فلش کارت نظام مهندسی عمران فلش کارت نظام مهندسی معماری حل تست های آزمون محاسبات
انجام سمینار ارشد عمران انجام پروژه تحلیل تاریخچه زمانی انجام پروژه پوش اُور
انجام پروپوزال ارشد عمران انجام پروژه فولاد انجام پروژه بتن

کنترل برش پانچ


گام بـه گام کنترل برش پانچ در نرم افزار Safe

قبل از شروع کنترل برش پانچ در Safe لازم هست بـه موارد زیر توجه کنید:

  • همان طور که مطّلع هستید برای طراحــی فونداسیون و سقــف های بتـــن آرمه (که هر دو نوعی دال بتـــن آرمه) هستند، از نرم افزار Safe استفاده می شود البته در ورژن جدید (ورژن ۲۰۱۶) نرم افزار Etabs امکان کنترل برش پانچ دال نیز افزوده شده هست. از آنجایی که اکثر مهندسین طراح مسائل مربوط بـه کنترل و طراحــی سقــف های دال بتنــی و فونداسیون را در نرم افزار Safe انجام می دهند، ما نیز در این یادداشت بر این روند پایند بوده و از آن استفاده خواهیم نمود.

 

  • کنترل تامین مقاومت در برابر برش پانچ معمولاً اولین مرحله ی پس از بارگــذاری و تحلیل(آنالیز) فونداسیون را بـه خود اختصاص می دهد؛ زیرا این کنترل از مهم ترین مواردی هست که ضخامت فونداسیون را تحت تاثیر خود قرار می دهد. از همین رو توصیه می شود محاسبه آرماتورهای اصلی (خمشی) فونداسیون و ترسیم نقشه های سازه ای بعد از انجام این کنترل صورت گیرد (چرا؟).

 

 

  • نرم افزار Safe برای نمایش برش پانچ پای ستــون ها بـه جای نمایش مستقیم مقدار برش پانچ؛ این مقدار را بر مقاومت برشی پانچینگ دال تقسیم کرده و حاصل این کسر را بـه صورت یک عدد نشان می دهد (که اصطلاحاً بـه آن رِشیو (Ratio) گفته می شود).

 

  • برای حالتی که رشیو برابر ۱ باشد، مقدار برش مقاوم در برابر پانچینگ با برش پانچ ایجاد شده در آن نقطه برابر بوده و پی در آستانه ی سوراخ شدن هست؛ لذا طراح بایستی با اعمال تغییراتی (که در ادامه خواهیم خواند) در فونداسیون تلاش کند مقدار آن را بـه کمتر از ۱ برساند.
  • از آنجایی که معمولاً برش پانچ در گوشه های فونداسیون بـه نسبت سایر نقاط آن بحرانی تر هست (چرا؟ جواب را در یادآوری زیر بیابید)، برخی از کنترلرهای سازمان نظام مهندسی در شهرهای مختلف، رشیوهایی که ۵% الی ۱۰% بزرگتر از یک باشند (یعنی اعدادی بین ۱ تـا ۰۵/۱ و یا ۱ تـا ۱/۱) را نیز برای برش پانچ این نقاط قابل قبول می دانند.

 

  • یکی از پارامترهای مهم در محاسبه مقاومت برشی فونداسیون، تعیین محیط پانچ هر ستــون هست. تعیین این پارامتر کاملاً بـه موقعیت قرارگیری ستــون در فونداسیون وابسته هست(چرا؟ جواب را در یادآوری زیر بیابید) و از آنجایی که ورژن های مختلف نرم افزار Safe گاهاً (و نه همیشه) در تشخیص موقعیت ستــون ها (گوشه، کناری و میانی) دچار خطا می شوند؛ لذا بایستی موقعیت ستــون ها را بـه صورت دستی بـه نرم افزار معرفی گردد.

 

 

 

 

 

حال برای شروع کنترل برش پانچ نرم افزار Safe، بایستی نوع هر ستــون را بر حسب موقعیت آن در فونداسیون (گوشه، کناری و میانی) مشخص شده و بـه آن ستــون اختصاص داده شود. بـه عنوان مثال ستونی که در محل تلاقی آکس های F و ۱ قرار دارد انتخاب و مطابق مسیر زیر پیش می رویم.

