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
اکسل طراحی دیوار بنایی مسلح به FRCM یک فایل تخصصی برای محاسبه و کنترل ظرفیت خارج از صفحه دیوارهای بنایی در برابر بار باد و زلزله است. این فایل ظرفیت خمشی افقی و قائم، نسبت تقاضا به ظرفیت و نیروهای تکیهگاهی چهار لبه دیوار را محاسبه میکند.
کاربرد فایل اکسل طراحی دیوار FRCM
این فایل برای بررسی ظرفیت دیوارهای بنایی در برابر خمش خارج از صفحه کاربرد دارد و میتواند در طراحی یا ارزیابی موارد زیر استفاده شود:
- دیوارهای پیرامونی ساختمان
- دیوارهای داخلی و جداکننده
- دیوارهای بلوک AAC
- دیوارهای بلوک سیمانی
- دیوارهای سفالی و رسی
- دیوارهای ساختهشده با واحدهای بنایی توپر
- دیوارهای توخالی فاقد دوغاب
- دیوارهای توخالی نیمهپرشده با دوغاب
- دیوارهای تقویتشده با شبکه الیاف شیشه
- دیوارهای غیرمسلح نیازمند کنترل خارج از صفحه
مبانی محاسبات فایل
براساس توضیحات درجشده در خود فایل، در محاسبات این اپلیکیشن رفتار دوطرفه و غیرایزوتروپیک دیوار بنایی در نظر گرفته شده است.
محاسبه ظرفیت خارج از صفحه دیوار براساس روش تئوری خطوط تسلیم انجام میشود و ضرایب خمشی متناسب با شرایط تکیهگاهی، نسبت ابعاد دیوار و نسبت ظرفیت خمشی در دو جهت تعیین میشوند.
همچنین در توضیحات فایل ذکر شده است که مبانی روش محاسباتی در ضابطه شماره ۷۲۹ ارائه شده و نتایج اپلیکیشن با آزمایشهای خارج از صفحه و شبیهسازیهای اجزای محدود بررسی شدهاند.
اطلاعات ورودی مربوط به ساختمان
در بخش اول فایل، مشخصات کلی سازه اصلی وارد میشود. مهمترین ورودیهای این قسمت عبارتاند از:
- ارتفاع کل ساختمان از سطح زمین
- شتاب مبنای زلزله
- پارامتر خطرپذیری لرزهای
- سرعت مبنای باد
- وضعیت باز یا متراکم بودن محیط اطراف ساختمان
- ضرایب موردنیاز برای محاسبه فشار باد
- ضرایب مربوط به محاسبه نیروی زلزله
این اطلاعات برای محاسبه فشارهای جانبی وارد بر دیوار استفاده میشوند.
اطلاعات ورودی مربوط به دیوار بنایی
در بخش مشخصات دیوار، کاربر میتواند ویژگیهای هندسی و مصالح دیوار موردنظر را تعریف کند، از جمله:
- داخلی یا پیرامونی بودن دیوار
- ضریب اهمیت دیوار در برابر زلزله
- ضریب اهمیت دیوار در برابر باد
- جنس واحد بنایی
- توپر یا توخالی بودن واحد بنایی
- درصد پرشدگی واحد بنایی با دوغاب
- ضخامت دیوار
- وزن واحد سطح دیوار
- ارتفاع خالص پانل دیوار
- طول خالص پانل دیوار
- نوع ملات مصرفی
- وضعیت پرشدگی بندهای قائم
- ضخامت پوسته واحد بنایی
- شرایط تکیهگاهی دیوار
فایل برای واحدهای بنایی مختلف مانند AAC، واحدهای سیمانی، سفالی، توپر و توخالی با درصدهای مختلف دوغاب قابل تنظیم است.
محاسبه مدول گسیختگی دیوار
یکی از بخشهای مهم فایل، تعیین مدول گسیختگی دیوار در دو جهت است:
- مدول گسیختگی در جهت عمود بر بند بستر
- مدول گسیختگی در جهت موازی بند بستر
مقادیر مدول گسیختگی براساس نوع ملات، نوع واحد بنایی و میزان پرشدگی حفرهها با دوغاب محاسبه میشوند.
در شیت «مدول گسیختگی»، اطلاعات مربوط به ملاتهای نوع N و S ساختهشده با سیمان بنایی یا ترکیب سیمان پرتلند و آهک ارائه شده است.
انواع آرایش شبکه الیاف در فایل
این اکسل امکان بررسی چند روش مختلف اجرای کامپوزیت شبکه الیاف را فراهم میکند:
شبکه الیاف در بند بستر
در این حالت شبکه الیاف در امتداد بندهای بستر دیوار اجرا میشود و فاصله رجهای دارای شبکه الیاف توسط کاربر وارد خواهد شد.
