تصميم البالطة الهوردى على برنامج السيف لتناظر الحل اليدوى .1تحديد نوع البالطة الهوردى: .2تحديد سمك البالطات والكمرات الهوردى: البالطات ذات االتجاة الواحد: يتم تحديد سمك البالطة ذات االتجاة الواحد والكمرات الهوردى طبقا للجدول رقم ( )10-4من الكود المصرى Lnطول البحر االصغر للبالطة الهوردى – طول بحر الكمرة الهوردى FY (N/mm2) ، البالطات ذات االتجاهين: بالطة ذات اتجاهين مستندة على كمرات جاسئة: بالطة ذات اتجاهين مستندة على كمرات مدفونة: تعامل معاملة البالطة الفالت سالب مع التحقق من الترخيم تحديد البحر الفعال للبالطات والكمرات الهوردى: .3تحديد أبعاد البالطة الهوردى: : تحديد عرض الكمرات الهوردى.4 ) L/4 – L/6( يتم فرض عرض الكمرات الهوردى المحملة باالعصاب بقيمة تساوى .) L/8 – L/10( والكمرات الغير محملة باالعصاب بقيمة تساوى : تحديد عدد وأبعاد وتسليح العصب العرضى للبالطات ذات االتجاة الواحد.5 Layer Name Safe-column Safe-wall Safe-beam Safe-brick wall Safe-Hidden beam Safe – solid slab Safe – HB slab – X Safe – HB slab – Y Safe – HB slab – XY Safe – solid part للبالطة الهوردىDXF ملف Type Note Rectangular 20*20 cm Rectangular 20 cm Line Col. Center -Col. Center Line Col. Center -Col. Center Rectangular Shell Element Rectangular Shell Element Rectangular Shell Element Rectangular Shell Element Rectangular Shell Element Rectangular Shell Element النمذجة على برنامج السيف SAFE MODLING االعمدة: يتم توزيع االعمدة فى االتجاهين للبالطة الهوردى بإنتظام بقدر االمكان للحصول على بحور متساوية تقريبا أو مختلفة بنسبة ال تزيد عن %20مع مراعاة الحصول على ثالثة بحور على االقل فى كل إتجاة بقدر المستطاع لتحقيق ال Continuityللحصول على حل إقتصادى للبالطة. يتم رسم قطاعات االعمدة بصفة مبدئية بقطاعات صغيرة وليكن 20*20 cmبدون بالطة .Stiff حوائط القص: يتم رسم حوائط القص بصفة مبدئية بقطاعات صغيرة وليكن بسمك 20cmبدون بالطة .Stiff الكمرات: الكمرات الساقطة: يتم تعريف قطاع الكمرات الساقطة T-SECاللغاء تأثير التداخل بين الكمرات وبالطة السقف كما يلى: عرض Flange Widthهو نفس عرض الكمرة. .Flange Dimensions Automatic from Slab Property يتم رسم الكمرات الساقطة بين سنتر االعمدة بقطاعاتها مع تحرير العزوم عند بدايات ونهايات تلك الكمرات وأيضا عمل SET MODIFIREلثابت اللى Torsional constantووضعة بقيمة صفر إللغاء تأثير عزوم اللى على قيمة عزوم االنحناء المحسوبة من البرنامج. يمكن حساب ثابت اللى بدقة طبقا للبند 7-3-2-4من الكود المصرى. الكمرات المدفونة: يتم تعريف الكمرات المدفونة على أنها بالطات بنفس سمك الكمرة. الكمرات المقلوبة: بالنسبة للكمرات المقلوبة يتم تعديلها العلى بالقيمة المطلوبة بإستخدام االمر .Vertical OFFSET الكمرات الوهمية: يتم رسم هذة الكمرات بقطاع NONEفى أماكن الحوائط لوضع أحمال المبانى عليها طبقا للمسقط المعمارى. البالطات: