محاسبات پروژه های ساختمان های بتنی با استفاده ازSAFE و ETABS

تالیف:حسن باجی

www.elme-omran.comInfo@elme-omran.com

عضو:

ایـن اثـر مشـمول قانـون حمایـت مولفان و مصنفـان و هنرمندان مصوب 1348 اسـت، هركس تمام یا قسـمتی از این اثر را بدون اجازه ناشـر و مؤلف، نشـر یـا پخـش یا عرضه كنـد مورد پیگـرد قانونی قـرار خواهد گرفت.

ب اج ی ، ح س ن ، ۱۳۵۶ - سرشناسه محاسبات پروژه های ساختمان های بتنی با استفاده از ETABS و SAFE / تالیف حسن باجی. عنوان و پدیدآورنده

تهران : علم عمران ، ۱۳۹۷. مشخصات نشر ۶۰۷ص. : مصور، جدول، نمودار. مشخصات ظاهری

۰-4۹-۵۱۷۶-۶۰۰-۹۷8 : ۵۵۰۰۰۰ ریال شابک

اتبز )برنامه کامپیوتر)، )ETABS (computer program، نرم افزار سـیف، SAFE، سـاختمان های بتنی -- طرح و موضوعساختمان، Concrete construction -- Design and construction،تحلیل سازه --

داده پـردازی، Structural analysis (Engineering) -- Data processing، مهندسـی سـازه -- برنامه هـای موضوعStructural engineering -- Computer programs ،کامپیوتری

۱۳۹۷ ۳م2ب/TA ۶4۷ رده بندی کنگره۶24/۱۷۱۰28۵ رده بندی دیویی

۵۱4۱۰۰2 شمارة کتابخانة ملی

SAFE و ETABS محاسبات پروژه های ساختمان های بتنی با استفاده ازتالیف: حسن باجی

بهار ۱۳۹۷چاپ اول۶۰8 صفحه خشتیتعداد و قطع صفحاتعلم عمرانحروف چیني و صفحه آرایي۱۰۰۰شمارگان۵۵۰۰۰۰ ریالبهای کتابISBN:978-600-5176-49-0شابک: ۹۷8-۶۰۰-۵۱۷۶-4۹-۰

نشر علم عمران: تهران، یوسف آباد، خیابان جها ن آرا، بین خیابانهای ۱۶ و ۱8، پالك ۳۳، طبقه دوم، واحد ۱۱، تلفن: 88۳۵۳۹۳۰، دورنگار: 88۳۵۳۹۳2

حقوق چاپ و نشر برای نشر علم عمران محفوظ است.

دو

سه

مقدمه ويسندهن

ها ايجاد كرده است. اكنون تحليل و گيري در زمينه تحليل و طراحي سازه هاي اخير رشد چشم افزارهاي مهندسي سازه در دهه پيدايش نرمهر نوع توانند افزارهاي تحليل سازه مي نرم پذير است. افزارهاي پيشرفته به راحتي امكان هاي پيچيده و حجيم از طريق نرم طراحي سازه

است. با وجود پيشرفت قابل توجه اين نرم افزارها و امكانات وسيع آنها، حافظه رايانهمربوط به محدوديت اي را تحليل كنند و تنها سازهعنوان جايگزين يك مهندس سازه استفاده توانند به افزارها تنها ابزاري محاسباتي هستند و نمي نبايد از اين نكته غافل شد كه اين نرم

كند، سرعت و دقت باالي آنها است. اما انبوه افزارهاي تحليل و طراحي سازه را جذاب مي . مهمترين قابليتي كه استفاده از نرمگردند خروجي ايجاد شده توسط اين نرم افزارها بايد توسط يك مهندس آگاه و با تجربه تحليل و تفسير شود.

راح افزارهاي متعددي توسط مهندسين ط نرم ،افزارهاي مهندسي سازه در كشور رايج شده است دهه گذشته كه استفاده از نرمدر دو افزار اند. دو نرم اي بين مهندسين محاسب سازه يافته محبوبيت ويژه CSIافزارهاي شركت اما در بين آنها نرم اند، مورد استفاده قرار گرفته

هاي ساختماني ارائه شده و به عنوان يك بسته براي تحليل و طراحي سازههستند كه صرفا SAFEو ETABSمشهور اين شركت است كه براي SAP2000افزار ، نرمCSIديگر شركت افزار شوند. نرم افزاري قدرتمند در تحليل و طراحي اسكلت، دال و پي شناخته مي نرم

در تحليل و طراحي ساختمانها بر SAFEو ETABSافزارهاي هاي ويژه نرم هاي عمومي كاربرد دارد. قابليت تحليل و طراحي سازه ها ارجحيت دارد. در تحليل و طراحي اين نوع سازه SAP2000 افزار هاي نرم قابليت

اند. اساس تمام اين در كشور ترجمه يا تاليف شده CSIافزارهاي شركت رمهاي ن تاكنون مراجع متعددي براي استفاده بهينه از قابليتجنبه عمومي داشته و CSIبوده است. با اين حال مراجع ارائه شده توسط شركت CSIها مراجع اصلي ارائه شده توسط شركت كتاب

چهار

اي در تحليل و جه به احساس نياز به يك مجموعه حرفهافزارها نيستند. با تو اي اين نرم جهت استفاده مؤثر و كارا، مناسب كاربران حرفه، مؤلف اين مجموعه بر آن شد تا با توجه به تجربيات گذشته در تاليف و SAFEو ETABSافزارهاي طراحي ساختمان بر اساس نرم

