سیویل اجرا | مرجع فایل، آموزش و مقالات مهندسی عمران | سیویل اجرا | مرجع فایل، آموزش، پروژه، مقالات مهندسی عمران، نکات اجرایی ساختمان، منابع آزمون نظام مهندسی و اخبار صنعت ساخت و ساز ایران
فایل اکسل بارگذاری سازه تهیه‌شده توسط مهندس علی پورنادری یک فایل محاسباتی نسبتاً جامع برای مهندسان عمران و طراحان سازه است که مجموعه‌ای از محاسبات بارگذاری ساختمان، کنترل پارامترهای لرزه‌ای و بررسی بخشی از خروجی‌های ETABS را در یک محیط Excel گردآوری کرده است.
این فایل شامل ۱۸ شیت مجزا است و از محاسبه بار مرده و زنده سقف و دیوار گرفته تا بار برف، پله، آسانسور، تأسیسات، خرپشته، ضریب زلزله، کنترل دریفت، برش پایه و وزن سازه را پوشش می‌دهد.
فایل حاضر پس از بررسی توسط سیویل اجرا برای دانلود در اختیار مهندسان قرار گرفته است. ضمن تشکر ویژه از مهندس علی پورنادری بابت تهیه و به‌اشتراک‌گذاری این فایل کاربردی، توصیه می‌شود قبل از استفاده در هر پروژه، تمامی داده‌های ورودی و روابط متناسب با مشخصات همان پروژه کنترل شوند.
فایل اکسل بارگذاری سازه چه امکاناتی دارد؟
یکی از نقاط قوت این فایل، یکپارچه‌کردن بخش‌های مختلف بارگذاری ساختمان است. به‌جای انجام محاسبات سقف، دیوار، پله، برف و زلزله در فایل‌های جداگانه، بخش زیادی از این محاسبات در یک Workbook قرار گرفته و نتایج اصلی نیز در شیت «خلاصه بارگذاری» تجمیع می‌شوند.
فایل تقریباً ۵۳۵ فرمول محاسباتی دارد و برای بسیاری از پارامترها از جداول مرجع داخلی استفاده می‌کند. به همین دلیل با تغییر ورودی‌های اصلی، بخش قابل‌توجهی از نتایج به‌صورت خودکار به‌روزرسانی می‌شوند.
محاسبه بار مرده سقف‌ها
در شیت «سقف ها» امکان محاسبه وزن واحد سطح چند نوع سقف پیش‌بینی شده است. فایل وزن لایه‌هایی مانند کف‌سازی، ملات ماسه سیمان، بتن سبک، بتن مسلح، تیرچه، بلوک، گچ و خاک و سایر اجزا را بر اساس جرم مخصوص و ضخامت محاسبه می‌کند.
در نسخه موجود سه ترکیب اصلی شامل سقف طبقات تیرچه با یونولیت، سقف طبقات تیرچه با بلوک و سقف بام تیرچه با یونولیت تعریف شده است.
وزن نهایی هر سقف بر حسب kg/m² محاسبه و مستقیماً به شیت خلاصه بارگذاری منتقل می‌شود.
محاسبه بار دیوار، جان‌پناه و تیغه‌ها
بخش Wall یکی از کامل‌ترین قسمت‌های فایل است و برای چندین نوع دیوار محاسبات جداگانه دارد.
دیوار نما، دیوار مجاور همسایه بدون نما، دیوار داخلی ۲۰ سانتی، جان‌پناه نما و بدون نما، دیوارهای اطراف راه‌پله و تیغه ۱۰ سانتی در این بخش در نظر گرفته شده‌اند.
جرم مخصوص مصالح از بانک اطلاعات داخلی فایل فراخوانی می‌شود و با توجه به ضخامت، ارتفاع دیوار و درصد بازشو، وزن واحد سطح و وزن متر طول دیوار محاسبه می‌شود.
این قابلیت می‌تواند زمان محاسبه دستی بار خطی دیوارهای وارد بر تیرها را کاهش دهد.
