|
|
|
|
|
|
|
|
| دانلود مبحث ششم | ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
دانلود قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان |
توجه: مطالب زیر در خصوص خاموت های ویژه نمی باشد و در آینده در این خصوصی مطلبی منتشر خواهد شد:
طراحی خاموت در ستون ها بسیار سریع و ساده می باشد که برای طراحی آن ها بایستی دو پارامتر را تعیین کنیم. سایز آرماتور و فاصله دو خاموت متوالی از یکدیگر. با فرض اینکه ابعاد مقطع ستون ۵۰*۵۰ سانتی متر و ۱۲ عدد آرماتور طولی به قطر ۲۰ داشته باشیم به طراحی خاموت ستون می پردازیم.
مبحث نهم را باز کرده مطابق با بند ۹-۱۵-۱۲-۲، قطر خاموت ها نباید کمتر از ۱/۳ قطر بزرگترین میلگرد طولی با قطر حداکثر ۳۰ میلی متر و ۱۰ میلیمتر برای میلگردهای طولی با قطر بیش از ۳۰ میلی متر باشد. بنابراین قطر آرماتور خاموت را ۱۰ انتخاب می کنیم.
در گام بعدی بایستی فاصله دو خاموت متوالی را تعیین کنیم. مطابق با بند ۹-۱۵-۱۲-۴ فاصله هر دو خاموت متوالی از هم نباید بیشتراز مقادیر زیر باشد.
الف) ۱۲ برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی
ب) ۳۶ برابر قطر میلگرد خاموت
پ) کوچکترین بعد عضو فشاری
ت) ۲۵۰ میلی متر
بنابراین فاصله دو خاموت متوالی ۵۰۰ میلیمتر (کوچکترین بعد عضو فشاری) خواهد شد.
بنابراین تا اینجا سایز آرماتور خاموت و فاصله دو خاموت متوالی را از هم تعیین کردیم. حال می خواهیم نحوه آرایش خاموت در مقطع را مشخص کنیم.
مطابق با بند ۹-۱۵-۱۲-۲-۵ این آرماتورها بایستی به نحوی مناسب مهار شوند.
الف) هر میلگردی که در گوشه های عضو واقع شود.
بنابراین خاموتی بسته که ۴ میلگرد گوشه را مهار کند در مقطع در نظر می گیریم.
ب) هر میلگرد غیر گوشه ای به صورت حداکثر یک در میان.
این شرط آیین نامه در جهت عمودی برقرار بوده اما در جهت افقی بایستی آرماتور طولی وسط را با قلاب تک شاخه مهار کرده و یا از رکابی استفاده کنیم. (همانطور که مشاهده می کنید ما از تک شاخه (سنجاقی) استفاده کردیم.)
ج) هر میلگردی که فاصله آزاد آن تا میلگرد نگهداری شده مجاور بیشتر از ۱۵۰ میلیمتر باشد.
از آنجایی که فاصله مرکز تا مرکز آرماتورهای طولی در جهت قایٔم بیشتر از ۱۵۰ میلیمتر است برای برقرار نمودن این بند از یک تک شاخه (سنجاقی) در جهت افقی استفاده می کنیم.
آیین نامه از حیث عدم رعایت خم 135 درجه در قلاب سر خاموت ها. ایراد عدم چرخشی بستن خاموت ها در قسمت قلابی سر خاموت. عدم خم 135 درجه در یک سر سنجاقک ها
خم خاموت ها باید به صورت چرخشی اجرا شود و خم خاموت های داخلی باید ۱۳۵ درجه باشد
آرماتور جلدی در تیرهای عمیق و فونداسیون هایی با ضخامت بسیار بالا استفاده می گردد.
آرماتور جلدی، جهت کنترل ترک های ناشی از تنش های حرارتی استفاده می شود. آرماتورهای جلدی برای پی طبق بند 9-20-8-6 مبحث 9 مقررات ملی ساختمان از رابطه زیر بدست می آید.
Ab=(1.6*dc*s)/100
این مقدار نباید در هیچ حال از یک میلگرد به قطر 10 میلیمتر در هر 200 میلیمتر کمتر باشد.
حجیم بودن بتن ریزی تابع عواملی چون ضخامت بتن , مقدار سیمان , نوع سیمان و شرایط دمای محیطی میباشد. در مانند ACI حد پایین ضخامت بتن برای تفکیک بتن ریزی حجیم تعیین نشده است و تنها به عنوان یک توصیه اجرایی بتن ریزی با ضخامت بیش از 90 سانتیمتر و با عیار سیمان بیش از 350 کیلوگرم در متر مکعب را میتوان بتن ریزی حجیم به حساب اورد .در بسیاری مواقع ، در المانهای بتنی غیر حجیم نیز مقدار قابل ملاحظه ای حرارت تولید می شود.