اي تحليل و طراحي زش حرفهاي جديد با نگرشي نو تاليف كند. هدف اصلي از ارائه اين مجموعه، آمو افزار، مجموعه ترجمه مراجع نرمبا اشاره مستقيم به اصلي مدلسازي ساختمان است. تاكيد اصلي بر شرح مراحل SAFEو ETABSافزارهاي ساختمان با استفاده از نرم

ها و همهندسي، دانشگا هاي افزارها در نظام مؤلف بر اساس تجربيات تدريس اين نرمهاي مختلف طراحي است. نامه استانداردها و آيينبه كمك دو اي و مهندسي حرفهاي كامل در زمينه تحليل و طراحي ساختمان با نگرشي ديگر مراكز آموزشي سعي در تدوين مجموعه

داشته است. SAFEو ETABSافزار نرمهاي ساختماني با استفاده از محاسبات پروژه«چهارمين ويرايش كتاب هايي مختلفي داشته است. كتاب حاضر اين مجموعه ويرايش

ETABE وSAFE «.فوالدي با ساختمانهاي هاي محاسبات پروژه"اين كتاب جلد دوم اين مجموعه است. جلد اول تحت عنوان استي بتني است. در ويرايش چهارم ها جلد حاضر مربوط به طراحي سازهحدود يك سال پيش به چاپ رسيد. "SAFEو ETABSاستفاده از

اي نسبت به ويرايش سوم ايجاده شده است. مثالهاي بيشتري در اين ويرايش كه در دو جلد فوالدي و بتني چاپ شده است تغييرات عمده ،د كتابدر هر دو جلو مبحث دهم جديد استفده شده است. LRFDنامه استفاده شده است. در جلد طراحي ساختمانهاي فوالدي از آيين

استفاده شده است. مهمترين تفاوت اين ويرايش و ويرايشهاي قبلي گنجاندن SAFEو ETABSافزارهاي هاي نرم آخرين ويرايشاز افزار ديد بهتري به هاي دستي و مقايسه آنها با نتايج بدست آمده از نرم هاي مفصل دستي است. اميد است اضافه كردن محاسبه محاسبه

مهندسين طراح دهد.است، سه فصل "SAFEو ETABSهاي ساختماني با استفاده از بات پروژهمحاس"در اين مجموعه كه جلد دوم ويرايش چهارم كتاب

اند. در هر سه هاي معماري اوليه بارگذاري، مدلسازي و تحليل و طراحي شده گنجانده شده است. سه پروژه بتني كاربردي بر اساس نقشهاند. افزار به طور كامل تشريح و تفسير شده هاي نرم براي اعضاي نمونه بتني و پي انجام شده است. اكثر خروجيپروژه محاسبات دستي

اند. محتوي اين سه فصل كتاب به شرح ذيل است: انواع محتلف روشهاي مدلسازي بررسي و تشريح شدهفصل اول: در اين فصل سيستم قاب خمشي بتني معمولي بررسي شده است. يك ساختمان بتني چهار طبقه با سيستم سقف تيرچه

اسكلت سازه در تحليل و طراحي فصل در نظر گرفته شده است. محاسبات دستي براي اسكلت سازه و پي انجام شده است.بلوك در اين انجام شده است. SAFEافزار و پي آن در نرم ETABSبرنامه

اند. يك فصل دوم: در اين فصل قابليتهاي برنامه در تحليل و طراحي قابهاي خمشي بتني متوسط و ويژه مورد توجه قرار گرفتههاي دستي عالوه بر طراحي معمولي، تمام ساختمان بتني هشت طبقه با سيستم سقف دال بتني در اين فصل استفاده شده است. در محاسبه

پنج

اند. عالوه بر اين پي و مبحث نهم مقررات ملي در نظر گرفته شده ACIنامه متوسط و ويژه بر اساس آيين ي قابهاي خمشي ضوابط ويژهها افزار در طراحي پي ، قابليت اين نرمETABSافزار تحليل و طراحي شده است. يكي از قابليتهاي جديد نرم ETABSسازه در برنامه

است. هاي دوگانه در اين فصل مورد توجه بوده است. ساختمان بتني پروژه اين فصل هشت مفصل سوم: طراحي ديوارهاي برشي و سيست

اي ديوارهاي اند. جزئيات طراحي لرزه انواع مختلف ديوارهاي برشي مستطيلي، كوپله و سه بعدي مدلسازي و طراحي شدهطبقه است. افزار اي طراحي اسكلت و ديوار برشي استفاده شده و نرمبر ETABSبرشي به صورت كامل در اين فصل شرح داده شده است. از برنامه

SAFE .نيز در طراحي پي و دال استفاده شده است هاي بارگذاري و طراحي هستند. به طور ويژه نامه هاي آيين افزاري ارائه شده بر اساس آخرين ويرايش تمام محاسبات دستي و نرم

استفاده شده است. 2800استاندارد چهارم علم عمران به مديريت آقاي سيد مهدي داودنبي نقش بسزايي در تهيه و تدوين اين مساعدت همكاران محترم در نشربي شك

