طراحی سقف عرشه فولادی در ایتبس یکی از مراحل مهم تحلیل و طراحی ساختمان های فولادی است که در آنها از ورق فولادی فرم داده شده و بتن به عنوان سیستم کف استفاده می شود. در این نوع سقف، ورق عرشه علاوه بر ایجاد سطح مناسب برای بتن ریزی، در سیستم های کامپوزیت می تواند با بتن و تیرهای فولادی در عملکرد سازه ای مشارکت داشته باشد.
برای مدل سازی صحیح این سقف در ETABS نباید تنها یک سطح به عنوان کف رسم شود. مشخصات هندسی عرشه، ضخامت بتن روی ورق، جهت دهانه عرشه، وزن سقف، دیافراگم، تیرهای فرعی و در صورت طراحی تیر مرکب، مشخصات گل میخ ها باید با اطلاعات واقعی پروژه هماهنگ باشند.
در پروژه هایی که قرار است سقف عرشه فولادی اجرا شود، هماهنگی بین مدل محاسباتی و مشخصات واقعی ورق، تیرها، گل میخ و نحوه اجرا اهمیت زیادی دارد؛ زیرا تغییر هر یک از این موارد می تواند روی وزن، دهانه بندی و عملکرد نهایی سقف تاثیر بگذارد.
سقف عرشه فولادی در ETABS چگونه مدل می شود؟
ETABS برای مدل سازی Deck بخش جداگانه ای در اختیار مهندس قرار می دهد. از مسیر Define > Section Properties > Deck Sections می توان مشخصات عرشه را تعریف کرد. طبق مستندات CSI، برای Deck انواع Filled، Unfilled و Solid قابل تعریف هستند و در حالت Filled می توان مشخصات بتن، هندسه ورق و گل میخ را وارد کرد.
برای سقف عرشه فولادی متداول که روی ورق فولادی بتن ریزی می شود، معمولا Filled Deck گزینه مرتبط تری است. نکته مهم این است که پارامترهای وارد شده باید از روی دیتاشیت ورق مورد استفاده در پروژه انتخاب شوند و نباید از ابعاد فرضی استفاده کرد.
ضخامت بتن روی عرشه
یکی از پارامترهای اصلی، Slab Depth یا ضخامت بتن بالای ورق است. در ETABS این مقدار برای Filled Deck به ضخامت بتن بالای تاج ورق اشاره دارد و با ارتفاع خود ورق یکسان نیست.
بنابراین اگر ارتفاع ورق عرشه و ضخامت بتن روی تاج مشخص شده است، هر دو باید در قسمت مربوط به خود وارد شوند. اشتباه در این مرحله می تواند وزن سقف و مشخصات مقطع را تغییر دهد.
مشخصات هندسی ورق عرشه
ETABS امکان تعریف Rib Depth، عرض بالای ریب، عرض پایین ریب و فاصله محور تا محور ریب ها را فراهم می کند. این اطلاعات باید با پروفیل واقعی ورق مطابقت داشته باشند.
مشخصات هر تولیدکننده ممکن است متفاوت باشد؛ بنابراین استفاده از یک Deck عمومی برای تمام پروژه ها روش دقیقی نیست.
مشخصات گل میخ
در Filled Deck می توان قطر گل میخ، ارتفاع آن پس از جوشکاری و مقاومت کششی را تعریف کرد. این اطلاعات در طراحی تیرهای مرکب و میزان اتصال بین تیر فولادی و دال اهمیت دارند.
مراحل طراحی سقف عرشه فولادی در ایتبس
پس از تعریف مصالح و مقاطع تیرها، می توان مدل سقف را ایجاد کرد. قبل از تحلیل نهایی، جهت دهی عرشه، بارها و دیافراگم باید کنترل شوند.
تعریف Deck Section
ابتدا از بخش Deck Sections یک مقطع جدید ایجاد می شود. در این قسمت نوع Filled Deck، مصالح بتن و ورق، ابعاد هندسی پروفیل و سایر پارامترهای مورد نیاز وارد می شوند.
وزن واحد سطح ورق نیز قابل تعریف است. ETABS این وزن را در محاسبه وزن خود سقف در نظر می گیرد، بنابراین باید مراقب بود وزن ورق به صورت جداگانه دوباره در بار مرده اضافه نشود و بار تکراری ایجاد نشود.
ترسیم سقف در پلان
پس از تعریف مقطع، نواحی سقف در پلان ترسیم و Deck Section به آنها اختصاص داده می شود. شکل هندسی کف باید با نقشه سازه هماهنگ باشد و بازشوهای راه پله، آسانسور و تاسیسات نیز به درستی در مدل ایجاد شوند.
