توصیه هایی جهت طراحی سازه شکل پذیر

 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان

وجود شکل پذیری در همه المانهای سازه بخصوص اجزاء باربر لرزه ای می تواند ایمنی و قابلیت اطمینان سازه را افزایش دهد. به همین منظور علاوه بر ضوابط آیین نامه ای در این خصوص که خلاصه آنها در بخش قبلی مورد اشاره قرار گرفت، توصیه های زیر جهت طراحی شکل پذیر تر سازه ها انجام می شود:

•حداقل قطر آرماتورهای عرضی در تیرها و ستونها ۱۰ میلیمتر در نظر گرفته شود. .

•در قابهای خمشی با شکل پذیری متوسط هم سعی شود مجموع مقاومت خمشی تیرها بیشتر از مجموع مقاومت خمشی ستونها در هر اتصال نباشد. .

•حتی الامکان ارتفاع تیرها بیش از بعد ستون در نظر گرفته نشود. .

•استفاده از میلگردهای با حد تسلیم پایین تر و کرنش گسیختگی بالاتر موجب شکل پذیری بیشتر سازه می گردد.
بنابراین استفاده از میلگردهای S500 به مواردی که تراکم آرماتورها زیاد می باشد محدود گردد.

• عرض تیرها بین سه چهارم عرض ستون تا حداکثر عرض ستون در نظر گرفته شود.
•حتی الامکان از اتصال برون محور تیرها به ستونها پرهیز شود. .

•چنانچه ارتفاع یکی از طبقات بیش از سایر طبقات است، سعی شود با افزایش بعد ستونها یا دیوارها، سختی و مقاومت کلی طبقه به سایر طبقات نزدیک شود.

•سعی شود نسبت تقاضا به ظرفیت در المانهای مختلف باربر جانبی نزدیک به هم باشند.
•حتی الامکان با تغییر طرح سازه یا معماری از ایجاد دهانه های کوتاه قاب خمشی یا ستون کوتاه پرهیز شود. .

•در صورت وجود بازشوهای بزرگ در کف، توجه ویژه به طراحی دیافراگم صلب کف و لبه های بازشو انجام شود. .

•در صورت وجود فاصله زیاد بین اجزاء باربر جانبی در پلان، طراحی و کنترل دیافراگم صلب کف و جمع کننده ها انجام شود.

•حداکثر فواصل خاموتها در همه نقاط تیرها و ستونها، ۲۵ سانتی متر در نظر گرفته شود. . جزئیات آرماتوربندی به گونه ای در نظر گرفته شود که حتی الامکان وصله آرماتورهای طولی مجاور هم بصورت یک درمیان انجام شود.

• از جوشکاری روی آرماتورهای AIII بخصوص در مناطق بحرانی نزدیک اتصالات خودداری شود.

• از تغییر ناگهانی عرض یا ارتفاع مقطع در طول عضو بخصوص در مجاورت مناطق بحرانی خودداری شود.

منبع نوشته :راهنمای طراحی سازه نظام مهندسی قم

ضوابط شکل پذیری تیر و ستون بتنی

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 )
 

ضوابط شکل پذیری متوسط

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

خطای عدم تامین مهار جانبی Lb/ry

مهار جانبی تیرها در قاب های خمشی با شکل پذیری متوسط باید حداکثر به 0.17E/Fy و در قاب خمشی ویژه بایستی به 0.086E/Fy باشد. هر دو بال تیر باید این مهار را داشته باشند.
[caption id="attachment_3712" align="alignnone" width="750"] خطای عدم تامین مهار جانبی Lb/ry[/caption]
 
