کتاب تحلیل و طراحی سوله به روش LRFD در SAP

کتاب تحلیل و طراحی سوله به روش LRFD در SAP

کتاب تحلیل و طراحی سوله به روش LRFD در SAP :

آموزش عملی و کاربردی چهارپروژه ساخته شده
بر اساس آخرین مباحث مقررات ملی ساختمان
بر اساس ویرایش چهارم استاندارد زلزله ۲۸۰۰
تحلیل و طراحی دستی پی، ورق کف ستون، جراثقال
تحلیل و طراحی وال‌پست، لاپه (پرلین‌ها)
طراحی دستی اتصال زانویی و طراحی پی در SAFE
تفسیر نکات مبحث ششم مقررات ملی ساختمان

تجربیات اینجانب در امر محاسبات و اجرا، که در طول سالیان متمادی در ارتباط با تدریس دوره‌های آموزشی نرم‌افزار، دوره‌های آموزشی ارتقا پایه سازمان نظام مهندسی، کنترل مضاعف شهرداری، رئیس گروه مدیریت امور اجرایی مسکن در ارتباط با کنترل مضاعف و اجرا در سازمان مسکن و شهرسازی استان تهران، کنترل سازه در ارتباط با مهندسین مشاور، به دست آمده است مرا بر آن داشت تا کتاب حاضر را که شامل پروژه‌هایی که توسط بنده حقیر محاسبه و اجرا شده و این چهار پروژه که طیف وسیعی از انواع سوله‌ها از نظر ابعاد و هندسه را در برمی‌گیرد ارائه نمایم.

این کتاب برای دانشجویان و طراحان سازه این کتاب برای دانشجویان و طراحی سازه این امکان را فراهم می‌سازد تا با تغییرات اندک در پروژه‌هایی مشابه مورد استفاده قرار دهند.

۱- طراحی بر اساس حالت‌های حدیLRFD
۲- طراحی حالت حدی
۳-حالت حد مقاومت
۴- حالت حدی بهره‌برداری
۵- طراحی اعضای خمشی (تیرها به روش حالت حدی) LRFD
۶- ناحیه یک حالت حدی تسلیم
۷- ناحیه دو حالت حدی کمانش پیچشی – جانبی
۸- ناحیه سوم کمانش خطی
۹- طراحی نگهدارنده دیوار Wall Post به روش LRFD
۱۰- بررسی نتایج دستی با نتایج نرم‌افزار

طراحی بر اساس حالت های حدی LRFD

روش طراحی حالت‌های حدی مقاومت، که در این با کارگیری از ضرایب بار و مقاومت طراحی صورت می‌گیرد و نسبت به روش تنش مجاز که با ضریب در کاهش مقاومت استوار است روش جدیدتر می‌باشد، در طراحی یک دسته ضرایب ایمنی بارها منظور می‌گیرد و مقدار این ضرایب بسته به نوع بار و شناخت کامل از میزان آن اعمال می‌شود، برای مثال بارهای مرده در ساختمان احتمال کمی برای آن منظور می‌گردد، که با واقعیت مغایرت داشته باشد در حالیکه بار زنده پیش بینی شده برای ساختمان می‌تواند از محدوده تغییرات بیشتری برخوردار باشد که به تبع آن ازضرایب بار بزرگتری برخوردار می‌گردد این ضرایب بار با توجه به مقررات ملی ساختمان مبحث ششم تعیین می‌گردد.

طراحی حالت حدی

حالتی است که اگر تمام یا بخشی از سازه به آن برسد قادر به انجام وظایف خود نباشد و از حیز انتقاع خارج گردد و مطابق مقررات ملی ساختمان مبحث دهم سازه به نحوی باشد که تحت شرایط بارگذاری متحمل به هیچ یک از حالت‌های حد مقاومت و حالت حد بهره برداری نرسد.

حالت حد مقاومت

حالتی است که مجموعه ساختمان شامل اعضا و اتصالات سازه تحت اثر ترکیبات مختلف بارگذاری تا رسیدن به آن حالت‌ها مانند (تسلیم، گسیختگی، کمانش) مقاومت کافی و شکل پذیری مورد نیاز را دارا باشد و در زمان رسیدن به حالت حدی حفظ نموده به عبارت ساده تر چنانچه طراحی اعضا و اتصالات آن مد نظر باشد.