يتم تعريف و رسم البالطات بقطاعاتها المختلفة و بالنسبة لبالطات الحمامات والمطابخ يتم عمل التهبيط السفل بالقيمة المطلوبة بإستخدام االمر Vertical OFFSETوكذلك تحرير العزوم عند حواف البالطات بإستخدام االمر Edge .Releases تعريف االحمال LOAD PATTERNS يتم تعريف حاالت التحميل من قائمة : حساب أحمال الطوب الهوردى للمتر المسطح من البالطة ذات االتجاة الواحد WB/m2= NO.OF BLOCK* NO.OF BLOCK Layers* BLOCK WIGHT/1.0m*2 (S) NO.OF BLOCK = 10 NO.OF BLOCK Layers = 1 or 2 layers BLOCK WIGHT from table S= e+b : حساب أحمال الطوب الهوردى للمتر المسطح من البالطة ذات االتجاهين WB/m2= NO.OF BLOCK* NO.OF BLOCK Layers* BLOCK WIGHT/2(S)*2(S) NO.OF BLOCK = 8 NO.OF BLOCK Layers = 1 or 2 layers BLOCK WIGHT from table S= e+b Dead load يتم إختيار جميع البالطات الهوردى ووضع أحمال الطوب الهوردى عليها ك حساب أحمال حوائط المبانى: W –WALL/m = WALL HIGHT*(WALL THICKNESS*GAMA BRICK+2 MORTER THICKNESS*GAMA MORTER+2 COVER THICKNESS*GAMA COVER). ويمكن عمل شيت أكسيل بسيط لحساب وزن الحوائط للمتر الطولى مع مراعاة إختالف إرتفاع الحائط على حسب وجود أو عدم وجود كمرات ساقطة أعلى الحائط. حساب أحمال التغطية : FC يتم وضع أحمال التغطية طبقا للكود المصرى لالحمال بقيمة 150كجم/م 2مع مراعاة زيادة هذا الحمل بقيمة 100كجم/م 2فى أماكن الحمامات والمطابخ نتيجة تهبيطها عن باقى السقف. حساب األحمال الحية : LL يتم وضع االحمال الحية طبقا للكود المصرى لالحمال بقيمة 200كجم/م 2مع مراعاة زيادة هذا الحمل بقيمة 100كجم/م 2فى أماكن الحمامات والمطابخ والساللم والبلكونات. حساب أحمال الساللم : يمكن تصميم السلم وحساب ردود االفعال على المتر الطولى على الكمرات الحاملة للسلم بشكل دقيق أو فرض هذة القيمة بحمل تقريبى 2طن/م.ط ووضعها على كمرات السلم. التحقق المبدئى من الترخيم للبالطة الهوردى بعد االنتهاء من النمذجة وإدخال جميع االحمال على البالطة الهوردى يتم التحقق من الترخيم بشكل مبدئى على أن يعاد التحقق منه بعد االنتهاء من التحليل والتصميم للبالطة وذلك طبقا للخطوات التالية: من قائمة Run/Cracking Analysis Optionيتم ضبط العوامل التالية يتم تحديد طريقة إدخال حديد التسليح Reinforcement Sourceعن طريق إختيار From Finite Element Based Designوهى الطريقة المستخدمة فى البالطات الهوردى والبالطة الفالت سالب. يتم تحديد القيمة الدنيا لحديد التسليح السفلى والعلوى المستخدم Minimum Reinforcement Ratios Used For Cracking Analysisعند المكان محل الدراسة على البالطة (النقطة التى يوجد عندها أقصى ترخيم) وحيث أنه لم يتم البدء فى حساب حديد التسليح حتى االن يمكن فرض هذة القيم بقيم صغيرة لحين االنتهاء من التصميم ومعرفة قيمة حديد التسليح الفعلية وبعدها يتم تعديل هذة القيم طبقا للقيم الحقيقية المستخدمة وعمل التحقق النهائى من الترخيم كما سيأتى بعد ذلك فى مرحلة التصميم وعلية يمكن