جامعة النجاح الوطنية كلية الهندسة قسم الهندسة المدنية مشروع تخرج وذلك استكمالا للحصول على درجة البكالوريوس في الهندسة المدنية :إعداد امجد سامي أبو حنيش.....ناصر فيصل قادوس.....محمد سعيد سلامة :الدكتور المشرف د.عبد الرزاق طوقان

عدد الطوابق المصمم لها 9 والمنفذة هي 5 بالاضافة الى الطابق الأرضي والتسوية، ومساحة كل جزء من المبنى كما يلي:

متطلبات التقييم: المواد الإنشائية المستخدمة :   * الخرسانة المسلحة وغير المسلحة : كثافة الخرسانة المسلحة 2.5طن/م³ ، بينما كثافة الخرسانة غير المسلحة 2.3طن/م³ . *الحديد: قوة الشد القصوى في قضبان التسليح والكانات: ( fy = 4200kg/cm2 ) . طن/م³.2.6 *الحجر: وتقدر كثافة الحجر *الطوب: حيث تقدر كثافته بـ 1.2طن/م³ في الأسقف و 1.4طن/م³ في التقسيمات الداخلية والواجهات الخارجية متطلبات التقييم: * قوة تحمل التربة تساوي 2.5كغم/سم2 ( 25طن/م2)، وعمق التأسيس 3م تحت مستوي سطح الارض . *الكود المستخدم:الكود الأمريكي للخرسانة ( ACI 2005 ) .

S.I.D=(.02×2.6)+(.03×2.3)+(.1×2) = .321ton/m2 الأحمال المعتمدة في التقييم : الأحمال الرأسية وتشمل : .1 الأحمال الميتة (Dead load) : ويتم حسابها من خلال برنامج (SAP2000) . .2الأحمال الميتة الإضافية: الأحمال الميتة الإضافية على البلاطة: S.I.D=(.02×2.6)+(.03×2.3)+(.1×2) = .321ton/m2 الأحمال الميتة الاضافية على الجدران الخارجية : وزن الحجر + وزن الطوب 1.4 ton/m3 × .1m) + ( 2.6 ton/m3 × .07m) = .322 ton/m2 ) L.L=.3ton/m2 .3 الأحمال الحية (Live Load) : الأحمال الجانبية وتضم: أحمال الزلازل(earthquake loads) . أحمال الرياح (Wind Load): وتم إهمالها بسبب قلة تأثيرها على المنشآت الخرسانية

تمثيل النموذج الرياضي: برنامج (SAP 2000) ويعتمد في التحليل على نظرية العناصر المحددة Method ) ( Finite Element ، وتعتبر هذه النظرية من أرقى النظريات في تحليل المنشآت البرنامج المستخدم: نظام البلاطات المستخدم: *البلاطات المعصبة باتجاه واحد (one - way ribbed slab) *والبلاطات المعصبة باتجاهين (two - way ribbed slab) توزيع مراكز الأعمدة وأبعادها: توزيع الجسور وأبعادها:

Own weight for ribs = own weight for rectangular تمثيل السقف : * التمثيل بواسطه استخدام االبلاطه المكافئه: * ايجاد الكثافة المكافئة لبلاطات الربس) (γeq Own weight for ribs = own weight for rectangular

التحقق من القوانين الانشائية: تمثيل الجدران: التحقق من القوانين الانشائية: *التوافقCompatibility)) : لوحظ تحقق توافق وانسجام في حركة جميع العناصر الانشائية المترابطة مع بعضها البعض

التوازن ( Equilibrium) : هو الحصول على مقدار متساو تقريبا(يسمح بنسبة خطأ أقل من 5%) لقيم الأحمال الميتة والحية المؤثرة على المنشأ وقيم رد الفعل الرأسي من البرنامج. الحل اليدوي: وزن الأحمال الميتة (Dead Load) ( 8104) ton: وزن الأحمال الحية (Live Load) ton : (1365.2) نسبة الخطأ(Percentage of Error):

علاقات الأجهاد- الفعل ( Stress-Strain Relationships (σ-Є)) الحل اليدوي: Beam= 4.04ton.m Beam= 2ton.m الحل باستخدام برنامج (SAP 2000):

Top Reinforcement ( AS(-ve) ) = 1.56cm2……….use 2Φ14mm التحليل والتقييم الاستاتيكي: توزيع الأحمال: تحليل وتقييم البلاطة: البلاطة المعصبة باتجاه واحد: Design for Flexure: باستخدام برنامج SAP2000: Top Reinforcement ( AS(-ve) ) = 1.56cm2……….use 2Φ14mm Bottom Reinforcement ( AS(+ve) ) = 0.87cm2…………use 2Φ12mm بمقارنة هذه النتائج مع المخططات Top Reinforcement ……….use 2Φ14mm OK Bottom Reinforcement …………use 2Φ14mm OK

Shrinkage Steel: الحل اليدوي: المخططات: استخدم 1Φ8mm/20cm Check Shear: البلاطة المعصبة باتجاهين: Design for Flexure: (Column Strip) الحديد العلوي للاعصاب الواقعة في منطقة use 2Φ14mm Used in plan 2Φ14mm……..OK (Column Strip) الحديد السفلي للاعصاب الواقعة في منطقة use 1Φ14mm Used in plan 2Φ14mm……..OK

