تعریف دیافراگم در پلان های نامنظم
قصد داریم نحوه تعریف دیافراگم در پلان هایی که به عنوان پلان نامنظم شناخته می شوند را تشریح کنیم.
- تعریف نامنظمی:
منظور از نامنظمی به طور قراردادی در شکل زیر نشان داده شده است که به عنوان مثال سقف یک طبقه از دو بخش تقریبا مجزا تشکیل شده باشد که اتصال آن دو بخش از طریق یک تیر انجام شده است.
سوالی که در این مین پیش می آید این است که آیا می توان برای کل مجموعه مورد نظر یک دیافراگم تعریف کرد؟
برای پاسخ به این سوال باید با نحوه انتقال بار جانبی آشنا باشیم.
همانطور که اطلاع دارید، بار جانبی این سازه که بار زلزله می باشد به مرکز جرم سازه وارد می شود. باید ابتدا بدانیم که مرکز جرم این قسمت از سازه در چه نقطه ای خواهد بود؟
برای این کار مطابق دستور زیر عمل می نماییم :
Select All ———- Assign ———- Shell ——— Diaphragm
D1انتخاب ————- Ok ————
برای این سقف یک دیافراگم صلب تعریف کردیم و مرکز این دیافراگم مطابق شکل شده است.
برای بیان شفاف تر موضوع ابتدا باید یک دید کلی نسبت به جای گذاری مهاربندها در پروژه داشته باشیم. همانطور که ملاحظه می نمایید در هر دو جهت X و Y از دو سیستم مهاربندی در دو قاب مختلف استفاده شده است.
بنابراین پایداری سازه حفظ شده است. موضوعی که در این جا مطرح است در واقع وارد شدن نیروی زلزله به مرکز جرم می باشد. اگر زلزله در راستای Y به سازه اعمال شود، سهم بیشتری از نیروی زلزله را مهاربندی های در جهت Y متحمل می شوند. (بنابراین نیروی زلزله بین هر دو تقسیم خواهد شد)
- توجه داشته باشید بر اثر پیچشی که در سازه خواهیم داشت در این دو مهاربند جهت X هم در اثر نیروی زلزله جهت Y نیرو خواهیم داشت. اما همانطور که گفتیم نیروهای عمده در دو مهاربند در جهت Y ناشی از زلزله جهت Y ایجاد خواهد شد.
مسیر انتقال نیروها از مرکز جرم به دو مهاربند جهت Y خواهد بود. انتقال بارها از مرکز جرم به مهاربند قرار گرفته در سمت راست با مشکلی مواجه نخواهد شد و به هر نحوی انتقال داده خواهد شد اما باید توجه داشت که این انتقال بار از مرکز جرم به مهاربند سمت چپ ممکن است با موانعی روبروشود.
همانطور که ملاحظه نمودید قسمت مشخص شده به عنوان ناحیه بحرانی شناخته می شود. نیروی زلزله ای که مهاربند در جهت X (قرار گرفته در سمت چپ پلان) می خواهد تحمل کند، باید از این قسمت عبور کند.
*سوالی که در این مرحله به وجود می آید این است که آیا این قسمت بحرانی توانایی انتقال نیروی برشی را خواهد داشت یا خیر؟
همانطور که گفته شد نیروی زلزله بین دو مهاربند در جهت Y تقسیم می شود و باید از قسمت بحرانی عبور کند، اما اینکه از کجا متوجه شویم که سهم این مهاربند چقدر است؟ محاسبات برای این منظور کمی پیچیده بوده و نمی توان با استفاده از فرمول ها در یک زمان کم به این مقدار رسید. برای ساده تر شدن این مسئله باید بعد از تحلیل و طراحی سازه ببینیم که این دو مهاربند در جهت Y (در سمت چپ پلان) چه نیرویی را و به چه شکل تحمل می کند؟!
و نیز باید در نظر بگیریم که تحت نیروی زلزله Ey نیرویی که این دو مهاربند تحمل می کنند به چه مقدار است؟
توجه داشته باشید نیرویی که در آن قسمت قبل به دست می آید، نیروی بحرانی مهاربندها نخواهد بود بلکه همانطور که گفته شد نیروی مهاربندها تحت زلزله Ey خواهد بود که یکی به صورت کششی و دیگری به صورت فشاری عمل خواهد کرد.