حاليا فرض هذة القيم طبقا للقيم الموجودة بالكود المصرى جدول ( )1-4حسب قيمة Fcu ورتبة حديد التسليح المستخدم بالمشروع ومنها يمكن حساب Umaxووضعها كما هو موضح بالصورة عالية حيث يتم حساب قيمة حديد الشد طبقا للجدول وأخذ حديد الضغط يساوى %40من حديد الشد. يتم تحديد قيمة إجهاد حد التشرخ للخرسانة Cracking Modulus Of Ruptureحسب الكود المصرى. وحيث أن هذا االجهاد هو االجهاد الذى تبدأ عنده الخرسانة فى التشرخ ويبدأ معه حدوث الترخيم فكلما زادت قيمة هذا االجهاد كلما قل الترخيم المتوقع حدوثة والعكس صحيح كلما قلت قيمة هذا االجهاد كلما زاد الترخيم المتوقع حدوثة وعلية ولزيادة عامل االمان يمكن أخذ قيمة هذا االجهاد كما ورد بالكود االمريكى لحسابات الترخيم فى البالطات والكمرات المدفونة طبقا للمعادلة: وهى تعطى قيمة أقل من القيمة الواردة بالكود المصرى أما بالنسبة للكمرات الساقطة يمكن أخذ هذة القيمة حسب الكود المصرى. :)LOAD CASES( حاالت التحميل لحساب الترخيم يتم تعريف ثالث حاالت للتحقق منDefine / Load cases من قائمة :الترخيم كما يلى Short Term Deflection (STD): Sustained Short Term Deflection (SSTD): Long Term Deflection (LTD): معامالت الزحف واالنكماش: تراكيب االحمال للتحقق من الترخيم (:)LOAD COMBINATIONS بعد االنتهاء من عمل حاالت التحميل يتم الدخول إلى قائمة Define / Load combinationsلعمل التراكيب الالزمة اليجاد قيم الترخيم لمقارنتها بالقيم المسموح بها وهى عبارة عن حالتين: حالة الترخيم اللحظى Immediate deflection حالة الترخيم طويل االمد Long term deflection حدود قيم الترخيم المسموح بها فى الكود المصرى والكود االمريكى الكود المصرى: الكود االمريكى: تحليل وتصميم الكمرات الهوردى لتحليل وتصميم الكمرات الهوردى على برنامج السيف يلزم عمل بعض التعديالت SET MODIFIRESعلى الملف لذا يتم عمل SAVE ASللملف مع إلغاء حاالت التحميل وتراكيب االحمال الخاصة بحسابات الترخيم لسرعة الحل على البرنامج ومن ثم عمل التعديالت التالية: يتم تحرير العزوم أعلى وأسفل االعمدة إللغاء تأثير .Frame action يتم الغاء تأثير العزوم خارج مستوى حوائط القص إللغاء تأثير .Frame action يتم تحرير العزوم عند بدايات ونهايات الكمرات المدفونة باختيار الحواف الطرفيه فقط لها ثم ASSIGN-SLAB DATD-END RELEASE-ROTATION ABOUT SLAB EDGE. يتم إختيار البالطات الهوردى االفقية والرأسية وعمل تحرير للعزوم عند جميع الحواف لها من االمر ASSIGN-SLAB DATD-END RELEASE- ROTATION ABOUT SLAB EDGEويستثنى من ذلك البالطات الكابولية. يتم إختيار البالطات الهوردى االفقية و عمل SET MODIFIREلها كما يلى F11=F22=F12=0, M22=M12=0ويستثنى من ذلك البالطات الكابولية. يتم إختيار البالطات الهوردى الرأسية و عمل SET MODIFIREلها كما يلى F11=F22=F12=0, M11=M12=0ويستثنى من ذلك البالطات الكابولية. تحليل الكمرات الهوردى: لدراسة وتحليل الكمرات االفقية يتم إختيار جميع الكمرات و solid part الرأسية وعمل