در پروژه های منظم می توان از Template مربوط به Steel Deck نیز استفاده کرد. ETABS در قالب Steel Deck امکان تعریف اولیه تیرهای فرعی، جهت آنها و مشخصات هندسی سیستم کف را فراهم می کند.
تعیین جهت عرشه
یکی از مهم ترین مراحل، تعیین جهت صحیح دهانه عرشه است. ورق عرشه یک سیستم جهت دار است و معمولا بین تیرهای نگهدارنده در یک جهت مشخص دهانه می زند.
Local Axis سطح باید کنترل شود تا جهت عرشه در مدل با نقشه اجرایی تطابق داشته باشد. ETABS امکان مشاهده زاویه محور محلی اشیای Deck را فراهم می کند.
جهت اشتباه Deck می تواند باعث شود سیستم کف برخلاف آرایش واقعی تیرهای فرعی مدل شود.
بارگذاری سقف عرشه فولادی در ایتبس چگونه انجام می شود؟
پس از تعریف سقف، بارهای وارد بر آن باید مشخص شوند. وزن بتن و ورق در صورتی که از طریق مشخصات مقطع و Self Weight وارد مدل شده باشند، نباید دوباره به عنوان بار مرده اضافه شوند.
بارهای تکمیلی باید بر اساس جزئیات واقعی پروژه تعیین شوند.
بار مرده
بار مرده اضافی می تواند شامل کف سازی، سقف کاذب، تاسیسات، دیوارهای سبک و سایر اجزایی باشد که در وزن خود Deck لحاظ نشده اند.
وزن دقیق این موارد باید از نقشه های معماری و تاسیسات استخراج شود و از در نظر گرفتن بارهای تقریبی بدون بررسی اجزای واقعی تا حد امکان خودداری شود.
بار زنده
بار زنده بر اساس کاربری ساختمان و ضوابط آیین نامه مورد استفاده پروژه تعیین می شود. مقدار بار یک ساختمان مسکونی، اداری، انبار یا فضای تجمع یکسان نیست.
بارهای حین اجرا
یکی از نکاتی که نباید فراموش شود، مرحله اجرای عرشه و بتن ریزی است. در این مرحله بتن هنوز به مقاومت نهایی نرسیده و ورق عرشه نقش قالب ماندگار را ایفا می کند.
این مرحله را نباید صرفا با مدل نهایی ساختمان در ETABS کنترل شده فرض کرد. ظرفیت ورق در زمان بتن ریزی، دهانه مجاز بدون شمع بندی و بارهای اجرایی باید بر اساس مشخصات ورق و ضوابط طراحی Deck جداگانه بررسی شوند. خود CSI نیز اعلام می کند ETABS طراحی ورق فلزی Deck را کنترل نمی کند.
دیافراگم سقف عرشه فولادی در ETABS
یکی دیگر از مراحل مهم، تعریف و اختصاص Diaphragm به طبقات است. دیافراگم وظیفه انتقال نیروهای جانبی کف به اعضای سیستم مقاوم جانبی را دارد.
ETABS اجازه می دهد Diaphragm به اشیای Slab و Deck اختصاص داده شود و این Assignment در اطلاعات سطح نیز قابل مشاهده است.
انتخاب بین دیافراگم صلب و نیمه صلب باید بر اساس سیستم سازه ای، شکل پلان، بازشوها و فرضیات طراحی انجام شود. نباید بدون بررسی شرایط پروژه برای تمام ساختمان ها یک گزینه ثابت انتخاب کرد.
در سازه هایی با پلان نامنظم، بازشوهای بزرگ یا نیاز به بررسی دقیق توزیع نیروهای درون صفحه، مدل سازی رفتار نیمه صلب می تواند اهمیت بیشتری داشته باشد.
نقش تیرهای فرعی در طراحی عرشه فولادی
عرشه معمولا بین تیرهای فرعی یا تیرهای اصلی دهانه می زند. فاصله این تیرها باید با ظرفیت ورق، ضخامت Deck و شرایط اجرای پروژه هماهنگ باشد.
در ETABS نیز Template مربوط به Steel Deck اجازه تعریف تیرهای Secondary یا Infill را می دهد و حتی می توان جهت و حداکثر فاصله آنها را تعیین کرد.
هرچه فاصله تیرهای فرعی بیشتر شود، دهانه ورق افزایش پیدا می کند و ممکن است نیاز به ورق ضخیم تر یا شمع بندی موقت ایجاد شود. از طرف دیگر، کاهش بیش از حد فاصله تیرها نیز مقدار فولاد مصرفی اسکلت را افزایش می دهد.