آیین نامه بتن آمریکا ACI آرماتور های جلدی را برای تیرهایی با عمق بیش از 36in یعنی همان 90 سانتی متر لحاظ کرده و تنها در نواحی کششی لازم دانشته است
نویسنده : دکتر مسعود حسین زاده اصل
فهرست مطالب
هنگامی که از قاب خمشی ویژه استفاده میشود از ضریب Ry در روابط استفاده میکنیم(برای محاسبه Mpr,Vpr)
ولی در قاب خمشی متوسط استفاده نمیشود.
مقدار تنش تسلیم مورد انتظار برای میلگردها برابر 1.25fy تنها برای قابهای خمشی ویژه اعمال میشود. طبق ACI318-14 داریم:
Because the actual yield strength of the longitudinal reinforcement may exceed the specifed yield strength and because strain hardening of the reinforcement is likely to take place at a joint subjected to large rotations, required shear strengths are determined using a stress of at least 1.25fy in the longitudinal reinforcement.
طبق راهنمای برنامه نیز داریم:
The maximum probable moment strengths are determined using a strength reduction factor of 1.0 and the reinforcing steel stress equal to α fy , where α is set equal to 1.25
این مقدار برای قاب متوسط برابر یک در نظر گرفته میشود. در ETABS 9.7 نیز همین مقادیر بصورت خودکار توسط برنامه برای قاب ویژه در نظر گرفته میشود
همچنین از مقادیر تنش تسلیم مورد انتظار Fye و Fue در ساخت مفاصل پلاستیک متمرکز (Hing) در تحلیل های غیر خطی استفاده می گردد
Expected stress values are used to automatically generate hinge properties for P-M2-M3 and P-M hinges.
ولی در ساخت مفاصل پلاستیک گسترده (Fiber) از تنش Fy و Fu استفاده می گردد نه Fye و Fue
تنش تسلیم مورد انتظار Fye[/caption]
برای سازه های فولادی مطابق با مبحث دهم مقررات ملی ساختمان
ضریب Ryعبارت است از نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به حداقل تنش تسلیم تعیین شده، که به منظور در نظرگرفتن افزایش مقاومت مورد نیاز باید در محاسبات مدنظر قرار گیرد. کاربرد ضریب Ryدر محاسبات لرزهای سازه های با شکل پذیری مختلف در بخش های مربوطه
ارائه شده است.
ضریب Ry اساساً برای انواع تولیدات فولاد متفاوت بوده و به عوامل متعددی نظیر شکل مقاطع، افزودنی های به کار رفته در طی روند تولید فولاد در کارخانجات بستگی دارد.
در help نرم افزار SAP2000 و Etabs نیز آمده است :
در تحلیل های غیرخطی اعضایی که مفاصل پلاستیک آنها به صورد ترد brittle hinges تعرییف می گردند می بایست از Fy استفاده گردد و چنانچه به صورت ductile hinges و شکل پذیر تعریف گردد می بایست از Fye استفاده شود.
و برای میلگرد های اعضای بتنی از تنش تسلیم حداقل Fy هم برای اعضای "نیرو کنترل" و هم "تغییرشکل کنترل " استفاده می گردد.
For steel members, ductile hinges are based on effective strengths, which are the expected material properties, and according to FEMA-356, are recommended for deformation-controlled actions.
For steel members, brittle hinges are based on minimum strengths, which are the lower bounds of material properties, and are recommended for force-controlled actions.
For reinforcement in concrete members, minimum strengths are currently being used for both deformation-controlled and force-controlled hinges.
[caption id="attachment_3290" align="alignnone" width="1000"]
تحلیل پوش آور Push Over استاتیکی غیرخطی و تاریخچه زمانی غیرخطی Time History - مفصل پلاستیک در Etabs[/caption]
در این فایل آموزشی به ضوابط شکل پذیری ویژه و متوسط در تیرها و ستون های بتنی پرداخته می شود.
| ضوابط عمومی شکل پذیری ویژه و متوسط |
| ضوابط خمشی |
| ضوابط آرماتورهای عرضی |
| ضوابط آرماتورهای عرضی |
| ضوابط وصله پوششی |
ملاحظات اجرایی در طراحی تیرها
ملاحظات میلگردهای طولی در تیرها
ضوابط طول گیرداری در آرماتور های طولی
ملاحظات میلگردهای عرضی در تیرها
شرایط کلی ستونها (شکل پذیری متوسط و ویژه )
بند 10-3-11-2 مبحث دهم(کنترل تیرها ، ستون ها و اتصالات آنها در قابهای مهاربندی شده ویژه)
این بند آیین نامه برای طراحی ستون ها در اثر ظرفیت نهایی مورد انتظار مهاربندها است. طبق مبحث دهم داریم:
در قاب مهاربندی شده همگرای ویژه مقاومت طراحی تیرها، ستونها و اتصالات آنها نباید از نیروهای ناشی از تحلیل های زیر کوچکتر در نظر گرفته شود:
الف) تحلیلی که در آن فرض شود نیروی مهاربند کششی RyFyAg و نیروی مهاربند فشاری برابر 1.14FcreAg باشد.