حالت بهره برداری

در این حالت مجموعه سازه، شامل اعضا و اتصالات آن تا رسیدن به آن حالت وظایف خود را به طور کامل انجام دهد و پس از رسیدن به هر یک از آنها قادر به انجام وظایف خود نخواهد بود، به عبارتی دیگر چنانچه حالت‌های بهره برداری مانند ارتعاش، خیز، دوام، حفظ ظاهر مد نظر باشد طراحی حالت حدبهره برداری ملاک عمل می‌باشد.

فصل اول / پروژه تحليل و طراحی سوله به دهانه ۱۶ متر و به طول ۶×۶ متر و ارتــفاع ۲/۸ متـر با نرم‌افزارSap 2000 به روش LRFD : 

۱-۱ اعضای اصلی تشکیل‌دهنده سوله
۱-۲ انتخاب واحدها
۱-۲-۱ معرفی هندسه سازه
۱-۳ ترسيم خطوط كمكی
۱-۴ تعريف خواص فولاد (Material Property Data)
۱-۵ تعريف مقاطع اوليه با روش توليد I شکل
۱-۶ تعريف مقاطع متغير Add Nonprismatic))
۱-۷ ترسيم ستون‌ها
۱-۸ ترسيم تير‌ها
ترسیم تیر مهار جانبی (Strut):
۱-۹ ترسيم مهاربند
۱-۱۰ گره‌های تکيه‌گاهی
۱-۱۱-بارگذاری برف
۱- Cs ضريب اثر شيب

۲- Is ضریب اهمیت
۳- Ce ضریب برف‌گیری
۴- Ct ضریب شرایط دمایی
۱-۱۲ بارگذاری نامتوازن برف برای بام‌های با شیب دو یا چند طرفه
۱-۱۳ بارهای مرده سقف و ديوار و دتايل‌های اجرايی

۱-۱۴ بارگذاری اثر باد :

۱-۱۴-۱ الف- روش تحلیل استاتیکی
۱-۱۴-۲ ب- روش تحلیل دینامیکی
۱-۱۴-۳ پ- روش تجربی استفاده از تونل باد
۱-۱۴-۴ ارتفاع مبنا
۱-۱۴-۵ اثر نيروی باد بر ساختمان
۱-۱۴-۶ Iw ضریب اهمیت ساختمان برای بار باد
۱-۱۴-۷ Ce ضریب بادگیری
۱-۱۴-۸ ضریب اثر جهشی باد
۱-۱۴-۹ Cp ضريب فشار خارجی
۱-۱۴-۱۰ ضريب ترکیب بیشینه فشار – جهشی باد خارجی Cp Cg

۱-۱۴-۱۱ سرعت مبناي باد
۱-۱۴-۱۲ فشار مبنای باد
۱-۱۵ بارگذاری استاتيكی زلزله
۱-۱۵-۱ شتاب مبنای طرح A
۱-۱۵-۲ ضریب بازتاب ساختمان B
۱-۱۵-۳ ضریب اصلاح طیف N
۱-۱۵-۴ ضریب اهمیت ساختمان I
۱-۱۵-۵ ضریب رفتار و شکل‌پذیری سازه Ru
۱-۱۵-۶ تنظیمات بارگذاری
۱-۱۶ معرفي تركيب بار(Define Load Combinations)
۱-۱۶-۱ ترکیب بارهای در حالت حدی در طراحی ساختمان‌های فولادی
۱-۱۶-۲ ترکیب بارها در طراحی به روش تنش مجاز

۱-۱۷ تعريف جرم مشاركت در نيروي جانبي (Mass Source) :

۱-۱۸ نسبت دادن نواحي صلب (Frame End Length Offsets)
۱-۱۹ معرفي تحليل سازه

۱-۲۰ انجام طراحی
۱-۲۱ روش محاسبه ضریب کمانش
۱-۲۲ معرفی ضریب ‌K
۱-۲۳ معرفی نسبت طول مهار نشده جهت محور ضعیف تیر‌ها
۱-۲۴ نسبت دادن ترکیب‌بار طراحی
۱-۲۵ کنترل تغییر مکان جانبی
۱-۲۶ بررسی نتایج خروجی نیروی جانبی باد و زلزله در کنترل واژگونی
۱-۲۷ طراحي لاپه (پرلين‌ها) با نيمرخ Z
لنگر خمشي در جهت Y
لنگر خمشي در جهت X