بایستی با جزئیات مناسب در نقشه‌ها طول مهارنشده تیرها را به این مقادیر محدود نمایید. در صورت استفاده از مهارهای جانبی برای بال‌های بالا و پایین تیر قاب خمشی، بصورت موضعی مطابق شکل زیر، می‌توان در برنامه ETABS بعد از انتخاب تیر مورد نظر، از مسیر Design menu > Steel Frame Design > Lateral Bracing و یا از مسیر اقدام نمایید و طول مهارنشده را وارد نمایید. در صورتی که مهارهای جانبی بصورت موضعی مطابق شکل زیر داده می‌شود، بایستی گزینه Specify Point Bracing را انتخاب نمایید. با انتخاب حالت Relative Distance from End-I فاصله مهار جانبی از ابتدای I تیر بصورت نسبی داده می‌شود و یا اینکه با انتهاب حالت Absolute Distance from End-I فاصله مهار جانبی از ابتدای I تیر بصورت مطلق داده شود.
 
این هشدار معمولا در حالتی که قاب خمشی شما با شکل پذیری متوسط باشد، رخ میدهد. علت آن هم عدم وجود مهار جانبی کافی برای تیر است. در حالتی که شکل پذیری قاب خمشی شما ویژه باشد، به جای عدد 0.17 عدد 0.086 نمایش داده میشود. در این شکل Lb فاصله بین مهارهای جانبی تیر و ry شعاع ژیراسیون تیر جول محور ضعیف است که نسبت Lb/ry در قاب های متوسط باید از 0.17E/Fy و در ویژه ها از 0.086E/Fy کمتر باشد. در قاب­های خمشی ویژه، تیرها نقش اصلی تأمین شکل­پذیری را از طریق ایجاد مفصل پلاستیک در دو سر خود ایفا می­نمایند.
تیرها باید در هر دو بال خود دارای مهاربندی جانبی کافی باشند، به طوری که از هرگونه کمانش جانبی و پیچشی در خلال تغییرشکل‌های غیرارتجاعی جلوگیری شود.
برای اعمال مهارجانبی در برنامه ETABS بعد از انتخاب تیر مورد نظر، از مسیر Design menu > Steel Frame Design > Lateral Bracing اقدام به معرفی مهارهای جانبی کنید. در این حالت میتوانید مهارهای جانبی را بصورت نقطه ای یا گسترده تعریف نمایید.
[caption id="attachment_3829" align="alignnone" width="1057"] ضابطه مهار جانبی تیرها در قاب های خمشی ویژه و متوسط که توسط ETABS کنترل میشود.[/caption]
 
 
 
در قاب های خمشی تیرها باید در هر دو بال خود دارای مهاربندی جانبی کافی باشند، به طوری که از هرگونه کمانش جانبی و پیچشی در خلال تغییرشکل‌های غیرارتجاعی جلوگیری شود. فاصله مهاربندهای جانبی نباید از 0.086(E/Fy)ry در قاب‌های خمشی با شکل‌پذیری ویژه و از 0.17(E/Fy)*ry در قابهای خمشی با شکلپذیری متوسط تجاوز کند (ry، شعاع ژیراسیون مقطع تیر، حول محور ضعیف است). همچنین در محل مورد نظر تشکیل مفصل پلاستیک ، محل اعمال بارهای متمرکز در طول تیر که امکان تشکیل مفصل پلاستیک در آنها وجود دارد و در محل تغییر مقطع تیر، تعبیه مهار جانبی الزامی است. بند 10-3-6 مبحث دهم را مطالعه کنید. در ادامه برخی جزئیات مناسب برای مهار جانبی بال پایین تیر در دو حالتی که اشاره کردین را نشان میدهم.
 

