Yüngül Polad Döşəmə: Döşəmə Tirləri və Diafraqma

Bu məqalə yüngül polad binalarda döşəmə ilə bağlı üç mövzunu izah edir: döşəmə tirlərinin (joist) yoxlanılması, yüngül polad döşəmənin zolaqlara bölünməklə döşəmə tirlərinin avtomatik yaradılması və döşəmənin diafraqma kimi zəlzələ və külək qüvvələrini panellərə ötürməsinin yoxlanılması. Tir və sütunların ümumi layihələndirilməsi üçün Yüngül Polad Tir və Sütun Layihələndirilməsi, düsturlar üçün Yüngül Polad Layihələndirmənin Nəzəri Əsasları məqaləsinə baxın. Addım-addım tətbiq üçün Nümunə Həll: İki Mərtəbəli Yüngül Polad Bina məqaləsi bu imkanların hamısından istifadə edir.

info

Hansı versiyalarda? Yüngül polad hesabları, Kəmər Xüsusiyyətləri və Döşəmə Xüsusiyyətləri pəncərələrindəki Hafif Çelik (Yüngül Polad) bölmələri StatiCAD Ultimate versiyasında mövcuddur.

1. Döşəmə tiri yoxlamaları (HCBTİE 4.8, 7.4, 7.5)

Yüngül polad tipli tirlər döşəmə tiri kimi yoxlanılır. Kəmər Xüsusiyyətləri pəncərəsindəki Hafif Çelik (Yüngül Polad) bölməsində döşəmə tirinə məxsus daxiletmələr yerləşir. Daxiletmələr yalnız Yüngül Polad tir tipində istifadə olunur; defolt qiymətlər (0) təhlükəsizlik tərəfindədir.

Daxiletmə	Mənası	Defolt
Üst qurşaq üzlüyə fasiləsiz bağlıdır	Döşəmə üzlüyü (OSB, kontrplak, trapes təbəqə) üst qurşağa fasiləsiz vintlənibsə, müsbət momentdə (aralıq, üst qurşaq sıxılmada) yanal-burulma bükülməsi baş vermir; Md+ lokal və distorsiyalı bükülmə sətirlərindən gəlir.	Bağlı deyil (Lb+ = element uzunluğu)
Alt qurşağın yanal tutulma aralığı Lb (mm)	Mənfi momentdə (dayaq bölgəsi, alt qurşaq sıxılmada) blokaj, körpülənmə və ya alt üzlük aralığı.	0 = element uzunluğu
Dayaq forması	Avtomatik: ucda sütun yoxdursa və divar varsa oturmalı (gövdə əzilməsi yoxlanılır), sütunda isə gövdədən bağlı qəbul edilir. Oturmalı və ya Gövdədən bağlı (künc lövhə; əzilmə yoxlaması yoxdur) əllə seçilə bilər.	Avtomatik
Oturma uzunluğu ss (mm)	Dayaqdakı oturma uzunluğu. HCBTİE 7.4(e) ən azı 40 mm tələb edir; daha az daxil edilərsə xəbərdarlıq verilir.	0 = 40 mm
Dayaqda gövdə sərtləşdiricisi	Bəyan edilərsə, gövdə əzilməsi əvəzinə 7.4 şərtləri keçərli sayılır; əyilmə + kəsmədə Denk. 4.8.6 istifadə olunur.	Yoxdur
Dayaqda yuxarıdan yük	Dayaq üzərində üst mərtəbə divarı və ya dayağı varsa (iki əks lokal qüvvə) gövdə əzilməsi müvafiq düsturla hesablanır.	Yoxdur
Tir aralığı < 40 sm və ən azı iki sıra körpülənmə	HCBTİE 7.5-in ikinci yolu: aralıq/dərinlik nisbəti 18-i aşdıqda və ya tezlik 8 Hz-dən aşağı olduqda bu bəyan titrəyiş xəbərdarlığını aradan qaldırır.	Yoxdur

Çoxlu seçimdə, seçilmiş tirlərdə fərqli olan sahələr qeyri-müəyyən görünür (işarə xanası boz, mətn boş, siyahı seçimsiz) və dəyişdirilmədikcə tətbiq olunmur. Daxiletmələr layihə ilə birlikdə saxlanılır; bu daxiletmələrdən əvvəl saxlanılmış layihələr defolt qiymətlərlə açılır.