۱-۲۸ طراحی ورق کف‌ستون
۱-۲۹ طراحي جراثقال

۱-۳۰ محاسبه تیر زیرسری :

۱-۳۱ طراحي پی
۱-۳۱-۱ قدم اول- تعيين ابعاد پی
۱-۳۱-۲ قدم دوم -كنترل ضخامت پی (برش منگنه‌ای)
۱-۳۱-۳ قدم سوم – تعيين ميزان آرماتور مورد نياز
۱-۳۲ انتقال اطلاعات براي طراحی پی از برنامه SAP به SAFE
۱-۳۲-۱ ترسيم هندسه پی
۱-۳۲-۲ معرفی مشخصات فولاد
۱-۳۲-۳ معرفی مشخصات بتن پی
۱-۳۲-۴ معرفی خاک زير پی
۱-۳۲-۵ نسبت دادن مشخصات Slab 50 به پی
۱-۳۲-۶ نسبت دادن مشخصات خاک به پی
۱-۳۲-۷ معرفی سطح انتقال بار از بیس‌پلیت به پی
۱-۳۲-۸ معرفی ترکيب بارها جهت کنترل تنش خاک زير پی
۱-۳۲-۹ ترسيم نوارهای طراحی آرماتورها
۱-۳۲-۱۰ آناليز و كنترل ابعاد پی
۱-۳۲-۱۱ کنترل تنش‌های خاک زير پی
۱-۳۲-۱۲ طراحی ميلگردها
۱-۳۲-۱۳ کنترل برش منگنه‌ای

۱-۳۳ نقشه‌های اجرايی

فصل دوم / پروژه تحليل و طراحی سوله به دهانه ۰/۲۰ متر و به طول۶ ×۸ متر و ارتفاع ۰/۹ متر با نرم‌افزار Sap 2000 به روش LRFD :

۲-۱ انتخاب واحدها
۲-۲ معرفي هندسه سازه
۲-۳ ترسيم خطوط كمكی
۲-۴ تعريف خواص فولاد (Material Property Data)
۲-۵ تعريف مقاطع اوليه با روش توليد I شکل
۲-۶ تعريف مقاطع متغير Add Nonprismatic))
۲-۷ ترسيم ستون‌ها
۲-۸ ترسيم تير‌ها
۲-۸-۱ ترسیم تیر مهار جانبی (Strut):

۲-۹ ترسيم مهاربند :

۲-۱۰ گره‌های تکيه‌گاهی
۲-۱۱-بارگذاری برف
۱-Cs ضريب اثر شيب
۲-Is ضریب اهمیت
۳-Ce ضریب برف‌گیری
۴-Ct ضریب شرایط دمایی
۲-۱۲ بارگذاری نامتوازن برف برای بام‌های با شیب دو یا چند طرفه
۲-۱۳ بارهای مرده سقف و ديوار و دتايل‌های اجرايی

۲-۱۴- اثر نيروی باد بر ساختمان
۲-۱۴-۱ ارتفاع مبنا
۲-۱۴-۲ Iw ضریب اهمیت ساختمان برای بار باد
۲-۱۴-۳ Ce ضریب بادگیری
۲-۱۴-۴ ضريب ترکیب بیشینه فشار – جهشی باد خارجی Cp Cg
۲-۱۴-۵ سرعت مبنای باد
۲-۱۴-۶ فشار مبنای باد
۲-۱۵ بارگذاری استاتيكی زلزله
۲-۱۵-۱ شتاب مبنای طرح A

۲-۱۵-۲ ضریب بازتاب ساختمان B
۲-۱۵-۳ ضریب اصلاح طیف N
۲-۱۵-۴ ضریب اهمیت ساختمان I
۲-۱۵-۵ ضریب رفتار و شکل‌پذیری سازه Ru
۲-۱۶ معرفی تركيب بار (Define Load Combinations)
۲-۱۶-۱ ترکیب بارهای در حالت حدی در طراحی ساختمان‌های فولادی
۲-۱۶-۲ ترکیب بارها در طراحی به روش تنش مجاز
۲-۱۷ تعريف جرم مشاركت در نيروی جانبی (Mass Source)
۴۲-۱۸ نسبت دادن نواحی صلب (Frame End Length Offsets)
۲-۱۹ معرفی تحليل سازه

