پروژه بتن بهمراه محاسبات و نقشه ها

پیشگفتار

مصالح ساختمانی گوناگونی از دیرباز توسط انسان مورد استفاده قرارگرفته است.دراین میان شاید بتوان از چوب، سنگ، فولاد و بتن به عنوان پرمصرف ترین مصالح ساختمانی نام برد. بتن که در حقیقت یک نوع سنگ ساخته ی دست بشر است، از مقاومت فشاری قابل قبول و  مقاومت کششی بسیار پایین (در حدود 10٪ مقاومت فشاری) برخوردار است.از طرفی در بسیاری ازقطعات سازه ای، کشش مستقیم و یاکشش ناشی از خمش ایجاد می شود.

به همین جهت برای جبران ضعف مقاومت کششی بتن، ایده ی بتن مسلح ابداع شده است.دراین روش،در هر قسمت قطعه سازه ای تحت کشش(کشش مستقیم یا کشش ناشی از خمش) قرار گیرد، از فولاد به عنوان یک ماده ی مقاوم در مقابل کشش ایجاد شده، استفاده می گردد. بتن و فولاد چسبندگی بسیار خوبی با یکدیگر داشته و بین آن دو معمولا لغزش اتفاق نمی افتد، بنابراین می توانند عملکرد مرکبی با یکدیگر داشته باشند وهمانند یک جسم واحد عمل کنند.

در این پروژه سعی شده مراحل کامل طراحی یک ساختمان 4 طبقه ی بتنی تشریح گردد.

مشخصات معماری

ابعاد زمین 16  16 واز سمت شرق، غرب و جنوب مشرف به همسایه بوده واز سمت شمال مشرف به خیابان می باشد.طبق قانون شهرداری باید 60٪ از زمین مورد استفاده قرارگیرد که به عبارتی 6/153 مترمربع از مساحت کل 256 مترمربع زمین را شامل می شود. این ساختمان دارای 5 طبقه با ارتفاع کف تاکف 2/3 متر برای طبقات اول تا چهارم و با ارتفاع کف تا کف 6/2 متر برای طبقه ی هم کف می باشد. طبقه ی هم کف پارکینگ، دو طبقه ی اول به صورت دو واحدی و دو طبقه ی آخر به صورت تک واحدی می باشد.

 مشخصات سازه ای

سیستم سازه ی که برای ساختمان مورد نظر طراحی گردیده است در راستای x ازقاب خمشی و در راستای y ازقاب خمشی همراه با دیوار برشی استفاده شده است. سقف این سازه از تیرچه بلوک می باشد. سازه در شهرستان گنبد کاووس، کاربری آن مسکونی و خاک بستر آن از نوع IV می باشد. پروژه بتن بهمراه محاسبات و نقشه ها     

ضوابط و آیین نامه های طراحی

ضوابطی که برای بارگذاری و بحث نیروهای جانبی در نظر گرفته شده است براساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمان و آیین نامه ی طراحیساختمان در برابر زلزله (استاندارد2800- ویرایش سوم) می باشد. همچنین از مبحث پانزدهم مقررات ملی ساختمان برای مبحث آسانسور استفاده شده است.

برای طراحی المان های سازه ای از مبحث نهم مقررات ملی ساختمان استفاده شده است.

