3321
محاسبات سازه کابلی سردر ورودی
-
سر در کابلی با ابعاد 16.5 در 3 متر
-
ارتفاع قرار گیری سر در از زمین 5 متر می باشد.
-
خیابان در این پروژه در اصل تراز 0-0 می باشد.
-
ارتفاع ستون های مورب از سطح زمین 8.5 متر می باشد.
1-1- مشخصات مصالح مصرفي
-
ميلگرد مورد استفاده در فونداسيون از نوع آجدار مطابق استاندارد AIII با مقاومت نظير حد تسليم Fy=4000 kg/cm2 و حد گسیختگی Fu=6000 kg/cm2 مي باشد.
-
مصالح فولادی مورد استفاده از نوع فولاد St37 با تنش تسلیم Fy=2400 kg/cm2 و تنش نهایی
-
Fu=3700 kg/cm2 می باشد.
-
سيمان مصرفي در ساخت قطعات بتن آرمه از نوع پرتلند تيپ -2 باشد.
-
مقاومت مشخصه 28 روزه نمونه هاي استاندارد استوانه اي بتن مصرفي f¢C، درفونداسيون حداقل برابر
250 kg/cm2 باشد.
-
کابل های مورد استفاده در پروژه از نوع 6 در 37 با مغزی فولادی می باشند که حداقل تنش گسیختگی آنها باید برابر Fu=17700 kg/cm2 باشد.
-
قطر کابلهای مورد استفاده در پروژه، 8 میلی متر می باشد.
-
شگل های نعلی شکل باید ظرفیتی حداقل برابر با ظرفیت کابل را داشته باشند.
-
مهارکش های مورد استفاده در پروژه نیز باید ظرفیتی حداقل برابر با ظرفیت کابل داشته باشند تا گسیختگی از اتصال صورت نگیرد.
-
مقاومت مجاز خاک برابر با 1 kg/cm2 و ضریب بستر خاک برابر با 1.2 kg/cm3 فرض شده است.
1-2- آیين نامه هاي مورد استفاده در تحليل و طراحي سازه
آیين نامه هاي بارگذاري:
-
مبحث ششم مقررات ملي ساختماني ايران (بارهاي وارد بر ساختمان) براي بارگذاري ثقلي
آیین نامه هاي طراحي:
-
آئين نامه طراحي سازه هاي بتني ACI 318-14
-
مبحث نهم مقررات ملي ساختماني ايران (طرح و اجراي ساختمان هاي بتن آرمه)
-
مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان های فولادی)
-
مبحث هفتم مقررات ملي ساختماني ايران (پي وپي سازي)
1-3- نرم افزار هاي مورد استفاده در تحليل و طراحي
-
برنامه كامپيوتري تحليل سه بعدي و طراحي سازه ها، SAP2000 19، نسخه 19.2.2
-
برنامه كامپيوتري تحليل دال ها به روش اجزاي محدود، SAFE 2016، نسخه16.0.1
1- بارگذاري سازه
1-1- بارهای مرده
|
مصالح مصرفی |
وزن واحد حجم(Kg/m3) |
ضخامت(m) |
وزن واحد سطح(Kg/m2) |
|
ترموود |
600 |
0.03 |
18 |
|
ورق روی عرشه و دیگر متعلقات |
22 |
|
وزن مجموع(Kg) |
40 |
شاسی کشی عرشه در مدل نرم افزاری به طور دقیق ترسیم شده است و وزن آن به کمک خود نرم افزار محاسبه می شود.
بارها به صورت خطی به المان های اصلی عرشه اعمال شدند.
1-2- بارهای زنده
بار زنده حاکم در این پروژه بار برف می باشد و مقدار 180Kg/m2 برای آن در نظر گرفته شده است.