۲-۲۰ انجام طراحی :

۲-۲۱ روش محاسبه ضریب کمانش
۲-۲۲ معرفی ضریب ‌K
۲-۲۳ معرفی نسبت طول مهار نشده جهت محور ضعیف تیر‌ها
۲-۲۴ نسبت دادن ترکیب‌بار طراحی
۲-۲۵ بررسی نتایج خروجی نیروی جانبی باد و زلزله در کنترل واژگونی
۲-۲۶ کنترل تغییر مکان جانبی
۲-۲۷ طراحی نگهدارنده دیوار Wall Post به روش LRFD
۲-۲۷-۱بررسی نتایج دستی با نتایج نرم‌افزار
۲-۲۸ طراحی ورق کف ستون
۲-۲۹ طراحي پی
۲-۲۹-۱ قدم اول- تعيين ابعاد پی
۲-۲۹-۲ قدم دوم – كنترل ضخامت پی (برش منگنه‌ای)
۲-۲۹-۳ قدم سوم – تعيين ميزان آرماتور مورد نياز

۲-۳۰ طراحي اتصال تير به ستون :

۲-۳۱ نسبت دادن ضريب طول مؤثر مهاربندهای ضربدري
۲-۳۲ طراحی لاپه (پرلين‌ها) با نيمرخ ناودانی
۲-۳۳ طراحی جراثقال با نرم‌افزار
۲-۳۳-۱ طراحی پل جراثقال
۲-۳۴ انتقال اطلاعات براي طراحی پی از برنامه SAP به SAFE
۲-۳۴-۱ ترسيم هندسه پی

۲-۳۴-۲ معرفی مشخصات فولاد
۲-۳۴-۳ معرفی مشخصات بتن پی
۲-۳۴-۴ معرفی خاک زير پی
۲-۳۴-۵ نسبت دادن مشخصات Slab 60 به پی
۲-۳۴-۶ نسبت دادن مشخصات خاک به پی
۲-۳۴-۷ معرفی سطح انتقال بار از بیس پلیت به پی
۲-۳۴-۸ معرفی ترکيب بارها جهت کنترل تنش خاک زير پی
۲-۳۴-۹ ترسيم نوارهاي طراحي آرماتورها
۲-۳۴-۱۰ آناليز و كنترل ابعاد پی
۲-۳۴-۱۱ کنترل تنش‌هاي خاک زير پی
۲-۳۴-۱۲ طراحی ميلگردها
۲-۳۴-۱۳ کنترل برش منگنه‌ای
۲-۳۵ نقشه‌های اجرايی

فصل سوم / پروژه تحليل و طراحي سوله دو دهانه ۱۴×۲متر و به طول۶×۳ متر و ارتفاع۴۰/۸متر با نرم‌افزار SAP2000 به‌روشLRFD :

۳-۱ انتخاب واحدها
۳-۲ معرفی هندسه سازه
۳-۳ ترسيم خطوط كمكی
۳-۴ تعريف خواص فولاد (Material Property Data)
۳-۵ تعريف مقاطع اوليه با روش توليد I شکل
۳-۶ تعريف مقاطع متغير Add Nonprismatic))
۳-۷ ترسيم ستون‌ها
۳-۸ ترسيم تير‌ها
۳-۹ ترسيم مهاربند
۳-۱۰ گره‌های تکيه‌گاهی
۳-۱۱-بارگذاری برف
۱-Cs ضريب اثر شيب
۲- Is ضریب اهمیت
۳-Ce ضریب برف‌گیری
۴- Ct ضریب شرایط دمایی

۳-۱۲ بارگذاری نامتوازن برف برای بام‌های دندانه‌دار :