جناب آقاي مهندس محمدرضا ضيغمي به بخصوصشركت مهندسين مشاور عامر همكاران محترم در همچنين از مجموعه داشته است. همچنين از جناب آقاي شود. قدرداني مي فصل اول و دوم اين مجموعه تشكر و هاي روژههاي معماري پ جهت در اختيار قرار دادن نقشه

شود. هاي معماري فصل سوم تشكر و قدرداني مي مهندس خانلو براي در اختيار قراردادن نقشهاي مكرر، نواقصي در ه عيب و نقص اين مجموعه بوده است. با اين وجود امكان دارد عليرغم ويرايش تمام سعي گروه در ارائه بي

كتاب وجود داشته باشد. از نظرها و پيشنهادهاي مفيد خوانندگان گرامي در بهبود مجموعة حاضر استقبال كرده و آمادة دريافت آن از طريق پست الكترونيكي ناشر هستيم.

حسن باجي 1397 بهار

شش

هفت

فهرست مطالب

تحليل و طراحي يك ساختمان چهار طبقه با قاب خمشي . فصل اول 1 ......................................................................... معمولي

1 ........................................................................................................كليات -1-1 1 ............................................................................................. پروژه معرفي -1-2 10 ...................................................................................... سازه مشخصات -1-3

10 ......................................................................................... مصالح -1-3-1 11 ................................................................................. سقف مقطع -1-3-2 11 ................................................................................ اعضاء مقطع -1-3-3 13 .......................................................................... باربر هاي سيستم -1-3-4

14 ........................................................................................ ثقلي بارگذاري -1-4 15 ....................................................................................... ها سقف -1-4-1 15 ........................................................................................ ديوارها -1-4-2 18 ............................................................................................... پله -1-4-3 19 ............................................................................ زنده بارگذاري -1-4-4

19 ....................................................................................... زلزله بارگذاري -1-5 19 ................................................................. ها طبقه وزن ي محاسبه -1-5-1

20 ...................................................................... اول ي طبقه -1-5-1-1 21 ...................................................................... دوم ي طبقه -1-5-1-2

22 ..................................................................... سوم ي طبقه -1-5-1-3 23 ......................................................... )بام( چهارم ي طبقه -1-5-1-4 24 ................................................................... خرپشته طبقه -1-5-1-5

25 ............................................................... زلزله ضريب ي محاسبه -1-5-2 25 ...................................................... طبقه تراز بين زلزله بار توزيع -1-5-3 26 .......................................... خمشي هاي قاب بين زلزله بار توزيع -1-5-4 ρ ............................................................. 28 سازه، نامعيني ضريب -1-5-5

28 .......................................................................................... دستي طراحي -1-6 29 ........................................ ثقلي بار اثر تحت 4 محور قاب تحليل -1-6-1 36 ....................................... زلزله بار اثر تحت 4 محور قاب تحليل -1-6-2 37 ............................................................................... تيرها طراحي -1-6-3

39 ................................................................ خمشي طراحي -1-6-3-1 43 .................................................................. برشي طراحي -1-6-3-2

47 ........................................................................... ها ستون طراحي -1-6-4 50 ................................................................................... پي طراحي -1-6-5

ETABS ........................................................ 56 ي برنامه در سازه مدلسازي -1-7 57 ...................................................................... مدل ساخت شروع -1-7-1 59 ................................................................ مدل مشخصات معرفي -1-7-2

هشت

59 ............................................................................. مصالح -1-7-2-1 60 ............................................................ ستون و تير مقطع -1-7-2-2 64 ..................................................................... سقف مقطع -1-7-2-3 64 ..................................................................... بار الگوهاي -1-7-2-4 67 ................................................................. ساختمان جرم -1-7-2-5 67 .............................................................. تحليلي حالتهاي -1-7-2-6 68 .................................................................... بارها تركيب -1-7-2-7 P-Δ ...................................................................... 70 تحليل -1-7-2-8

71 .................................................................................. مدل ترسيم -1-7-3 75 ..................................................... اعضاء مشخصات دادن نسبت -1-7-4

75 ............................................................................ گاه تكيه -1-7-4-1 75 ..................................................... ها ستون و تيرها مقطع -1-7-4-2 76 .................................................... تيرها انتهايي آزادسازي -1-7-4-3 77 ....................................................... انتهايي صلب نواحي -1-7-4-4 79 ......................................................... طراحي هاي ايستگاه -1-7-4-5 80 ................................................. ها سقف بارگذاري جهت -1-7-4-6 81 ................................................................ صلب ديافراگم -1-7-4-7

82 ......................................................................... بارها دادن نسبت -1-7-5 82 ...................................................................... ها سقف بار -1-7-5-1 83 ......................................................... جانبي ديوارهاي بار -1-7-5-2 85 ............................................................................. پله بار -1-7-5-3 85 ............................................................. خرپشته طبقه بار -1-7-5-4

87 .................................................................................. مدل تحليل -1-7-6 89 ............................................................ سازي مدل صحت كنترل -1-7-7

89 ..................................................................... طبقات وزن -1-7-7-1 90 .......................................................... زلزله نيروي توزيع -1-7-7-2 91 ................................................. تيرها داخلي نيروي و بار -1-7-7-3

91 ................................................................... بتني اسكلت طراحي -1-7-8 92 ............................................................ طراحي هاي تنظيم -1-7-8-1 94 .......................................................... طراحي پارامترهاي -1-7-8-2 97 .................................................... طراحي بارهاي تركيب -1-7-8-3