پس از ظاهر شدن پنجره در  قسمت Location Type می توان نوع ستــون انتخابی را از نظر موقعیت آن بـه نرم افزار معرفی کرد. برای این کار با باز کردن منوی آبشاری ِ مقابل Location Type لیستی از موقعیت های قابل اختصاص بـه ستــون مورد نظر نمایان خواهد شد. سوالی که مطرح می شود این هست که هر از یک از گزینه های Interior (ستــون میانی)، Edge (ستــون کناری) و Corner (ستــون گوشه) معرّف چه موقعیت هایی هستند؟ یا اینکه هر یک از اعداد ۱ تـا ۴ جلوی هر یک موقعیت ها قرار دارد، بیانگر چیست؟ برای پاسخ بـه این سوالات می توان موقعیت هر ستــون را براساس شکل زیر مشخص و در برنامه معرفی نمود:

 

 

 

براساس همین شکل که از راهنمای نرم افزار استخراج شده هست، اگر شکل کلّی فونداسیون را بـه صورت مستطیل خاکستری بالا متصور شویم، می توان موارد زیر را از آن استنباط نمود:

  • منظور از Corner ستــون هایی هستند که در چهار گوشه فونداسیون قرار می گیرند که دو وجه از این ستــون ها بر دو ضلع از فوندسیون منطبق هست. ( این ستــون ها معمولاً از یک طرف بـه زمین همسایه و از طرف دیگر بـه خیابان یا همسایه دیگر مماس هستند.)
  • منظور از Edge ستــون هایی هستند که در لبه های فونداسیون قرار داشته بـه طوری یک وجه این ستــون ها بر یک وجه فونداسیون منطبق هست. (این قبیل ستــون ها معمولاً در امتداد زمین همسایه اجرا می شوند.)
  • در نهایت Interior بـه ستــون هایی اطلاق می شود که همه وجود ستــون در داخل فونداسیون قرار داشته و هیچ وجهی از آن بر هیچ یک از  اضلاع فونداسیون منطبق نیست.
  • هر چند که در قسمت پایین شکل عنوان شده هست که هر یک از اعداد ۱ تـا ۴ براساس محور محلی ستــون ها مشخص می شوند؛ ولی برای راحتی کار می توان این گونه عنوان کرد که شماره گذاری را از گوشه ی پایین ِ سمت چپ فونداسیون شروع کرده و با چرخش در جهت مثلثاتی (پادساعتگرد) اعداد را افزایش می دهیم.

حال که با فلسفله نام گذاری هر ستــون بر اساس موقعیت آن آشنا شدیم، برای ستــون روی آکس F و ۱ (همان ستــون انتخابی در عکــس) بایستی نوع آن را Corner1 در نظر گرفت. مطابق همین روال، نام گذاری را برای سایر ستــون های فونداسیون انجام می دهیم.

سوالی که ممکن هست ایجاد شود این هست که «چرا انتخاب گزینه ی Auto در منوی آبشاری، انتخاب موقعیت ستــون ها را با بـه خود نرم افزار محوّل نکنیم؟» در جواب بایستی گفت، همان طور که قبلاً هم اشاره شد، ورژن های مختلف نرم افزار Safe در بعضی حالات (نظیر ترسیم پی نواری با ایجاد دستور Opening ، اختصاص بازشوی دستگاه راه پله و چاهک آسانسور در پی، وارد کردن ابعاد صفحات پای ستــون و …) دچار خطا در موقعیت یابی ستــون ها می شوند و همین موضوع سبب گزارش مقادیر اشتباه در رشیو توسط نرم افزار می شود.

 

پس از تعیین موقعیت ستــون ها که نقش مهمی در محاسبه محیط پانچ آن داشت، اکنون نوبت بـه محاسبه ضخامت موثر در زیر هر ستــون رسیده هست. برای این کار کافیست مقدار کاور فونداسیون و نصف قطر میلگردهای خمشی تحتانی را از ضخامت کل فونداسیون کم کنیم. بـه عنوان مثال اگر ضخامت فونداسیون ۱۰۰ سانتی متر در نظر گرفته باشیم و مقدار کاور (با توجه بـه شرایط محیطی) برابر ۶ سانتی تر باشد و از میلگرد نمره ۲۰ بـه عنوان آرماتور خمشی استفاده شده باشد؛ مقدار ضخامت موثر در پانچ برابر می شود با:

سانتی متر ۹۳= ۱ – ۶ – ۱۰۰

برای وارد کردن مقدار محاسبه شده، با انتخاب  Punching Check Overwriteاز منوی Desing ، پنجره ای ظاهر خواهد شد که منوی آبشاری مقابل Effective Depth را باز کرده و گزینه ی Specified را انتخاب می کنیم. با انتخاب این گزینه، سلول زیر آن فعال شده که مقدار عمق موثر محاسبه شده در مرحله قبل را در آن سلول وارد خواهیم نمود.