۳-۱۳ بارهای مرده سقف و ديوار و دتايل‌های اجرايی
۳-۱۴- اثر نيروی باد بر ساختمان
۳-۱۴-۱ ارتفاع مبنا
۳-۱۴-۲ Iw ضریب اهمیت ساختمان برای بار باد
۳-۱۴-۳ Ce ضریب بادگیری
۳-۱۴-۴ ضريب ترکیب بیشینه فشار – جهشی باد خارجی Cp Cg
۳-۱۴-۵ فشار مبنای باد
۳-۱۵ بارگذاری استاتيكی زلزله
۳-۱۵-۱ شتاب مبنای طرح A
۳-۱۵-۲ ضریب بازتاب ساختمان B
۳-۱۵-۳ ضریب اصلاح طیف N
۳-۱۵-۴ ضریب اهمیت ساختمان I
۳-۱۵-۵ ضریب رفتار و شکل‌پذیری سازه Ru

۳-۱۶ معرفی تركيب بار (Define Load Combinations)
۳-۱۶-۱ ترکیب بارهای در حالت حدی در طراحی ساختمان‌های فولادی
۲-۱۶-۲ ترکیب بارها در طراحی به روش تنش مجاز
۳-۱۷ تعريف جرم مشاركت در نيروی جانبی (Mass Source)
۳-۱۸ نسبت دادن نواحي صلب (Frame End Length Offsets)
۳-۱۹ معرفی تحليل سازه

۳-۲۰ انجام طراحی :

۳-۲۱ روش محاسبه ضریب کمانش
۳-۲۲ معرفی ضریب ‌K
۳-۲۳ معرفی نسبت طول مهار نشده جهت محور ضعیف تیر‌ها
۳-۲۴ نسبت دادن ترکیب‌بار طراحی
۳-۲۵ بررسی نتایج خروجی نیروی جانبی باد و زلزله در کنترل واژگونی
۳-۲۶ کنترل تغییر مکان جانبی
۳-۲۷ طراحی نگهدارنده دیوارWall Post به روش LRFD
۳-۲۷-۱ بررسی نتایج دستی با نتایج نرم‌افزار
۳-۲۸ طراحی لاپه (پرلين‌ها) با نيمرخ Z
لنگر خمشی در جهت X

۳-۲۹ طراحی ورق کف‌ستون
۳-۳۰ طراحي پی
۳-۳۰-۱ قدم اول – تعيين ابعاد پی
۳-۳۰-۲ قدم دوم – كنترل ضخامت پی (برش منگنه‌ای)
۳-۳۰-۳ قدم سوم – تعيين ميزان آرماتور مورد نياز
۳-۳۱ طراحي اتصال تير به ستون
۳-۳۲ انتقال اطلاعات براي طراحی پی از برنامه SAP به SAFE
۳-۳۲-۱ ترسيم هندسه پی
۳-۳۲-۲ معرفی مشخصات فولاد
۳-۳۲-۳ معرفی مشخصات بتن پي
۳-۳۲-۴ معرفی خاک زير پی
۳-۳۲-۵ نسبت دادن مشخصات Slab 50 به پی
۳-۳۲-۶ نسبت دادن مشخصات خاک به پی
۳-۳۲-۷ معرفی سطح انتقال بار از بیس‌پلیت به پی
۳-۳۲-۸ معرفی ترکيب بارها جهت کنترل تنش خاک زير پی
۳-۳۲-۹ ترسيم نوارهاي طراحي آرماتورها
۳-۳۲-۱۰ آناليز و كنترل ابعاد پی
۳-۳۲-۱۱ کنترل تنش‌هاي خاک زير پی
۳-۳۲-۱۲ طراحی ميلگردها
۳-۳۲-۱۳ کنترل برش منگنه‌ای
۳-۳۳ نقشه‌های اجرايی

فصل چهارم / پروژه تحليل و طراحي سوله به دهانه ۴۵ متر و به طول۶×۱۰ متر و ارتفاع۰/۱۳ متر با نرم‌افزار SAP2000 به‌روشLRFD :

۴-۱ انتخاب واحدها
۴-۲ معرفی هندسه سازه
۴-۳ ترسيم خطوط كمكی
۴-۴ تعريف خواص فولاد (Material Property Data)
۴-۵ تعريف مقاطع اوليه با روش توليد I شکل
۴-۶ تعريف مقاطع متغير Add Nonprismatic))
۴-۷ ترسيم ستون‌ها