1.1 Aparılan yoxlamalar

• İşarəli əyilmə: Müsbət (aralıq) və mənfi (dayaq) momentlər ayrıca zərflənir. Hər biri öz yanal tutulma uzunluğu və Cb əmsalı ilə (AISI S100 F2.1.1, HCBTİE 1.3) hesablanan Md+ və Md− ilə müqayisə edilir. Konsolda və aralıq tutulmalı uzunluqda Cb = 1 götürülür.
• Eyni vaxtlı əyilmə + kəsmə (HCBTİE 4.8.2): Eyni kəsikdə və eyni kombinasiyadakı M və V birlikdə götürülür. Məxrəcdə yanal-burulma bükülməsi xaric edilmiş əyilmə dayanıqlığı Mdlo istifadə olunur (sərtləşdiricili gövdədə distorsiyalı dayanıqlıqla kiçiyi).
• Gövdə əzilməsi (HCBTİE 4.8.3): 4.8.3-də dayanıqlıq üçün düstur verilmədiyindən TS EN 1993-1-3 6.1.7.2 ilə hesablanır (HCBTİE 1.3). Aralıq dayaqda (eyni istiqamətdə davam edən yüngül polad tir) tələb hər iki tərəfin ucdakı kəsmələrinin cəmidir. Sigma (Σ) gövdəli və r/t > 6, hw/t > 200 olan kəsiklər bu düsturların əhatə dairəsindən kənardadır; bu halda “yoxlanıla bilmədi” xəbərdarlığı verilir.
• Gövdə sərtləşdiricisinin zəruriliyi (HCBTİE 7.4): Düz gövdədə h/t > 180 və ya V > 0,8Vd olduqda aralıq sərtləşdirici tələb olunur.
• Yalnız hərəkətli yük sallanması (HCBTİE Cədvəl 7.1): Hədd L/250. Konsol sallanma tipində tətbiq edilmir.
• Titrəyiş (HCBTİE 7.5): Aralıq/dərinlik ≤ 18 və tək aralıqlı tirin təbii tezlik təxmini ≥ 8 Hz.

note

Hesabatın yüngül polad tir səhifəsində gövdə əzilməsi, gövdə sərtləşdiricisi və titrəyiş sətirləri yer alır; həndəsə, tələb, əyilmə, kəsmə və sallanma sətirləri işarəli (müsbət/mənfi moment) qiymətləri göstərir. Analiz xəbərdarlıqları gövdə sərtləşdiricisinin zəruriliyini, titrəyiş şərtini, yoxlanıla bilməyən gövdə əzilməsini, 40 mm-dən qısa oturma uzunluğunu və məlumat kimi TS EN 1993-1-3 6.1.11 moment + lokal qüvvə qarşılıqlı təsirini bildirir. Avtomatik dayaq forması ucdakı sütun və divar qonşuluğuna əsaslanır. Qonşuluq tanınmazsa (məs. bəzi çoxbucaqlı kəsikli yüngül polad sütunlarda) tir konsol sayılır (Cb = 1) və əzilmə yoxlanılmır; bu halda dayaq formasını əllə Oturmalı seçin.

2. Yüngül polad döşəmə: zolaqlar və döşəmə tirləri

Dördbucaqlı döşəməni yüngül polad döşəməyə çevirmək üçün Döşəmə Xüsusiyyətləri pəncərəsinin Hafif Çelik (Yüngül Polad) bölməsindən istifadə edin (yalnız tək döşəmə redaktə edilərkən görünür):

1. Hafif çelik döşeme (Yüngül polad döşəmə) xanasını işarələyin; döşəmə tiri profilini (öncədən təyin olunmuş profil siyahısından, məs. CC C200x80x16x2), materialı (boş = S235), ən böyük tir aralığını (mm), tir istiqamətini (X və ya Y oxuna paralel), üzlük növünü və körpülənmə bəyanını daxil edin.
2. Tamam’da şeritleri ve döşeme kirişlerini üret / yenile (Tamam-da zolaqları və döşəmə tirlərini yarat / yenilə) xanasını işarələyib Tamam düyməsini basın.

Proqram aralığı verilən aralığı aşmayacaq şəkildə bərabər bölür (məs. 4,0 m və 400 mm → 10 aralıq, 9 tir). Tirlər Yüngül Polad tipli kəmər kimi yaradılır: hər iki ucu M2 + M3 mafsallı, üst qurşağı üzlüyə bağlı (Bölmə 1), üzlük növü və tir aralığı üzlüyün fırlanma tutulması (kφ) üçün təyin edilmişdir. Döşəmə, tirlər arasında eyni xüsusiyyətləri (qalınlıq, G, Q, material) daşıyan zolaqlara bölünür; zolaqlar və tirlər döşəmənin seçim qrupunda toplanır (qrup yoxdursa döşəmə adı ilə qurulur).

• Yenidən yaratma: İstənilən zolağın Hafif Çelik (Yüngül Polad) bölməsində təyinatı dəyişdirib yarat / yenilə ilə təsdiq edin; eyni qrupdakı zolaqlar və yaradılmış tirlər silinir, orijinal döşəmə qurulur və yeni təyinatla bölünür.
• Geri qaytarma: Hafif çelik döşeme (Yüngül polad döşəmə) xanasını götürüb yarat / yenilə ilə təsdiq edin; orijinal döşəmə geri qayıdır, yaradılmış tirlər silinir.
• Həndəsə: Tirlərə paralel iki tərəf oxa paralel olmalıdır (X istiqamətində alt və üst tərəf, Y istiqamətində sol və sağ tərəf); digər iki tərəf maili ola bilər. Çoxbucaqlı (qabıq) döşəmələr dəstəklənmir.
• Yük: Tirlərin yük eni × G/Q alması üçün Layihənin Ümumi Parametrlərində klassik yük ötürülməsi və “döşəmələr sistem sərtliyinə daxil deyil” tövsiyə olunur. Qabıq ötürülməsində və ya döşəmələr sərtliyə qatıldıqda zolaqlar tirlər arasında yükü bölüşdürür; kənar tirləri elastikdirsə yük sütunlara yaxın tirlərə keçir və analiz xəbərdarlıq verir.

note

Təyinat verilmiş, lakin zolaqlar və tirlər yaradılmamışsa analiz xəbərdarlıq verir. Polad və yüngül polad tirlərdə təyin olunan ucluq mafsalları sonlu element həllində tətbiq edilir; yaradılan döşəmə tirləri sadə tir kimi işləyir.

tip

Döşəmə tirlərinin bitdiyi hər qapı və pəncərə açıqlığına bir yüngül polad lento qoyun; əks halda tirin həmin ucu dayaqsız qalır, sonlu element həlli sinqulyar sərtlik xəbərdarlığı verir və tirlər qeyri-kafi çıxır.

3. Yüngül polad döşəmə diafraqması (TBDY 10.5 / HCBTİE 7.4)

Yüngül polad döşəmə təyinatı olan (Bölmə 2) hər döşəmə səviyyəsində analiz döşəmənin diafraqma kimi zəlzələ və külək qüvvələrini şaquli panellərə ötürməsini yoxlayır. Daxiletmələr Döşəmə Xüsusiyyətləri › Hafif Çelik (Yüngül Polad) bölməsinin alt hissəsindəki Döşeme diyaframı (Döşəmə diafraqması) qrupundadır (0 = defolt):

• Üzlüyün vahid kəsmə dayanıqlığı vn (kN/m): Normativ döşəmə üçün qiymət vermir. 0 saxlanılarsa, TBDY Cədvəl 10.5-dəki divar paneli qiyməti bənzətmə ilə istifadə olunur (11 mm OSB 10,2, 12 mm kontrplak 11,4 kN/m); gips lövhə və təyin edilməmiş üzlükdə üzlük yoxlaması aparılmır. Sınaq (TBDY Annex 10.C) və ya istehsalçı qiymətini daxil edin.
• Döşəmə → alt panel üst qurşağı vinti: Diametr və aralıq (0 → 4,8 mm / 300 mm), istəyə görə istehsalçı vint kəsmə dayanıqlığı Pnvs.

