اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1- اتصال کف ها ساختمان به پل های باربر ساختمان و یا سازه باریر در مقابل بارهای جانبی ، شامل یال ها(cords) و جمع کننده ها (collectors) و دیافراگم ها (diaphragms) سازه ای برای انتقال ایمن این نیروها به زمین است که اغلب از یک بدنۀ سه بعدی المان های سازه ای تشکیل شده که برای تحمل بارهای ثقلی و جانبی شکل گرفته اند. با اینکه سیستم کامل سه بعدی برای مقاومت با بارها به صورت یکپارچه عمل می کند، مهندسین سازه معمولًا سیستم مقاوم- لرزه ای را متشکل از المان های عمودی، المان های افقی(دیافراگم ) و فونداسیون بررسی می کنند :
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
در راستای همسازی سقف کرمیت با موارد جدید یاد شده دز آئین نامه ACI ، نیاز تغییراتی در جزییات اتصال تیرچه کرمیت ، با سازه بتنی، مشاهده می شد. بنا براین جزئیات پیشنهادی برای سقف کرمیت و سازه بتنی ،در این مقاله ارائه خواهد شد.
در ارائه جزئیات پیشنهادی این شرکت، این نکته مورد نظر یوده که تمهیدات لازم ، تا حد ممکن در کارخانه انجام شود، تا از کارهای اضافی در کارگاه کاسته گردد.
در این راستا از مقاومت اتکائی بوسیله جوشکاری قطعات ورق و نبشی و جوش در کارخانه ، تا حد امکان بهره گیری شده. در جائیکه این امکان وجود نداشته ، از اتصال میلگرد و استفاده از نیروی چسبندگی آن ، بصورت نصب در کارگاه استفاده شده.
تلاش ما آن استکه مطابق نیاز دانش روز ، سیستم سقف و تیرچه کرمیت را نگه دازیم.
مقدمه:
استفاده از تیرچه فلزی در سقف‌های ساختمانی، بحثی در بخش سقف را آغاز کرد. تکامل طبعاً می‌طلبید که بازنگری‌هایی در آن صورت گیرد. همانطوری که زلزله مهیبی که در سال ۱۹۹۴ در آمریکا رویداد ،بحث جدیدی در صنعت ساختمان ایجاد کرد، سقف کرمیت نیز باید با این بحث‌های جدید خود را همساز می‌نمود.
سپاسگزاری:
دوست عزیز جناب آقای مهندس سعید امدادی در این مورد به کمک ما شتافتند تا در بخش سقف های کرمیت این تغییرات را اعمال نماییم . با سپاس فراوان از ایشان واز آرامش و صبر و بردباری فراوانی که در این راه داشتند.
به دوستان عزیز مطالعه کتاب طراحی لرزه‌ای دیافراگم‌های بتنی درجا ریز ، یال‌ها و کلکتورها ، برای:
U.S. Department of Commerce
ترجمه شده توسط مهندس کتایون کُرمی که توسط این شرکت به چاپ رسیده است را عمیقاً تجویز می‌نماییم. برای سهولت در دسترسی عزیزان ،مانند تمام کتاب‌های دیگر این شرکت، لینکدانلود فایل این کتاب نیز برای مطالعه موارد لازم یاد شده در انتهای این مقاله آورده شده است.
تاریخچه:
روز 17 ژانویه سال 1994، روزی تاریخی در دفتر مهندسی ساختمان را گشود. زمین در بخش شمالی دره سنت فرناندو در ناحیه لس‌آنجلس، به‌شدت لرزید. و خرابی بسیاری را باعث شد.
از همان روز مهندسین ساختمان به فکر چاره افتادند . راهی آغاز شد که مهندسی سازه هنوز در آن است.
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1-تصویر ازکتاب طراحی لرزه ایدیافراگم بتنی درجا ریز
با گذشت زمان ،تحقیقات بسیاری در مورد زلزله و رفتار سازه بعمل آمده و می آید. نشزیات و دستورالعمل های نیز در این مورد بوجود آمده. نشریات از انجمن ASCE وACI و….
المان های عمودی:
المان های عمودی بین فونداسیون و طبقات قرار گرفته(ستون ها) و یک مسیر بار پیوسته برای انتقال نیروهای ثقلی، باد، و زلزله از طبقات بالا به فونداسیون را فراهم می کنند. المان های افقی به طور معمول متشکل از دیافراگم ها، که خود شامل یال ها و کلکتور ها و کف ها ، می باشد. دیافراگم ها نیروهای جانبی را از سیستم کف به المان های عمودی سیستم سازه ای منتقل می کنند.
