طراحی دیوار برشی

یکی از مهمترین مزایای برنامه ETABS ، طراحی دیوار برشی می باشد . این برنامه قادر است دیوارها را بر اساس شرایط دو بعدی و سه بعدی طراحی کند .

برنامه ETABS دیوارها را با سه روش طراحی می کند که انتخاب روش توسط کاربر می باشد.

سه روش طراحی برنامه ETABS عبارتند از :

• روش المان مرزی – تحت عنوان Simppified T and C
• روش میلگردگذاری بکنواخت – تحت عنوان Uniform Reinforceing
• روش عمومی و کامل بر اساس میلگردگذاری دلخواه – تحت عنوان General  Reinforceing

 

یکی از مهمترین مزایای برنامه ETABS ، طراحی دیوار برشی می باشد . این برنامه قادر است دیوارها را بر اساس شرایط دو بعدی و سه بعدی طراحی کند .

برنامه ETABS دیوارها را با سه روش طراحی می کند که انتخاب روش توسط کاربر می باشد.

سه روش طراحی برنامه ETABS عبارتند از :

·         روش المان مرزی – تحت عنوان Simppified T and C

·         روش میلگردگذاری بکنواخت – تحت عنوان Uniform Reinforceing

·         روش عمومی و کامل بر اساس میلگردگذاری دلخواه – تحت عنوان General  Reinforceing

 

روش المان مرزی روشی ساده وسریع است و معمولا در محاسبات دستی از آن استفاده می شود .

دو روش بعدی بر اساس منحنی اندرکنش سه بعدی هستند و دقت بسیار بالائی دارند . در روش دوم مقطع دیوار با میلگردهایی که دارای شماره و فاصله یکسان هستند طراحی می شود . اما در روش سوم فاصله و شماره میلگردها دلخواه است .

 

پارامترهای طراحی این سه روش و در کل روند طراحی آنها متفاوت می باشد .

 

در اینجا برای اختصار روش دوم را توضیح میدهم ( فرض میکنم در مدل کردن دیوار هیچ اشکالی ندارید و فقط روند طراحی را توضیح می دهم . ) و انشاالله در آپهای آتی ، روند مدل کردن و طراحی دیوار برشی و همینطور نکاتی که در طراحی دیوار برشی باید به آنها توجه داشت را بطور کامل توضیح خواهم داد.

 

 

 

روش میلگردگذاری بکنواخت – تحت عنوان Uniform Reinforceing

 

در این روش میلگردهایی با فواصل یکسان و با شماره یکسان مسلح می شود . سپس مقطع بدست آمده بر اساس منحنی اندرکنش سه بعدی P-M-M طراحی خواهد شد .

این روش کاملا دقیق می باشد و برای هر نوع مقطعی قابل استفاده است و تنها محدودیت آن فاصله و شماره یکنواخت میلگردها می باشد .

 

در ادامه به توضیح پارامترهای طراحی و همینطور روند طراحی می پردازم :

برای دسترسی به پارامترهای طراحی دیوار ، یک دیوار را انتخاب کرده و سپس فرمان Design > Shear Wall Design > View/Revise Overwrites را کلیک کنید .

 

نکته :

برنامه برای کلیه پارامترها ، مقادیر پیش فرضی ارائه می کند . پس نیازی به تغییر همه پارامترها نیست و فقط هر کدام که با پروژه ما هم خوانی نداشت را تغییر میدهیم .

 

شکل زیر پارمترهای طراحی مربوط به این مورد آورده شده است .

 

                      

 

 

در ادامه به توضیح آنها می پردازم :

 

Edge Bar Name	End/Corner…	Pier Se…	LL Red…	Design…	پارامتر
اندازه میلگردهای هم اندازه لبه	اندازه میلگردهای انتها و گوشه	نوع طراحی دیوار	ضریب کاهش بار زنده	کلید دو حالته طراحی دیوار در زمان کلک کردن فرمان Start Design	شرح

 

Check/Desin…	Material	Clear Cover	Edge Bar Spacing	پارامتر
مقطع طراحی شود و یا کنترل	خصوصیت مصالح	پوشش بتنی میلگرد ها	فاصله بندی میلگردهای هم فاصله لبه	شرح

پس از تنظیم این پارامترها دیوار را طراحی می کنیم . برای این منظور به آدرس زیر رفته و کلیک می کنیم :

Design > Shear Wall Design > Start/Design/Check of Structure

 

تا اینجا دیوار طراحی شده و در ادامه باید نتایج طراحی را کنترل کنیم .

در آینده ای نزدیک بطور کامل به موضوع دیوار برشی خواهم پرداخت ( روند مدل کردن دیوار در برنامه ، روند طراحی دیوار و همینطور کنترل نتایج ، نحوه خروجی گرفتن از برنامه جهت دفترچه محاسبات ، فرمولها و پیش فرض های استفاده شده در برنامه و...  )

به همت یک پژوهشگر سازه، نوع جدیدی از قطعات و اتصالات قالب پلیمری جهت دیوارهای بتنی ابداع شد .

