبه این بار بر روی تیرهای اطراف AC  و  BD داریم:

 

میزان توزیع بار خطی دیوار تیغه ای به تیر

 

مقدار بار خطی (q * (X2/X دیوار تیغه‌ای به تیر دورتر(AC) و مقدار بار خطی (q * (X1/X دیوار تیغه‌ای به تیر نزدیک‌ تر(BD) توزیع می‌ شود.

 

نکته:

اگر تنها مقداری از دیوار تیغه‌ ای مطابق حالت الف در راستای عمود بر جهت تیرچه باشد فقط همین مقدار طول دیوار تیغه‌ای بار یکنواخت تیغه بر روی تیرهای اطراف توزیع می‌ شود. برای فهم دقیق‌ تر این موضوع کافی است به شکل‌ های زیر دقت نمایید:

 

میزان توزیع بار دیوار تیغه ای به تیر

 

در این حالت تیرهای AC  و BD تیرهایی هستند که تیرچه‌ها بر روی آن‌ها قرار دارند. بنابراین کل بار سقف در این پانل به صورت ثقلی به این دو تیر می‌ رسد که شامل بار دیوار تیغه هم می‌ باشد و به طور تقریبی اگر دیوار تیغه‌ ای در فاصله  Xاز تیر دورتر (AC)  و فاصله X از تیر نزدیک‌تر (BD) که تیرچه بر روی آن قرار می‌گیرد باشد و تنها به اندازه Yدر جهت خلاف جهت تیرچه‌ها ادامه یافته باشد، برای محاسبه این بار بر روی تیرهای اطراف (AC , BD) داریم:

 

میزان توزیع بار خطی دیوار تیغه ای به تیر

 

مقدار بار خطی  (q * (X2 /X دیوار تیغه‌ای به تیر دورتر (AC) و مقدار بار خطی (q * ( X1/X دیوار تیغه‌ای به تیر نزدیک‌تر (BD) به اندازه طول Yتوزیع می‌شود.

حالت ب- اگر جهت دیوار تیغه‌ای در راستای موازی با جهت تیرچه باشد:

 

محاسبه بار معادل تیغه بندی (دیوار تیغه‌ای موازی با جهت تیرچه)

 

در این حالت تیرهای AC و BD تیرهایی هستند که تیرچه‌ ها بر روی آن‌ ها قرار دارند.  بنابراین کل بار سقف در این پانل به صورت ثقلی به این دو تیر می‌ رسد که شامل بار دیوار  تیغه  هم می‌ باشد و به طور تقریبی برای محاسبه این بار بر روی تیرهای اطراف (AC و BD) با توجه به جهت تیر ریزی و سهم هر تیر از  این بار به صورت نقطه‌ای به تیرهای اطراف توزیع می‌شود و داریم:

 

بار نقطه‌ای دیوار تیغه‌ای به تیر

 

مقدار بار نقطه‌ای (q * (x/2 دیوار تیغه‌ای به تیر دورتر (AC) و مقدار بار خطی (q * (x/2 دیوار تیغه‌ای به تیر نزدیک‌تر (BD) توزیع می‌شود.

نکته

اگر تنها مقداری از دیوار تیغه‌ای مطابق حالت ب در راستای موازی بر جهت تیرچه باشد فقط همین مقدار طول دیوار تیغه‌ ای بار یکنواخت تیغه بر روی تیرهای اطراف با توجه به سهم هر تیر توزیع می‌ شود. برای فهم دقیق‌ تر این موضوع کافی است به شکل‌ های زیر دقت نمایید:

 

