دانلود گزارش کارآموزی فولاد

- مقدمه

در این پروژه ،‌تحلیل و طراحی یک ساختمان سه طبقه را در نظر داریم .

برای مقایسه نتایج حاصل از طراحی دستی و رایانه‌ای برخی از اعضای این ساختمان به طور کامل به روش دستی تحلیل و طراحی می‌کنیم و سپس با نتایج رایانه‌ای مقایسه می شوند .

2- معرفی پروژه

 - هندسه‌ی ساز منظم ودر دو وجه شرقی و غربی دیوارها نمادار و در دو وجه شمالی و جنوبی سازه دیوارها بدون نما هستند .

- ضخامت سقف Cm 30است .

- ارتفاع جان پناه Cm70 است .

- پلان همکف با ارتفاع m5/2 به عنوان پارکینگ و دو طبقه دیگر m 8/2 می‌باشد .

- در این سازه به دلیل کوتاه بودن ساخمان در دو وجه شمالی و جنوبی که ملک مجاور قرار دارد ، نیازی به تأمین درز انقطاع وجود نداشته وساختمان ، هم مرز همسایه خواهد شد .

 - مبلغ استفاده شده :

            1) آیین نامه زلزله 2800 ویرایش سوم

            2) مبحث دهم : طرح و اجرای ساختمان فولادی از مقررات ملی ساختمان

            3) مبحث ششم : بارهای وارد بر ساختمان از مقررات ملی ساختمان

3- مشخصات مصالح :

 در این پروژه سعی شده است که مشخصات مصالح ، مشابه مشخصات بکار رفته در پروژه‌ های ساختمان رایج در کشور باشد .

در طراحی سازه پروژه از مقاطع IPE برای تیرها ، از مقاطع 2IPE به هم چسبیده برای ستون‌ها واز مقاطع 2UNP برای بادبندها استفاده شده است .

4- ستون گذار ، تیرریزی :

 جهت تیرچه‌ ها به صورتی انتخاب شده که تیرهای حمال جهت x بار را از تیرچه‌ها گرفته و به ستون‌ها انتقال دهند . برای سیستم باربر در جهت x بدلیل عدم امکان جایگذاری بادبندها ، از سیستم قاب خمشی استفاده شده و ستون‌ها باید در جهت x (قاب خمشی ) قوی باشند .

در پروژه بار ثقلی روی تیرهای حمال جهت x قرار داده شده است .

5-تعیین سیستم‌ های باربر:

 - اتصالات تیر در جهت عرضی(قاب خمشی ) ، بجزء در مورد تیر محور 1 واقع بین دو محور A و Bکه تیر نیم طبقه پله است ، به صورت صلب هستند .

- در جهت Y به دلیل استفادهاز قاب ساده ، تمام اتصالات تیر به ستون مفصلی هستند .

- در جهت X بار جانبی توسط قاب خمشی تحمل می‌شود .

- بار پله‌ها نیز روی تیرهای پاگردها بصورت بار متمرکزوارد می‌شود .

- اساساً اتصالات تیرهای پله به سازه مفصلی بوده و پله‌ها تنها بار ثقلی را منتقل می‌کنند .

6- بارگذاری ثقلی :

1-6- سقف‌ها :

- فرض شده است که پوکه ریزی با ملات ماسه سیمان معادل آجر کاری با آجر مجوف و ملات ماسه سیمان است .

- به بارهای وارده باید وزن اسکلت سازه فولادی اضافه شود .

- وزن اسکلت سازه فولادی درنظر گرفته شده است .

-8- بارگذاری زلزله

پس از تعیین وزن طبقات وبام و محاسبه مرکز جرم ، برش پایه بدست آمده و بین طبقات توزیع خواهد شد . جرم سه طبقه شماره متفاوت بوده لازم است به طور جداگانه وزن طبقات برآورد شود . پس از تقسیم جرم در پلان می‌توان جرم و مرکز جرم سه تیپ طبقه را بدست آورد . در طبقه بام ، وزن خرپشته نیز به وزن طبقه اضافه می شود وزن خرپشته شامل وزن سقف و دیوارهای آن است .

شکل 1-8 تقسیم جرم پلان‌ها

برای محاسبه وزن پارتیشن‌ها و دیوارهای جانبی ، نصف وزن دیوار از طبقه بالا و نصف دیگر وزن آن از طبقه پایین در نظر گرفته می‌شود . مطابق آیین نامه 2800برای ساختمان مسکونی ، جرم از کل بارمرده به اضافه %20 بار زنده بدست می آید .

بار سطحی پله ..................................................................

بار سطحی طبقات ................................................

بار خطی دیوار جانبی ..................................

در جداول زیر محاسبات مربوط به جرم و مرکز جرم طبقات ساختمان آمده است . پس از آن وزن کل ساختمان بدست آمده است .

وزن خرپشته .....................

وزن بام و خرپشته ....................................................................................

X مرکز جرم بام ........................................................

Y مرکز جرم بام ......................................................

برای برآورد ضریب ز لزله از ویرایش دوم آیین نامه 2800 استفاده می‌کنیم . ضرایب زیر براساس جداول آیین نامه 2800بدست آمده‌اند . نوع خاک محل احداث ساختمان ، تیپ II فرض شده و ساختمان در منطقه‌ای با زلزله خیزی متوسط قرار دارد .