بنابراین طراحی اقتصادی نیازمند بررسی همزمان تیر، ورق، بتن و هزینه اجرا است. بررسی قیمت عرشه فولادی نیز زمانی معنی دار است که ضخامت ورق، پروفیل، دهانه و مقدار مصرف واقعی پروژه مشخص شده باشند.
کنترل های اصلی پس از تحلیل مدل
پس از تکمیل مدل و اجرای تحلیل، تنها سبز شدن اعضا به معنی پایان کار نیست. مهندس باید چند بخش اصلی را کنترل کند.
| بخش مورد کنترل | نکته مهم |
|---|---|
| جهت Deck | تطابق با جهت واقعی اجرای ورق |
| وزن سقف | جلوگیری از اعمال دوباره وزن بتن یا ورق |
| تیرهای فرعی | کنترل مقاومت و تغییر شکل |
| تیرهای مرکب | بررسی عملکرد کامپوزیت و گل میخ |
| دیافراگم | تطابق فرض مدل با سیستم واقعی |
| بازشوها | مدل سازی صحیح بازشوهای معماری و تاسیساتی |
| Deck در مرحله اجرا | کنترل جداگانه ظرفیت ورق |
| تغییر شکل کف | بررسی خیز و شرایط بهره برداری |
ارتباط طراحی ETABS با اجرای سقف عرشه فولادی
مدل سازه باید با شرایط اجرا هماهنگ باشد. فاصله تیرهای فرعی، جهت ورق، ضخامت بتن، نوع گل میخ و مشخصات Deck در نقشه های سازه باید با آنچه در پروژه اجرا می شود مطابقت داشته باشند.
اگر در مرحله خرید یا اجرا ضخامت ورق یا پروفیل Deck تغییر کند، لازم است تاثیر آن بر طراحی بررسی شود. تغییر مشخصات بدون هماهنگی مهندس محاسب می تواند فرضیات مدل را با وضعیت واقعی سازه متفاوت کند.
همچنین انتخاب یک پیمانکار عرشه فولادی که نقشه ها و الزامات فنی پروژه را رعایت کند، در اجرای صحیح جهت ورق ها، گل میخ ها، فلاشینگ ها و بتن ریزی اهمیت دارد.
مشاوره رایگان و دقیق برای هر سوال شما در زمینه عرشه فولادی و سقف عرشه فولادی
بیش از ۸۰٪ مشتریان ما با یک تماس، بهترین مشاوره را دریافت کردند
- مشاوره دقیق از هر جنبه عرشه فولادی
- ارسال تیم مجرب به هر گوشه از تهران
- ارسال تمام نمونه کار ها در سریعترین زمان
جمع بندی نهایی
طراحی سقف عرشه فولادی در ایتبس شامل تعریف دقیق Deck Section، مشخصات بتن و ورق، تعیین جهت عرشه، مدل سازی تیرهای فرعی، بارگذاری، اختصاص دیافراگم و کنترل تیرهای اصلی و مرکب است.
اطلاعات مورد استفاده در مدل باید از مشخصات واقعی پروژه گرفته شوند و نباید ابعاد ورق، ضخامت بتن یا مشخصات گل میخ به صورت فرضی انتخاب شوند.
نکته مهم این است که ETABS طراحی کامل خود ورق عرشه را انجام نمی دهد. بنابراین ظرفیت ورق در زمان بتن ریزی، دهانه مجاز، خیز و نیاز به شمع بندی باید جداگانه کنترل شوند. هماهنگی میان محاسبات، نقشه ها و اجرای سقف عرشه فولادی در نهایت تعیین می کند سیستم طراحی شده در پروژه نیز همان عملکرد مورد انتظار را داشته باشد.
سوالات متداول درباره طراحی سقف عرشه فولادی در ایتبس
۱- در ETABS برای سقف عرشه فولادی از چه Section استفاده می شود؟
برای مدل سازی عرشه می توان از بخش Deck Sections استفاده کرد. در سقف دارای ورق و بتن روی آن، Filled Deck یکی از گزینه های قابل استفاده است و مشخصات هندسی ورق و بتن در آن تعریف می شوند.
۲- آیا ETABS ضخامت ورق عرشه را کنترل می کند؟
ETABS از مشخصات Deck در مدل استفاده می کند، اما طبق مستندات CSI طراحی خود ورق Metal Deck را کنترل نمی کند. ظرفیت ورق، دهانه مجاز و عملکرد آن در مرحله اجرا باید جداگانه بررسی شوند.
۳- جهت عرشه فولادی در مدل اهمیت دارد؟
بله. ورق عرشه در جهت مشخصی دهانه می زند و Local Axis سطح باید با جهت واقعی اجرای ورق هماهنگ باشد. اشتباه در جهت عرشه می تواند باعث مغایرت مدل محاسباتی با شرایط واقعی پروژه شود.