۴-۸ ترسيم تير‌ها
ترسیم تیر مهار جانبی (Strut)
۴-۹ ترسيم مهاربند
۴-۹-۱ گره‌های تکيه‌گاهی
۴-۱۰-بارگذاری برف
۱- Cs ضريب اثر شيب
۲- Is ضریب اهمیت
۳-Ce ضریب برف‌گیری
۴-Ct ضریب شرایط دمایی
۴-۱۰-۵ بارگذاری نامتوازن برف برای بام‌های با شیب دو یا چند طرفه
۴-۱۱ بارهای مرده سقف و ديوار و دتايل‌های اجرايی

۴-۱۲ اثر نيروي باد بر ساختمان :

۴-۱۳ ارتفاع مبنا
۴-۱۴-۱ Iw ضریب اهمیت ساختمان برای بار باد
۴-۱۴-۲ Ce ضریب بادگیری
۴-۱۴-۳ ضريب ترکیب بیشینه فشار – جهشی باد خارجی Cp Cg
۴-۱۴-۴ سرعت مبناي باد
۴-۱۴ -۵ فشار مبنای باد
۴-۱۵ بارگذاري استاتيكي زلزله
۴-۱۵-۱ Ru ضریب رفتار سازه۱-۱۵-۱ شتاب مبنای طرح A
۴-۱۵-۲ ضریب بازتاب ساختمان B
۴-۱۵-۳ ضریب اصلاح طیف N
۴-۱۵-۴ ضریب اهمیت ساختمان I
۴-۱۵-۵ ضریب رفتار و شکل‌پذیری سازه Ru

۴-۱۶ معرفي تركيب بار(Define Load Combinations)
۴-۱۶-۱ ترکیب بارهای در حالت حدی در طراحی ساختمان‌های فولادی
۴-۱۶-۲ ترکیب بارها در طراحی به روش تنش مجاز
۴-۱۷ تعريف جرم مشاركت در نيروي جانبي (Mass Source)
۴-۱۸ نسبت دادن نواحي صلب (Frame End Length Offsets)
۴-۱۹ تحليل سازه

۴-۲۰ انجام طراحي :

۴-۲۱ روش محاسبه ضریب کمانش
۴-۲۲ معرفی ضریب ‌K
۴-۲۳ معرفی نسبت طول مهار نشده جهت محور ضعیف تیر‌ها
۴-۲۴ نسبت دادن ترکیب‌بار طراحي
۴-۲۵ بررسی نتایج خروجی نیروی جانبی باد و زلزله در کنترل واژگونی
۴-۲۶ طراحی نگهدارنده دیوار Wall Post به روش LRFD
۴-۲۶-۱ بررسی نتایج دستی با نتایج نرم‌افزار

۴-۲۷ کنترل تغییر مکان جانبی
۴-۲۸ طراحي لاپه (پرلين‌ها) با نيمرخ Z
۴-۲۹ طراحی ورق کف‌ستون
۴-۳۰ طراحي پي
۴-۳۱ قدم اول – تعيين ابعاد پي
۴-۳۱-۱ قدم دوم – كنترل ضخامت پي (برش منگنه‌اي)
۴۴-۳۱-۲ قدم سوم – تعيين ميزان آرماتور مورد نياز
۴-۳۲ طراحي اتصال تير به ستون

۴-۳۳ انتقال اطلاعات براي طراحی پی از برنامه SAP به SAFE :

۴-۳۳-۱ ترسيم هندسه پی
۴۴-۳۳-۲ معرفی مشخصات فولاد
۴-۳۳-۳ معرفی مشخصات بتن پی
۴-۳۳-۴ معرفی خاک زير پی
۴-۳۳-۵ نسبت دادن مشخصات Slab 50 به پی
۴-۳۳-۶ نسبت دادن مشخصات خاک به پی
۴-۳۳-۷ معرفی سطح انتقال بار از بیس‌پلیت به پی
۴-۳۳-۸ معرفی ترکيب بارها جهت کنترل تنش خاک زير پی
۴-۳۳-۹ ترسيم نوارهايی طراحی آرماتورها
۴-۳۳-۱۰ آناليز و كنترل ابعاد پی
۴-۳۳-۱۱ کنترل تنش‌های خاک زير پی
۴-۳۳-۱۲ طراحی ميلگردها
۴-۳۳-۱۳ کنترل برش منگنه‌ای
۴-۳۴ نقشه‌های اجرايی