 
منبع:@AlirezaeiChannel
 
 
http://etabs-sap.ir/%d9%86%d9%82%d8%b4%d9%87-%d8%af%d8%aa%d8%a7%db%8c%d9%84-%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%ac%d8%a7%d9%86%d8%a8%db%8c-%d8%aa%db%8c%d8%b1-%d9%87%d8%a7/
 
http://etabs-sap.ir/%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%ac%d8%a7%d9%86%d8%a8%db%8c-%d8%af%d8%b1-etabs-%db%8c%d8%a7-ltb/
http://etabs-sap.ir/%d9%85%d8%b9%d8%b1%d9%81%db%8c-%d8%b7%d9%88%d9%84-%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%aa%db%8c%d8%b1-%d8%a8%d9%87-%d8%b5%d9%88%d8%b1%d8%aa-%d9%86%d9%82%d8%b7%d9%87%e2%80%8c%d8%a7%db%8c/
 

مهار جانبی در Etabs یا LTB

طول مهار نشده عضو، فاصله بین مهارهای جانبی یا تکیه گاه‌های آن است. در یک تیر که به آن مهاربند هشتی یا هفتی متصل شده، با توجه به بند 10-3-11-1د مبحث دهم، در هر صورت وجود حداقل یک جفت مهار جانبی در محل اتصال مهاربند‌ها به تیر الزامی است. بنابراین طول مهار نشده عضو را می‌توان در این تیرها، برابر با نصف طول آن در نظر گرفت. همچنین وجود نیروی محوری در این تیرها همزمان با خمش در آنها رخ داده و بایستی از روابط تیر-ستون‌ها طراحی صورت گیرد.

مهار جانبی تیرها در قاب های خمشی با شکل پذیری متوسط باید حداکثر به 0.17E/Fy و در قاب خمشی ویژه بایستی به 0.086E/Fy باشد. هر دو بال تیر باید این مهار را داشته باشند.
خطای Lb/ry در Etabs
این خطا در کنترل هنگام طراحی قاب‌های خمشی فولادی در حالتی که طول مهارنشده تیر از 0.17E/Fy*ry بیشتر باشد برای قاب‌های خمشی متوسط و در صورتی که طول مهار نشده تیر از 0.086E/Fy*ry در قاب‌های خمشی ویژه، بیشتر باشد، در پنجره طراحی داده می‌شود. بنابراین بایستی با جزئیات مناسب در نقشه‌ها طول مهارنشده تیرها را به این مقادیر محدود نمایید. در صورت استفاده از مهارهای جانبی برای بال‌های بالا و پایین تیر قاب خمشی، بصورت موضعی مطابق شکل زیر، می‌توان در برنامه ETABS بعد از انتخاب تیر مورد نظر، از مسیر Design menu > Steel Frame Design  > Lateral Bracing  و یا از مسیر  اقدام نمایید و طول مهارنشده را وارد نمایید. در صورتی که مهارهای جانبی بصورت موضعی مطابق شکل زیر داده می‌شود، بایستی گزینه Specify Point Bracing را انتخاب نمایید. با انتخاب حالت Relative Distance from End-I فاصله مهار جانبی از ابتدای I تیر بصورت نسبی داده می‌شود و یا اینکه با انتهاب حالت Absolute Distance from End-I فاصله مهار جانبی از ابتدای I تیر بصورت مطلق داده شود.

---

گزینه های
Lateral bracing ... specify point bracing
And
Lateral bracing ... specify uniform bracing
چه فرقی با هم دارند؟
و برای لحاظ کردن مهار پرلینها از کدام گرینه باید استفاده شود؟
با استفاده از مسیر Design menu > {Steel Frame, Steel Joist} Design > Lateral Bracing می‌توانید مهارهای جانبی تیرها فولادی یا تیرچه‌های فولادی را مشخص کنید. برای این  منظور ابتدا آنها را باید انتخاب نموده و از این مسیر اقدام نمایید. بعد از اجرای این دستور و در بخش User Specified دو گزینه پیش روی شما خواهد بود:
* گزینه Specify Point Bracing: که مهارهای جانبی تیر انتخاب شده را بصورت نقطه‌ای مشخص می‌کند. شکل زیر یک نمونه از مهار جانبی نقطه‌ای را نشان می‌دهد. ای مهار جانبی در یک نقطه از تیر آن را از کمانش جانبی- پیچشی نگه داشته است.
* گزینه Specify Uniform Bracing: این گزینه مهار جانبی یکنواختی برای تیر در نظر می‌گیرد. این گزینه در حالاتی که فاصله مهارهای جانبی خیلی کم باید یا بصورت پیوسته تیر دارای مهار جانبی باشد، کاربرد دارد. مثلا فرض کنید در سقف تیرچه بلوک، تیر فولادی غرق در بتن بوده و هر دو سمت تیر بتن وجود دارد. این بتن می‌تواند نقش مهار جانبی پیوسته را برای آن تیر بازی کند.
منبع:@AlirezaeiChannel