بارگذاری پله و محاسبه بار خطی تیرهای راه‌پله
در شیت Stair محاسبات مربوط به رمپ، پاگرد و اجزای پله انجام می‌شود.
وزن سنگ، ملات، بتن، آجرکاری و اندودها در نظر گرفته شده و فایل پس از محاسبه بار مرده رمپ و پاگرد، بار خطی مرده و زنده وارد بر تیرهای پله را نیز محاسبه می‌کند.
برای پله طبقات و بخش پارکینگ ورودی‌های جداگانه‌ای مانند طول پاگرد، طول رمپ، عرض پله و بار زنده در نظر گرفته شده است.
محاسبه بار برف در فایل اکسل بارگذاری سازه
شیت Snow برای محاسبه بار برف طراحی شده و پارامترهایی مانند گروه خطرپذیری، شهر، شرایط دمایی ساختمان، شرایط برف‌گیری، زاویه شیب سقف و لغزنده یا غیرلغزنده بودن سقف را دریافت می‌کند.
بانک اطلاعات شهرها و بار برف مبنا نیز داخل فایل قرار دارد و اطلاعات مورد نیاز با استفاده از جداول مرجع فراخوانی می‌شوند.
در نهایت بار برف محاسباتی به kg/m² تبدیل شده و در خلاصه بارگذاری قرار می‌گیرد.
بارگذاری آسانسور و تأسیسات
در بخش آسانسور، ظرفیت کابین، وزن هر نفر، ابعاد، ضخامت سقف بتنی، وزن تجهیزات و ضریب ضربه قابل تعریف است.
فایل پس از محاسبه بار مرده و زنده کل، سهم بار وارد بر چهار گوشه اتاق آسانسور را نیز ارائه می‌کند.
شیت تأسیسات نیز بر اساس تعداد طبقات ساختمان، مقدار بار مربوط به تأسیسات را تعیین می‌کند.
بارگذاری خرپشته و Mass Mod
برای خرپشته نیز شیت مستقلی با نام Ridge وجود دارد.
مساحت سقف خرپشته، ارتفاع دیوارها، بار مرده سقف، بار زنده، بار برف و درصد مشارکت بارها در این قسمت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
خروجی این بخش شامل بارهای متمرکز و وزن مؤثر لرزه‌ای است و نتیجه در بخش خلاصه بارگذاری قابل مشاهده خواهد بود.
محاسبه ضریب زلزله و کنترل دریفت
فایل تنها به بارهای ثقلی محدود نشده و بخشی از محاسبات لرزه‌ای را نیز پوشش می‌دهد.
پارامترهایی مانند ضریب اهمیت I، شتاب مبنای طرح A، ارتفاع ساختمان H، زمان تناوب تجربی و تحلیلی، نوع زمین، پارامترهای طیف، ضریب رفتار Ru و ضریب بزرگنمایی تغییرمکان Cd در فایل تعریف شده‌اند.
ضریب زلزله برای دو راستای اصلی سازه محاسبه می‌شود و در شیت Drift Contorol نیز پارامترهای مورد نیاز برای بررسی دریفت و حداکثر دریفت مجاز سازه قرار گرفته‌اند.
بررسی و کنترل خروجی ETABS
یکی از بخش‌های قابل توجه فایل، شیت «خروجی ایتبس» است.
در این قسمت داده‌هایی از جداول خروجی ETABS قرار می‌گیرند و فایل برای بررسی برخی نتایج از آن‌ها استفاده می‌کند.
از جمله موارد موجود در این بخش می‌توان به Diaphragm Max/Avg Drifts، بررسی نامنظمی جرمی، Story Forces، مرکز جرم و مرکز سختی، کنترل شاخص پایداری و نیروهای طراحی ستون اشاره کرد.
بنابراین این فایل علاوه بر محاسبات اولیه بارگذاری، می‌تواند به‌عنوان ابزار کمکی برای کنترل بعضی از خروجی‌های مدل ETABS نیز مورد استفاده قرار گیرد.
توجه داشته باشید که فایل دارای اتصال مستقیم یا افزونه خودکار ETABS نیست و داده‌های پروژه باید مطابق ساختار مورد نیاز فایل وارد یا جایگزین شوند.