98 .................................................... طراحي عمليات اجراي -1-7-8-4 98 .............................................. تيرها طراحي هاي خروجي -1-7-8-5 106............................................... ها ستون طراحي خروجي -1-7-8-6

117.................................... محاسبات دفترچه براي مفيد نتايج مرور -1-7-9 117................................................... جانبي جابجايي كنترل -1-7-9-1 122....................................................... سختي و جرم مركز -1-7-9-2 123.................................................. پيچشي نامنظمي كنترل -1-7-9-3 126................................................................ طبقات سختي -1-7-9-4 127.................................................... داخلي نيروي دياگرام -1-7-9-5

SAFE ...................................................129 برنامه خروجي ايجاد -1-7-10 131.............................................................................. پي طراحي و تحليل -1-8

131.................................................................... مدل ساخت شروع -1-8-1 131....................................................... پي مدل مشخصات تعريف -1-8-2

131........................................................................... مصالح -1-8-2-1 132........................................................................ پي مقطع -1-8-2-2 134................................................................. خاك گاه تكيه -1-8-2-3 134........................................................... مختصات دستگاه -1-8-2-4 135................................................................... بار الگوهاي -1-8-2-5 136...................................... بارها تركيب و تحليل حالتهاي -1-8-2-6

140.......................................................................... پي مدل ترسيم -1-8-3 144.................................................. بارها و مشخصات دادن نسبت -1-8-4 145............................................... طراحي پارامترهاي و مشخصات -1-8-5 150............................................... طراحي و تحليل عمليات اجراي -1-8-6 151................................................................. طراحي هاي خروجي -1-8-7

151..................................................................... خاك فشار -1-8-7-1 154................................................................ اي منگنه برش -1-8-7-2 159.......................................................... طولي ميلگردهاي -1-8-7-3

161................................................................... تحليل هاي خروجي -1-8-8 161...................................... طراحي نوارهاي داخلي نيروي -1-8-8-1 162.................................. اي پوسته هاي المان داخلي نيروي -1-8-8-2

نه

هشت طبقه با قاب خمشي حليل و طراحي يك ساختمان. فصل دوم 165 ........................................................................ ويژه

165 ....................................................................................................كليات -2-1 166 ......................................................................................... پروژه معرفي -2-2 171 ................................................................................ اي سازه مشخصات -2-3

171 ....................................................................................... مصالح -2-3-1 172 ..............................................................................سقف مقطع -2-3-2 172 .............................................................................. اعضاء مقطع -2-3-3 172 ........................................................................ باربر هاي سيستم -2-3-4

173 ...................................................................................... ثقلي بارگذاري -2-4 174 ............................................................................. ها سقف وزن -2-4-1 175 ...................................................................................... ديوارها -2-4-2 176 .................................................................................... ها پله بار -2-4-3 178 .......................................................................... زنده بارگذاري -2-4-4

178 ..................................................................................... زلزله بارگذاري -2-5 178 ....................................................................... ها طبقه مؤثر وزن -2-5-1 183 ............................................................................. زلزله ضريب -2-5-2 184 .......................................................................... زلزله بار توزيع -2-5-3 184 ................................................ ها طبقه تراز بين زلزله بار توزيع -2-5-4 185 ............................................................................... قائم ي زلزله -2-5-5 ρ ............................................................ 186 سازه نامعيني ضريب -2-5-6

186 .......................................................................... دستي طراحي و تحليل -2-6 187 ............................... ثقلي بار اثر تحت تيرها تحليل و بارگذاري -2-6-1 191 .......................................................... زلزله بار اثر تحت تحليل -2-6-2 193 ................................................... ها ستون محوري نيروي تعيين -2-6-3 196 .............................................................. طراحي بارهاي تركيب -2-6-4 196 ....................................... متوسط پذيري شكل براساس طراحي -2-6-5

196 .................................................................... تير طراحي -2-6-5-1 203 ................................................................ ستون طراحي -2-6-5-2

210 .................................. )ويژه( زياد پذيريشكل براساس طراحي -2-6-6 210 .................................................................... تير طراحي -2-6-6-1

215................................................................ ستون طراحي -2-6-6-2 219................................ ضعيف تير – قوي ستون ي ضابطه -2-6-6-3 222.............................................. اتصال چشمه برش كنترل -2-6-6-4

224................................................................................. پي طراحي -2-6-7 225........................................................... خاك فشار كنترل -2-6-7-1 227...................................................... اي منگنه برش كنترل -2-6-7-2

ETABS ..........................................................230 در افزاري نرم مدلسازي -2-7 230.................................................................... مدل ساخت شروع -2-7-1 232.............................................................. مدل مشخصات معرفي -2-7-2

232........................................................................... مصالح -2-7-2-1 234.......................................................... ستون و تير مقطع -2-7-2-2 237....................................................................... دال مقطع -2-7-2-3 238................................................................... بار الگوهاي -2-7-2-4 241............................................................... ساختمان جرم -2-7-2-5 P ...................................................................242-∆ تحليل -2-7-2-6 242........................................................... تحليل هاي حالت -2-7-2-7 244.................................................................. بارها تركيب -2-7-2-8 246...................................................... سطحي بار الگوهاي -2-7-2-9

248................................................................... سازه اعضاي ترسيم -2-7-3 248............................................................... ها ستون ترسيم -2-7-3-1 248................................................................... تيرها ترسيم -2-7-3-2 250.............................................................. ها سقف ترسيم -2-7-2-3

252.............................................................. مشخصات دادن نسبت -2-7-4 252.......................................................................... گاه تكيه -2-7-4-1 252.................................................... ها ستون و تيرها مقطع -2-7-4-2 253................................................................ ها سقف مقطع -2-7-4-3 255.............................................................. صلب ديافراگم -2-7-4-4 255.................................................. تيرها انتهايي آزادسازي -2-7-4-5 256...................................................... انتهايي صلب نواحي -2-7-4-6 258....................................................... طراحي هاي ايستگاه -2-7-4-7

258....................................................................... بارها دادن نسبت -2-7-5

ده

259 ......................................................... ها سقف بارگذاري -2-7-5-1 260 ....................................................... جانبي ديوارهاي بار -2-7-5-2 261 ................................................................. پله بارگذاري -2-7-5-3 262 ............................................................ خرپشته اتاق بار -2-7-5-4

265 ................................................................................ مدل تحليل -2-7-6 265 .............................................................. مدل صحت هاي كنترل -2-7-7

266 ..................................................... ساختمان وزن كنترل -2-7-7-1 267 ......................................................... سازه اسكلت وزن -2-7-7-2 268 ........................................................................ زلزله بار -2-7-7-3 268 ................ ها قاب بين شده توزيع زلزله بار توزيع كنترل -2-7-7-4 273 ...................................................... اعضاء داخلي نيروي -2-7-7-5

277 .................................................... متوسط خمشي قاب طراحي – 2-7-8 277 .......................................................... طراحي هاي تنظيم -2-7-8-1 278 ........................................................ طراحي پارامترهاي -2-7-8-2 280 .................................................. طراحي بارهاي تركيب -2-7-8-3 280 ............................................. بتني طراحي هاي خروجي -2-7-8-3 286 ................................................... تيرها طراحي جزئيات -2-7-8-4 290 ...................................................ستون طراحي جزئيات -2-7-8-5

297 ......................................................... ويژه خمشي قاب طراحي -2-7-9 302 .............................................................................. پي طراحي -2-7-10

302 ................................................ پي مدل ساخت شروع -2-7-10-1 302 .......................................................... پي مقطع معرفي -2-7-10-2 302 .............................................................. خاك گاه تكيه -2-7-10-3 304 ............................................... بارها تركيب و ها حالت -2-7-10-4 307 ........................................................ پي هندسه ترسيم -2-7-10-5 310 .......................................................... ها گاه تكيه اعمال -2-7-10-6 310 .......................................... پي روي سطحي بار اعمال -2-7-10-7 312 ............................................... طراحي نوارهاي ترسيم -2-7-10-8 314 ........... اي پوسته هاي المان خودكار بندي تقسيم تنظيم -2-7-10-9 314 .............................................. طراحي نامه آيين تنظيم - 2-7-10-10 316 .................................... طراحي بارهاي تركيب تنظيم - 2-7-10-11

316................ طراحي نوارهاي طراحي پارامترهاي تنظيم - 2-7-10-12 317.....................اي منگنه برش كنترل پارامترهاي تنظيم - 2-7-10-13 318................................................. تحليل عمليات انجام - 2-7-10-14 319...................................................... خاك فشار كنترل - 2-7-10-15 321..........طراحي نوارهاي داخلي نيروي دياگرام نمايش - 2-7-10-16 321........................ پي اي پوسته هاي المان داخلي نمايش - 2-7-10-17 323............................................... طراحي عمليات انجام - 2-7-10-18 324................................................ اي منگنه برش كنترل - 2-7-10-19 327.........................طولي ميلگردهاي نياز مورد مساحت - 2-7-10-20

ساختمان بتني با سيستم دوگانه ديوار برشي و قاب . فصل سوم

329 ....................................................... خمشي در دو جهت 329.................................................................................................... كليات -3-1 330....................................................................................... پروژه معماري -3-2 336........................................... ديوارها و سقف اجرايي جزييات و مصالح -3-3

336....................................................................................... مصالح -3-3-1 336............................................................ ديوارها اجرايي جزييات -3-3-2 338...................................................... بام و ها طبقه سقف جزييات -3-3-3 338............................................................................ ها پله جزييات -3-3-4 339.......................................................... زنده بار برآورد و محاسبه -3-3-5 339....................................................... ساختمان بارگذاري خالصه -3-3-6

341............................................................. اعضا مقاطع و باربر هاي سيستم -3-4 341............................................................................... باربر سيستم -3-4-1 345................................................................... سازه اعضاي مقاطع -3-4-2 347..................................................... افزار نرم در سازي مدل نكات -3-4-3

348............................................................................. اسكلت وزن محاسبة -3-5 356................................................................................. سازه وزن محاسبة -3-6 356........................................................................... زلزله جانبي بارگذاري -3-7 363................................................. برشي ديوارهاي در بار توزيع و سختي -3-8

363.................................................................... برشي ديوار سختي -3-8-1

يازده

Y ........ 365 جهت برشي ديوارهاي بين ثقلي و زلزله بارهاي توزيع -3-8-2 X .................. 369 جهت ديوارهاي بين ثقلي و زلزله بارهاي توزيع -3-8-3