ب) تحلیلی که در آن فرض شود نیروی مهاربند کششی RyFyAg و نیروی مهاربند فشاری برابر 0.3x1.14FcreAgباشد.
همچنین بایستی اثر نیروهای محوری ناشی از بارهای ثقلی با ضریب مناسب بر روی ستون دیده شود. در صورتی که روش طراحی تنش مجاز باشد، نیروهای ثقلی بدون ضریب و در حالت طراحی به روش تنش مجاز بایستی با ضریبی که آیین‌نامه برای این حالات بار در ترکیب با نیروی زلزله داده است مورد استفاده قرار گیرند.
برنامه ETABS این ضابطه را فعلا کنترل نمیکند و کنترل آن بر عهده طراح است.
جزئیات داده در بند 9-15-3 ضوابط غیرلرزه‌ای و ضوابط بند 9-23-3-1-2-5 ضوابط لرزهای است. در عضوی که برای بارهای زلزله بایستی طراحی شود، بدترین این دو بند بایستی ملاک قرار گیرد. در بیشتر حالات محدودیت‌های ضوابط لرزهای حاکم هستند.
طول گیرایی میلگردهای کششی طبق رابطه 9-21-1 از مبحث نهم تعیین میشود. این رابطه می‌تواند کاربردهای زیادی داشته باشد. مهمترین کاربرد آن تعیین طول وصله میلگردها کششی است که طبق بند 9-21-4-2-1 در وصله‌های پوششی، طول پوشش باید حداقل 1.3Ld باشد. خلاصه روابط طول مهاری میلگردها در شکل زیر نشان داده شده است.
[caption id="attachment_3819" align="alignnone" width="1280"]
طول گیرداری و وصله ی میلگرد
روابط و فرمول های طول وصله میگرد و طول گیرداری میلگرد، طول خم میلگرد[/caption]
ضوابط سازه های با شکل پذیری متوسط:
اعضای تحت خمش در قاب ها:
خاموت گذاری در تیر ها:
اگر فاصله دو میلگرد طولی بیشتر از ۱۵۰ میلیمتر باشد , باید توسط خاموت به هم متصل شوند.
طول قسمت های بحرانی در تیرها:
دو برابر ارتفاع مقطع
فاصله خاموت ها در ناحیه ویژه:
کمترین مقادیر زیر:
d/4
۸ برابر قطر آرماتور طولی
۲۴ برابر قطر خاموت
۳۰۰ میلیمتر
فاصله خاموت ها در سایر قسمت های تیر:
d/2
اعضای تحت فشار و خمش در قاب ها:
خاموت گذاری در ستون ها:
طول ناحیه بحرانی در ستون ها:
بیشترین مقادیر زیر:
L/6
بعد بزرگتر ستون
۴۵۰ میلیمتر
فاصله خاموت ها در ناحیه بحرانی:
کمترین مقادیر زیر:
نصف کوچکترین بعد مقطع
۸ برابر قطر آرماتور طولی
۲۴ برابر قطر خاموت
۲۵۰ میلیمتر
فاصله اولین خاموت، نصف مقدار بالا است.
در محل اتصال ستون به شالوده باید در طول حداقل ۳۰۰ mm در داخل پی ، با آرماتور های عرضی (با فاصله خاموت ها در ناحیه بحرانی) تقویت گردد.
ضوابط سازه های با شکل پذیری زیاد:
اعضای تحت خمش در قاب ها :
خاموت گذاری در تیر ها:
فاصله آرماتور های عرضی دربرگیرنده وصله:
کمترین مقادیر زیر:
d/4
۱۰۰ mm
طول قسمت های بحرانی در تیرها:
دو برابر ارتفاع مقطع
فاصله خاموت ها در ناحیه ویژه:
کمترین مقادیر زیر:
d/4
۸ برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی
۲۴ برابر قطر خاموت
۳۰۰ میلیمتر
فاصله خاموت ها در سایر قسمت های تیر:
d/2
اعضای تحت فشار و خمش در قاب ها:
خاموت گذاری در ستون ها:
طول ناحیه بحرانی در ستون ها:
بیشترین مقادیر زیر:
L/6
بعد بزرگتر ستون
۴۵۰ میلیمتر
فاصله خاموت ها در ناحیه بحرانی:
کمترین مقادیر زیر:
¼ کوچکترین بعد ستون
۸ برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی
۱۲۵ میلیمتر
فاصله خاموت ها در سایر قسمت های ستون:
کمترین مقادیر زیر:
½ کوچکترین بعد ستون
۶ برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی
۲۰۰ میلیمتر
