آموزش گام‌به‌گام تعریف سقف تیرچه بلوک در ETABS + راهنمای تصویری کامل

معرفی سقف تیرچه بلوک به لحاظ فنی و نحوه تعریف گام به گام سقف تیرچه بلوک در ETABS موضوعاتی است که در این مقاله به صورت مفصل به آن پرداخته شده است.

معرفی کلیات سقف تیرچه بلوک

سقف تیرچه بلوک نوعی دال یکطرفه می باشد که برای انتقال بارهای ثقلی در جهت تیرچه ریزی استفاده می شود. نوع این سقف بصورت Deck و شرایط مرزی در لبه های این سقف در ایتبس بصورت انتهای مفصلی (Membrane) درنظر گرفته می شود. به همین دلیل در اثر اعمال بار ثقلی لنگر پیچشی در تیرهای تکیه گاهی این سقف در ایتبس ایجاد نمی شود اگر چه در واقعیت به دلیل سختی پیچشی تکیه گاه مقداری لنگر منفی در تیرچه ایجاد می گردد.

همچنین به دلیل همین عملکرد مفصلی در لبه ها، استفاده از این سقف بصورت طره موجب ناپایداری در مدل سازه ای می گردد. تعریف این سقف در نرم افزار جهت مشخص نمودن و توزیع بارهای ثقلی در تیرهای لبه می باشد. طراحی سقف تیرچه بلوک توسط ایتبس انجام نمی شود و می بایست توسط طراح انجام پذیرد. در نرم افزار صرفا بخش سازه ای سقف شامل تیرچه ها و دال بتنی روی ان تعریف می شود.

این سقف در سازه های بتنی شامل تیرچه های بتنی و قالب ها  می باشد که در بین تیرچه ها قرار می گیرند. فاصله مرکز به مرکز تیرچه ها بستگی به ابعاد قالب مورد استفاده دارد. در صورت استفاده از قالب سفال این فاصله حدود 50 سانتی متر و در صورت استفاده از قالب های پلی استایرن (یونولیت) این فاصله حدود 60 سانتی متر می باشد.

ضخامت بتن پاشنه در تیرچه ها معمولا بین 3 تا 5 سانتی متر می باشد. ارتفاع مقطع تیرچه ها عموما حدود 25 سانتی متر می باشد که یک لایه بتنی 5 سانتیمتری نیز بر روی آن اجرا شده و سپس کفسازی اجرا می گردد. با درنظرگیری ضخامت کف سازی در حدود 10 سانتی متر، ضخامت کلی سقف در حدود 40 سانتیمتر می باشد. در ابعاد رایج ارتفاع سازه ای این سقف ( حدود 30 سانتی متر) برای دهانه های بزرگ مشکل خیز و ارتعاش وجود خواهد داشت که یکی از این راهکارها می تواند استفاده از تیرچه دوبل باشد. بار مرده این سقف بسته به دیتیل اجرایی می تواند در حدود 500 تا 600 کیلوگرم بر مترمربع با درنظر گیری اثر تیغه بندی باشد.

تعریف گام به گام سقف تیرچه بلوک در ETABS

گام اول: ورود به بخش تعریف مقطع:

از نوار اصلی در سمت بالای صفحه، به منوی Define بروید.

سپس گزینه Section Properties را انتخاب کنید.

سپس بر روی Deck Sections کلیک نمایید.

گام دوم: افزودن مقطع جدید:

در پنجره Deck Properties، روی دکمه Add New Property کلیک کنید.

گام سوم: تعریف مشخصات هندسی و مصالح مقطع سقف تیرچه بلوک

مشخصات کلی و مصالح:

پنجره Deck Property Data را مطابق شکل زیر تکمیل نمایید.

بخش General Data:

Property Name نام دلخواهی برای سقف وارد نمایید.

Type گزینه Filled را انتخاب نمایید.

Slab Material مصالح بتن مربوط به تیرچه و دال سازه‌ای را که قبلا تعریف شده‌است وارد نمایید.

قسمت Deck Material مربوط به تعریف مصالح فولادی برای قالب زیر بتن می باشد که در ایران به دلیل استفاده از بلوک های سفالی و یا پلی استایرن و استفاده از پایه های موقت در زیر تیرچه ها کاربردی ندارد. (کاربرد ان برای سقف‌های عرشه فولادی می‌باشد) باتوجه به اینکه این سقف صرفا برای تعریف و توزیع بارهای ثقلی در نرم افزار درنظر گرفته‌می‌شود و مشارکت خاصی در تامین سختی جانبی سازه ندارد می توان ار همان تعریف مصالح فولادی متداول در این بخش استفاده نمود.