378 .................................... عميق تيرهاي و برشي ديوارهاي دستي طراحي -3-9 Y ............................................... 378 جهت مستطيلي ديوار طراحي -3-9-1

379 .............................................. محوري -خمشي طراحي -3-9-1-1 383 ................................................................ برشي طراحي -3-9-1-2 384 ........................................................ اي لبه المان طراحي -3-9-1-3

392 ............................................ )كوپله( باشودار ديوارهاي طراحي -3-9-2 395 .............................................. محوري -خمشي طراحي -3-9-2-1 397 ................................................................ برشي طراحي -3-9-2-2 398 ....................................................... مرزي المان طراحي -3-9-2-3 401 ........................................ كوپله ديوارهاي ويژه طراحي -3-6-2-4

404 ................................................................ عميق تيرهاي طراحي -3-9-3 405 .............................................................. خمشي طراحي -3-9-3-1 406 ................................................................ برشي طراحي -3-9-3-2

ETABS..................................................................... 410 در مدل ساخت -3-10 410 ..................................................................... سازي مدل شروع -3-10-1 414 ........................................................... مدل مشخصات معرفي -3-10-2

414 ......................................................................... مصالح -3-10-2-1 416 ....................................................... ستون و تير مقاطع -3-10-2-2 419 ......................................... برشي ديوار و سقف مقاطع -3-10-2-3 422 ......................................................... استاتيكي بارهاي -3-10-2-4 424 .............................................. ديناميكي شبه بارگذاري -3-10-2-5 428 ................................................................. بار تركيبات -3-10-2-6 429 ..................................... ساختمان وزن يا جرم محاسبة -3-10-2-7 430 ............................................................ تحليل -3-10-2-8 432 ............................................................... مودال تحليل -3-10-2-9

433 ............................................................................. سازه ترسيم -3-10-3 434 ............................................................ ها ستون ترسيم -3-10-3-1

435................................................ برشي ديوارهاي ترسيم -3-10-3-2 438........................................ برشي ديوارهاي بندي تقسيم -3-10-3-3 441................................................................. تيرها ترسيم -3-10-3-4 443............................................................ ها سقف ترسيم -3-10-3-5 444........................................ همكف طبقة هندسة اصالح -3-10-3-6

445............................................... اعضا به مشخصات دادن نسبت -3-10-4 446........................................................................ گاه تكيه -3-10-4-1 446.................................................................. اعضا مقطع -3-10-4-2 448................................................تيرها انتهايي آزادسازي -3-10-4-3 450.................................انتهايي صلب نواحي دادن نسبت -3-10-4-4 452......................................... صلب ديافراگم دادن نسبت -3-10-4-5 454.......................................... برشي ديوارهاي نامگذاري -3-10-4-6

457................................................................................ بارگذاري -3-10-5 459....................................................... ها سقف بارگذاري -3-10-5-1 460.......................................... جانبي ديوارهاي بارگذاري -3-10-5-2 461..................................................... پله سقف بارگذاري -3-10-5-3 462............................................. خرپشته سقف بارگذاري -3-10-5-4 464............................................. ها سقف وزن كردن صفر -3-10-5-5

464................................ اعضا خوردگي ترك اعمال و سازه تحليل -3-10-6 465................................................ تحليل پارامترهاي تنظيم -3-9-6-1 466............................. ديوارها مقطع خوردگي ترك كنترل -3-10-6-2 467......................................... اعضاء خوردگي ترك اعمال -3-10-6-3

470..................................................... ها خروجي بررسي و كنترل -3-10-7 472................................................ ديافراگم و ها گره جرم -3-10-7-1 473............................................ سختي مركز و جرم مركز -3-10-7-2 473............................................................ زلزله بار توزيع -3-10-7-3 474..................................... واژگوني لنگر و پيچش برش، -3-10-7-4

475............................................... اثر لزوم كنترل -3-10-7-5 477.................................... برشي ديوارهاي داخلي نيروي -3-10-7-6

P

P

دوازده

478 .................................... تيرها به دال از ثقلي بار توزيع -3-10-7-7 479 ................................ عميق تيرهاي و برشي ديوارهاي طراحي -3-10-8

480 .............................................. برشي ديوارهاي طراحي -3-10-8-1 481 ........................ ديوار محوري - خمشي طراحي -3-10-8-1-1 497 .......................................... ديوار برشي طراحي -3-10-8-1-2 500 .......................................... مرزي المان طراحي -3-10-8-1-3 507 .................. برشي ديوار متني خروجي جزييات -3-10-8-1-4

512 .................................................. عميق تيرهاي طراحي -3-10-8-2 512 .............................. عميق تيرهاي خروجي تهيه -3-10-8-2-1 514 ............. عميق تيرهاي برشي و خمشي طراحي -3-10-8-2-2 ETABS .......... 516 برنامه در عميق تيرهاي طراحي -3-10-8-2-3

520 .......................................... زلزله بار %25 تحت ها قاب كنترل -3-10-9 SAFE 14 ...................................................... 524 در پي طراحي و تحليل -3-11

SAFE ..................... 526 به گاهي تكيه هاي العمل عكس فرستادن -3-11-1 528 ............................................................. پي مشخصات تعريف -3-11-2