بعد از اینکه مقدار عمق موثر هر یک از ستــون ها اختصاص داده شد، برای مشاهده ی رشیوی پانچینگ هر ستــون ستــون ، بایستی ابتدا فونداسیون را آنالیز (تحلیل) کنیم. بر همین اساس پس از اطمینان از موقعیت دهی و تعیین عمق موثر پانچینگ هر یک از ستــون ها، دکمه ی آنالیز پی را می زنیم. این کار بسته بـه قدرت سیستم و مقدار پیچیدگی طراحــی، کمی زمانبر خواهد خواهد بود.

پس از اتمام آنالیز پی، برای مشاهده ی مقادیر رشیوی پانچینگ هر ستــون از طریق مسیر زیر اقدام خواهیم کرد. بـه عنوان روش میانبر، همین کار را می توان با زدن دکمه ی F10 نیز انجام داد.

با انتخاب گزینه ی Show Punching Shear Design (یا زدن دکمه F10) مقدار رشیو هر یک از ستــون های در کنار آن بـه نمایش درخواهد آمد. بـه عنوان مثال، همان طور که در شکل زیر دیده می شود همگی ستــون ها برای برش پانچ جوابگو هستند. (مقدار رشیوی ستــون قرار گرفته در محل تقاطع آکس D و ۳ را توجه بـه ارقام معنی دار نرم افزار Safe می توان قابل قبول دانست).

اگر برای تعدادی از ستــون ها مقدار رشیو بزرگتر از ۱ می بود، می بایست با اعمال تغییراتی در فونداسیون این رشیو را بـه زیر ۱ برسانیم. بـه نظرتان چه تغییراتی را برای کاهش برش پانچ در فونداسیون ایجاد کنیم؟ پاسخ بـه این سوال را در بند بعدی همین یادداشت خواهید یافت.

 

 

خلاصه و نتیجه گیری

  • احتمال وقوع برش پانچ در دال ها از رایج ترین چالش های طراحــی آن هاست، بـه طوری که می توان گفت علاوه بر کنترل خیز دال، کنترل برش پانچ نیز در تعیین ضخامت دال نقش مهمی ایفا می کند.
  • کنترل کفایت دال برای برش پانچ معمولاً در نرم افزار Safe انجام می گیرد که این نرم افزار مقدار برش پانچ بـه مقاومت برشی دال را نمایش می دهد (رشیوی پانچینگ) که بایستی این مقدار همواره کوچکتر مساوی ۱ باشد.
  • در صورتی مقدار خروجی نرم افزار برای برش پانچ (رشیو) از ۱ تجاوز کند، می توان با اعمال تغییراتی (نظیر افزایش عمق، افزایش عرض، تعبیه کتبیه، افزودن میلگرد برشی تقویتی و …) نسبت بـه کاهش آن اقدام نمود.

منابع

-American Concrete Institute (ACI). (2014). Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-14) and Commentary (ACI 318R-14). Farmington Hills, MI.

Punching-shear FAQ – by WiliCsi

-Punching Reinforcement in SAFE  – by Rana Waseem . – February 11, 2015

-How to Design Concrete Structures to Eurocode 2– by
MPA The Concrete Centre

-Punching strength of reinforced concrete flat slabs without shear reinforcement – by P. V. P. Sacramento; M. P. Ferreira; D. R. C. Oliveira; G. S. S. A. Melo

-Punching Shear – Design – by risa.com

نوشته کنترل برش پانچ اولین بار در سبزسازه پدیدار شد.



برای دیدن مطلب کامل و download «اینجا» کلیک کنید

فلش کارت نظام مهندسی عمران فلش کارت نظام مهندسی معماری حل تست های آزمون محاسبات
انجام سمینار ارشد عمران انجام پروژه تحلیل تاریخچه زمانی انجام پروژه پوش اُور
انجام پروپوزال ارشد عمران انجام پروژه فولاد انجام پروژه بتن

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *