محاسبه سازه پیش‌ساخته چیست؟

سازه‌های بتن مسلح پیش‌ساخته با اتصال ستون‌ها، تیرها، پرلین‌ها و پنل‌های تولیدشده در کارخانه در محل پروژه برپا می‌شوند. در سازه‌های صنعتی تک‌طبقه با دهانه‌های بزرگ، تیرهای سقف اغلب به‌صورت مفصلی به ستون‌ها متصل می‌شوند، تیرهای خرپایی با تغییر مقطع در طول خود به‌کار می‌روند و پوشش سقف ممکن است مانند یک دال صلب رفتار نکند.

فصل 8 TBDY 2018 طراحی اتصالات در این سازه‌ها را، پیوست 8B مدل‌سازی صفحه سقف با مهاربندهای معادل را و بند 4.3.6 ضرایب متفاوت سیستم باربر برای بخش بالا و پایین در ساختمان‌های دارای طبقه میانی را تعریف می‌کند. در ساختمان‌های دارای جرثقیل سقفی بارهای جرثقیل، در پنل‌های نما نیروهای زلزله فصل 6 و در فونداسیون لغزش نیز جزو طراحی است.

StatiCAD این الزامات را با ابزارهای ویژه ساختمان پیش‌ساخته به جریان تحلیل عمومی متصل می‌کند: اتصالات با نیروهای حاصل از تحلیل طراحی می‌شوند و هر محاسبه رکوردی ایجاد می‌کند که وارد گزارش محاسبات می‌شود.

StatiCAD در سازه‌های پیش‌ساخته چه کارهایی انجام می‌دهد؟

کل جریان کار سازه صنعتی پیش‌ساخته از مدل‌سازی تا طراحی اتصالات.

مقاطع متغیر و پیش‌ساخته

  • تیرهای با مقطع متغیر (nonprismatic): مقطعی که در طول خود تغییر می‌کند در یک المان میله‌ای، با تغییر واقعی سختی
  • تغییر سختی خطی، سهمی و مکعبی؛ تیر سقف دوشیب (بشکه‌ای)
  • الگوهای پارامتریک مقطع Precast I، Precast T، Precast U، قوطی و ذوزنقه‌ای
  • انتقال به SAP2000 با تعریف مقاطع پیش‌ساخته

اتصالات مفصلی و دیافراگم سقف

  • مفصلی‌کردن انتهای تیرهای انتخاب‌شده با یک فرمان (M2 + M3)
  • TBDY پیوست 8B: مدل‌سازی سقف ورق ذوزنقه‌ای یا پنل ساندویچی با جفت‌های مهاربند معادل
  • سختی محوری معادل، ظرفیت نیروی مهاربند و شرایط کاربردپذیری
  • گزینه‌های دیافراگم صلب یا نیمه‌صلب؛ حل دقیق دیافراگم صلب در سقف‌های دارای هزاران گره
  • تغییرمکان نسبی طبقه بر مبنای ستون در دیافراگم نیمه‌صلب؛ در نوع ساختمان بتن مسلح پیش‌ساخته به‌طور خودکار فعال است

جرثقیل سقفی و جرم‌های اضافی

  • لنگر و نیروی برشی طراحی تیر جرثقیل از واکنش چرخ‌های سازنده
  • بارهای جرثقیل به‌صورت بارگذاری‌های جداگانه روی ستون‌های ریل: واکنش قائم و لنگر کنسول، نیروهای افقی در راستای پل و ریل، وزن مرده پل
  • ترکیب‌های جرثقیل توسط برنامه برقرار می‌شوند؛ در طراحی ستون، تیر، پی و اتصال شرکت می‌کنند
  • جرم پل به‌صورت جرم اضافی لرزه‌ای خودکار نوشته می‌شود؛ جرم پنل‌های نما با گره‌های از پیش تعریف‌شده وارد می‌شود

R و D متفاوت (TBDY 4.3.6)

  • ضرایب رفتار و اضافه‌مقاومت متفاوت برای بخش پایین در ساختمان‌های دارای طبقه میانی
  • محاسبه خودکار ضریب ν از وزن طبقات یا ورود دستی آن
  • نیروهای داخلی بخش پایین، محاسبات ظرفیت برشی و تغییرمکان نسبی طبقات با تصحیحات آیین‌نامه

طراحی اتصال (TBDY فصل 8)

  • اتصال مفصلی پین‌دار: واژگونی، آرماتور انتظار و برش پین
  • اتصال انتقال‌دهنده لنگر با بتن‌ریزی تر در بالا و جوشی در پایین: آرماتور پیوستگی، جوش و ظرفیت‌های لنگر
  • اتصالات پرلین و ناودان: برش-اصطکاک پین، جوش گوشه و کمانش پرلین
  • نیازها با یک کلید از نتایج تحلیل تیر انتخاب‌شده دریافت می‌شود

پنل نما، لغزش فونداسیون و آرماتور تیر

  • نیروی زلزله معادل پنل نما (TBDY فصل 6)
  • کنترل لغزش در فونداسیون (TBDY 16.8.4)
  • محاسبه خودکار آرماتور در تیرهای بتن مسلح چندضلعی، پیش‌ساخته و با مقطع متغیر
  • محیط واقعی مقطع، پوشش بتن و چیدمان آرماتور در نقشه‌های مقطع تیر

تصاویری از برنامه

مدل سه‌بعدی ساختمان صنعتی پیش‌ساخته در StatiCAD: ستون‌ها، تیرهای سقف، ناودان‌ها، پرلین‌ها و طبقه میانی

مدل سه‌بعدی ساختمان صنعتی نمونه اتحادیه پیش‌ساخته ترکیه (TPB): ستون‌ها، تیرهای سقف، ناودان‌ها، پرلین‌ها و طبقه میانی

پنجره الگوی پارامتریک مقطع Precast I: پارامترهای مقطع و پیش‌نمایش اندازه‌دار

الگوی پارامتریک مقطع Precast I: پارامترها و پیش‌نمایش اندازه‌دار

پنجره مهاربندهای معادل دیافراگم سقف پیوست 8B در TBDY: ورودی‌ها و نتیجه محاسبه

مهاربندهای معادل دیافراگم سقف (پیوست 8B در TBDY): ورودی‌ها و نتیجه محاسبه

پنجره R و D متفاوت در بخش بالا و پایین: ضرایب بخش پایین و مقادیر محاسبه‌شده

R و D متفاوت در بخش بالا و پایین (TBDY 4.3.6): مقادیر ν، (R̄a)alt و D̄alt

پنجره طراحی اتصال پیش‌ساخته: اتصال مفصلی پین‌دار، نیازها از نتیجه تحلیل

طراحی اتصال پیش‌ساخته (TBDY فصل 8): اتصال مفصلی پین‌دار، نیازها از نتیجه تحلیل تیر انتخاب‌شده

صفحه طراحی اتصال پیش‌ساخته در گزارش محاسبات

صفحه «طراحی اتصال پیش‌ساخته» در گزارش محاسبات: نیاز، ظرفیت، نسبت و نتیجه

راه‌حل گام‌به‌گام با این تصاویر: مثال حل‌شده – ساختمان صنعتی پیش‌ساخته (پایگاه دانش)

چگونه کار می‌کند؟

  1. در «تنظیمات کلی پروژه» نوع ساختمان بتن مسلح پیش‌ساخته را انتخاب کنید؛ مقاطع را تعریف کنید: ستون‌های مستطیلی، الگوهای پیش‌ساخته و تیرهای سقف با مقطع متغیر.
  2. ستون‌ها و تیرها را ترسیم کنید؛ تیر سقف، پرلین‌ها و ناودان‌ها را با یک فرمان مفصلی کنید.
  3. دیافراگم سقف را تعیین کنید؛ در پوشش ورق ذوزنقه‌ای یا پنل ساندویچی، مهاربندهای معادل پیوست 8B را تولید کنید.
  4. ستون‌های ریل را انتخاب کرده و بارهای جرثقیل سقفی را به‌صورت بارگذاری‌های جداگانه بنویسید، جرم پنل‌های نما را به‌عنوان جرم اضافی لرزه‌ای وارد کنید؛ در ساختمان دارای طبقه میانی، R و D متفاوت را تنظیم کنید.
  5. تحلیل را اجرا کنید؛ اتصالات را با نیروهای تحلیل طراحی کنید و گزارش را دریافت کنید.

گزارش‌ها

محاسبات پیش‌ساخته به گزارش محاسبات عمومی اضافه می‌شود:

  • صفحه «طراحی اتصال پیش‌ساخته (TBDY فصل 8)»: برای هر اتصال نیاز، ظرفیت، نسبت و نتیجه
  • خلاصه ورودی‌ها و نتایج میانی هر رکورد، منابع نیاز و ظرفیت
  • تعاریف مقطع متغیر در گزارش‌های مقطع
  • آرماتور تیرهای چندضلعی و با مقطع متغیر در نقشه‌های گسترده و متره
  • گزارش به زبان ترکی یا انگلیسی

اسناد راهنما

استفاده گام‌به‌گام، مثال حل‌شده، مبانی نظری و مطالعات صحت‌سنجی در پایگاه دانش.

صحت‌سنجی

ویژگی‌های پیش‌ساخته روی ساختمان نمونه کتاب «تحلیل و طراحی یک ساختمان صنعتی بتن مسلح پیش‌ساخته نمونه طبق TBDY-2018» از انجمن پیش‌ساخته ترکیه (40×75 متر، با طبقه میانی، با جرثقیل سقفی 200 kN) توسعه یافته و مقایسه شده است.

محاسبات پیوست 8B، جرثقیل سقفی، R و D متفاوت، اتصال، پنل نما و لغزش فونداسیون با مثال‌های عددی کتاب مقایسه شده است؛ جز نقاطی که برنامه آیین‌نامه را در سمت ایمن اعمال می‌کند، نتایج کاملاً بر هم منطبق است. وقتی همان مدل اجزای محدود به‌طور مستقل در SAP2000 v27 ساخته شد، دوره‌های تناوب در محدوده 1% یکسان درآمد.

جزئیات مطالعات صحت‌سنجی (پایگاه دانش)

آیین‌نامه‌ها

TBDY 2018 فصل 8 TBDY 2018 پیوست 8B TBDY 2018 4.3.6 TBDY 2018 فصل 6 TBDY 2018 16.8.4 TS 500
در کدام نسخه؟ ابزارهای پیش‌ساخته (نوع ساختمان بتن مسلح پیش‌ساخته، طراحی اتصال، مهاربندهای پیوست 8B، بارهای جرثقیل سقفی، R و D متفاوت، الگوهای پیش‌ساخته) در StatiCAD Ultimate موجود است. تعریف مقطع متغیر در همه نسخه‌ها وجود دارد.

پرسش‌های متداول

تیر سقف با مقطع متغیر چگونه مدل می‌شود؟

تیر به‌صورت یک المان میله‌ای با مقطع متغیر در طول خود تعریف می‌شود: مقاطع ابتدا و انتها، طول قطعات و شکل تغییر سختی (خطی، سهمی، مکعبی) وارد می‌شود. تیر سقف دوشیب بشکه‌ای با دو قطعه تعریف می‌شود. تحلیل، انتقال به SAP2000 و محاسبه آرماتور از مقطع متغیر به‌طور خودکار استفاده می‌کنند.

آیا دیافراگم سقف را باید صلب در نظر گرفت؟

فرض پیش‌فرض دیافراگم صلب است. در سقف‌هایی با پوشش ورق ذوزنقه‌ای یا پنل ساندویچی، طبق TBDY پیوست 8B می‌توان سختی برشی صفحه سقف را با جفت‌های مهاربند معادل مدل کرد. در این حالت توصیه می‌شود برای مقایسه، حل دیافراگم صلب را نیز اجرا کنید.

بارهای جرثقیل سقفی چگونه تعریف می‌شوند؟

واکنش‌های چرخ از جدول سازنده، فاصله چرخ‌ها، ضریب دینامیکی، دهانه تیر جرثقیل و تراز کنسول وارد می‌شود؛ ستون‌های ریل در پلان انتخاب می‌شوند. برنامه نیروهای طراحی تیر جرثقیل را محاسبه می‌کند، بارهای جرثقیل را به‌صورت بارگذاری‌های جداگانه روی ستون‌ها می‌نویسد، ترکیب‌های جرثقیل را برقرار می‌کند و جرم پل را به‌عنوان جرم اضافی لرزه‌ای اضافه می‌کند.

آیا برای محاسبه اتصال باید نیروها را دستی وارد کنم؟

نیازی نیست. پس از تحلیل، با انتخاب یک تیر و دکمه «دریافت از تیر انتخاب‌شده»، نیروهای انتهای مربوط تیر به پنجره اتصال منتقل می‌شود. هر محاسبه یک رکورد اتصال ایجاد می‌کند و وارد گزارش می‌شود.

در کدام نسخه StatiCAD موجود است؟

ابزارهای پیش‌ساخته در StatiCAD Ultimate موجود است؛ تعریف مقطع متغیر در همه نسخه‌ها وجود دارد. داده‌های پیش‌ساخته پروژه‌ای که در Ultimate تهیه شده در فایل حفظ می‌شود.

صفحات مرتبط

پروژه پیش‌ساخته خود را با StatiCAD محاسبه کنید

با دانلود نسخه آزمایشی، جریان کار سازه صنعتی پیش‌ساخته را رایگان امتحان کنید یا با هم نسخه مناسب نیاز شما را تعیین کنیم.