فهرست مطالب

پیشگفتار

فصل اول: معرفی پروژه

مشخصات پروژه

پلان های معماری

فصل دوم: بارگذاری

2-1- بارثقلی

2-1-1- بار مرده

2-1-1-1- بارمرده ی سقف ها

2-1-1-1-1- سقف بام

2-1-1-1-2- سقف طبقات

2-1-1-2- بارمرده ی دیوارها

2-1-1-2-1- دیوارهای10سانتی

2-1-1-2-2- دیوارهای 20سانتی

2-1-2- بارزنده

2-1-3- بارمرده و زنده ی پله

2-1-3-1- توزیع بار پله

2-1-4- جرم ومرکزجرم طبقات

2-1-4-1- مرکز جرم سقف اول

2-1-4-1-1- پانل بندی پلان جهت تعیین مرکزجرم

2-1-4-1-2- بارمعادل دیوارهای 10سانتی

2-1-4-2- یافتن مرکزجرم سقف دوم وسوم

2-1-4-3- یافتن مرکز جرم سقف چهارم

2-1-4-4- نتایج مربوط به مرکز جرم و جرم طبقات

2-2- باربرف

2-2-1- باربرف مبنا

2-2-2- بار برف بامها

2-3- بار باد

2-3-1- سرعت مبنای باد

2-3-2- فشار مبنای باد

2-3-3- نیروی باد وارد بر ساختمان

2-3-3-1- بار باد در سطح واقع بر محورy

2-3-3-2- بار باد در سطح واقع بر محورx

4-2- بارزلزله

2-4-1- روش تحلیل استاتیکی معادل

2-4-1-1- نیروی برش پایه ی v

2-4-1-1-1- تعیین ضریب زلزله c

2-4-1-1-2- تعیین مقدارw

2-4-1-2- توزیع نیروی جانبی زلزله در ارتفاع ساختمان

2-4-1-3- بررسی واژگونی در برابرنیروی زلزله

2-4-1-3-1- محاسبه ی لنگر مقاوم

2-4-1-3-2- محاسبه ی لنگر محرک   پروژه بتن بهمراه محاسبات و نقشه ها     

2-4-1-3-3- محاسبه ی ضریب اطمینان واژگونی

2-4-1-4- تقسیم نیروی جانبی در جهت x بین قابهای خمشی

2-4-1-4-1- تعیین سختی قاب خمشی

2-4-1-5- تقسیم نیروی جانبی در جهت y بین قابهای خمشی

2-4-1-6- مرکز سختی و اثر پیچش

2-5- بارگذاری قابها

2-5-1- پلان تیرریزی سقف طبقه ی اول

2-5-2- پلان تیرریزی سقف طبقه ی دوم و سوم و چهارم

2-5-3- پلان تیرریزی خرپشته

2-5-4- بارگذاری قاب محور 1

2-5-4-1- دهانه ی A-B

2-5-4-2- دهانه ی B-C

2-5-4-3- دهانه ی C-D

2-5-4-4- دهانه ی D-E

2-5-4-5- دهانه ی E-F

2-5-5- بارگذاری قاب محور2

 2-5-5-1- دهانه ی A-B

 2-5-5-2- دهانه ی B-C

 2-5-5-3- دهانه ی C-D

2-5-5-4- دهانه ی D-E

2-5-5-5- دهانه ی E-F

2-5-6- بارگذاری قاب محور3

2-5-6-1- دهانه ی A-B

 2-5-6-2- دهانه ی B-C

2-5-6-3- دهانه ی C-D

2-5-6-4- دهانه ی D-E

 2-5-6-5- دهانه ی E-F

2-5-7- بارگذاری قاب محورA

2-5-7-1- دهانه ی(1-2)

2-5-7-2- دهانه ی(2-3)

2-5-8- بارگذاری قاب محورB

2-5-8-1- دهانه ی(1-2)

2-5-8-2- دهانه ی(2-3)

2-5-9- بارگذاری قاب محورC

2-5-9-1- دهانه ی(1-2)

2-5-9-2- دهانه ی(2-3)

2-5-10- بارگذاری قاب محورD

2-5-10-1- دهانه ی(1-2)

2-5-10-2- دهانه ی(2-3)

2-5-11- بارگذاری قاب محورE

  2-5-11-2- دهانه ی(2-3)

2-5-11-1- دهانه ی(1-2)

2-5-12- بارگذاری قاب محورE

  2-5-12-2- دهانه ی(2-3)

  2-5-12-1- دهانه ی(1-2)

فصل سوم: تحلیل

3-1- تحلیل قابها تحت نیروی جانبی زلزله

3-1-1- تحلیل پرتال قابها ی محور 1 و2 و 3

3-1-2- تحلیل پرتال قابهای محور A٬ B٬ C٬ D٬  EوF

3-2- تحلیل قابها تحت بارثقلی مرده و زنده

 3-2-1- تحلیل قاب محور 1

3-2-1-1- دهانه ی A-B

3-2-1-1-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-1-1-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-1-2- دهانه ی B-C

3-2-1-2-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-1-2-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-1-3- دهانه یC-D

3-2-1-3-1- سقف خرپشته

3-2-1-3-2- سقف طبقات اول تا پنجم

3-2-1-4- دهانه ی D-E

3-2-1-4-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-1-4-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-1-5- دهانه ی E-F

3-2-1-5-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-1-5-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-2- تحلیل قاب محور 2

3-2-2-1- دهانه ی A-B

3-2-2-1-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-2-1-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-2-2- دهانه ی B-C

3-2-2-2-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-2-2-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-2-3- دهانه یC-D