بعد از پیدا کردن نیروی محوری این دو مهاربند تحت زلزله Ey و با فرض اینکه نیروی مهاربندها F1 و F2 باشد و زاویه مهاربندها با تیر بالای آن باشد و F1 COS و F2 COS را محاسبه کنیم و دو مقدار به دست آمده را با هم جمع کنیم ، حاصل آن برابر نیروی برشی( V) خواهد بود که این دو مهاربند تحت نیروی زلزله Ey تحمل می کنند.
بسته به ضخامت دال بتنی در قسمت بحرانی با طول مشخص و همین طور مقاومت فشاری بتن می توان حداکثر نیروی برشی که بتن در این قسمت می تواند تحمل کند (بتن V ) را به دست آورد. اگر چنین طراحی مطابق اشکال نشان داده شده داشته باشیم و بخواهیم برای آن دیافراگم کلی تعریف کنیم، باید (V) کمتر از) بتن (Vباشد یعنی نیروی انتقالی از قسمت بحرانی کوچکتر از نیروی قابل تحمل بتن باشد. اما اگر این اتفاق پیش نیامد و این نیروهای برشی مهاربندها (V) از نیروی برشی بتن بیشتر شد،قاعدتا نیروی انتقالی در این قسمت بحرانی زیاد شده و بتن جوابگوی این نیروی انتقالی نخواهد بود.
- حال در این حالت چه کاری می توان انجام داد؟
اگر شرایط اجازه دهد و در صورت پذیرش کارفرما می توان طول این دهانه بحرانی را کمی افزایش داد تا نیروی مقاوم بتن حداقل برابر با نیروی برشی مهاربندها شود. اگر این اتفاق یعنی افزایش سطح زیر بنای قسمت بحرانی ممکن نباشد، باید راه دیگری را انتخاب نمود. به این صورت که دو بخش مجزایی که در ابتدا در مورد آن توضیح داده شد را به صورت دو دیافراگم جداگانه مدل کنیم.
*سوالی که در این قسمت مطرح می شود این است که آیا در صورت افزایش تعداد دیافراگم ها برای دو قسمت مذکور، این سازه به تنهایی پایدار خواهد بود یا خیر؟
پاسخ این سوال خیر است زیرا باید هر کدام از دیافراگم های تعریف شده به تنهایی پایدار باشند و برای پایداری هریک بسته به نیاز می توان مهاربندهایی را اضافه کرد.
در این حالت برای هر دیافراگم باید حداقل دو سیستم باربر جانبی در هر راستا در دو قاب مختلف مهیا شود. بنابراین با افزایش مهاربندها، هزینه های ساخت نیز افزایش می یابند.
کلمات کلیدی:
پایدارسازی ، پایدار سازی گود ، پایدارسازی گودبرداری، عملیات پایدارسازی, اجرای سیستم های پایدارسازی, پایدارسازی, پایدارسازی جداره های گودبرداری, گودبرداری , اصول گودبرداری, نیلینگ, انکر, استرند, خاکبرداری, آنالیز و طراحی شمع, دیوار حایل, فونداسیون عمیق،دیوار برلنی، سولجر، ژئوتکنیک، خاک و پی، میکروپایل, عمران, مقاوم سازی , سازه , بهسازی ,مهاربندی گود, پایدارساز عمیق پی , طراحی میکروپایل ,روش آنکراژ ,روش دوخت به پشت, روش دیافراگم بتنی ,روش شمع درجا, شیت پایل, روش مهار متقابل,روش شیب بندی ,روش خرپا , روش اجرای آنکراژ ,گودبرداری به روش آنکراژ, پایدارسازی به روش آنکراژ ,Anchorage , روش اجرای دوخت به پشت, گودبرداری به روش دوخت به پشت, پایدارسازی به روش دوخت به پشت, Tie-Back , روش اجرای دیافراگم بتنی, گودبرداری به روش دیافراگم بتنی ,پایدارسازی به روش دیافراگم بتنی ,diaphragm wall, روش اجرای شمع درجا, گودبرداری به روش شمع درجا,پایدارسازی به روش شمع درجا, حفاری شمع درجا, شمع بتنی درجا, روش اجرای شیت پایل, گودبرداری به روش شیت پایل,پایدارسازی به روش شیت پایل, Sheet Piling, روش اجرای مهار متقابل, گودبرداری به روش مهار متقابل,پایدارسازی به روش مهار متقابل , روش اجرای روش خرپا , گودبرداری به روش خرپا ,پایدارسازی به روش خرپا
بیشتر بدانیم:
- فرم ها و چک لیست هاي ضروري براي مهندسین ناظر ،طراح و مجری
- محاسبات سرانگشتی ویژه مهندسین عمران
- مشاوره مهندس ناظر
