یکشنبه ، ۳۰ مهر ، ۱۳۹۶
Menu

آخرین مطالب

مدلسازی پل دوّار [Spiral Bridge] توسط SAP2000120۱۳۹۵ ، ۱۱ ، ۱۸

Blog941113 - Spiral Bridges 000

  • مقدمه

از سالها پیش تحقیقات و مطالعات ترافیکی در کشورهای توسعه یافته، لزوم بهره‌گیری از پلهای دوار جهت ورود و خروج از پارکینگ ساختمانهای پر ازدحام نظیر مجتمع‌های تجاری، بیمارستانها و … را به اثبات رسانده است. نظم‌دهی به هنگام ورود و خروج از پارکینگ، تامین طول صف مورد نیاز اتومبیلها، تسریع دسترسی به طبقات مختلف پارکینگ و حذف بار ترافیکی سنگین از معابر مجانب ساختمان، از دلایل مهمی است که ایجاد چنین سازه‌ای را ایجاب می‌نماید.

پلهای دوار با سیستمهای مختلفی قابل اجرا هستند. این پلها می‌تواند هم با قواعد طراحی پل و هم با ضوابط طراحی ساختمان یا تلفیقی از این دو طراحی و اجرا گردد. تفاوت سازه پل اسپیرال با ساختمان (یا پارکینگ طبقاتی) در محدودیت بکارگیری از سیستم‌های باربر لرزه‌ای متداول نظیر مهاربندی و دیوار برشی است. همچنین ماهیت پل اسپیرال از لحاظ لازم‌الرعایه بودن ضوابط طراحی پل نیز جای تامل دارد زیرا چنین سازه‌ای با محدودیت زیادی در سرعت طرح و تامین گاباری (ارتفاع مجاز خودرو) مواجه است.

Blog941113 - Spiral Bridges 001

شکل ۱ – پل اسپیرال با سیستم قاب‌بندی شده [Framed System]

Blog941113 - Spiral Bridges 000

شکل ۲ – پل اسپیرال با سیستم طره‌ای [Cantilever System]

همانطوریکه اشاره شد سیستم چنین سازه‌هایی متنوع بوده و عرشه آنها به انواع مختلفی از قبیل دال بتنی تخت یا کنگره‌ای، عرشه فولادی، دال مجوف و دال جعبه‌ای اجرا شده است. در خصوص مدلسازی چنین سازه‌هایی فارغ از نوع سیستم و مصالح، نحوه مدلسازی عرشه بصورت رمپ مارپیچ جزو چالشهای اصلی می‌باشد. مخصوصاً اگر گام هر دور [Loop] متفاوت باشد یا بعبارت دیگر ارتفاع طبقات متغیر باشد. بر این اساس در ادامه به نحوه مدلسازی کامل عرشه پل اسپیرال توسط نرم‌افزار SAP2000 می‌پردازم.

  • مشخصات پروژه نمونه پل اسپیرال

تعداد طبقات پل: ۵ طبقه

شیب مسیر: ۳ طبقه اول ۳%، ۲ طبقه آخر ۵%

شعاع داخلی پل: ۱۵ متر

شعاع خارجی پل: ۲۵ متر

عرض مسیر: ۱۰ متر (شامل سه لاین هر کدام ۳ متری + دو تا ۰/۵ متر شانه راه)

تعداد قاب تک دهانه: ۱۵

زاویه شروع دال اسپیرال: ۲۴ درجه

زاویه خروج از پل: ۲۶۴ درجه

  • مراحل کار

نرم افزار SAP2000 را اجرا نموده و وارد صفحه New Model شده و در پنجره باز شده گزینه Staircases را انتخاب نمائید.

Blog941113 - Spiral Bridges 002

شکل ۳ – پنجره New Model

بدین صورت پنجره جدیدی باز می‌شود که باید در آن نوع هندسه پلکان را تعیین نمود. برای این منظور حالت Spiral Staircase را از بخش Staircase Type انتخاب نمائید. با انتخاب حالت اسپیرال، مشخصات مورد نیاز چنین حالتی مانند شکل زیر نمایش داده می‌شود.

 

Blog941113 - Spiral Bridges 003

شکل ۴ – پنجره Spiral Staircase

بعلت متغیر بودن شیب مسیر در هر طبقه، می‌بایست مدلسازی به تعداد شیبها تکرار گردد. با فرض انطباق محور اصلی Y منطبق بر جهت شمال جغرافیایی، جهت تعیین پارامترهای مذکور، نیاز به محاسبات ساده زیر می‌باشد:

  • ۳ طبقه اول:

Blog941113 - Spiral Bridges 004

در شکل زیر مدل ساخته شده نمایش داده شده است. لازم به توضیح است که مختصات بوجود آمده (r, t ,z) است که r نمایانگر شعاع نسبت به مبدا، t زاویه از محور X و Z ارتفاع می‌باشد. بطور مثال نقطه مشخص شده در مختصات استوانه‌ای بصورت زیر نمایش داده می‌شود.

 

Blog941113 - Spiral Bridges 005

 

Blog941113 - Spiral Bridges 006

شکل ۵ – سه طبقه اول پل اسپیرال

در شکل پنجره تعریف خطوط راهنما نمایش داده شده است. در جدول T Grid می‌توان از محور ۶۰ به بعد را پاک نمود زیرا تکراری می‌باشند.

 

Blog941113 - Spiral Bridges 007

شکل ۶ – جداول خطوط راهنما

  • ۲ طبقه آخر:

از منوی Edit گزینه Add to Model from Template را انتخاب نموده تا بخش دوم مدلسازی سازه را شروع کنید. مجدداً حالت پله دوار را انتخاب کرده تا پنجره شکل شماره ۴ دوباره ایجاد شود. اطلاعات بخش دوم بصورت زیر محاسبه می‌شود.

Blog941113 - Spiral Bridges 008

بعلت اینکه دال اسپیرال دوم باید از ادامه دال اول آغاز شود طبق شکل روی گزینه Locate Origin کلیک کرده و شروع ارتفاعی را برابر ۹/۸ متر قرار دهید.

 

Blog941113 - Spiral Bridges 009

شکل ۷ – معرفی مختصات شروع مدلسازی

مطابق شکل زیر مدل کامل پل اسپیرال در ۵ طبقه که سه طبقه اول دارای شیب طولی ۳% و دو طبقه آخر دارای شیب طولی ۵% می‌باشد، ایجاد گردید.

Blog941113 - Spiral Bridges 010

شکل ۸ – مدل کامل پل اسپیرال ۵ طبقه

Blog941113 - Spiral Bridges 011

شکل ۹ – نمای از بالای پل اسپیرال


بخش نظرات سایت :

دیدگاه ارسال شده توسط شما ، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.


كليه حقوق مادی و معنوی سايت محفوظ مي باشد. © 1395-1394