1-3- تركيبات بارگذاري
اعضاي فولادی لازم است براي تلاش هاي ناشي از تركيبات بارگذاري زير طراحي گردند:
1) 1.4 D
2) 1.2 D 1.6 L 0.5(S,Lroof)
3) 1.2 D 1 L 1.6(S,Lroof)
همچنين براي كنترل تنش مجاز خاك زير فونداسیون و کنترل تنش گسیختگی استفاده شده است:
1) D L
2) D 0.75 L
D : بارهای مرده ساختمان
L : بارهای زنده ساختمان
1- ارائه ورودي ها و خروجي هاي برنامه كامپيوتري
1-1- معرفي فايل هاي كامپيوتري ضميمه دفترچه محاسبات
1-2- مقاطع انتخاب شده براي اعضا
1-3- نسبت نیرو به ظرفیت ستونها
1-3-1- گزارش مربوط به ستون با ماکزیمم تلاش های وارده
AISC 360-10 STEEL SECTION CHECK (Summary for Combo and Station)
Units : Kgf, cm, C
Frame : 28 X Mid: 301.433 Combo: COMB3 Design Type: Brace
Length: 882.998 Y Mid: 350.000 Shape: Pipe20t1 Frame Type: OMF
Loc : 415.528 Z Mid: 425.000 Class: Compact Princpl Rot: 0.000 degrees
Provision: LRFD Analysis: Direct Analysis
D/C Limit=0.950 2nd Order: General 2nd Order Reduction: Tau-b Fixed
AlphaPr/Py=0.091 AlphaPr/Pe=0.068 Tau_b=1.000 EA factor=0.800 EI factor=0.800
PhiB=0.900 PhiC=0.900 PhiTY=0.900 PhiTF=0.750
PhiS=0.900 PhiS-RI=1.000 PhiST=0.900
A=74.729 I33=3292.070 r33=6.637 S33=329.207 Av3=37.479
J=6584.140 I22=3292.070 r22=6.637 S22=329.207 Av2=37.479
E=2000000.000 fy=2400.000 Ry=1.200 z33=446.215
RLLF=1.000 Fu=3700.000 z22=446.215
HSS Welding: ERW Reduce HSS Thickness? No
STRESS CHECK FORCES & MOMENTS (Combo COMB3)
Location Pu Mu33 Mu22 Vu2 Vu3 Tu
415.528 -16302.694 456536.508 -5543.904 4501.169 -104.285 10578.345
PMM DEMAND/CAPACITY RATIO (H1-1b)
D/C Ratio: 0.543 = 0.069 0.474 0.006
= (1/2)(Pr/Pc) (Mr33/Mc33) (Mr22/Mc22)
AXIAL FORCE & BIAXIAL MOMENT DESIGN (H1-1b)
Factor L K1 K2 B1 B2 Cm
Major Bending 0.588 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Minor Bending 0.096 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Lltb Kltb Cb
LTB 0.096 1.000 1.217
Pu phi*Pnc phi*Pnt
Force Capacity Capacity
Axial -16302.694 118194.022 161415.458
Mu phi*Mn phi*Mn phi*Mn
Moment Capacity No LTB Cb=1
Major Moment 456536.508 963824.783 963824.783 963824.783
Minor Moment -5543.904 963824.783
Tu Tn phi*Tn
Moment Capacity Capacity
Torsion 10578.345 1007770.508 906993.457
SHEAR CHECK
Vu phi*Vn Stress Status
Force Capacity Ratio Check
Major Shear 4501.169 48424.637 0.093 OK
Minor Shear 104.285 48424.637 0.002 OK
1-3-2- گزارش مربوط به 2IPE270 با ماکزیمم تلاش های وارده
AISC 360-10 STEEL SECTION CHECK (Summary for Combo and Station)
Units : Kgf, cm, C
Frame : 11 X Mid: 421.000 Combo: COMB4 Design Type: Beam
Length: 300.000 Y Mid: 350.000 Shape: IPE270 Frame Type: OMF
Loc : 270.000 Z Mid: 0.000 Class: Compact Princpl Rot: 0.000 degrees
Provision: LRFD Analysis: Direct Analysis
D/C Limit=0.950 2nd Order: General 2nd Order Reduction: Tau-b Fixed
AlphaPr/Py=0.006 AlphaPr/Pe=0.002 Tau_b=1.000 EA factor=0.800 EI factor=0.800
PhiB=0.900 PhiC=0.900 PhiTY=0.900 PhiTF=0.750
PhiS=0.900 PhiS-RI=1.000 PhiST=0.900
A=45.900 I33=5790.000 r33=11.231 S33=428.889 Av3=22.950
J=15.900 I22=420.000 r22=3.025 S22=62.222 Av2=17.820
E=2000000.000 fy=2400.000 Ry=1.200 z33=484.000 Cw=70870.842
RLLF=1.000 Fu=3700.000 z22=97.000
STRESS CHECK FORCES & MOMENTS (Combo COMB4)
Location Pu Mu33 Mu22 Vu2 Vu3 Tu