3-2-2-3-1- سقف خرپشته

3-2-2-3-2- سقف طبقات اول تا پنجم

3-2-2-4- دهانه ی D-E

3-2-2-4-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-2-4-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-2-5- دهانه ی E-F

3-2-2-5-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-2-5-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-3- تحلیل قاب محور 3

3-2-3-1- دهانه ی A-B

3-2-3-1-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-3-1-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-3-2- دهانه ی B-C

3-2-3-2-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-3-2-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-3-3- دهانه یC-D

3-2-3-3-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-3-3-2- سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-3-4- دهانه ی D-E

3-2-3-4-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-3-4-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-3-5- دهانه ی E-F

3-2-3-5-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-3-5-2-سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-4- تحلیل قاب محور A

3-2-4-1- دهانه ی(1-2)

3-2-4-1-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-4-1-2- سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-4-2- دهانه ی(2-3)

3-2-4-2-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-4-2-2- سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-5- تحلیل قاب محور B

3-2-5-1- دهانه ی(1-2)

3-2-5-1-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-5-1-2- سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-5-2- دهانه ی(2-3)

3-2-5-2-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-5-2-2- سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-6- تحلیل قاب محورC

3-2-6-1- دهانه ی(1-2)

3-2-6-1-1- سقف خرپشته

3-2-6-1-2- سقف طبقات اول تا پنجم

3-2-6-2- دهانه ی(2-3)

3-2-6-2-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-6-2-2- سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-7- تحلیل قاب محور D

3-2-7-1- دهانه ی(1-2)

3-2-7-1-1- سقف خرپشته

3-2-7-1-2- سقف طبقات اول تا پنجم

3-2-7-2- دهانه ی(2-3)

3-2-7-2-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-7-2-2- سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-8- تحلیل قاب محور E

3-2-8-1- دهانه ی(1-2)

3-2-8-1-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-8-1-2- سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-8-2- دهانه ی(2-3)

3-2-8-2-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-8-2-2- سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-9- تحلیل قاب محور F

3-2-9-1- دهانه ی(1-2)

3-2-9-1-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-9-1-2- سقف طبقات اول تا چهارم

3-2-9-2- دهانه ی(2-3)

3-2-9-2-1- سقف طبقه ی پنجم

3-2-9-2-2- سقف طبقات اول تا چهارم

فصل چهارم: طراحی

4-1- اثر کاهش بار زنده بروی تیرها و ستون ها

4-1-1- نیروی محوری ستون A4 دراثربارزنده

  4-1-1-1- ستون طبقه ی پنجم

  4-1-1-2- ستون طبقه ی چهارم

  4-1-1-3- ستون طبقه ی سوم

  4-1-1-4- ستون طبقه ی دوم

  4-1-1-5- ستون طبقه ی اول

4-1-2- نیروی محوری ستون B4دراثربارزنده

  4-1-2-1- ستون طبقه ی پنجم

  4-1-2-2- ستون طبقه ی چهارم

  4-1-2-3- ستون طبقه ی سوم

  4-1-2-4- ستون طبقه ی دوم

  4-1-2-5- ستون طبقه ی اول

4-1-3- نیروی محوری ستون C4دراثربارزنده

  4-1-3-1- ستون طبقه ی پنجم

  4-1-3-2- ستون طبقه ی چهارم

  4-1-3-3- ستون طبقه ی سوم

  4-1-3-4- ستون طبقه ی دوم

  4-1-3-5- ستون طبقه ی اول

4-2- نمایش لنگرها و نیروهای بدست آمده ازتحلیل بروی قابهای AوB

4-2-1- لنگرها و نیرو های وارده برقاب محورB تحت بارزلزله

  4-2-2- لنگرها و نیرو های وارده برقاب محورB تحت بارمرده

  4-2-3- لنگرها و نیرو های وارده برقاب محورB تحت بارزنده

  4-2-4- لنگرها و نیرو های وارده برقاب محور4 تحت بارزلزله

  4-2-5- لنگرها و نیرو های وارده برقاب محور4 تحت بارمرده

  4-2-6- لنگرها و نیرو های وارده برقاب محور4 تحت بارزنده

4-3- طراحی تیرهای قاب محورB٬ دهانه ی (2-1)