 
 
http://etabs-sap.ir/%d9%86%d9%82%d8%b4%d9%87-%d8%af%d8%aa%d8%a7%db%8c%d9%84-%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%ac%d8%a7%d9%86%d8%a8%db%8c-%d8%aa%db%8c%d8%b1-%d9%87%d8%a7/
 
http://etabs-sap.ir/%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%ac%d8%a7%d9%86%d8%a8%db%8c-%d8%af%d8%b1-etabs-%db%8c%d8%a7-ltb/
http://etabs-sap.ir/%d9%85%d8%b9%d8%b1%d9%81%db%8c-%d8%b7%d9%88%d9%84-%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%aa%db%8c%d8%b1-%d8%a8%d9%87-%d8%b5%d9%88%d8%b1%d8%aa-%d9%86%d9%82%d8%b7%d9%87%e2%80%8c%d8%a7%db%8c/
http://etabs-sap.ir/%D8%AE%D8%B7%D8%A7%DB%8C-%D8%B9%D8%AF%D9%85-%D8%AA%D8%A7%D9%85%DB%8C%D9%86-%D9%85%D9%87%D8%A7%D8%B1-%D8%AC%D8%A7%D9%86%D8%A8%DB%8C-lbry/

نقشه دتایل مهار جانبی تیر ها

یک نمونه ازمهار جانبی تیر را در شکل زیر میتوانید مشاهده کنید که بصورت نقطه ای تیرهای اصلی مهار میشوند. در فایل زیر، شکل سمت چپ مربوط به حالتی است که تیرهای کامپوزیت موازی با تیر اصلی بوده و شکل سمت راست مربوط به حالتی است که تیرهای کامپوزیت عمود در تیرهای اصلی هستند. این جزئیات شماتیک بوده و بسته به شرایط پروژه میتوانند تغییر کنند. در پلان بایستی مکان این مهارها مشخص شود. المان مورب استفاده شده نیز بایستی برای نیروی گفته شده در رابط 10-3-6-1 طراحی شود.
دریافت
عنوان: دتایل مهارجانبی تیر
حجم: 28.7 کیلوبایت
توضیحات: دتایل مهارجانبی تیر

 
 
http://etabs-sap.ir/%d9%86%d9%82%d8%b4%d9%87-%d8%af%d8%aa%d8%a7%db%8c%d9%84-%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%ac%d8%a7%d9%86%d8%a8%db%8c-%d8%aa%db%8c%d8%b1-%d9%87%d8%a7/
 
http://etabs-sap.ir/%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%ac%d8%a7%d9%86%d8%a8%db%8c-%d8%af%d8%b1-etabs-%db%8c%d8%a7-ltb/
http://etabs-sap.ir/%d9%85%d8%b9%d8%b1%d9%81%db%8c-%d8%b7%d9%88%d9%84-%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%aa%db%8c%d8%b1-%d8%a8%d9%87-%d8%b5%d9%88%d8%b1%d8%aa-%d9%86%d9%82%d8%b7%d9%87%e2%80%8c%d8%a7%db%8c/
http://etabs-sap.ir/%D8%AE%D8%B7%D8%A7%DB%8C-%D8%B9%D8%AF%D9%85-%D8%AA%D8%A7%D9%85%DB%8C%D9%86-%D9%85%D9%87%D8%A7%D8%B1-%D8%AC%D8%A7%D9%86%D8%A8%DB%8C-lbry/

@AlirezaeiChannel