ضرایب و پارامترهای لرزه‌ ای .........................................

ضریب بازتاب جهت X

ضریب بازتاب جهتY

ضریب زلزله ..................................................................

وزن کل ساختمان ............................................................

برش پایه..................................................................

بر اساس برش پایه بدست آمده می‌توان نیروی زلزله را بین طبقات توزیع کرد . در جدول زیر توزیع بار زلزله بین طبقات نشان داده شده است .

ضریب اطمینان واژگونی ...........................................................................

 برای توزیع نیروی زلزله بین اعضای باربر جانبی لازم است مرکز سختی سازه محاسبه شود در جهت طولی ( جهت Y) ساختمان متقارن است ومرکز سختی در وسط طول سازه است . در جهت X ( عرضی ) ، مرکز سختی با یک فرض ساده کننده بدست می‌آید . اگر فرض کنیم سختی هر قاب خمشی با تعداد ستون‌های آن نسبت مستقیم دارد ، سختی قاب‌های 4 ، 3 و 2 برابر 4 و سختی قاب 1 برابر 3 است . بنابراین خواهیم داشت :

با توجه به کوتاه ‌بودن سازه نیازی به در نظر گرفتن اثر پیچش تصادفی نیست . فاصله بین مرکز سختی کوچک بوده و نیازی به محاسبات پیچش وجود ندارد . در این حالت کافی است نیروی زلزله به نسبت سختی بین قاب‌های طولی و عرضی توزیع شود .

- تحلیل تقریبی قاب‌های 3 و D

برای تحلیل بارهای ثقلی قاب خمشی از روش یک دهم دهانه و برای تحلیل بارهای جانبی از روش پرتال استفاده می‌شود . در دهانه‌ی مهاربندی شده از روش مقطع زدن و کوپل نیرو برای تعیین نیروی بادبند و ستون‌ها استفاده می‌شود .

در بسیاری از موارد ، استفاده از تحلیل‌های تقریبی ابزاری مناسب جهت تأیید نتایج برنامه است .

الف ) تحلیل بار ثقلی مرده (‌یک دهم دهانه)

ب) تحلیل تقریبی قاب محور 3 تحت بار ثقلی و جانبی

شکل 9- تحلیل تقریبی قاب محور 3 تحت بار ثقلی وجانبی

برای محاسبه‌ی نیروی محوری بادبند فرض می شود تنها بادبندها در تحمل برش طبقه موثر هستند. محاسبه نیروی محوری ستون‌ها ، لنگرگیری حول محل تقاطع بادبندها صورت گرفته است. در شکل زیر بارگذاری جانبی وثقلی قاب محور D نشان داده شده است .

شکل 10- بارگذاری جانبی و ثقلی قاب محور D

10- طراحی دستی

طراحی تیرها ، ستون‌ها و بادبندها اتصال ساده ، اتصالات صلب در طبقه اول یک تیر، یک ستون و یک بادبند طراحی خواهد شد . طراحی سایر اعضا به صورت مشابه انجام خواهد شد .

1-10- طراحی بادبند طبقه اول

 در شکل بالا نیروی بادبند در قاب‌های D یا A نشان داده شده است .برای طراحی بادبندها ، ترکیب باری که نیروی فشاری بیشتری ایجاد می‌ کند بحرانی‌تر بوده و معمولاً کشش ، کنترل کننده نیست .

در طراحی بادبندها ، ضوابط ویژه آییننامه 2800 به همراه مقررات ملی ساختمان ( مبحث دهم ) درنظر گرفته شده است .

برای طراحی ناودانی شماره 80 را که فاصله بین لبه‌های بال آن 1.0cm است امتحان می‌کنیم . مشخصات این بادبند و نحوه کنترل به صورت زیر است :

لاغری حداکثر و تنش مجاز فشاری

ضریب کاهش تنش مجاز ...............................

ضریب مجاز کاهش یافته ....................................................

تنش موجود فشاری...................

نسبت تنش بادبند..................................................................................

برای تعیین لاغری قابل قبول ، حداکثر لاغری مجاز به صورت زیر بدست می‌آید . این ضابطه براساس پیوست دوم آیین نامه 2800 است .

فاصله بین لقمه‌ها ، براساس لاغری مجاز برای پروفیل تک بدست می آید . لاغری مجاز طبق مبحث دهم ، %70 لاغری تعیین کننده در طراحی عضو است . شعاع ژیراسیون پروفیل تک UNP80 حول محور ضعیف آن برابر 1.33 cm است .

با توجه به اینکه بادبندها در وسط مقطع همدیگر را قطع می‌کنند ، لازم است دولقمه دیگر در فاصله نقطه‌ی قطع شدگی بادبندها و محل اتصال بادبند به ستون قرار داده شود .

2-10- طراحی تیر میانی قاب محور 3 در طبقه اول

 در تیرهای مدفون در دیاگرام صلب ، هیچ نیروی محوری ایجاد نشده ومهار جانبی کافی نیز برای تیرها وجود دارد .

با توجهبه رفت و برگشتی بودن زلزله ، نتایج لنگر بارهای ثقلی همواره با لنگر ناشی از بار زلزله جمع می‌شود .