گزارش پروژه اجرای سوله شماره ۵ شرکت شفیق
قسمت دوم
کارفرما : گروه صنعتی و بازرگانی شفیق
پیمانکار : شرکت فراسازان آبان بنیان
نویسنده : سید محمد سعید حامی
مرداد ماه 1401
یکی از مهمترین و تاثیرگذارترین مراحل اجرای سوله که نقش به سزایی در قیمت تمام شده و کیفیت نهایی پروژه دارد، قسمت طراحی سوله است.
علت این موضوع آن است که در مرحله طراحی درصورتی که مهندس طراح تسلط کامل بر روی آیین‌نامه‌ها داشته باشد و جزئیات کامل را با توجه به کاربری سوله و شرایط محیطی منطقه محل احداث سوله در نظر بگیرد، هم سازه از استحکام بالایی برخوردار خواهد بود و همین این که وزن سازه از حد بهینه بالاتر نخواهد رفت.
در بسیاری از موارد با تغییر شکل تیر ها و ستون ها و مدل سازی مقاطع با اندازه های مختلف امکان دستیابی به حالت بهینه و سبک سازی سازه خواهد بود. به عنوان مثال با تغییر ابعاد جان ستون ها در مقاطع ارتفاعی مختلف، برای جان ستون ورق های سبکتری مورد نیاز خواهد بود.
البته این موضوع نیاز به صرف زمان و داشتن تجربه بالای طراحی از طرف طراح سازه می باشد تا یک به یک تمامی قالب ها را مدل سازی و بهینه سازی کرده و بهترین حالت ها را در طراحی خود مد نظر قرار دهد. مدل سازی سازه سوله با در نظر گرفتن پارامترهای مختلفی شروع می شود که در ادامه به اختصار شرح داده می شود.
مشخصات خاک محل
این مرحله در تمامی پروژه‌های عمرانی مشترک است. زیرا وظیفه هر سازه ای تحمل و انتقال بارهای وارده به فونداسیون بوده و هر فونداسیون همین بارها را از سازه دریافت و به بستر زیر فونداسیون انتقال خواهد داد.
بنابر این یکی از مهمترین پارامتر هایی که قبل از طراحی لازم است مشخص شود، مشخصات خاک زیر پی مانند qa یا همان تنش مجاز خاک است. این پارامتر بیانگر مقدار تنشی است که خاک می تواند تحمل کرده و آن را انتقال دهد .(Q allowable) از دیگر پارامترهای مهم خاک ks یا همان ضریب بستر الاستیک خاک است.
این پارامتر نشان دهنده سختی فنر های مدل شده به عنوان خاک می باشد. لازم به ذکر است در مکانیک خاک و طراحی پی برای اینکه بتوانیم مشخصات خاک زیر فونداسیون را مدل کنیم به جای تعریف خاک از یکسری فنر های با سختی مشخص که نزدیک به مشخصات خاک است استفاده کرده و در نرم افزار SAP آن فنر ها را زیر فونداسیون مدلسازی می کنیم. لازم به ذکر است که یک رابطه تقریبی بین تنش مجاز خاک و ضریب بستر برقرار است که به شرح زیر می باشد :
Ks=1.2* qa
مقادیرks و qa از آزمایشات مکانیک خاک که قبل از پروژه باید انجام شود بدست می آید.
امروزه روش مرسوم برای به دست آوردن پارامترهای مکانیک خاک استفاده از تجربیات گذشته طراحی با توجه به مناطق مختلف می باشد که از نظر علم مهندسی عمران غیر دقیق و غیر قابل قبول است و لازم است برای هر پروژه به صورت جداگانه آزمایش های ژئو تکنیک انجام شده و پارامتر های طراحی از گزارش آزمایش استخراج شود.
۲- مدلسازی سازه
به منظور مدلسازی اسکلت سوله نیاز به مشخص شدن اطلاعات زیر است:
- طول و عرض سالن مورد درخواست کارفرما با توجه به شرایط زمین موجود و محدودیت های آتش نشانی و پروانه اخذ شده.
- ارتفاع مورد نیاز
- عرض دهانه مورد نظر و امکان استفاده از ستون وسط برای دهانه های بلند.
- ظرفیت جرثقیل مورد نیاز.
- طول هر دهانه.
- محل قرارگیری درب ورودی و باز شو ها به منظور جانمایی درست بادبند ها.
- محل پروژه، جهت بدست آوردن ضرایب و مقادیر مربوط به بار باد، بار زلزله، بار برف و بار باران.
پس از مشخص شدن مقادیر فوق توسط کارفرما مدل سازی در نرم‌افزار TEKLA STRUCTURE آغاز می گردد. با توجه به اینکه نحوه مدلسازی در این نرم‌افزار در مقاله ای جداگانه توضیح داده خواهد شد، در اینجا به اختصار شرح خواهیم داد :
جهت مدل سازی کار، ابتدا محورهای مورد نظر و محل دقیق قرار گیری ستون ها را که محل برخورد محور های افقی و عمودی است مشخص میکنیم. پس از این کار ارتفاع ستون ها و سپس ارتفاع تاج سوله را به نرم‌افزار داده و مشخص می کنیم شکل ظاهری باید کدام یک از حالت های زیر باشد.
