بخشی از مقاله
چکیده
امروزه ساختمان سازی به روش صنعتی علاوه برسبک سازی ساختمان موجب بالا بردن سرعت اجرا و کاهش هزینه های ساختمانی مقاوم نمودن ساختمان و بازگشت سریع سرمایه نیز خواهد شد یکی ازفناوریهای جدید مورد استفاده درصنعت ساختمان که درسال 1388 به تایید مرکزتحقیقات ساختمان و مسکن رسیده دال مجوف دوپوش U-boot دال مجوف که کاربرد آن درسقف و فونداسیون ساختمان ها می باشد ازترکیب نوآورانه بتن میلگرد و قالبهایی ازجنس پلی پروپیلن ساخته میشود. با مقایسه دال وافل و دال یوبوت ، نتایج به دست آمده نشان می دهد که خیز حداکثر وسط دهانه در دال های یوبوت تحت بارهای مختلف ، حدود %65 از دال های وافل کمتر است. تحلیل های غیر خطی انجام گرفته بر روی دال های مجوف دوپوش نشان داده است که ضخامت بتن رویه فشاری تاثیر قابل توجهی بر میزان خیز حداکثر و بیشترین عرض ترک وسط دهانه دال های یوبوت دارد .
.1 مقدمه
استفاده از این نوع سقف بتنی در ساختمان هایی با اسکلت بتن مسلح مندرج در استاندارد 2008 ایران مجاز است. لازم است ضوابط و محدودیت های لرزه ای مربوط به این ساختمان ها مطابق استاندارد 2008 ایران و مبحث 9 مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه رعایت شود و در ساخت و طراحی و اجرای اسکلت این ساختمان ها ضوابط مبحث 9 مقررات ملی ساختمان ایران و آیین نامه ACI 318-08 رعایت شود. مطابق استاندارد 2008 ایران استفاده از این سیستم سقف به همراه ستون های بتن آرمه به عنوان سیستم قاب خمشی منحصراً در ساختمان های 3 طبقه یا کوتاهتر از 10 متر مجاز است.در صورت تجاوز از این حد تنها در صورتی استفاده از این سیستم سازه ای مجاز است که مقابله با انواع نیروهای جانبی وارده توسط دیوار های برشی بتن مسلح تأمین شود. در این سیستم بخصوص در حالت بزرگ بودن دهانه ها و وجود نیروی ثقلی قابل ملاحظه در نظر گرفتن تمهیدات خاص به منظور کنترل برش سوراخ کننده بسیار حائز اهمیت میباشد. این دال ها قابلیت ترکیب با کابل های پیش - تنیده را جهت پوشش دهانه های بزرگ دارد. برای طراحی این دال ها از نرم افزار SAFE یا ADAPT استفاده می گردد. در این مقاله تمرکز اصلی بیشتر بر روی پاسخ خیز کوتاه مدت و عرض ترک در وسط دهانه ناشی از اعمال بارهای مختلف بر دال ،می باشد. مدل سازی سه بعدی اجزای محدود در نرم افزار سیف انجام گرفته است و در نهایت تاثیر پارامترهای مختلف در دال ، بر روی میزان خیز و عرض ترک وسط دهانه مورد بررسی قرار گرفت. از خصوصیات این تحقیق می توان به اعتبارسنجی مدل سازی با نتایج معتبر آزمایشگاهی، بررسی پارامترهای دال های مجوف دوپوش و تعیین روشی برای مدلسازی دال مجوف دوپوش توسط اعمال ضرایب اصلاح سختی خمشی و برشی بر دال مجوف وافل اشاره کرد.