528 ......................................................................... مصالح -3-11-2-1 529 ..................................................................... پي مقطع -3-11-2-2 530 ............................................................. خاك گاه تكيه -3-11-2-3 530 ................................................................ بار الگوهاي -3-11-2-4 530 ................................................................ بارها تركيب -3-11-2-5 532 ..... غيرخطي تحليلي هاي حالت به بارها تركيب تبديل -3-11-2-6

534 .......................................................................... هندسه ترسيم -3-11-3 536 .............................................................. مشخصات اختصاص -3-11-4

537 .............................................................. خاك گاه تكيه -3-11-4-1 537 ........................................................... اي لبه آزادسازي -3-11-4-2 538 ........................................................ سطحي بارگذاري -3-11-4-3

538 ................................................................... طراحي هاي تنظيم -3-11-5 539 ............................................................. نامه آيين تنظيم -3-11-5-1 539 ................................................ طراحي بارهاي تركيب -3-11-5-2

540............................................... طراحي نوارهاي ترسيم -3-11-5-3 544............................ طراحي نوارهاي طراحي پارامترهاي -3-22-5-4 546..................... اي منگنه برش كنترل طراحي پارامترهاي -3-11-5-5

547................................................................................ پي تحليل -3-11-6 548................................................................... ها خروجي بررسي -3-11-7

548........................................................ خاك فشار كنترل -3-11-7-1 550.................................... طراحي نوارهاي داخلي نيروي -3-11-6-2 551.......................... طراحي نوارهاي در نياز مورد ميلگرد -3-11-6-3 552.................................................... اي منگنه برش كنترل -3-11-6-4 553.................................. طول واحد در نياز مورد ميلگرد -3-11-6-5

554.......................................................................... دوم طبقه دال طراحي -3-12 554....................................................................... دالها خيز كنترل -3-12-1

ACI( .........554 نامه آيين 8.3.1 بند( دالها حداقل ضخامت -3-12-1-1 ACI( ................555 نامه آيين 8.3.2 بند( دالها حداكثر خيز -3-12-1-2 557................................ حاضر پروژه دال ضخامت كنترل -3-12-1-3

SAFE .........................................558 به دوم ي طبقه دال فرستادن -3-12-2 560............................................................ دال مشخصات تعريف -3-12-3

560......................................................................... مصالح -3-12-3-1 561.................................................................... دال مقطع -3-12-3-2 562..................................................................... تير مقطع -3-12-3-3 563............................................................ ستوني گاه تكيه -3-12-3-4 564............................................................. ديوار گاه تكيه -3-12-3-5 565............................... ها طبقه ارتفاع و مختصات دستگاه -3-12-3-6 565................................................................. بار حالتهاي -3-12-3-7 566............................................................ تحليل حالتهاي -3-12-3-8 569................................................................ بارها تركيب -3-12-3-9

571................................................................... دال هندسه ترسيم -3-12-4 571.............................................. دال جديد عناصر ترسيم -3-12-4-1 573................................................... اضافي عناصر حذف -3-12-4-2

سيزده

574 ................................................... دال ي هندسه اصالح -3-12-4-3 575 ................................................ بارها و مشخصات دادن نسبت -3-12-5 576 .................................................................. طراحي مشخصات -3-12-6

576 ............................................... طراحي نوارهاي ترسيم -3-12-6-1 579 .............................. ميلگردها پوشش و نامه آيين تنظيم -3-12-6-2 581 ................................... طراحي بارهاي تركيب انتخاب -3-11-6-3 581 ........................................... نوارها طراحي پارامترهاي -3-12-6-3

582 ..................................................................... طراحي و تحليل -3-12-7 582 ............................. محدود اجزاي خودكار بندي تقسيم -3-12-7-1

583.......................... دال خوردگي ترك تحليل پارامترهاي -3-11-7-2 584................................................... آزادي درجات تنظيم -3-12-7-3 585................................................ طراحي و تحليل انجام -3-12-7-3

585.................................................... ها خروجي كنترل و مشاهده -3-12-8 585....................................................................... دال خيز -3-12-8-1 587.......................................... گاهي تكيه هاي العمل عكس -3-12-8-2 588.................................................. دال طولي ميلگردهاي -3-12-8-3 589................................................... تير طولي ميلگردهاي -5-11-8-4

اولفصل تحليل و طراحي يك ساختمان چهار طبقه با قاب خمشي معمولي

كليات -1-1

پذيري شكل در ها قاب اين اختالف. شوند مي تقسيم ويژه و متوسط، معمولي خمشي هاي قاب ي دسته سه به 2800 استاندارد مطابق بتني خمشي هاي قاب و كم نسبي خطر با اي رزهل مناطق در واقع كوتاه هاي ساختمان براي فقط و هستند محدودي پذيري شكل داراي معمولي خمشي هاي قاب. است اي لرزه

متوسط اي لرزه هاي پهنه در واقع متوسط اهميت با هاي ساختمان براي 2800 استاندارد 4-3 جدول] 1[ يادداشت طبق. هستند مجاز متوسط اهميت با متوسط طبقه 4 از كمتر هاي ساختمان معموالً ارتفاعي محدوده اين. شود مي محدود متر 15 به معمولي خمشي قاب با هاي ساختمان ارتفاع )A=0.20 , 0.25( كم و مربوط ضوابط. شود مي طراحي معمولي خمشي قاب با متوسط خيزي لرزه با اي منطقه در واقع طبقه چهار بتني ساختمان يك فصل اين در. شود مي شامل را . گيرند مي قرار بررسي مورد مجموعه اين بعدي هاي فصل در ويژه و متوسط خمشي هاي قاب به