نحوه تقسیم بار ناشی از تیغه‌ها

در این حالت تیرهایAC و BD تیرهایی هستند که تیرچه‌ها بر روی آن‌ها قرار دارند. بنابراین کل بار سقف در این پانل به صورت ثقلی به این دو تیر می‌ رسد که شامل بار دیوار تیغه هم می‌ باشد و به طور تقریبی اگر دیوار تیغه‌ ای در فاصله  X1= x/2 از تیر دورتر (AC)  و فاصله X2 = x/2 از تیر نزدیک‌ تر (BD) که تیرچه بر روی آن قرار می‌گیرد باشد و تنها به اندازه X2 = x/2 در جهت تیرچه‌ ها ادامه یافته باشد، برای محاسبه این بار بر روی تیرهای اطراف (AC و BD) داریم:

 

 

مقدار بار نقطه‌ای X2/2 * (طول تیغه) * q دیوار تیغه‌ای به تیر دورتر (AC) و مقدار بار نقطه  X2/2+ X1 * (طول تیغه) * q دیوار تیغه‌ای به تیر نزدیک‌تر (BD) توزیع می‌شود.

 

سؤال1در یک دفتر کار معمولی، وزن تیغه برابر با 300Kg/m2 و ارتفاع تیغه‌ ها 3m می‌باشد. بار مرده وارد بر تیر AB را تعیین کنید.

مثال‌ اجرایی برای محاسبه بار معادل تیغه بندی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

گام اول: بار زنده سطح برای دفاتر کار معمولی 2.5kN/m2  می‌باشد و حالت شماره 4 حاکم نمی‌ باشد (کمتر از 4kN/m2 است).

گام دوم: وزن واحد سطح تیغه (3kN/m2 ) و W > 2 KN/mو حالت شماره 3 حاکم می‌باشد و بار تیغه به عنوان بار مرده و در محل خود اعمال می‌ شود.

گام سوم: به طور تقریبی سهم تیر AB از بار تیغه 5 متری برابر است با:

 

 

گام چهارم: به طور تقریبی سهم تیر AB از بار تیغه 4 متری برابر است با:

 

 

 

مثال‌ اجرایی برای محاسبه بار معادل تیغه بندی

 

نحوه اعمال بار زنده معادل تیغه به صورت سطحی در نرم افزار ایتبس

همان طور که گفته شد سربار معادل تیغه بندی به عنوان یک بار زنده در ویرایش ۹۲ مبحث ششم مقررات ملی ساختمان معرفی شده است، اما نمی توان برای بار معادل تیغه بندی نیز الگوی باری به مانند سایر بارهای زنده در نظر گرفت.

به این دلیل که تنها درصد کمی از بارهای زنده در زلزله مشارکت می کنند (به طور مثال در ساختمان های مسکونی ۲۰ درصد می باشد) اما در مورد بار تیغه ها این طور نبوده و همیشه حضور دارند! بنابراین درصد مشارکت آن ها در زلزله به مانند بار مرده ۱۰۰ درصد می باشد.

به همین منظور برای این که در هنگام تعریف درصد مشارکت بارها به مشکل برنخوریم برای سربار معادل تیغه بندی الگوی بار متفاوتی را تعریف می کنیم (Lpart).

 

تعریف بار پارتیشن از نوع زنده و درصد مشارکت 100 در جرم لرزه‌ای در ایتبس

تعریف بار پارتیشن از نوع زنده و درصد مشارکت 100 در جرم لرزه‌ای

 

برای اعمال بار گسترده معادل تیغه بندی فقط کافیست سطوح مورد نظر در طبقه را انتخاب کرده و بار Lpart را برابر بار معادل محاسبه شده وارد کرد.

 

اعمال بار معادل تیغه بندی بر سطوح در etabs

اعمال بار معادل تیغه بندی بر سطوح

 

نحوه اعمال بار تیغه بندی به صورت مرده و خطی در نرم‌افزار ایتبس

فرض می کنیم یک تیغه در روی کف طبقه داریم و با توجه به این که در آن قسمت بار زنده از 400 کیلوگرم بر متر مربع کمتر است باید بار پارتیشن را لحاظ کنیم و با توجه به دیتیل دیوار بار متر مربع آن از 200 کیلوگرم بر متر مربع بیشتر است و باید به صورت بار مرده سر جای خودش اعمال کنیم.

