طراحی دال‌های وافل (Waffle Slabs) در طبقات زیرزمین
...
🔺طراحی سازه‌های بتنی که چندین طبقه زیرزمین با دیوار حائل بتنی دارند با چالش‌هایی همراه هستند. یکی از مهم‌ترین آنها می‌توان به طراحی سقف این طبقات اشاره کرد.
🔺درسقف طبقات زیرزمین به جهت اینکه نیروهای فشاری قابل ملاحظه‌ای از طرف خاک به دیوار حائل و از آن به سقف وارد می‌شود، طراحی آنها با چالش‌هایی همراه است. روند صحیح طراحی این سقف‌ها منظور کردن اندرکنش نیروی محوری و لنگر خمشی است که متأسفانه نرم‌افزارهای رایج شرکت CSI هم‌چین قابلیتی برای طراحی دال‌ها ندارند.
🔺دراین پست به‌طور خاص به طراحی دال‌های وافل پرداخته می‌شود. چنانچه یک بخشی از این سقف‌ها مطابق شکل ضمیمه با حداقل آرماتور گذاری در نظر گرفته شود، منحنی اندرکنش نیروی محوری لنگر خمشی (P-M) به شرح شکل ضمیمه خواهد بود. مطابق این منحنی، همان‌طور که واضح است، با افزایش نیروی محوری میزان ظرفیت لنگر خمشی نیز افزایش می‌یابد. این بدان معنی است که برای طراحی این سقف‌ها در طبقات زیرزمین عملاً نیازی به منظور کردن نیروی محوری فشاری و محاسبه اندرکنش نیست و به‌نوعی صرف‌نظر از نیروی محوری (تا حد Pmax) محافظه‌کارانه نیز خواهد بود.
🔺بنابراین در طراحی این دال‌ها نیروی محوری فشاری نه‌تنها موجب کاهش ظرفیت نمی‌شود، بلکه موجب افزایش ظرفیت خمشی مقطع نیز خواهد شد و حتی در کاهش ترک‌خوردگی این سقف‌ها نیز نقش خواهند داشت.
🔹اما دونکته بسیار مهم:
✔️درطراحی این سقف‌ها، حتماً باید مقدار نیروی فشاری در عرض قالب‌های وافل را محاسبه و با مقدار Pmax مقایسه نمود. رابطه Pmax عیناً مطابق رابطه ستون‌های بتنی می‌باشد که در آیین‌نامه ارائه شده است.
✔️درطراحی این سقف‌ها، چنانچه تنش فشاری از 0.2fc عبور کند، نقش خاموت‌ها پررنگ‌تر می‌شود. اگرچه این محدودیت در آیین‌نامه صرفاً برای المان‌های جمع کننده بیان شده است، لیکن مناسب است برای کل سقف نیز کنترل گردد.
