طراحی و محاسبه سوله
- مدلسازی
+ سیستم متداول برای اجرای سوله قاب خمشی فولادی + مهاربندی کابلی یا فولادی است.
+ براساس دیاگرام لنگرخمشی موثر بر اعضای سازه ، ممان اینرسی مورد نیاز مقاطع تغییر میکند. بنابراین از مقاطع غیر منشوری استفاده میشود.
+ اتصال گیردار قسمت های مختلف قاب با اتصال فلنچی و به صورت پیچ و مهره ایست.
+ مدلسازی قاب های سوله در نرم افزار ممکن است به صورت دو بعدی یا سه بعدی باشد. مدلسازی سه بعدی نتایج دقیق تری خواهد داشت و برای کنترل تغییر شکل های عمود بر صفحه قاب و هم چنین طراحی مهاربندها بهتر است.
+ اتصال پای ستون به فونداسیون به صورت مفصلی است که معمولا با نبشی جان اجرا میشود.
+ اتصال تیرهای میان قاب ها و هم چنین تیرهای رابط رفترها به صورت مفصلی است.
+ به منظور تامین یکپارچگی بین قاب های مجزا تحت اثر بارهای جانبی ، در صورت نیاز کابل های ضربدری به صورت سرتاسری در پیرامون سقف اجرا میشود.
+ در مرحله مدلسازی، تفاوت چندانی میان نرم افزار SAP و ETABS وجود ندارد. هرچند برای مدلسازی سه بعدی سازه های شیبدار نرم افزار SAP مناسب تر است.
+ در سوله های ورزشی چنانچه سالن دارای سکوی تماشاچیان باشد بهتر است مجموعه سکوی تماشاچیان با درز انقطاع و بصورت جداگانه از سوله مدل شود تا جرم زیاد مجموعه سکو باعث انتقال بار زلزله به بدنه سوله نشود. همچنین تقارن عملکردی سوله از بین نرود.
+ در صورت استفاده از کابل در مدل باید دقت شود در هیچ یک از نتایج تحلیل نیروی فشاری در کابل موجود نباشد، استاده از ضریب -1 در ترکیب های زلزله برای در نظر گرفتن اثر رفت و برگشت زلزله ممکن است باعث ایجاد این خطا در نرم افزار شود. نتایج تحلیل سازه در load case ها به گونه ایست که فقط کشش در کابل موجود است. ولی ضریب -1 موجود در ترکیب بار باعث استفاده ناصحیح از نتایج صحیح تحلیل در مرحله طراحی میشود.
- بارگذاری
+ بار مرده شامل وزن اعضای سازه ، پرلین ها و پوشش سقف
+ بار برف با در نظر گرفتن اثر شیب و توزیع نامتوازن برف
+ بار باد ، اثر رفت و برگشت باد روی ستون ها و فشار و مکش عمود بر صفحه سقف
+ بار زلزله که عمدتا از جرم دیوارهای پیرامونی و برف ناشی می شود.
+ بارهای حراراتی ، انبساط و انقباض فولاد در شرایط متفاوت دمایی نسبت به حالت معیار
+ بار جرالثقیل در سوله های صنعتی
- تحلیل
+ در صورت استفاده از مهاربندهای کابلی در مدل تحلیل سازه باید به صورت غیرخطی باشد. برای در نظر گرفتن هم افزایی بارها در تحلیل غیرخطی لازم است ترکیب های بار به صورت load case نیز تعریف شوند.
+ تحلیل غیرخطی و با در نظر گرفتن آثار مرتبه دوم ، مخصوصا در سوله های که دهانه بزرگ دارند ، برای کنترل دقیقتر تغییر شکل ها مفید است.
+ در صورت نیاز به انجام تحلیل غیرخطی ، نرم افزار SAP نسبت به ETABS دارای موتور تحلیل قویتر و سریعتریست.
- طراحی
+ از آنجا که مراحل طراحی تیرورق ها دارای کنترل های متعدد است که بعضا باید به صورت دستی انجام گیرد و نرم افزار همه آن ها را کنترل نمیکند. بهتر است نسبت تنش ها دارای فاصله اطمینان کافی با حد بحرانی باشند.
+ استفاده توام از جوش و پیچ در مجموعه اتصال ها، به دلیل سختی متفاوت و جذب ناهماهنگ نیرو مجاز نیست.
+ اتصال مفصلی پای ستون در هر صورت دارای درصد مشخصی گیرداری و خمش ناشی از برون محوری است که بولت ها باید برای تحمل آن به همراه برش و آپلیفت کافی باشند.
+ استفاده از مصالح سنگین (مثل آجر گری و بلوک سیمانی) برای دیوارهای نسبتا ضخیم سوله، از آنجا که در صفحه عمود بر امتداد خود سختی ندارند و در عین حال جرم زیاد آن ها تولید نیروی بار اضافی زلزله میکند، اقتصادی نیست.
+ گرچه دیوارهای آجری در امتداد طولی سوله ها سختی قابل توجهی دارند ولی در نبود تحلیل دقیق عددی یا آزمایشگاهی و همچنین مکانیسم مشخص انتقال بار به زمین ، از نظر تئوری نمی توان روی سختی آن ها در طراحی حساب کرد. گرچه در عمل کمک کننده هستند.
+ فلسفه زلزله تشدید یافته در طراحی لرزه ای جلوگیری از کمانش ستون های متصل به مهاربند تحت بار محوری زلزله است. از طرفی مقطع ستون ها غیر منشوری ست و سطح مقطه در پای ستون کم است. که این شرایط ممکن است کنترل زلزله تشدید یافته را غیرواقعی و سخت گیرانه کند. گرچه اشاره مشخصی در مراجع و آیین نامه ها به این موضوع نشده.
+ شیوه اتصال وال پست ها به رفتر (چنانچه وال پست ها در فایل مدل نشده باشد) باید به گونه ای باشد که بار ثقلی و جانبی را از قاب سوله جذب نکند. تا اعتبار نتایج تحلیل حفظ شده و مقطع وال پست صرفا برای باد و وزن دیوار متصل طراحی شود. اتصال به وسیله پیچ و سوراخ لوبیایی بلند میتواند مناسب باشد.
مستندات مرتبط:
+ ضوابط طرح و محاسبه ساختمان های صنعتی فولادی
+ نمونه دفترچه محاسبات نسبتا کامل برای طراحی سوله صنعتی
