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 )
 

کنترل تیرها ، ستون ها و اتصالات آنها در قاب های مهاربندی شده 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 0.3x1.14FcreAgباشد.
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.

الزامات شکل پذیری قاب خمشی ویژه

-الزامات شکل پذیری قاب خمشی ویژه
نکته در مدلسازی نرم افزار ETABS: نوع قاب در تنظیمات طراحی  می باید SMF انتخاب شود.
در این سازه ها علاوه بر الزامات تکمیلی شکل پذیری قاب مهاربندی خمشی متوسط، الزامات زیر نیز می باید رعایت شود.
مقاطع تیر و ستون در این قابها می باید از نوع فشرده لرزه ای ویژه (با محدودیت λhd  ) باشد. لازم به ذکر است محدودیتهای مقاطع مربوط به قاب خمشی متوسط نیز می باید مد نظر قرارگیرد.
حداکثر فاصله بین مهار تیرها برای جلوگیری از کمانش جانبی پیچشی تیر های I شکل برابر 0.086r Fy/E.y می باشد. که در این رابطه ry شعاع ژیراسیون تیر نسبت به محور قائم می باشد. لازم به ذکر است محدودیتهای مهار جانبی تیرها مربوط به قاب خمشی متوسط نیز می باید مد نظر قرار گیرد.
مناسب است اثر تغییر شکل چشمه اتصال مانند قاب های خمشی متوسط در تحلیل سازه در نظرگرفته شود
 

 
در تمامی گره های اتصالات خمشی، نسبت ظرفیت خمشی ستون به تیر می باید از یک بیشتر باشد.

 

 

 
نکته در مدلسازی نرم افزار ETABS: کنترل نسبت ظرفیت خمشی ستون به تیر در گره های اتصال برای مقاطع H شکل با کمی ایراد توسط نرم افزار انجام می گردد. برای نمونه محل مفصل پلاستیک تیر همواره در بر ستون فرض می شود، همچنین اثر برش ناشی از ثقل درنظر گرفته نمی شود.
مقدارضریب تولیدات فولاد (Ry) در اختصاص پارامترهای لرزه ای اختصاص داده می شود.

ضوابط اتصالات تیر به ستون در این سیستم عینا مشابه اتصالات تیر به ستون در قاب های خمشی متوسط می باشد، با این تفاوت که استفاده از اتصالات گیردار با ورق های روسری و زیرسری به هیچ وجه قابل استفاده نمی باشد <