Bir zolaqda aparılan dəyişiklik Tamam-da ailədəki bütün zolaqlara yayılır (yarat / yenilə işarələnməsə belə). Yoxlananlar:

1. Divar xətti qüvvəsi (TBDY 4.5.6.4, D ilə): Eyni istiqamətdəki, 20 sm daxilində qalan alt və üst mərtəbə panelləri bir xətt təşkil edir; F = alt mərtəbə panellərinin üst kəsik kəsməsi − üst mərtəbə panellərinin alt kəsik kəsməsi.
2. Üzlüyün vahid kəsməsi: v = F/B (B: xəttdəki döşəmə dərinliyi, TBDY Şəkil 10.11) ≤ φ·vn (zəlzələ 0,60 / Ω 2,5; külək 0,65 / 2,0).
3. Toplayıcı (uzununa ötürmə elementi): Xətt boyunca oxboyu qüvvə; divar xəttin tamamını örtmürsə və ya üst və alt divarlar sürüşmüşdürsə böyüyür. Döşəmə tiri profilinin dartılma və sıxılma dayanıqlığı ilə müqayisə edilir; ulama yeri üçün tələb olunan vint sayı hesabata yazılır.
4. Döşəmə → alt panel birləşməsi: Alt mərtəbə panelinin üst kəsik kəsməsi (D ilə) ≤ n·Ps (TBDY 10.3.4). Üst mərtəbə paneli → döşəmə birləşməsi panel ankraj cədvəlindədir (kəsmə ankrajı növü “vint”).
5. Qurşaq qüvvəsi: Hər döşəmə ailəsində T = C = F·L/(8·B); döşəmə tiri profilinin dartılma və sıxılma dayanıqlığı ilə müqayisə edilir, ulama yeri üçün tələb olunan vint sayı hesabata yazılır.
6. Boşluq: Boşluq sahəsi döşəmə sahəsinin 3%-ni aşırsa, döşəmə qabıq element (yarımsərt diafraqma) kimi modelləşdirilməlidir (HCBTİE 7.4(d)); nisbət, nizamsızlıq yoxlamaları açıq olduqda hesablanır.

Toplayıcıda və qurşaqda sıxılma: Diafraqma qüvvəsi zəlzələ və külək istiqamətindən asılı olaraq işarəsini dəyişdiyindən toplayıcı və qurşaq qüvvəsi həm dartılmada, həm də sıxılmada daşınmalıdır. Sıxılma dayanıqlığı Pd döşəmə tiri profilinin EGM ilə tapılan sıxılma dayanıqlığıdır; bükülmə uzunluğu döşəmə tiri aralığıdır (Bölmə 2-dəki ən böyük tir aralığı; daxil edilməyibsə 400 mm). Hesabatda “Td = …, Pd = … (Lb = …)” və ulama yeri üçün “ek yeri ≥ n vida” (ulama yeri ≥ n vint) yazılır; ulama yerinin mövqeyi bilinmədiyindən vint sayı ən böyük qüvvə üçün verilir. Altında divar olmayan, açıqlığı keçən toplayıcı hissəsində güclü ox bükülmə uzunluğu açıqlığın eni qədərdir; bu hissəni ayrıca yoxlayın.

note

Nəticələr hesabatda yüngül polad tir layihələndirilməsi bölməsinin sonunda Hafif çelik döşeme diyaframı (Yüngül polad döşəmə diafraqması) başlığı altında (döşəmə tirləri yaradılıbsa), səviyyə xülasələri döşəmə diafraqması səhifəsində, qeyri-kafilik hallar analiz xəbərdarlıqlarında və layihə yoxlama siyahısında (TBDY 10.5 / HCBTİE 7.4) yer alır. Bütün döşəmələri yüngül polad olan səviyyələrdə dəmir-beton döşəmə diafraqması yoxlamaları (TBDY M.7.11) aparılmır.

4. Tir oxu ofseti və kompozit oxboyu qüvvə

Layihənin Ümumi Parametrlərində Offset1 və Offset2 qiymətlərini sistem sərtlik matrisində nəzərə al və ya təyin olunmuş oxla Dış merkezlikleri sistem rijitlik matrisinde dikkate al (Eksentrisitetləri sistem sərtlik matrisində nəzərə al) işarələnibsə, tir oxu düyün oxunun altında modelləşdirilir. Sərt diafraqma və ya dayaqlar düyünlərin oxboyu yerdəyişməsini saxladığından profil, sonsuz sərt tablaya birlikdə işləyən kompozit kəsik kimi davranır və əslində mövcud olmayan oxboyu qüvvə alır.

Proqram bu payı yüngül polad tir layihələndirilməsində, dəmir-beton tirlərdə olduğu kimi, hər yük halının oxboyu qüvvəsindən çıxır; moment dəyişmir, yəni profil ümumi momenti kompozit töhfə olmadan daşıyır. Buna görə ofset xanalarının bağlanması lazım deyil. Offset1 və Offset2 xanasının vəziyyəti layihə ilə birlikdə saxlanılır; bu məlumatı ehtiva etməyən köhnə layihələr xana işarəli vəziyyətdə açılır. Sonlu element tir nəticə cədvəllərində xam oxboyu qüvvə görünməyə davam edir. Eyni düzəliş ağır (isti haddələnmiş) polad tirlərə də tətbiq olunur. Düsturlar üçün Nəzəri Əsaslar məqaləsinə baxın.

5. Tez-tez verilən suallar

Döşəmə tirində “gövdə əzilməsi yoxlanıla bilmədi” xəbərdarlığı alıram. Kəsik TS EN 1993-1-3 6.1.7.2 düsturlarının əhatə dairəsindən kənardadır (Sigma gövdəsi, r/t > 6 və ya hw/t > 200). C, Z, U və ya C+ kəsik seçin ya da dayaqda gövdə sərtləşdiricisi bəyan edin.

Döşəmə tirində gövdə əzilməsi heç hesablanmır. Dayaq forması avtomatikdə ucda sütun olduğu üçün “gövdədən bağlı” qəbul edilmiş və ya uc qonşuluğu tanınmamış ola bilər. Tir divara oturursa, Hafif Çelik (Yüngül Polad) bölməsində dayaq formasını Oturmalı seçin.

Titrəyiş xəbərdarlığı necə aradan qaldırılır? HCBTİE 7.5 aralıq/dərinlik ≤ 18 və təbii tezlik ≥ 8 Hz tələb edir. Daha dərin profil seçin, aralığı kiçildin və ya tir aralığını 40 sm-in altına endirib ən azı iki sıra körpülənmə tətbiq edərək bu bəyanı işarələyin.

Yaradılan döşəmə tirlərinin momentləri bir-birindən çox fərqlidir. Döşəmələr qabıq olaraq sistem sərtliyinə qatılırsa, üzlük tirlər arasında yükü bölüşdürür; kənar tirləri elastikdirsə yük sütunlara yaxın tirlərə keçir. Yük eni ilə layihələndirmə üçün Layihənin Ümumi Parametrlərində klassik yük ötürülməsini seçin və döşəmələri sistem sərtliyinə daxil etməyin.

Diafraqma üzlük yoxlaması qeyri-kafi çıxır. Defolt vn qiyməti divar paneli cədvəlindən bənzətmə ilə alınır. Taxta bloklu və ya kənar vint aralığı sıx diafraqmalar üçün sınaq və ya istehsalçı qiymətini Döşeme diyaframı (Döşəmə diafraqması) qrupuna daxil edin; birləşmə qeyri-kafidirsə vint aralığını sıxlaşdırın.