شکل شماره 1 – انواع سوله از نظر شکل ظاهری
هر کدام از حالت های فوق بنا به کاربری و دیگر پارامتر ها مشخص خواهند شد که در مقاله جداگانه انواع آنها را بررسی خواهیم کرد. در پروژه سوله شماره ۵ شرکت شفیق از مدل شماره ۱ و به صورت ۴ دهانه ۲۰ متری استفاده شده است همچنین طول سوله ها بنا به درخواست کارفرما و عرض زمین موجود برابر با 40 متر در نظر گرفته شده است.
پس از مشخص شدن ابعاد و اندازه های سوله و ورود این اطلاعات به نرم‌افزار، نوبت به ورود اطلاعات بارگذاری می شود. با توجه به منطقه و با استفاده از جداول مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ایران در مورد بارگذاری، بار های باد، زلزله، باران و برف را با توجه به کاربری سوله استخراج نموده و در نرم افزار وارد می کنیم.
حالا نوبت به مشخص کردن نوع اتصالات و محدودیت های ابعادی و تعداد و رده مقاومتی پیچ های مورد نیاز و موارد مشابه می رسد. این موارد بنا به تجربه و با سعی و خطا جهت رسیدن به حالت بهینه مشخص می شوند. تعداد و قطر بولت های فونداسیون در اینجا مشخص می شوند.
پس از ورود این اطلاعات و دیگر جزئیات در نرم افزار، مدلRun شده و خروجی ها استخراج خواهد شد.
۳_مدلسازی فونداسیون
پس از انجام مدل سازی سازه به صورتی که به اختصار شرح داده شد، نوبت به مدل سازی فونداسیون می رسد. نرم افزار تخصصی جهت مدل سازی فونداسیون در هر سازه ای، نرم‌افزارSAP می باشد. بدین‌منظور جهت ورود اطلاعات لازم است از مدل سازی انجام شده در نرم افزار TEKLA STRUCTURE و بار های نهایی، خروجی گرفته شده و همان فایل به صورت فایل ورودی در نرم افزارSAP خوانده شود. نرم افزار SAP با داشتن بار های وارده به فونداسیون و مشخصات خاک زیر پی که در ابتدای مقاله توضیح داده شد، ابعاد فونداسیون مورد نیاز و میزان میلگرد مصرفی را برای ما مشخص کرده و بر اساس آن نقشه های اجرایی ترسیم خواهد شد. از دیگر اطلاعات ورودی به نرم افزار می توان به بتن و تنش تسلیم میلگرد های مصرفی اشاره کرد.
انواع پی های مورد استفاده در فونداسیون سوله را می توان به 3 حالت کلی پی منفرد، پی نواری و پی گسترده تقسیم بندی کرد که در ادامه به اختصار توضیح داده خواهد شد :
۱ – پی منفرد
پی های منفرد از نظر شکل ظاهری معمولاً به شکل مربع یا مستطیل بوده و برخی موارد بدون شناژ رابط و در بیشتر موارد با شناژ رابط طراحی می شوند. شرایط لازم برای استفاده از پی های منفرد وجود هر دو شرط زیر است : یک این که سازه سبک بوده و بارهای وارد کم باشد، دوم باید از جنس مناسب خاک زیر پی اطمینان حاصل شود. در صورتی که هر کدام از شرایط بالا نقض شوند، استفاده از پی های منفرد توصیه نمی شود. زیرا در صورت وجود نشست در دراز مدت سازه دچاره نشست های نامتقارن و ایجاد ترک در بنا می شود.
-
پی نواری
پی های نواری از نظر شکل ظاهری به صورت یک نوار با عرض یک الی سه متر بوده و معمولاً به جای خاموت از آرماتورهای عرضی U شکل در پایین و بالای فونداسیون استفاده می شود. مزیت این پی ها کنترل نشست های نامتقارن و توزیع بارهای وارد شده از طرف سازه به خاک و کمتر کردن میزان نشست های نامتقارن می باشد. از معایب این پی ها وزن آرماتور مصرفی بیشتر نسبت به پی های منفرد بوده که در حدود ۵۰ درصد میزان مصرف میلگرد در این پی افزایش می یابد.
-
پی های گسترده یا حصیری یا Matt
این پی ها از نظر شکل ظاهری کل سطح اشغال بنا را در بر می گیرد. به صورتی که کل بارهای وارد شده از طرف سازه به کل سطح زیرین ساختمان انتقال می یابد. این پی ها معمولاً در ساختمان های بلند مرتبه یا ساختمان هایی که وضعیت خاک زیر پی آن ها نا مناسب تشخیص داده شود استفاده می شود.
با بررسی های انجام شده توسط طراح محترم سازه برای فونداسیون سوله شماره 5 شرکت شفیق از پی های منفرد با شناژ رابط در طراحی استفاده شده است.
بدون دیدگاه