SET MODIFIREلها كما يلى F11=F22=F12=0, .M11=M12=0 لدراسة وتحليل الكمرات الرأسية يتم إختيار جميع الكمرات و solid part االفقية و عمل SET MODIFIREلها كما يلى F11=F22=F12=0, .M22=M12=0 لتسهيل االختيار يتم عمل GROUPللكمرات و solid partاالفقية و GROUPأخر للكمرات و solid partالرأسية. يتم رسم شريحة بعرض الكمرة المطلوب تحليلها وعمل Runوإستعراض نتائج التحليل لها من قائمة Display/Show Strip Forces نتائج التحليل االنشائى: B.M.D تصميم الكمرات الهوردى على برنامج السيف: تعريف المواد : Define Materials S.F.D لتصميم الكمرات الهوردى على برنامج السيف يتم إستخدام الكود البريطانى والذى يستخدم مكعب قياسى بأبعاد 100*100*100مم لتحديد مقاومة الضغط للخرسانة وحيث أن المكعب القياسى المستخدم فى الكود المصرى هو 150*150*150مم لذا يلزم تعديل قيمة مقاومة الضغط التى يتم إدخالها لبرنامج السيف طبقا لمعامل التصحيح الوارد بالكود المصرى جدول (.)7-2 بفرض أن قيمة Fcu=25 N/mm2تكون القيمة المدخلة للبرنامج هى : Fcu for Safe = 25/0.97=1.03*25 =25.77 N/mm2. اختيار كود التصميم : DESIGN CODE من قائمة Design / Design Preferencesيتم ضبط معامالت التصميم كما يلى : Run Analysis & Design : نتائج التصميم االنشائى Display – Show Slab Design من قائمة التصميم اليدوى للكمرات الهوردى: تصميم الكمرات الهوردى فى حالة إستخدام حديد فى الشد وحديد فى الضغط: يمكن االستفادة من تأثير حديد الضغط ” Asلتقليل أبعاد الكمرات الهوردى وبالتالى تقليل االحمال والترخيم فى البالطة الهوردى والحصول على تصميم أكثر أقتصادية وحسب إشتراطات الكود المصرى يفضل عدم زيادة مساحة الصلب المضغوط ” Asفى المقطع المعرض للعزوم عن %40من مساحة الصلب المشدود فى المقطع . As وتوجد طريقتين لتصميم القطاعات المعرضة لعزوم إنحناء ذات تسليح فى الشد وتسليح فى الضغط وهى طريقة الكود المصرى وطريقة كتاب الدكتور شاكر البحيرى. .1طريقة الكود المصرى: Example: Check shear: يسمح الكود المصرى بتحمل الخرسانه فقط منفرده دون حديد التسليح (الكانات) لقوى القص فى الكمرات المدفونه واالعصاب الهوردى لذلك النعتمد على الكانات فى مقاومة قوى القص و إذا كان القطاع غير أمن نزيد من أبعاد القطاع الخرسانى أما الكانات فيتم وضعها أقل ما يمكن. .2طريقة كتاب دكتور شاكر البحيرى: Example: Check shear يسمح الكود المصرى بتحمل الخرسانه فقط منفرده دون حديد التسليح (الكانات) لقوى القص فى الكمرات المدفونه واالعصاب الهوردى لذلك النعتمد على الكانات فى مقاومة قوى القص و إذا كان القطاع غير أمن نزيد من أبعاد القطاع الخرسانى أما الكانات فيتم وضعها أقل ما يمكن. تصميم الكمرات الهوردى فى حالة إستخدام حديد فى الشد فقط: Example: تسليح بالطة التغطية: يتم إستخدام شبكة تسليح / 8 T 5م.ط فى االتجاهين. السؤال: هل تستطيع بالطه التغطيه والتى سماكتها من 5الى 7سم أن تتحمل أحمال حوائط المبانى ؟؟؟ لالجابة على هذا السؤال يلزم التحقق حسابيا وباالرقام من تحمل بالطه التغطيه لالحمال المركزه حيث يمكن أن تكون الحوائط عموديه على االعصاب أو موازيه لالعصاب ؟؟ اوال :حساب االحمال فى فى حالة حوائط المبانى الموازيه لالعصاب االحمال على البالطه -: -1وزن حائط المبانى بارتفاع 3.00م مصعد ultimate ( 10.58 =3.00*1.40* )1.00* 21 * 2 * 0.02 + 1.00 * 14 * 0.12كن/م -2وزن البالطه نفسها وأحمال التغطيه عليها واالحمال الحيه Ultimate ( 7.75 =1.60*2.00 + 1.40*)1.50 + 25 * 0.07كن /م Straining Action and Design of section Mu-= 0.76 kn.m Fcu=25 MPA t=70 mm d=70-20=50 mm b=1000 mm FY=240 MPA d=C1*(Mu/Fcu*b) ^0.50 50=C1*(0.76*10^6/25*1000) ^0.50 C1=9.07 >2.78 more safe As= Mu/j*FY*d As= 0.76*10^6/0.80*240*50=79.17mm As=79.17/50.27=1.57<min Req. يعنى عدد 2سيخ قطر 8مم وهو أقل من الحد االدنى الذى نص عليه الكود وهو 5أسياخ إ ذن نستطيع فى هذه الحاله أن نقول أن بالطة التغطيه تستطيع وبكفاءه أن تتحمل حائط المبانى المرتكز عليها ويكون هذا الحائط موازى لالعصاب. ثانيا -:حساب االحمال فى حالة الحائط عمودى على العصب وارتفاع الحائط = 3.00م وزن الحائط نفسه على اعتبار أن كثافة الطوب االحمر الطفلى المفرغ = 14.00كن/م 3وابعاد الطوبه 6*12*25سم \Wt. of Wall= 14.00 * 0.12* 3.00 * 1.00 *1.40=7.06 kn/m وزن المحاره ( اللياسه) \Wt. of plaster = 2 * 0.02 * 21.00 * 3.00 *1.00 *1.40 = 3.53 kn/m اجمالى وزن الحائط = 10.59 = 3.53 + 7.06كن/م/ الوزن الذاتى للبالطه على إعتبار أن العرض الفعال للبالطه أسفل حائط المبانى = عرض حائط المبانى نفسه +سمك البالطه \Wt. of Slab = (0.12 + 0.07) *0.07 *25.00*1.40 =0.47 kn/m إذن اجمالى االحمال شامله وزن الحائط +الوزن الذاتى للبالطه = 11.06 = 0.47 + 10.59 كن /م/ Moment = (11.06 * 0.47^2)/10= 0.24 kn.m السؤال -:هل يوجد حديد تسليح فى عرض 190مم اى 19سم ؟؟ هل يمكن أن تتحمل الخرسانه بمفردها هذا الحمل ؟ أى أن العزم الذى يمكن أن يتحملة القطاع بدون حديد تسليح أكبر من العزم الفعلى الموجود على القطاع إذن نس تطيع فى هذه الحاله أن نقول أن بالطة التغطيه تستطيع وبكفاءه أن تتحمل حائط المبانى المرتكز عليها ويكون هذا الحائط عمودى على االعصاب. تصميم االعصاب للبالطات الهوردى: حساب االحمال على االعصاب ذات االتجاة الواحد: Rip Span max of (1.05*clear span OR clear span+ t) and not more than the distance between two Rip support. حساب االحمال على االعصاب ذات االتجاهين: حساب تأثير أحمال حوائط المبانى على االعصاب فى حالة تم وضعها مباشرة على بالطة التغطية بدون كمرات: فى حالة كان الحائط عمودي على العصب يتم حساب حملالحائط للمتر الطولى ثم ضرب هذة القيمة فى ) )S=e+bلتصبح حمل مركز على العصب يتم وضعه عند نقطة تقاطع الحائط مع العصب باالضافة لباقى االحمال المذكورة بعالية. فى حالة كان الحائط موازى للعصب يتم حساب حمل الحائطللمتر الطولى ووضعه كحمل مركز على بالطة التغطية وإيجاد رد