کنترل برش پایه سازه
در شیت Base Shear امکان مقایسه برش پایه محاسباتی با مقدار حاصل از نرم‌افزار ETABS فراهم شده است.
وزن مرده، بار زنده، بار زنده بام، پله، برف و Mass Mod در محاسبه وزن مؤثر لرزه‌ای استفاده می‌شوند و سپس برش پایه در راستای X و Y به دست می‌آید.
در ادامه درصد اختلاف نتیجه محاسبات با خروجی ETABS نمایش داده می‌شود.
این بخش می‌تواند برای کنترل سریع سازگاری وزن مؤثر لرزه‌ای و برش پایه مدل مفید باشد.
کنترل تقریبی وزن اسکلت بتنی
شیت «وزن اسکلت بتنی» برای کنترل وزن کلی پروژه طراحی شده است.
تعداد سقف‌ها، مساحت ساختمان، مساحت پله و آسانسور، محیط دیوارهای نما و بدون نما، طول تیغه‌ها و وزن استراکچر خروجی ETABS از جمله اطلاعات مورد استفاده در این بخش هستند.
فایل وزن محاسباتی ساختمان را با خروجی ETABS مقایسه کرده و درصد اختلاف را نیز مشخص می‌کند.
وجود چنین کنترلی می‌تواند برای شناسایی برخی خطاهای احتمالی در تعریف بارهای مرده یا Mass Source مفید باشد.
محاسبات اولیه فونداسیون
در شیت فونداسیون نیز چند رابطه اولیه برای پی نواری و ضریب بستر قرار گرفته است.
تنش مجاز خاک، ضریب اطمینان، شرایط خاک و پی و نشست مجاز در محاسبه Ks مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این بخش بیشتر به‌عنوان یک ابزار محاسبات اولیه و کنترلی قابل استفاده است و طراحی نهایی فونداسیون باید بر اساس اطلاعات ژئوتکنیک و ضوابط پروژه انجام شود.
بانک اطلاعات داخلی مصالح و پارامترهای بارگذاری
شیت tabale بانک اطلاعاتی فایل محسوب می‌شود.
در این شیت اطلاعات متعددی از جمله وزن مخصوص سنگ‌ها، آجرها، ملات‌ها، بتن‌ها، پوشش‌های ساختمانی، بلوک‌ها، اطلاعات بار برف شهرهای مختلف، ضرایب خطرپذیری، اطلاعات نشست مجاز، سیستم‌های باربر جانبی، Ru، Cd و پارامترهای مرتبط با نوع زمین ذخیره شده است.
بسیاری از شیت‌های اصلی اطلاعات مورد نیاز خود را با استفاده از این جداول دریافت می‌کنند.
نکات مهم قبل از استفاده از فایل
این فایل یک ابزار کمکی مهندسی است و بخشی از ورودی‌های نسخه موجود مربوط به یک پروژه نمونه هستند. بنابراین قبل از استفاده در پروژه جدید، تمامی سلول‌های ورودی، مشخصات شهر، نوع زمین، سیستم سازه‌ای، تعداد طبقات، ارتفاع‌ها، بارهای زنده، مصالح، ابعاد و سایر پارامترها باید کنترل و متناسب با پروژه اصلاح شوند.
در شیت معرفی نیز صراحتاً ذکر شده است که کاربر باید سلول‌های سفید را تکمیل یا ویرایش کند.
همچنین توصیه می‌شود روابط و مقادیر مرجع فایل با ویرایش آیین‌نامه مورد استفاده در پروژه و نظر مهندس محاسب تطبیق داده شوند.
برای دانلود جزوه‌ها، آموزش‌های اجرایی و منابع تخصصی بیشتر در حوزه مهندسی عمران، وارد سایت سیویل اجرا مرجع آموزش مهندسی عمران شوید.
همچنین برای دریافت سریع جدیدترین فایل‌ها و آموزش‌ها، در کانال مهندسین عمران عضو شوید.
