طراحی سازه بتنی
ساختمان‌ها بتنی به دلیل مزایا منحصربه‌فردی که دارند، امروزه موردتوجه بسیاری از کارفرمایان است. ازجمله مهم‌ترین مزیتها می‌توان به هزینه کمتر اجرای اسکلت، عدم نیاز به نیروی انسانی متخصص و راحتی اجرا به نسبت سازه‌های فولادی اشاره کرد. در چند دهه گذشته، آیین‌نامه‌های طراحی سازه‌های بتنی نظیر مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران و آیین‌نامه بتن کشور آمریکا (ACI) با تغییرات زیادی همراه بوده‌اند. تمامی تغییرات به جهت بهبود رفتار سازه‌ها حین ارتعاشات اعمالی نظیر زلزله است.
یک ساختمان بتنی از المان‌های متعددی نظیر سقف (دیافراگم)، تیر، ستون، دیوارهای برشی و حائل تشکیل شده است. طراحی و جزئیات آرماتور گذاری هر یک از این المان‌ها باید کاملاً مطابق ضوابط آیین‌نامه‌ها باشند. بنابراین دانش مهندسی و بروز بودن از مهم‌ترین فاکتورها برای طراحی دقیق، بهینه و منطبق بر ضوابط است.
شرکت مهندسی آبا با در اختیار داشتن افراد متخصص و باتجربه، توانایی طراحی سازه‌های بتنی با هر نوع سیستم سازه‌ای را دارا است. این شرکت با داشتن دانش مهندسی با سطح کیفی بالا توانسته است در بیش از 20 شهر ایران و چند شهر عراق ساختمان‌های کوتاه مرتبه و بلندمرتبه را طراحی و رضایت کارفرمایان را جلب نماید. مسلماً بدون داشتن دانش مهندسی و تسلط بر روی روابط و ضوابط همچنین دستاوردی میسر نبوده است.
شرکت مهندسی آبا با تکیه‌بر دانش فنی و مهندسی درزمینهٔ مهندسی سازه و زلزله قادر به طراحی سازه‌های بتنی از کوتاه مرتبه تا بلندمرتبه است و با داشتن افراد متخصص درزمینهٔ مهندسی عمران، امکان طراحی کاملاً فنی، بهینه و دقیق ساختمان‌ها را خواهد داشت. ازجمله خدمات این شرکت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ارائه مشاوره دقیق در مورد ساختمان مدنظر به لحاظ انتخاب نوع سقف، جانمایی ستونها و دیوارهای برشی، افزایش یا کاهش ستونها و ... به جهت دستیابی به یک سازه کاملاً مهندسی و بهینه
- ارائه طرح‌های توجیهی به جهت شناخت کارفرمایان محترم از نوع سازه و هزینه‌های تقریبی آن
- ارائه طرح فاز اول به‌صورت کامل و جامع
- ارائه طرح فاز دوم به همراه دفترچه محاسبات، نقشه‌های اجرایی و فایل‌های محاسباتی
- طراحی دقیق دیافراگم‌ها (سقف‌ها) برای انتقال صحیح نیروی زلزله از سقف به تیر، ستون و دیوارهای برشی
- امکان نظارت عالیه بر روی پروژه‌های طراحی شده به جهت اجرای دقیق سازه منطبق بر نقشه‌های اجرایی
انواع شالوده ها
شالوده ها به طور کلی به دو گروه شالوده های سطحی و عمیق تقسیم می شوند . احتمالا همانطور که از نام گذاری این شالوده ها حدس زده اید، شالوده های سطحی شالوده هایی هستند که در آنها از یک عضو مسطح مثل دال و یا تیر برای انتقال نیروها به زمین استفاده می شود ؛ در حالی که در شالوده های عمیق، نیروهای ناشی از سازه به واسطه به کار بردن المان های ستون مانند با طول زیاد که شمع نام می شوند، به اعماق تحتانی زمین انتقال می یابد. باید به این نکته توجه نمایید که هر چند کاربرد شالوده های سطحی ساده تر، بسیار کم هزینه تر و با سرعت بیشتری نسبت به شالوده های عمیق انجام می شود، اما در شرایط ژئوتکنیکی خاص، با توجه به مشخصات خاک منطقه موردنظر، ممکن است تنها راه حل به منظور طراحی فونداسیون، استفاده از شالوده عمیق باشد.