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
آن ها همچنین المان های عمودی را به هم بسته و از این طریق این المان ها را تثبیت کرده و نیروها را از درون آنها انتقال می دهند. بنابراین ، دیافراگم ها بخش مهمی ازسیستم سازه ای هستند و نیاز به توجه مهندس سازه برای اطمینان از مقاومت الزم سیستم سازه ای تحت بار طراحی را خواهد داشت. این خارج از وظیفه اولیه ای است که برای سقف ها ، در باربری بارهای قائم پیش بینی کرده بودیم.
دیافراگم ها:
دیافراگم ها می بایست به عنوان بخشی از سیستم مقاوم در برابر نیروی لرزه ( افقی)برای هر ساختمان جدید اختصاص داده شود. اگرچه المان های افقی می توانند شامل عناصر خرپائی یا بادبندی های مورب افقی باشند، در بیشتر موارد دیافراگم ها اساساً المان های توپر و سطحی(planar )، ساخته شده از چوب، فوالد، بتن، و یا ترکیبی از این ها می باشند.
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
دیافراگم های بتنی بطور معمول می توانند بتن آرمه غیر پیش تنیده یا پیش تنیده باشند یا بتن درجا ریز، دال های رویۀ بتنی بر روی عرشه فوالدی یا قطعات پیش ساختۀ بتنی، و یا قطعاتی پیش ساخته بتنی بهم پیوسته بدون ریختن بتن رویه باشد.
اگرچه آخرین سیستم نام برده، بندرت درسازه های اختصاص داده شده به طراحی لرزه ای در طبقه بندی ویژه ای به کار می رود. محدوده توجه این مقاله به دیافراگم های بتنی درجا ریز، یا به صورت بتن آرمه معمولی است. با این حال، بسیاری از اصولی که در اینجا ارائه می شود، به طور یکسان در انواع دیگر دیافراگم اعمال می شود. الزامات طراحی برای دیافراگم ها با بتن درجا ریز در 318 ACI، مقررات کد ساختمان برای سازه های بتنی (2014 ACIو 2019 AC )ارائه شده است.
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
این راهنما، کتاب طراحی لرزه‌ای دیافراگم‌های بتنی درجا ریز ، یال‌ها و کلکتورها،برای کمک به مهندسین سازه در استفاده از الزامات 318 ACI برای دیافراگم های بتنی درجا ریز نوشته شده است . بسیاری از الزامات کُد ها به طریقی نوشته شده است که برای تفسیر و قضاوت مهندسی در استفاده از آن آزاد باشند. نویسندگان این راهنما برای شناسایی طیف خوبی از روش های کاربردی معمول از وضعیت طراحی دیافراگم های بتنی درجا ریز، بطور گسترده با نویسنده های کد ها و مهندسین اجرایی مشورت داشته اند. اگرچه این راهنما برای مهندسین سازه در نظر گرفته شده، برای مسئولین ساختمان، مربیان و دانشجویان نیز قابل استفاده خواهد بود.
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
بدنه اصلی متن در این راهنما برالزامات کدها و رویکردهای طراحی پذیرفته شده جهت اجرای آن ها، و شامل اطالعات پیش زمینه و رسم های توضیحی برای کمک به مهندسین سازه در درک الزامات طراحی تکیه دارد. نوارهای جانبی تعبیه شده در متن اصلی راهئمائی بیشتری را ارائه می دهد. این راهنما به بخش های زیر تقسیم می شود:
بخش ،2 بخش ،3 و بخش 4 نقش دیافراگم های افقی در سیستم سازه ای ساختمان ها و اصول طراحی دیافراگم را معرفی می کند.
بخش 5 و بخش 6 راهنمای تحلیل را ارائه می کند.
بخش ،7 بخش 8 ، و بخش 9 توضیح گر تناسبات مهم ، الزامات بیشتر، و جزئ……….
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
جزئیات پیشنهادی:
الزامات:
الزامات به مصالح ، مقاومت ، جزئیات، و بازرسی ساخت برای دیافراگم در هر ساختمان، به علاوه الزامات بیشتر برای ساختمان هایی که به این مقاله به پیوند و یکپارچگی سقف کرمیت و پل های بتنی باربر ، یال ها (جه به صورت یال ها ویا کلکتورها ) در طراحی لرزه ای اختصاص داده شده واشاره دارد.
جزئیات پیشنهاد ها:
به طور معمول یکی از انواع اتصال تیرچه کرمیت به سازه بتنی به صورت زیر می باشد.