انجام ACI 318 ي نامه آيين اساس بر خمشي قاب طراحي. شوند مي اعمال 2800 استاندارد و ششم مبحث اساس بر اي لرزه و ثقلي بارگذاري ضوابط انجام خمشي هاي قاب از يكي براي دستي طراحي و تحليل عمليات ،اين بر عالوه. شوند مي انجام دستي صورتي به بارگذاري هاي محاسبه تمام. شود مي افزار نرم از ساختمان اسكلت طراحي و تحليل براي. شوند مي مقايسه افزار نرم از حاصل نتايج با بعداً دستي هاي محاسبه از حاصل هاي پاسخ. شود مي

ETABS افزار نرم از استفاده با نيز سازه پي تحليل. شود مي استفاده 16 ويرايش SAFE شود مي انجام 14.1.0 ويرايش .

پروژه معرفي -1-2. اسـت متوسـط اي لرزه خطر با اي منطقه ساختمان قرارگيري محل. است پاركينگ كف يك و مسكوني كف سه داراي شده گرفته نظر در بتني طبقه چهار ساختمان حيـاط بـه جنـوب از ساختمان زيربناي ي محدوده. دارد وجود خيابان نيز ساختمان شمال سمت در. است محدود همسايه به غربي و شرقي جهت دو از ساختمان ديـده ت - 1- 1 تـا ب - 1- 1 هـاي شكل در نيز خرپشته و مسكوني، پاركينگ هاي پالن. شود مي ديده ساختمان موقعيت پالن الف - 1- 1 شكل در. شود مي محدود

نمـايش خ- 1- 1 و ح- 1- 1 شـكل در هم جنوبي و شمالي نماهاي. اند شده داده نشان چ - 1- 1 تا ج - 1- 1 شكل در ساختمان عرضي و طولي هاي برش. شوند مي

SAFEو ETABSهاي بتني با استفاده از هاي ساختمان محاسبات پروژه / 2

از طبقـه هـر ي فاصله، كمتر و طبقه هشت با هاي ساختمان در 2800 استاندارد 1- 4- 1 بند مطابق. است نياز انقطاع درز به همسايه مجاور سمت دو در. اند شده داده نظر در با. است متر 12.60 چهارم ي طبقه ارتفاعي كد كه دهد مي نشان پ- 1- 1 شكل. باشد پايه تراز از طبقه آن ارتفاع هزارم پنج برابر بايد حداقل مجاور زمين مرز

دو انقطاع درز عرض ترتيب بدين. آيد مي بدست cm 12.80 برابر اي سازه پي روي از بام ي طبقه ارتفاع، پي كف و ها طبقه براي 30cm و 10cm سازي كف گرفتن1280 برابر غربي و شرقي سمت 0 005 6 4. . cm به را فاصله اين توان مي اطمينان جهت در. آيد مي بدست cm 7.5 كرد رند .

)موقعيت پالن( پالن سايت - الف -1-1 شكل

W E

S

N

SC. 1:200

SITE PLAN

درز انقطاعدرز انقطاع

خیابان

همسایه همسایه

بنا خرپشته

حیاط

8cm 8cm 24

.00

10.00

10.00

24.0

0

2.75

7.22

9.84

5.60

3.70

3.63

4.80

3 / تحليل و طراحي يك ساختمان چهار طبقه با قاب خمشي معموليفصل اول:

پاركينگ كف پالن -ب -1-1 شكل

B B

A

A

8 cm 8 cm

درز انقطاعدرز انقطاع

120

120

120

120

190

150

107

107

108

344

150

480

110

SC. 1:100

GROUND FLOOR PLAN

LIFT

ST.3

ST.2

ST.1

4

3

2

1

A B C

1 2

3

4

380

660

333

984

370

98411515015552440

1403

564

1403

SAFEو ETABSهاي بتني با استفاده از هاي ساختمان محاسبات پروژه / 4

طبقات پالن -پ -1-1 شكل

A

A

B B10

8

120

9012

0

120120

150

185150

4529

0

32030

790

595 350

370

139

213

130

230

290

108

195

145

275

SC. 1:100

TYPICAL FLOOR PLAN

LIVING.ROOM

BED.ROOMBED.ROOM

KITCHEN

BATH

WC.

BED.ROOM

LIFT

درز انقطاع درز انقطاع

4

3

2

1

A B C

8cm 8cm

+2.80

+9.16+12.34

+5.98

+15.52

660

333

984

370

564 20

2020

380

984

1403

10515018515089

20

97 150 110 150 192 150 135

25540

1403

5 / تحليل و طراحي يك ساختمان چهار طبقه با قاب خمشي معموليفصل اول:

خرپشته پالن -ت -1-1 شكل

120

90

120120

150

205155

SC. 1:100

PENT PLAN

LIFTROOM

B C

3

2

420380 2020

370

560

20

420135150135

170

560

SAFEو ETABSهاي بتني با استفاده از هاي ساختمان محاسبات پروژه / 6

A-A برش - ج -1-1 شكل

±0.00

+2.80

+9.20

+12.40

+18.52

4 3 2 1

±0.00

+2.80

+6.00

+18.52

SC. 1:100

SECTION A-A

4 3 2 1