تحليل وتقييم الجسور: AS-ve AS+ve use 1Φ14mm Used in plan 2Φ14mm……..OK ( Middle Strip ) الحديد العلوي للاعصاب الواقعة في منطقة use 2Φ14mm Used in plan 2Φ14mm……..OK ( Middle Strip ) الحديد السفلي للاعصاب الواقعة في منطقة Check Shear: No need for shear reinforcement ………… used in plans 1 8mm/20cm…….OK تحليل وتقييم الجسور: B5-3: AS-ve Used in SAP2000…….As=10.18cm2 Used in plans As=15.3cm2………..OK. AS+ve Used in SAP2000………7ϕ14mm Used in plans: OK

Design for shear تحليل وتقييم الأعمدة: لكن على أرض الواقع يستخدم 21.7ton From SAP2000 0….. ….OK لتثبيت الحديد السفلي والعلوي لكن على أرض الواقع يستخدم Use Used in plans …OK تحليل وتقييم الأعمدة: أعمدة قصيرة: ويكون الانهيار في هذه الحالة بسبب الضغط (Compression). أعمدة طويلة: ويكون الانهيار في هذه الحالة بسبب الانبعاج (Buckling).

الأعمدة الممنوعة من الحركة الأفقية(Braced Columns) Short Column: Long Column: الأعمدة المسموح بها الحركة الأفقية(Unbraced Columns) Short Column: Long Column: وفي هذا المشروع تم استخدام الأعمدة القصيرة من النوع الأول (Braced Columns)، حيث كانت المعادلة التصميمية المعتمدة في ذلك:

تحليل وتقييم القواعد: تكون وظيفتها نقل الأحمال كمحصلة نهائية الى التربة مولدة بذلك اجهادات تكون ضمن قابلية التحمل لتلك التربة في هذا المشروع استخدمت قواعد منفردة ( Isolated Footing ) ،والتي تستخدم لنقل حمل مركز من عمود واحد،وتكون عادة مربعة او مستطيلة الشكل. Allowable Bearing Capacity:

بحساب قيم الحديد في الأساسات نجد أنها ضمن القيم المستخدمة في المخططات

: تحليل وتصميم الدرج .هناك عدة انواع من السلالم وبناء على ذلك يختلف تمثيل النموذج الرياضي لكل منها معطيات التحليل والتصميم: ابعاد سلالم المشروع 200kg/cm2 B250→ Fy=4200kg/cm2 L.L=.3t/m2 S.I.D=.321t/m2 سم.25 سماكة بلاطات السلالم سم.(50x25) ابعاد الجسور سم.(30x100) ابعاد الاعمدة . سم 30 سماكة الجدران م. 3.38 اطوال الاعمدة

يمكن تمثيل الدرج باكثر من نموذج،وذلك حسب طريقة تنفيذه،وكيفية وضع الجسور والاعمدة،وما اذا كان هناك جدران قص يستند عليها الدرج :ام لا النموذج الأول: السلالم قائمة على اربعة اعمدة بالاضافة الى جسور تربط بين هذه الاعمدة

النموذج الثاني: هذا النموذج مشابه للنموذج الاول ولكن لا يوجد جسور داخلية

النموذج الثالث: السلالم قائمة على جدران قص ولا يوجد اعمدة او جسور،وهذا النموذج هو الذي تم اعتماده في مشروعنا

في تصميم الدرج لاحظنا كيف أن التصميم الغير ممثل ثلاثي الأبعاد هو تصميم عقيم ويضع قيم حديد في مواقع لا يجدر أن يتواجد فيها

التحليل الديناميكي أسباب استخدام التقييم الزلزالي للمنشأ: وجود هذا المنشأ في منطقة تعتبر من المناطق المصنفة نشطة زلزاليا ( فلسطين ) . طبيعة المنشأ حيث أنه مبني من الخرسانة (مادة صلبة ووزنها عالي ) وبالتالي فان انهيارها يؤدي الى ضرر كبير . أهمية المنشأ الكبيرة تستدعي الى أن نصممه ديناميكيا ، حيث تعتبر المستشفى من أهم المنشآت ، لأنه من المعروف أنه لو حدثت كارثة زلزالية مثلا فان كل الأصابات سيتم نقلها للمستشفى ، فلو كان المستشفى منهار فعندها ستحدث كارثة انسانية كبيرة. الطرق المتبعة لتحليل المشآت ديناميكيا الطريقة الاستاتيكية المكافئة (Equivalent Static Method) طريقة القوى المتغيرة مع الزمن (Time History Method) طريقة الأستجابة الطيفية للمنشآت(Response Spectrum Method)

خطوات التمثيل الديناميكي على برنامج SAP 2000 خطوات التمثيل الديناميكي على برنامج حساب المتغيرات اللازمة للتصميم الزلزالي (area mass) ادخال الأحمال الميتة الاضافية على المساحات على هيئة ( Response Spectrum ) تعريف الاقتران الطيفي وادخال المعاملات التي تم حسابها ( SDS , SD1 ) تعريف آلية التحميل الديناميكي

التحليل والتصميم الديناميكي