انواع شالوده های سطحی
همانطور که گفته شد، شالوده های سطحی به اعضایی گفته می شود که به صورت تیر و یا دال بوده که از یک طرف به سازه متصل هستند و از طرف دیگر با قرار گیری بر روی سطح زمین، نیروهای سازه را به بستر انتقال می دهند . این شالوده ها براساس نوع المان مستقر بر آنها و همچنین میزان بارهای وارده می توانند به شکل های مختلفی به کار برده شوند.
شالوده های منفرد
همانگونه که از نام این شالوده مشخص است، این نوع فونداسیون به صورت مجزا و برای تحمل بار یک المان
به صورت متمرکز ( معمولا ستون و یا پدستال ) به کار برده می شود. با توجه به هندسه و مقدار بار عضو تکی مقطع و ضخامت این نوع شالوده توسط طراح محاسبه می شود. در مواردی که فاصله بین ستون های سازه خیلی کم باشد، مثل ستون های واقع در محل درز انبساط سازه ، می توان از یک شالودة منفرد برای هر دو ستون نیز استفاده نمود. طراحی این شالوده ها مشابه دالهای دوطرفه انجام می شود.
.jpg)
دید مهندسیاین نوع فونداسیون در ساختمان ها و یا سازه های صنعتی سبک پرکاربرد می باشد ، در چنین مواردی معمولا مقدار حداکثر بعد این نوع فونداسیون در پلان برابر2/5 متر در نظر گرفته می شود.
شالوده های مرکب
معمولا هنگامی که دو یا چند ستون در فاصله نسبتا کمی از یکدیگر قرار گرفته اند و یا بار آنها نسبتا قابل توجه است، می توان شالوده مرکب را جایگزین شالوده های منفرد مجاور هم نمود. با توجه به موقعیت هندسی سازه و ابعاد و فواصل ستونها، می توان شالوده مرکب را با شکل های مختلفی از جمله مستطیلی، چند ضلعی، دایروی و یا حتی پلکانی نیز به کار برد. شکل زیر یک شالوده مرکب به صورت ذوزنقه ای شکل را نمایش میدهد. با توجه به نسبت ابعاد این نوع شالوده، عملکرد آن می تواند به صورت دال های یک طرفه و در موارد خاص با افزایش تعداد ستون ها به صورت دو طرفه در نظرگرفته شود.
.jpg)
شالوده های نواری
هنگامی که چند ستون در فواصل نسبتا کمی از یکدیگر قرار گرفته باشند و بخواهیم بار ناشی از آنها را به بستر انتقال دهیم، معمولا از یک فونداسیون با طول نسبتا زیاد و عرض کم که بار تمام ستون ها را تحمل می نماید، استفاده می کنیم. شالوده های نواری می توانند به صورت پلکانی و یا شیبدار نیز مورد طراحی و استفاده قرار گیرند.
.jpg)
ديد مهندسیاین نوع فونداسیون ها را می توان یکی از انواع خاص فونداسیون مخصوص دیوار به ویژه دیوارهای حائل به شمار آورد ، که در این صورت فونداسیون از نوع نواری دیواری نامیده می شود. هر چند باید به این نکته توجه شود که در ساختمان های متداول نیز با به کار بردن نوارهای متقاطع می توان طراحی فونداسیون را انجام داد و در عین حال از مزایای طرح بهینه و اقتصادی تری برای پروژه نیز بهره مند گردید
شالوده گسترده
ایده اصلی این نوع فونداسیون مشابه شالوده های منفرد می باشد، با این تفاوت که شالوده گسترده ، بار مجموعه ای از ستون ها یا دیوارها را به زمین منتقل می نماید. معمولا در شالوده های گسترده ، جابه جایی ستون ها نسبت به یکدیگر به واسطة صلبيت فونداسیون کمتر می باشد . شالوده های گسترده می توانند به صورت دال، مجموعه تیر - دال و یا صندوقه ای به کار برده شوند.