حال اگر زیر آن تیغه یک تیر داشته باشیم که کار ما برای اعمال بار خطی راحت است اما اگر در آن جا المان خطی نداشتیم چطور باید بار را به صورت خطی اعمال کنیم که باعث دو تکه شدن کف هم نشود؟

برای مثال فرض کنید در محل AB شکل زیر تیغه ای قرار گرفته که زیر آن تیر نیست و باید بار آن به صورت مرده وارد شود.

 

نحوه اعمال بار تیغه بندی به صورت مرده و خطی در نرم افزار ایتبس

محل تیغه با بار بیشتر از 200 کیلوگرم

 

برای این که نیاز نباشد در محدوده 1234 سطح را به دو قسمت تقسیم کنیم تا بتوانیم بار خطی تیغه را وارد کنیم، ابتدا یک خط شبکه کمکی در راستای مد نظر اضافه کرده و بدون تغییر در سطح مد نظر، یک تیر از نوع NONE در محدوده AB رسم می کنیم (می توان یک مقطع بتنی با ابعاد کوچک مثلا 5*5 سانتی متر تعریف کرده و آن را به این مقطع اختصاص داد و آن را طراحی نکرد، حتی در طراحی سازه فولادی)

 

رسم تیر NONE در ایتبس

رسم تیر NONE

 

بعد از آن برای اعمال بار مرده تیغه اقدام می کنیم.

ابتدا تیر ترسیم شده را انتخاب می کنیم سپس از منوی assign-frame loads-distributed مطابق تصویر مقدار بار مورد نظر طبق دیتیل را وارد می کنیم.

 

نحوه اعمال بار تیغه بندی به صورت مرده و خطی در نرم افزار ایتبس

وارد کردن بار مرده تیغه

 

در صورتی که در حین انجام هر یک از مراحل در ایتبس به خطا یا اروری برخورد کردید می توانید با مراجعه به مقاله ” ارورهای پر تکرار طراحی در ایتبس ” خطای به وجود آمده را بر طرف کنید.برای آشنایی با دتایل انواع دیوار به مقاله ” بارگذاری دیوار ” مراجعه کنید.

منبع

 

این مقاله به صورت کامل در بالا قرار گرفته است. جهت حمایت از تولیدات رایگان سبزسازه می‌توانید pdf آن را از لینک زیر خریداری کنید.

خرید لينک هاي دانلود

دانلود رایگان اعضای ویژه

دانلود رایگان این آموزش و ده ها آموزش تخصصی دیگر به ازای پرداخت فقط 149 هزار تومان (+ اطلاعات بیشتر)

خرید با اعتبار سایت به ازای پرداخت فقط 2 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 2 هزار تومان

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 10,410 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!

تولید کنندگان آموزش
ارسال نظرات
نظرات کاربران
  1. محمد علی ارغند

    سلام.خدا قوت.توضیحات کامل ومبسوطی بود.آرزوی موفقیت وخیر برکت براتون دارم.

    پاسخ دهید

  2. سید سعید سرفرازی

    مهرتان مانا

    پاسخ دهید

  3. ghasemi.ma83@yahoo.com

    با سلام. بسیار عالی و مفید بود.

    پاسخ دهید

  4. عرفان

    با سلام،

    ممنون از اطلاع رسانی.

    پاسخ دهید

  5. Mehr Be

    It is Fantastic

    پاسخ دهید

  6. الی

    عالی بود توضیحاتتون 👌👌👌👌

    پاسخ دهید

  7. سجاد

    بسیار عالی مفید و مختصر.
    در رابطه با سربار معادل عالی تفسیر شد.

    پاسخ دهید

کمتر از 5 دقیقه تا شرکت در آزمون  فاصله دارید!
برای شرکت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت این ده نکته فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت این پکیج فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link