.2 پیشینه تحقیق
آلرانو از دانشگاه ASCE در سال 2010 تحت مقاله ای با عنوان برش پانچ در دالهای مجوف وافل، تأثیر مقدار برش در رفتار اتصال آن ها ، تأثیر شکلپذیری بر تغییر مکان نسبی ، تأثیر نسبت بر روی سختی اتصالات و برش پانچ و تغییر مکان نسبی دال وافل پیشتنیده در حالت دال-ستون تحت زلزله را بررسی کرد. اچوتز و همکاران از دانشگاه ASCE در سال2014 تحت مقاله ای با عنوان آنالیز آزمایشگاهی و عددی دال مجوف وافل برای سقف پارکینگ، موارد زیر را مورد بررسی قرار داده اند. بررسی سختی پیچشی و سختی خمشی تأمینشده و اتصال بین المانهای سازهای مقایسه تغییر مکانها و لنگرهای خمشی بین نتایج آزمایشگاهی و عددی تخمین لنگر خمشی باوجود تیرهای لبهای دال در اطراف ستونها
.3 روش تحقیق
پارامترهای متعددی بر روی سازوکار دالهای مجوف ازجمله مقاومت فشاری بتن، فاصله تیرچهها، ضخامت دال رویه، ضخامت کل دال ، ابعاد بلوکهای پلاستیکی، چیدمان میلگردها، اختلاف در میزان بارگذاریو ... تأثیرگذار است که مسلماً در نظر گرفتن همهی این موارد نیازمند داشتن دانش بالا و صرف وقت و هزینهی زیاد است. به همین دلیل در تحلیلهای انجامگرفته تنها بخشی از این پارامترها در نظر گرفتهشدهاند و در برخی حالات از یک سری سادهسازیها جهت انجام تحلیل استفادهشده است. در این مقاله مدلسازی سهبعدی اجزاء محدود به کمک نسخه 12.3.0 نرمافزار سیف صورت گرفته است. مدلسازی سهبعدی اجزاء محدود یک ابزار بسیار قوی و مفید برای تحلیل اعضای پوسته ای مانند دال های بتنی است. از امکانات قابلتوجه در مدلسازی این تحقیق در نظر گرفتن اثرات ترکخوردگی در رفتار غیرخطی دالهای بتنآرمه تحت بارهای وارده، محاسبه و تعیین پارامترهای تحلیل خیز درازمدت در سقفهای مجوف، تعیین موقعیت و محاسبه عرض ترک در دالهای مجوف و تعیین روشی جهت تحلیل دالهای مجوف دو پوش در نرمافزار سیف می باشد. مطالعات پارامتری انجامگرفته در این پژوهش شامل در نظر گرفتن تأثیر ضخامت بتن رویه - فشاری - بهکاررفته بر روی خیز و عرض ترک در دالهای مجوف میباشند.
.1.3فرضیات مدلسازی
مصالح مصرفی این پروژه از نوع مصالح فولادی و مصالح بتنی هستند که مشخصات آنها در جدولهای1و 2 آورده شده است. آییننامه مورداستفاده ACI-318-08 است. و پوشش بتن روی میلگردهای خارجی برابر25 میلیمتر در نظر گرفتهشده است. برای انجام عملیات تحلیل به معرفی حالتهای تحلیل در نرمافزار سیف نیاز است. از طریق حالتهای تحلیل میتوان ترکخوردگی دال را به برنامه معرفی کرد. برای تحلیل ترکخوردگی ضریب خزش بهصورت محافظهکارانه برابر 2 و کرنش جمع شدگی و افت بتن برابر 0.0005است که به مقادیر استاندارد آییننامه ACI بسیار نزدیک است. مش بندی دال بهصورت المانهای 100 میلیمتری - 5 برابر ضخامت دال - انتخاب شدهاند. با توجه به اینکه در این پژوهش است پس داریم. برای کنترل ترکخوردگی از یک شبکه سیم مفتول با قطر میانگین 0.7 میلیمتر در فواصل 25میلیمتری استفاده می کنیم.در تحلیل سازه باید سختی خمشی و پیچشی اعضای ترکخورده به نحو مناسبی منظور گردد. اثر ترکخوردگی با توجه به تغییر شکلهای خمشی و محوری و آثار درازمدت باید محاسبه شود. در دالهای مهارشده سختی دالها باید برابر 0.25 برابر سختی مقطع ترک نخورده آنها منظور گردد. - مقررات ملی ساختمان- - 168
.4 اعتبار سنجی
اعتبار سنجی مدل المان محدود غیرخطی این پژوهش با نتایج آزمایشگاهی معتبر عبدالوهاب و خلیل - چاپشده در ژورنال سازه ی مهندسی 1 - 2000 مقایسه شده است. تعداد 6 دال مجوف و همچنین 2 دال توپر با مشخصاتی که در جدول 3 آمده، مدل شدهاند. تکیهگاهها در فواصل 1500*1500 میلیمتری بهصورت ساده بوده بهطوری که دوران حول صفحه عمود بر دال