اتصال تخت هم تراز -قدیم
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
اتصال تخت هم تراز -جدید
اما با توجه به نکات آئینامه ACI2019 بند 9.8.1.6 مطابق شکل زیر خواهد بود:
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1-تخت -دوطرفه
ویا این اتصال: اتصال غیر تراز-قدیم
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1-آویز -دو طرفه
ویا این اتصال: اتصال غیر تراز-جدید
اما با توجه به نکات آئینامه ACI2019 بند 9.8.1.6 مطابق شکل زیر حواهد بود:
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1-دوطرفه-آویز- مزاحم
ویا این اتصال: اتصال غیر تراز-جدید
و با وقتیکه تیرچه امکان نفوذ به داخل پوتر بتنی را دارد:
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1-آوبز دو طرفه
ویا بدین صورت:
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
ویا این اتصال: اتصال تراز-قدیم
:
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1-بکطرفه-تخت
ویا این اتصال: اتصال تراز-جدید
اما با توجه به نکات آئینامه ACI2019 بند 9.8.1.6 مطابق شکل زیر حواهد بود:
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
ویا این اتصال: اتصال غیر تراز-قدیم
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1- یک طرفه -آویز
ویا این اتصال: اتصال غیر تراز-جدید
اما با توجه به نکات آئینامه ACI2019 بند 9.8.1.6 مطابق شکل زیر حواهد بود:
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1-آوبز یکطرفه
و یا بدین صورت:
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1-آوبز یکطرفه
و این نوع اتصال: نشیمن رو
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1-رونشین
بخش دیگری از کتاب طراحی لرزه ای دیافراگم های درجا ریز، یال ها و کلکتورها:
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
اجزای دیافراگم (Components Diaphragm )
بخشی از کتاب(طراحی لرزه‌ای دیافراگم‌های بتنی درجا ریز ، یال‌ها و کلکتورها)
دیافراگم ها معمولا از اجزای مختلفی تشکیل شده اند، شامل دال دیافراگم(slab diaphragm)، یال های (chord )فشاری و کششی، کلکتورها(collectors )و اتصاالت به المان های عمودی. شکل 3-1 مدل ساده شده ای از چگونگی مقاومت دیافراگم در برابر بارهای درون صفحه ای را نشان می دهد. برای مدل های بیشتری از دیافراگم به بخش 6 مراجعه شود.
در شکل a،3-1 یک دیافراگم توپُر مستطیلی بین دو دیوار انتهایی، با بارگذاری اینرسیایی جانبی که توسط بار توزیع شده در باالی شکل به صورت شماتیک مشخص شده قرار دارد. دیافراگم می تواند به عنوان یک تیر که مابین دو تکیه گاه قرار گرفته، با نمودارهای عکس العمل ها، برش و ممان همان گونه که در شکل c3-1 نشان داده شده، مدل شود.
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
انتقال نیروهای دیافراگم
المان های عمودی سیستم مقاوم در برابر نیروی جانبی، ممکن است در امتداد طول خود مشخصات متفاوتی داشته باشند یا سطوح مقاومتی آنها ممکن است از یک طبقه به طبقه دیگر تغییر کند که موجب انتقال نیرو بین المان های عمودی گردد. مکان معمول که سطوح مقاومت تغییر می کند، در طبقۀ همکف ساختمان با پالن زیر زمین بزرگ است )شکل 2-1(؛ در این مکان، نیرو ها ممکن است از بخش باریک تر ساختمان اصلی به دیواره های زیر زمین از طریق دیافراگم تراس انتقال یابند. باالی تراس همیشه در سطح زمین قرار نگرفته، و در این موارد، ممکن است انتقال نیروی بزرگی هم باالی تراس و هم در سطح زمین رخ دهد.
اتصال سقف کرمیت به سازه بتنی-1
6.7 توزیع برش دیافراگم
طراحی:
یک طراحی می بایست از اینکه توزیع تنش برشی در دیافراگم با ممان مقاوم داخلی در تعادل است اطمینان حاصل کند. برای مثال، در جائی که ممان درون صفحه ای توسط یال های واقع در لبه های بیرونی دیافراگم مقاومت می شود، مفاهیم جریان برش مستلزم آن است که توزیع تنش برشی از میان عمق)نه ضخامت.م( دیافراگم ثابت باشد)شکل 1-3(. طراحی یک کلکتور partial-depth ، همان طور که در شکل 8-6 نشان داده شده، تنش برشی غیر یکنواخت را از طریق ترکیبی از کلکتورهای ثانویه و یال هایی که یک میسر کامل بار را ایجاد کرده مقاومت می کند.
طراحی ای که ممان را از طریق آرماتور تقویتی که به طور یکنواخت درون عمق دیافراگم پخش شده مقاومت می کند، با برش دیافراگم که دروجه کششی بیرونی صفر، و به صورت خطی به مقدار حداکثر تقریبی 2Vu /Acv نزدیک سمت فشاری افزایش دارد مقاومت خواهد کرد.