.jpg)
دید مهندسیبه نظر شما با توجه به شکل فوق در صورتی که مقدار بارهای وارده زیاد نباشد، آیا می توان بخش های میانی ستون ها را از فونداسیون گسترده حذف نمود؟ احتمالا پاسخ درست راحدس زده اید! بله، در صورت پاسخگو بودن فونداسیون به لحاظ کنترل تنش خاک، مقاومت خمشی، برشی و کنترل جابه جایی ها، می توان با حذف نواحی داخلی چشمه ها، فونداسیون گسترده را به فونداسیون نواری دوطرفه تبدیل نمود. به این گونه فونداسیون ها در اصطلاح وافل مت (Waffle Mat) نیز گفته می شود.
.jpg)
تیر روی زمین
در این حالت دیوار بر روی تیری قرار می گیرد که از طریق این تیر بار دیوار به شالوده های منفرد یا سر شمع های مجاور منتقل می شود. در این حالت چنانچه دیوار از نوع بتن آرمه بوده و با تیر به صورت یکپارچه اجرا شده باشد ، کل دیوار را می توان معادل یک تیر عمیق واقع بر زمین در نظر گرفت. در این حالت طراحی بر اساس روابط تیر عمیق انجام شده و اثر خاک در نظر گرفته نمی شود.
تیر باسکولی
همان طور که خواندیم ، هنگامی که دوشالودۀ منفرد در مجاورت یکدیگر قرار گرفته اند ، می توان شالوده مرکب را جایگزین دو شالوده منفرد نمود . اما روش دیگری که در خصوص اتصال دو شالوده منفرد، به خصوص در حالتی که در یکی از آنها مقدار برون محوری نسبت به مرکز شالوده زیاد باشد ، استفاده از تیر باسکولی است. در این حالت از یک تیر با سختی زیاد جهت اتصال دو شالوده منفرد استفاده می شود. طراحی تیر باسکولی مطابق روابط تیرها و بدون در نظر گرفتن خاک انجام می شود .
کلاف رابط
کلاف های رابط که در اصطلاح به آنها شناژ گفته می شود ، مقطعی مشابه تیر داشته و شالوده های منفرد را به هم متصل می کند . ترجیح بر این است که اتصال شالوده ها از طریق کلاف رابط در دو جهت انجام شود ، اما در
از موارد که فاصله شالوده ها در یک راستا خیلی زیاد است ، مثل سازه های صنعتی ، این اتصال فقط در یک راستا انجام می شود. هدف از کاربرد کلاف رابط در شالوده ها جلوگیری از حرکت نسبی شالوده ها نسبت به یکدیگر می باشد.
شالوده های عمیق
شمع ها را می توان به عنوان متداول ترین نوع شالوده های عمیق در نظر گرفت. این شالوده ها در دو گروه «شمع منفرد» و « گروه شمع» طبقه بندی می شوند که در هر دو نوع، شالوده شامل یک سر شمع که معمولا مشابه یک فونداسیون منفرد و یا گسترده است و همچنین تعدادی شمع که می توانند به صورت فولادی با بتن آرمه باشند، تشکیل شده اند. در شمع های منفرد بار یک ستون توسط شمع تحمل شده، در حالی که در گروه شمع ها بار یک یا چند ستون از طریق چند شمع که دارای سر شمع مشترکی هستند، منتقل می شود.
.jpg)
دید مهندسیمتداول ترین مواردی که باعث استفاده از شمع در طراحی فونداسیون می شود، عبارتند از :· وجود خاک نامناسب با ظرفیت باربری نسبتا پایین،· وجود بارهای محوری و لنگرهای خمشی بسیار زیاد و همچنین تراکم سایر فونداسیون ها در محل سازه مورد نظر که باعث ایجاد محدودیت در ابعاد طراحی فونداسیون می گردد.· در سازه های با بارهای خاص برای دستیابی به تغییر مکان های حداقل