قسمت Modeling Type بر اساس پیش فرض برنامه Membrane می باشد که قابل تغییر نیست. این پیش فرض موجب درنظر گیری شرایط مرزی مفصلی در لبه های سقف تیرچه بلوک در نرم افزار می گردد.

مشخصات هندسی:

بخش Property Data:

Slab Depth ضخامت دال بتنی سازه ای بر روی تیرچه ها را وارد نمایید.

Rib Depth ارتفاع تیرچه ها را وارد نمایید.

Rib Width top عرض تیرچه در بالای آن را وارد نمایید. (عموماً همان ضخامت جان محاسباتی تیرچه حدود 100 میلی متر وارد می گردد)

در قسمت Rib Width Bottom عرض تیرچه در پایین آن را وارد نمایید. (لازم به توضیح است که این مقدار نیز برابر با ضخامت جان محاسباتی تیرچه حدود 100 میلی متر وارد می‌گردد اگرچه به لحاظ آیین نامه‌ای عرض تیرچه در پایین آن جهت تامین ضخامت حداقل 100 میلی‌متر برای جان تیرچه و تامین طول نشیمن کافی برای بلوک‌ها می‌بایست حداقل 140 میلی متر برای بلوک‌های سفالی و حداقل 160 میلی‌متر برای بلوک‌های پلی‌استایرن باشد ولی چون به لحاظ اجرایی این ضابطه رعایت نمی‌گردد عرض تیرچه‌ها در پایین همان مقدار 100 میلی‌متر درنظر گرفته‌می‌شود.)

Rib Spacing فاصله مرکز به مرکز تیرچه ها باید وارد شود.

Deck Shear Thickness ضخامت کمی حدود 1 میلی متر وارد نمایید.

Deck Unit Weight وزن واحد حجم قالب فلزی باید وارد شود که با توجه به عدم وجود قالب فلزی عدد 0 وارد می شود.

بقیه موارد مربوط به مشخصات گلمیخ است که برای سقف تیرچه بلوک کاربردی ندارد.

گام چهارم: تایید نهایی

پنجره‌های باز شده‌را با کلیک بر روی OK تایید کنید تا بسته‌شوند.

نکات تکمیلی در طراحی سقف تیرچه بلوک

ضوابط هندسی و طراحی:

برای طراحی سقف تیرچه بلوک بطور کلی می توان از ضوابط نشریه 543 و استاندارد 2909-1 در کنار مبحث نهم استفاده نمود.

در سقف های تیرچه بلوک در محل پارکینگ ها امکان عدم تامین مقاومت کافی دال 50 میلی متری در برابر برش پانچ ناشی از بار متمرکز وجود دارد که بر همین اساس توصیه نشریه 543 درنظرگیری حداقل ضخامت 80 میلی متر برای دال بتنی روی تیرچه ها در محل پارکینگ ها می باشد.

در محل پارکینگ ها در صورت درنظرگیری بار متمرکز در طراحی تیرچه آرماتورهای طراحی تغییر قابل توجهی پیدا نموده و حتی ممکن است در دهانه های نه چندان بلند، نیاز به استفاده از تیرچه دوبل باشد.

حداقل بار مرده کفسازی نباید کمتر از 200 کیلوگرم بر مترمربع لحاظ شود.

برای بار طراحی تیرچه بر اساس استاندارد 2800 در صورت نیاز اثرات مولفه قایم زلزله نیز باید لحاظ گردد.

به لحاظ محدودیتهای هندسی، ضخامت دال روی تیرچه ها باید بزرگتر از (حداکثر 50 میلی متر یا 1/12 فاصله خالص بین جان تیرچه ها) باشد. فاصله خالص بین جان تیرچه ها از یکدیگر حداکثر 750 میلی متر می باشد. ارتفاع کل سقف (تیرچه + دال) نباید از 3.5 برابر عرض حداقل (ضخامت جان) تیرچه بیشتر باشد.

برای تعیین ویژگی های میلگردهای تحتانی تیرچه می توان به بند 5-1-1-2 استاندارد 2909-1 مراجعه نمود.