به گزارش ایسنا، مهندس «مجید مظاهری»، کارشناس و پژوهشگر سازه و مبتکر این روش درباره ویژگی‌های این سیستم جدید گفت: «با ابداع روش جدید و طراحی قطعات مورد نیاز، نوعی سیستم قالب بندی بر مبنای ضوابط آیین نامه بتن ایران، راهنمای قالب بندی دفتر تدوین مقررات ملی ساختمان و آیین‌نامه قالب‌بندی بتن ACI347 طراحی و ارائه شده که دارای امتیازات متعددی از جمله سرعت بیشتر نسبت به سایر سیستم‌های قالب بندی به دلیل سبکی و سهولت نصب قطعات است.»

وی افزود: «صفحات سبک قالب در این سیستم از فوم تقویت شده با دانستیه بالا تشکیل شده و رابط‌هایی پلاستیکی وظیفه ارتباط بین صفحات تماس را به عهده دارند. طراحی صفحات و رابط‌ها به صورتی انجام شده که امکان باز کردن قالب و استفاده مجدد از آنها وجود دارد و در عین حال می توان آنها را در جای خود باقی گذاشت.»

مهندس مظاهری با اذعان به این که سیستم‌های موسوم به ICF نیز با ظاهری مشابه این سیستم وجود دارد اظهار کرد: «در این سیستم‌ها، صفحات قالب صرفا به صورت ماندگار مصرف می‌شوند که در نهایت به افزایش شدید هزینه‌ها منجر می‌شود که این موضوع یکی از ایرادات اصلی این سیستم‌ها برای اجرای انواع دیوارهای بتنی به شمار می‌رود.»

به گفته وی، اگر چه در سیستم‌های ICF از خواص مناسب عایق حرارتی قالب‌های ماندگار برای جداره دیواره‌های اجرا شده، استفاده می‌شود اما باید در نظر داشت اولا عایق بندی حراتی در تمامی جداره‌های ساختمان‌ها مورد نیاز نیست و ثانیا در بسیاری از دیوارهای بتنی که در سازه‌ها به کار می‌روند (مانند دیوارهای حائل و مخازن) نیازی به عملکرد عایق حرارتی دیوار در زمان بهره‌برداری نیست، با اتخاذ تدابیر مناسب در سیستم ابداعی جدید، این نقیصه وجود ندارد و در عین حال در سیستم ICF امکان اجرای پوشش‌های رایج به طور مستقیم بر روی قالب‌ها و دیوارها وجود ندارد و نیازمند اتخاذ تمهیداتی می‌باشد که در نهایت به افزایش منجر هزینه می‌شود اما در سیستم ابداع شده به دلیل امکان باز کردن قالب‌ها، سطح تمام شده بتن در دسترس بوده و اجرای پوشش‌های متنوع بر روی آن میسر است.

وی در ادامه افزود: «سهولت نصب و باز کردن مجموعه قالب بندی به نحوی است که سرعت قالب بندی و اجرای دیوار اعم از مسلح و غیر مسلح را در مقایسه با سایر سیستم‌ها سه تا چهار برابر افزایش می‌دهد. اجرای این سیستم نیازی به مهارت خاصی نداشته و با تجربه اندکی قابل نصب است.»

این مبتکر، کنترل دمای بتن ریخته شده در قالب در آب و هوای سرد و یخبندان را از نکات جالب توجه و منحصر به فرد این سیستم عنوان و خاطرنشان کرد: «صفحات قالب مستعمل به دلیل این که خواص عایق حرارتیشان در زمان قالب‌بندی تغییر نمی‌کند، امکان به کارگیری دوباره در دیوارهای دو جداره یا کف‌ها به عنوان عایق حرارتی را دارند و یا به عنوان مصالح پر کننده در درزهای انقطاع به کار می‌روند.»

وی اضافه کرد: «در این سیستم به دلیل سرعت بالای قالب بندی امکان قالب‌بندی گام به گام و بتن ریزی لایه به لایه در دیوارها، بدون نگرانی از بروز درز سرد که در صورت وقفه زیاد بین لایه‌های بتن ریز رخ می‌دهد، وجود دارد.

این امر (یعنی قالب بندی گام به گام) از ریختن بتن از ارتفاع زیاد که به جدایش سنگدانه‌ها منجر می‌شود نیز جلوگیری کرده و سهولت تراکم بتن یا همان ویبراسیون را نیز فراهم می‌کند. همچنین سطح تمام شده دیوارها دارای نقوش منظمی است که در صورت دقت بتن ریزی و قالب بندی می‌تواند به صورت بتن اکسپوز (نما) استفاده شود اما در عین حال این نقوش دارای برجستگی زیادی نبوده و تاثیری بر حجم بتن مصرفی یا مشخصات مقطع بتن نداشته و می‌توان به راحتی سطح بتن را با پوششهای رایج نیز اندود کرد.»

مهندس مظاهری در پایان درباره کاربردهای این سیستم گفت: «یکی از کاربردهای عمده این سیستم احداث خانه‌های یک یا دو طبقه جهت نوسازی یا بازسازی روستاها و مناطق زلزله زده است. سازه این ساختمان‌ها به صورت پانلی (دیواره بتنی مسلح) بوده که یکی از مناسب‌ترین سیستم‌ها در برابر بارهای لرزه‌یی است. همچنین سرعت اجرا و تکمیل ساختمان‌ها توسط این روش بدون افزایش در هزینه‌ها، بسیار بالا بوده و ساختمان‌های احداثی نیز دارای بالاترین شاخصه‌های در زمینه استانداردهای بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها می‌باشند.»