نوارهای افقی شبکه الیاف
نوارهای کامپوزیت بهصورت افقی روی سطح دیوار قرار میگیرند. عرض نوار و فاصله مرکز به مرکز نوارها در فایل قابل تعریف است.
نوارهای قائم شبکه الیاف
شبکه الیاف بهشکل نوارهای قائم روی دیوار اجرا میشود. فاصله نوارها در امتداد طول دیوار وارد میشود.
شبکه الیاف سرتاسری
در این حالت سطح دیوار بهصورت سرتاسری با کامپوزیت شبکه الیاف تقویت میشود.
طبق توضیحات فایل، در روشهای اجرای شبکه الیاف روی سطح خارجی دیوار، لازم است تقویت در هر دو وجه دیوار در نظر گرفته شود.
مشخصات سیستم تقویت FRCM
برای تعریف سیستم تقویت، اطلاعات زیر در فایل وارد میشوند:
- وجود یا عدم وجود کامپوزیت شبکه الیاف
- نوع قرارگیری شبکه الیاف
- ظرفیت کششی کامپوزیت در واحد عرض
- پهنای نوارهای شبکه الیاف
- فاصله مرکز به مرکز نوارها
- فاصله رجهای دارای شبکه الیاف
- جهت قرارگیری نوارها
- شرایط تکیهگاهی دیوار
این قابلیت امکان مقایسه چند آرایش تقویتی و بررسی تأثیر فاصله یا عرض نوارها بر ظرفیت دیوار را فراهم میکند.
خروجیهای محاسباتی فایل
پس از واردکردن اطلاعات، فایل اکسل خروجیهای مهم طراحی را بهصورت خودکار محاسبه میکند.
ظرفیت خمشی دیوار
- ظرفیت خمش قائم دیوار در حالت غیرمسلح
- ظرفیت خمش قائم دیوار پس از اعمال تقویت
- ظرفیت خمش افقی دیوار در حالت غیرمسلح
- ظرفیت خمش افقی دیوار پس از اعمال تقویت
- اعمال ضرایب کاهش مقاومت در امتداد مسلح و غیرمسلح
پارامترهای رفتاری دیوار
- نسبت اورتوگونال دیوار
- نسبت ارتفاع آزاد به طول آزاد دیوار
- ضریب خمش افقی
- فشار متناظر با آستانه عدم پذیرش یا شکست دیوار
تقاضای وارد بر دیوار
- فشار ناشی از زلزله
- فشار ناشی از باد
- فشار نهایی حاکم بر طراحی
- تعیین خودکار بار حاکم میان باد و زلزله
کنترل نهایی دیوار
یکی از مهمترین خروجیهای فایل، نسبت تقاضا به ظرفیت است.
اگر این نسبت کمتر یا مساوی یک باشد، ظرفیت خارج از صفحه دیوار برای ورودیهای تعریفشده قابل قبول است. اگر نسبت تقاضا به ظرفیت بیشتر از یک شود، دیوار ظرفیت کافی نداشته و باید اقدامات اصلاحی انجام شود؛ مانند:
- افزایش مقدار تقویت FRCM
- تغییر آرایش شبکه الیاف
- کاهش فاصله نوارهای تقویتی
- افزایش عرض نوارها
- استفاده از ملات با چسبندگی بیشتر
- کاهش طول آزاد دیوار
- استفاده از وادار یا والپست قائم
- اصلاح شرایط تکیهگاهی دیوار
محاسبه نیروهای تکیهگاهی دیوار
این فایل علاوه بر کنترل ظرفیت خمشی، نیروهای وارد بر اتصالات پیرامونی دیوار را نیز گزارش میکند:
- برش وارد بر اتصال لبه تحتانی
- برش وارد بر اتصال لبه فوقانی
- برش وارد بر اتصال لبه چپ
- برش وارد بر اتصال لبه راست
این خروجیها میتوانند برای بررسی اولیه ظرفیت اتصالات دیوار به کف، سقف، ستونها یا وادارهای جانبی مورد استفاده قرار گیرند.
در مورد دیوارهای دارای بازشو، براساس توضیحات فایل، نیروهای گزارششده مربوط به عکسالعملهای تکیهگاهی پانل معادل هستند.
مزایای فایل اکسل طراحی دیوار بنایی FRCM
- محیط کاملاً فارسی
- ورود آسان اطلاعات
- محاسبات خودکار و سریع
- مشخص بودن سلولهای ورودی با رنگ مشکی
- قفل بودن سلولهای اصلی محاسبات
- قابل مشاهده بودن روابط و نتایج میانی
- محاسبه همزمان فشار باد و زلزله
- تعیین خودکار فشار حاکم طراحی
- کنترل دیوارهای مسلح و غیرمسلح
- بررسی آرایشهای مختلف شبکه الیاف
- محاسبه ظرفیت خمشی افقی و قائم
- ارائه نسبت تقاضا به ظرفیت
- محاسبه نیروهای چهار لبه دیوار
- مناسب برای مقایسه سناریوهای مختلف تقویت
- کاهش خطاهای ناشی از محاسبات دستی
روش استفاده از فایل
۱. فایل را با نرمافزار Microsoft Excel باز کنید.