برای تعیین ویژگی های میلگرد فوقانی تیرچه می توان به بند 5-1-1-3 استاندارد 2909-1 مراجعه نمود.

بر اساس نشریه 543 با وجود طرح تیرچه ها با تکیه گاه ساده لازم است تا آرماتور منفی معادل 15 درصد آرماتورهای کششی وسط دهانه در روی تکیه گاه اضافه شود. این آرماتورها حداقل تا فاصله 1/5 دهانه آزاد از تکیه گاه به طرف داخل دهانه ادامه می یابند. ( این آرماتورها اضافه بر آرماتور فوقانی تیرچه می باشد)

ضوابط آرماتورهای افت و حرارت:

استفاده از آرماتور ساده بدون آج به عنوان ارماتور افت و حرارات در سقف تیرچه بلوک مجار نیست و با توجه به اینکه کوچکترین قطر آرماتور آجدار آرماتور T8 می باشد لذا حداقل قزر آرماتور افت و حرارات در سقف برابر با 8 میلی متر می باشد.

حداکثر فاصله آرماتورهای افت و حرارت 5 برابر ضخامت دال روی تیرچه می باشد.

درصد آرماتور افت و حرارت در سقف مقدار 0.0018 لحاظ می گردد.

اگر میلگرد فوقانی تیرچه در داخل دال بتنی قرار گیرد نقش آرماتور افت و حرارت هم خواهد داشت.

ضوابط طراحی برش (زیگزاگ ها)

کنترل برش تیرچه ها همانند تیرهای عادی است با این تفاوت که به دلیل بازپخش نیروها در بین تیرچه های مجاور مقاومت برشی بتن تیرچه می تواند در ضریب 1.1 ضرب گردد. آرماتورهای مورب تیرچه به عنوان آرماتور برشی بر اساس روابط مبحث نهم طراحی می گردند.

نکات تکمیلی در خصوص آرماتورهای برشی تیرچه در نشریه 543 و استاندارد 2909-1 آورده‌شده‌است.

در اجرای سقف تیرچه بلوک در بسیاری از موارد برای ایجاد سهولت در قرارگیری تیرچه در داخل تیر قسمتی از آرماتورهای برشی تیرچه برش داده‌می‌شود که منجر به ضعف مقاومت برشی تیرچه می‌گردد. در این حالت استفاده از میلگردی به نام اودکا (اوتگا) می تواند در تامین مقاومت برشی موثر باشد.

ضوابط کنترل خیز

در جهت جلوگیری از خیز تیرچه در محل اتصال به تیر اصلی توصیه می شود از پایه های موقت دقیقا در بر اتصال تیرچه به تیر اصلی نیز استفاده گردد.

برای کنترل خیز تیرچه ها می توان از ضابطه بند 9-11-2-6 مبحث نهم استفاده نمود و یا در صورت عدم استفاده از این بند، اقدام به مدلسازی تیرچه و کنترل خیز آن تحت بارهای زنده و خیز کل (خیز دراز مدت بارهای دایمی+ خیر آنی بارهای زنده) نمود که این کار باید در نرم افزار SAFE انجام شود.

جمع بندی

تعریف سقف تیرچه‌بلوک در ETABS، اگرچه در ظاهر یک مرحله تحلیلی است، اما در فرآیند مدلسازی اطلاعات ساخت (BIM) نقش بسیار مهم‌تری ایفا می‌کند. زمانی‌که مشخصات این سیستم سقفی شامل ضخامت دال، فاصله تیرچه‌ها، عرض مؤثر و مشخصات بارگذاری به‌درستی در ETABS وارد می‌شود، لازم است همین اطلاعات دقیق در مدل Revit یا سایر نرم‌افزارهای BIM نیز بازتاب یابد. هماهنگی بین مدل تحلیلی و مدل اطلاعاتی موجب افزایش دقت در طراحی، جلوگیری از تداخلات، بهبود برآورد مصالح و ارتقای کیفیت نقشه‌های اجرایی می‌شود. در نتیجه، تعریف دقیق سقف تیرچه‌بلوک در ETABS، بخشی جدایی‌ناپذیر از تولید یک مدل BIM یکپارچه، واقع‌گرا و قابل اعتماد در کل چرخه عمر پروژه است.