4-3-1- طراحی تیر سقف اول               پروژه بتن بهمراه محاسبات و نقشه ها     

4-3-1-1- طراحی آرماتورهای فشاری و کششی

4-3-1-2- طراحی خاموت

4-3-2- طراحی تیر سقف دوم

4-3-2-1- طراحی آرماتورهای فشاری و کششی

4-3-2-2- طراحی خاموت

4-3-3- طراحی تیر سقف سوم

4-3-3-1- طراحی آرماتورهای فشاری و کششی

4-3-3-2- طراحی خاموت

4-3-4- طراحی تیر سقف چهارم

4-3-4-1- طراحی آرماتورهای فشاری و کششی

4-3-4-2- طراحی خاموت

  4-3-5- طراحی تیر سقف پنجم

  4-3-5-1- طراحی آرماتورهای فشاری و کششی

  4-3-5-2- طراحی خاموت

4-4- طراحی ستون

  4-4-1- لنگرهای وارد برستونهای تقاطع قاب محورهای B و 4

  4-4-2- نیروهای محوری وارد برستونهای تقاطع قاب محورهای B و 4

  4-4-3- نیروهای محوری وارد برستونهای تقاطع قاب محورهای A و 4

  4-4-4- نیروهای محوری وارد برستونهای تقاطع قاب محورهایC و 4

4-4-5- طراحی ستون های طبقه ی اول

  4-4-5-1- تعیین مهارشده بودن طبقه

  4-4-5-2- محاسبه ی EI تیرها

  4-4-5-3- محاسبه ی EI ستون ها

  4-4-5-4- محاسبه ی ضریب طول موثر K

  4-4-5-5- بررسی لاغری ستون ها

4-4-5-6- محاسبه ی

4-4-5-7- محاسبه ی مجدد EI ستون ها

4-4-5-8- محاسبه ی مجدد ضریب طول موثر K

   4-4-5-9- محاسبه ی مجدد

4-4-5-10- مقطع نهایی ستون طبقه ی اول

4-4-6- طراحی ستون های طبقه ی دوم

  4-4-6-1- تعیین مهارشده بودن طبقه

  4-4-6-2- محاسبه ی EI تیرها

  4-4-6-3- محاسبه ی EI ستون ها

  4-4-6-4- محاسبه ی ضریب طول موثر K

  4-4-6-5- بررسی لاغری ستون ها

  4-4-6-6- محاسبه

  4-4-6-7- محاسبه ی مجدد EI ستون ها

  4-4-6-8- محاسبه ی مجدد ضریب طول موثر K

  4-4-6-9- محاسبه ی مجدد                پروژه بتن بهمراه محاسبات و نقشه ها     

4-4-6-10- مقطع نهایی ستون طبقه ی دوم

4-4-7- طراحی ستون های طبقه ی سوم

  4-4-7-1- تعیین مهارشده بودن طبقه

  4-4-7-2- محاسبه ی EI تیرها

  4-4-7-3- محاسبه ی EI ستون ها

  4-4-7-4- محاسبه ی ضریب طول موثر K

  4-4-7-5- بررسی لاغری ستون ها

  4-4-7-6- محاسبه ی

  4-4-7-7- محاسبه ی مجدد EI ستون ها

  4-4-7-8- محاسبه ی مجدد ضریب طول موثر K

  4-4-7-9- محاسبه ی مجدد

  4-4-7-10- مقطع نهایی ستون طبقه ی سوم

4-4-8- طراحی ستون های طبقه ی چهارم

  4-4-8-1- تعیین مهارشده بودن طبقه

  4-4-8-2- محاسبه ی EI تیرها

  4-4-8-3- محاسبه ی EI ستون ها

  4-4-8-4- محاسبه ی ضریب طول موثر K

  4-4-8-5- بررسی لاغری ستون ها

  4-4-8-6- محاسبه ی

  4-4-8-7- محاسبه ی مجدد EI ستون ها

  4-4-8-8- محاسبه ی مجدد ضریب طول موثر K

  4-4-8-9- محاسبه ی مجدد

  4-4-8-10- مقطع نهایی ستون طبقه ی چهارم

4-4-9- طراحی ستون های طبقه ی پنجم

  4-4-9-1- تعیین مهارشده بودن طبقه

  4-4-9-2- محاسبه ی EI تیرها

  4-4-9-3- محاسبه ی EI ستون ها

  4-4-9-4- محاسبه ی ضریب طول موثر K

  4-4-9-5- بررسی لاغری ستون ها

  4-4-9-6- محاسبه ی

   4-4-9-7- محاسبه ی مجدد EI ستون ها

   4-4-9-8- محاسبه ی مجدد ضریب طول موثر K

   4-4-9-9- محاسبه ی مجدد

  4-4-9-10- مقطع نهایی ستون طبقه ی پنجم