270.000 -653.198 131709.581 -30447.582 4383.834 -1014.919 0.000
PMM DEMAND/CAPACITY RATIO (H1-1b)
D/C Ratio: 0.275 = 0.004 0.126 0.145
= (1/2)(Pr/Pc) (Mr33/Mc33) (Mr22/Mc22)
AXIAL FORCE & BIAXIAL MOMENT DESIGN (H1-1b)
Factor L K1 K2 B1 B2 Cm
Major Bending 0.267 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Minor Bending 0.500 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Lltb Kltb Cb
LTB 0.500 1.000 1.998
Pu phi*Pnc phi*Pnt
Force Capacity Capacity
Axial -653.198 87482.555 99144.000
Mu phi*Mn phi*Mn phi*Mn
Moment Capacity No LTB Cb=1
Major Moment 131709.581 1045440.000 1045440.000 1045440.000
Minor Moment -30447.582 209520.000
SHEAR CHECK
Vu phi*Vn Stress Status
Force Capacity Ratio Check
Major Shear 4383.834 25660.800 0.171 OK
Minor Shear 1014.919 35691.839 0.028 OK
CONNECTION SHEAR FORCES FOR BEAMS
VMajor VMajor
Left Right
Major (V2) 3448.337 4443.282
1-3-3-
1-3-4- گزارش مربوط به مهار پیچشی با ماکزیمم تلاش وارده
AISC 360-10 STEEL SECTION CHECK (Summary for Combo and Station)
Units : Kgf, cm, C
Frame : 15 X Mid: 421.000 Combo: COMB3 Design Type: Brace
Length: 204.570 Y Mid: 421.996 Shape: UPN140 Frame Type: OMF
Loc : 102.285 Z Mid: -72.656 Class: Compact Princpl Rot: 0.000 degrees
Provision: LRFD Analysis: Direct Analysis
D/C Limit=0.950 2nd Order: General 2nd Order Reduction: Tau-b Fixed
AlphaPr/Py=0.181 AlphaPr/Pe=0.300 Tau_b=1.000 EA factor=0.800 EI factor=0.800
PhiB=0.900 PhiC=0.900 PhiTY=0.900 PhiTF=0.750
PhiS=0.900 PhiS-RI=1.000 PhiST=0.900
A=20.360 I33=604.400 r33=5.448 S33=86.343 Av3=10.000
J=5.372 I22=62.600 r22=1.753 S22=14.719 Av2=9.800
E=2000000.000 fy=2400.000 Ry=1.200 z33=105.400 Cw=2070.514
RLLF=1.000 Fu=3700.000 z22=31.430
STRESS CHECK FORCES & MOMENTS (Combo COMB3)
Location Pu Mu33 Mu22 Vu2 Vu3 Tu
102.285 -8856.904 706.181 0.000 0.000 0.000 0.000
PMM DEMAND/CAPACITY RATIO (H1-1a)
D/C Ratio: 0.405 = 0.403 0.003 0.000
= (Pr/Pc) (8/9)(Mr33/Mc33) (8/9)(Mr22/Mc22)
AXIAL FORCE & BIAXIAL MOMENT DESIGN (H1-1a)
Factor L K1 K2 B1 B2 Cm
Major Bending 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Minor Bending 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Lltb Kltb Cb
LTB 1.000 1.000 1.316
Pu phi*Pnc phi*Pnt
Force Capacity Capacity
Axial -8856.904 21999.651 43977.600
Mu phi*Mn phi*Mn phi*Mn
Moment Capacity No LTB Cb=1
Major Moment 706.181 227664.000 227664.000 200544.153
Minor Moment 0.000 50868.939
SHEAR CHECK
Vu phi*Vn Stress Status
Force Capacity Ratio Check
Major Shear 0.000 12700.800 0.000 OK
Minor Shear 0.000 15552.000 0.000 OK
1-4- نسبت نیرو به ظرفیت مقاطع عرشه فولادی
1-4-1- گزارش مربوط به قوطی80x80x4mm با ماکزیمم تلاش های وارده
AISC 360-10 STEEL SECTION CHECK (Summary for Combo and Station)
Units : Kgf, cm, C
Frame : 34 X Mid: 588.462 Combo: COMB3 Design Type: Beam
Length: 300.000 Y Mid: 350.000 Shape: Box80X80X4 Frame Type: OMF
Loc : 172.000 Z Mid: 500.000 Class: Compact Princpl Rot: 0.000 degrees
Provision: LRFD Analysis: Direct Analysis
D/C Limit=0.950 2nd Order: General 2nd Order Reduction: Tau-b Fixed
AlphaPr/Py=0.006 AlphaPr/Pe=0.003 Tau_b=1.000 EA factor=0.800 EI factor=0.800
PhiB=0.900 PhiC=0.900 PhiTY=0.900 PhiTF=0.750