الفعل على العصب ليكون عبارة عن حمل موزع على طول العصب باالضافة لباقى االحمال المذكورة بعالية. تحليل العصب على برنامج الساب: يتم إدخال العصب على برنامج الساب بعد تحديد أطوال البحور للعصب كما هو موضح بعالية ووضع االحمال وتعريف العصب بأى قطاع مع عمل ال SET MODIFIERSالتالية يتم إيجاد العزوم وقوى القص الفعلية على العصب وكما هو موضح بالمثال السابق أن أقصى عزم فعلى على العصب هو 23.56KN.mوأقصى قوى قص فعلية هى . 21 KN ومن االبعاد التى تم فرضها للعصب 12*27 cmوقيمة المقاومة المميزة للخرسانة Fcuيمكن حساب أقصى عزم وقوى قصى يتحملها القطاع طبقا للكود المصرى ومن ثم مقارنتها بالعزم وقوى القص الفعلية على القطاع كما يلى: حساب أقصى عزم يتحمله قطاع العصب : MuR حساب أقصى قوى قص يتحمله قطاع العصب : QuR فى حال كانت العزوم وقوى القص التى يتحملها القطاع أكبر من العزوم وقوى القص الفعلية الواقعة على قطاع العصب يكون القطاع أمن . أما فى حالة كانت أقل يكون القطاع غير أمن ويلزم تطبيق أحد الحلول التالية: زيادة عرض العصب . b زيادة عمق العصب . t -تقليل بحر العصب Lوذلك بزيادة عرض . solid part حساب طول ال solid part اوال من العزوم ( ) X1 ثانيا ً من قوى القص ( ) X2 يتم اختيار القيمة االكبر ل solid partلتحقيق القطاع . بذلك يكون قد تم االنتهاء من تصميم جميع عناصر البالطة الهوردى بالطة التغطية .Cover Slab االعصاب .Ribs -الكمرات الساقطة والمدفونة .Projected & Hidden Beams التحقق النهائى من الترخيم للبالطة الهوردى لعمل التحقق النهائى على الترخيم للبالطة الهوردى وبعد االنتهاء من تصميم جميع عناصر البالطة يتم إتباع الخطوات التالية: .1يتم تصميم االعمدة وعمل النماذج المختلفة لها باالدوار المتكررة ووضع هذة النماذج على ملف DXFاالصلى طبقا لقطاعات االعمدة بالدور االخير وهى الحالة الحرجة (أصغر قطاعات لالعمدة بالمبنى). .2يتم إستيراد ملف DXFبعد التعديل إلى برنامج السيف ورسم االعمدة بقطاعاتها الجديدة بدون تحرير للعزوم مع ووضع بالطة STIFFأعلى االعمدة. .3يتم تعديل الكمرات الساقطة والكمرات الوهمية بما عليها من أحمال للحوائط إلى وجة االعمدة وليس من سنتر االعمدة كما كان بملف ال SAFEاالصلى. .4يتم ضبط حاالت وتراكيب االحمال الخاصة بحسابات الترخيم كما تم شرحها سابقا وعمل RUNوتحديد النقطة التى حدث عندها أقصى ترخيم . .5يتم ادخال القيم الفعلية لنسب حديد التسليح السفلى والعلوى للقطاع عند النقطة التى حدث عندها أقصى ترخيم كما تم توضيحة وعمل RUNمرة أخرى ومقارنة القيم النهائية للترخيم بالقيم المسموح بها طبقا للكود. التحقق من القص الثاقب العمدة البالطة الهوردى Punching shear يمكن بسهولة التحقق من القص الثاقب لالعمدة على برنامج السيف والتأكد من السمك النهائى للكمرات الهوردى حيث يجب أن تكون جميع القيم أقل من ( )1وذلك بعرض قيم القص الثاقب من قائمة Display – show punching shear designحيث أن القص الثاقب يقاوم بالخرسانة فقط وذلك طبقا للكود المصرى.