۲. در شیت «صفحه اصلی»، اطلاعات پروژه را فقط در سلولهای مشکی وارد کنید.
۳. نوع ساختمان، شرایط محیط، مشخصات دیوار و مصالح بنایی را انتخاب کنید.
۴. در صورت تقویت دیوار، نوع و مشخصات شبکه الیاف را تعریف کنید.
۵. شرایط تکیهگاهی دیوار را انتخاب کنید.
۶. خروجیهای بخش ظرفیت دیوار و تقاضای وارد بر دیوار را بررسی کنید.
۷. نسبت تقاضا به ظرفیت را کنترل کنید.
۸. نیروهای تکیهگاهی چهار طرف دیوار را برای طراحی اتصالات استخراج کنید.
این فایل برای چه افرادی مناسب است؟
- مهندسان محاسب سازه
- مهندسان عمران
- طراحان اجزای غیرسازهای
- مهندسان مشاور
- کارشناسان مقاومسازی
- مهندسان ناظر و مجری
- شرکتهای تولیدکننده سیستمهای FRCM
- پیمانکاران تقویت و بهسازی ساختمان
- دانشجویان مهندسی عمران
- پژوهشگران حوزه دیوارهای بنایی
- دفاتر فنی پروژههای ساختمانی
مشخصات فایل دانلودی
نکات مهم قبل از استفاده
این فایل یک ابزار محاسباتی تخصصی برای افزایش سرعت و دقت طراحی است، اما نباید جایگزین قضاوت مهندسی، کنترل ضوابط پروژه و تأیید مهندس محاسب دارای صلاحیت شود.
مشخصات مصالح، ظرفیت کششی کامپوزیت، شرایط تکیهگاهی، ابعاد دیوار و ضرایب بارگذاری باید براساس مدارک واقعی پروژه وارد شوند. همچنین لازم است کاربر از تطابق ضوابط بهکاررفته در فایل با مقررات و دستورالعملهای مورد استفاده در پروژه اطمینان حاصل کند.
برای جلوگیری از بههمریختن فرمولها، تنها سلولهای مشخصشده بهعنوان ورودی تغییر داده شوند. استفاده از نسخه دسکتاپ Microsoft Excel برای اجرای صحیح فرمولها و فهرستهای انتخابی توصیه میشود.
سوالات متداول
آیا این فایل دیوارهای غیرمسلح را هم کنترل میکند؟
بله. امکان تعریف دیوار بدون شبکه الیاف وجود دارد و ظرفیت خمشی دیوار غیرمسلح نیز محاسبه میشود.
آیا میتوان نوارهای FRCM را بهصورت افقی یا قائم تعریف کرد؟
بله. فایل امکان انتخاب نوارهای افقی، نوارهای قائم، شبکه سرتاسری و شبکه قرارگرفته در بند بستر را فراهم میکند.
آیا بار باد و زلزله هر دو محاسبه میشوند؟
بله. فشار ناشی از باد و زلزله جداگانه محاسبه شده و بیشترین فشار بهعنوان تقاضای نهایی طراحی انتخاب میشود.
آیا نیروهای وارد بر اتصالات دیوار محاسبه میشوند؟
بله. برش وارد بر اتصالات لبههای بالا، پایین، چپ و راست دیوار در خروجی فایل ارائه میشود.
نتیجه پذیرش دیوار چگونه مشخص میشود؟
ملاک اصلی، نسبت تقاضا به ظرفیت است. نسبت کمتر یا مساوی یک نشاندهنده کفایت ظرفیت دیوار برای اطلاعات واردشده است.
جمعبندی
فایل اکسل طراحی دیوار بنایی مسلح به FRCM یک ابزار کاربردی برای محاسبه ظرفیت خارج از صفحه دیوارهای بنایی و بررسی تأثیر تقویت با شبکه الیاف شیشه است.
این فایل با دریافت مشخصات ساختمان، دیوار، مصالح، بارگذاری، شرایط تکیهگاهی و آرایش شبکه الیاف، ظرفیت خمشی دیوار را محاسبه کرده و آن را با فشار ناشی از باد و زلزله مقایسه میکند. ارائه نسبت تقاضا به ظرفیت و نیروهای تکیهگاهی چهار طرف دیوار، این محصول را به ابزاری مناسب برای مهندسان محاسب، کارشناسان مقاومسازی و طراحان اجزای غیرسازهای تبدیل کرده است.
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.