PhiS=0.900 PhiS-RI=1.000 PhiST=0.900
A=12.160 I33=117.385 r33=3.107 S33=29.346 Av3=6.400
J=175.590 I22=117.385 r22=3.107 S22=29.346 Av2=6.400
E=2000000.000 fy=2400.000 Ry=1.200 z33=34.688
RLLF=1.000 Fu=3700.000 z22=34.688
HSS Welding: ERW Reduce HSS Thickness? No
STRESS CHECK FORCES & MOMENTS (Combo COMB3)
Location Pu Mu33 Mu22 Vu2 Vu3 Tu
172.000 -163.536 17289.351 -17668.920 56.205 0.009 0.000
PMM DEMAND/CAPACITY RATIO (H1-1b)
D/C Ratio: 0.471 = 0.004 0.231 0.236
= (1/2)(Pr/Pc) (Mr33/Mc33) (Mr22/Mc22)
AXIAL FORCE & BIAXIAL MOMENT DESIGN (H1-1b)
Factor L K1 K2 B1 B2 Cm
Major Bending 0.733 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Minor Bending 0.733 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Lltb Kltb Cb
LTB 0.733 1.000 1.115
Pu phi*Pnc phi*Pnt
Force Capacity Capacity
Axial -163.536 20350.574 26265.600
Mu phi*Mn phi*Mn phi*Mn
Moment Capacity No LTB Cb=1
Major Moment 17289.351 74926.080 74926.080 74926.080
Minor Moment -17668.920 74926.080
Tu Tn phi*Tn
Moment Capacity Capacity
Torsion 0.000 66183.521 59565.169
SHEAR CHECK
Vu phi*Vn Stress Status
Force Capacity Ratio Check
Major Shear 56.205 7050.240 0.008 OK
Minor Shear 0.009 7050.240 1.254E-06 OK
CONNECTION SHEAR FORCES FOR BEAMS
VMajor VMajor
Left Right
Major (V2) 112.422 112.392
1-4-2- گزارش مربوط به IPB200 با ماکزیمم تلاش های وارده
AISC 360-10 STEEL SECTION CHECK (Summary for Combo and Station)
Units : Kgf, cm, C
Frame : 65 X Mid: 850.000 Combo: COMB3 Design Type: Beam
Length: 1700.000 Y Mid: 200.000 Shape: IPB200 Frame Type: OMF
Loc : 850.000 Z Mid: 500.000 Class: Compact Princpl Rot: 0.000 degrees
Provision: LRFD Analysis: Direct Analysis
D/C Limit=0.950 2nd Order: General 2nd Order Reduction: Tau-b Fixed
AlphaPr/Py=0.006 AlphaPr/Pe=0.030 Tau_b=1.000 EA factor=0.800 EI factor=0.800
PhiB=0.900 PhiC=0.900 PhiTY=0.900 PhiTF=0.750
PhiS=0.900 PhiS-RI=1.000 PhiST=0.900
A=75.300 I33=5513.475 r33=8.557 S33=551.348 Av3=50.000
J=46.867 I22=2001.033 r22=5.155 S22=200.103 Av2=18.000
E=2000000.000 fy=2400.000 Ry=1.200 z33=620.025 Cw=171213.365
RLLF=1.000 Fu=3700.000 z22=303.443
STRESS CHECK FORCES & MOMENTS (Combo COMB3)
Location Pu Mu33 Mu22 Vu2 Vu3 Tu
850.000 1128.893 459158.971 21309.106 140.849 -14.557 0.000
PMM DEMAND/CAPACITY RATIO (H1.2,H1-1b)
D/C Ratio: 0.379 = 0.003 0.343 0.033
= (1/2)(Pr/Pc) (Mr33/Mc33) (Mr22/Mc22)
AXIAL FORCE & BIAXIAL MOMENT DESIGN (H1.2,H1-1b)
Factor L K1 K2 B1 B2 Cm
Major Bending 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Minor Bending 0.054 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
Lltb Kltb Cb
LTB 0.054 1.000 1.004
Pu phi*Pnc phi*Pnt
Force Capacity Capacity
Axial 1128.893 29723.463 162648.000
Mu phi*Mn phi*Mn phi*Mn
Moment Capacity No LTB Cb=1
Major Moment 459158.971 1339254.000 1339254.000 1339254.000
Minor Moment 21309.106 655435.800
SHEAR CHECK
Vu phi*Vn Stress Status
Force Capacity Ratio Check
Major Shear 140.849 23328.000 0.006 OK
Minor Shear 14.557 77760.000 0.000 OK
CONNECTION SHEAR FORCES FOR BEAMS
VMajor VMajor
Left Right
Major (V2) 398.170 404.230
1-5- بیشترین نیروی موجود در کابلها
1- طراحي فونداسيون
1-1- كنترل تنش مجاز خاك
1-2- خروجي هاي طراحي سازه فونداسيون