صفحه اصلی / دسته‌بندی نشده / ضریب ترک خوردگی در سازه های بتنی
تبلیغات شما

ضریب ترک خوردگی در سازه های بتنی

ضریب ترک خوردگی در سازه های بتنی

با سلام. با یک پست دیگر از ضریب ترک خوردگی در سازه های بتنی در خدمت شما دوستان هستیم.

در سازه های بتنی باید همواره به دو اصل توجه داشت.اول از همه اینکه قاب شما مهار شده است یا خیر و دومین موردی که نباید از دید طراح پنهان بماند عملرد تیر می باشد.

در ادامه توضیحات مفصلی در مورد نحوه اعمال ضرایب خدمت شما دوستان خواهیم داشت.

در سازه های بتن مسلح در تعیین تغییرمکان جانبی نسبی طرح،ممان اینرسی مقطع ترک خورده قطعات را برای تیر ها ۰٫۳۵Ig و برای ستون ها ۰٫۷Ig  و برای دیوار ها ۰٫۳۵ یا ۰٫۷ Ig،نسبت به میزان ترک خوردگی می توان منظور کرد برای زلزله بهره برداری مقادیر این ممان اینرسی ها را می توان تا ۱٫۵ برابر افزایش داد و از اثر پی دلتا صرف نظر کرد”
که برای تیر ها این ضریب اصلاحی در عبارت Moment of Inertia 3 axes= 0.35 تاثیر داده میشود.  و برای ستون ها مقادیر Moment of Inertia 3 axes   و  Moment of Inertia 2 axes  برابر ۰٫۷ تعریف میگردد.علت تعریف در دو جهت این است که ستون حول دو محور ۲ و۳ ایجاد ممان اینرسی مقاوم میکند.

ضرایب ترک خوردگی در دیوار برشی:

در بند ۲-۵-۶ آیین نامه ۲۸۰۰  آمده ضریب اصلاح ممان اینرسی برای دیوار ها ۰٫۳۵ یا ۰٫۷ نسبت به میزان ترک خوردگی منظور میگردد”اما ملاک تشخیص دیوار ترک خورده و ترک نخورده مطابق آیین نامه ACI کنترل تنش کششی دیوار به مرز ۰٫۲ fc میباشد .

بطور خلاصه هر اندازه رفتار دیوار به تیر نزدیک باشد(که این اندازه برای دیوار های با ارتفاع زیاد که رفتاری خمشی دارند اتفاق می افتد)ترک خوردگی دیوار حتمی بوده و هماند تیر ها باید۰٫۳۵ برای آن منظور شود اما چنانچه دیوار ها همانند ستون ها دارای رفتار غالبا فشاری باشند(دیوارهای کم ارتفاع همانند دیوار حائل)ضریب ترک خوردگی لنگر لختی آن ۰٫۷ منظور میگردد.به گفته دقیقتر طبق استدلال بیان شده توسط مهندس مقدس پور در تاپیک مشارکت جمعی در سایت ایران سازه:

“ديوارهاي کوتاه (از نظر ارتفاعي) عملکرد برشي دارند و ديوارهاي بلند عملکرد خمشي، در ديوارهاي با عملکرد برشي نحوه ايجاد ترک بصورت برشي يا ۴۵ درجه مي‌باشد که تاثير چنداني در کاهش ممان اينرسي داخل صفحه ديوار ندارد ولي در ديوارهاي خمشي (بلند) رفتار ديوار همانند يک تير کنسول قائم مي‌باشد که ترکهاي خمشي در آن ايجاد مي‌گردد.  با توجه به توضيحات فوق، در صورتيکه ديوارهاي برشي کوتاه در سازه اي استفاده شود (مانند ديوار حائل-برشي پيراموني در زيرزمين که معمواً ارتفاع کمي دارند) ديوار ترک نخورده تلقي شده و ضريب ۰٫۷ براي اصلاح سختيداخل صفحه آن استفاده مي‌شود ولي ديوارهاي بلند (داراي دهانه کم و ارتفاع زياد) ترک خورده محسوب شده و از ضريب ۰٫۳۵ همانند تيرها براي اصلاح سختي داخل صفحه آنها استفاده مي‌شود.”

در المان های پوسته ای تنش غشایی f22 عامل ایجاد لنگر و نیروی محوری در دیوار می باشد.با کاهش سختی غشایی نظیر تنش فوق لنگر و نیروی محوری تحت تاثیر قرار می گیرد.تحت تاثیر قرار گرفتن نیروی محوری مطابق آیین نامه مورد نظر در جهت اطمینان می باشد.در برنامه Etabs امکان کاهش مستقیم ممان اینرسی دیوار وجود ندارد به همین خاطر در جهت اطمینان سختی غشایی f22 اصلاح میشود

بنابراین میبایست تنظیمات زیر برای ستون و پوسته دیوار برشی منظور گردد:

 

اگر دیوار برشی از نوع Membrane تعریف شود:

دیوار برشی Membrane تنها بارهای درون صفحه خود را تحمل نموده و لنگر خارج از صفحه را تحمل نمی نماید. به عبارت دیگر دیوار در راستای طول خود عملکرد دارد و در راستای ضخامت عملکردی ندارد. با فرض این رفتار،هیچ لنگری در دیوار خارج از صفحه ای در امتداد دیوار ایجادنمی شود .

ترک خوردگی دیوار باید به ستون های اطراف و المان های پوسته ای اعمال شود زیرا لنگر لختی دیوار حاصل جمع لنگر لختی ستون های انتهایی و المان های پوسته ای است.از آنجا که سختی دیوار در راستای طولی f22 میباشد و این سختی در راستای دیوار تامین کننده سختی خمشی آن(مساحت و لنگر لختی دیوار) است :.

اعمال ضرایب ترک خوردگی پوسته    Assign–Shell Area–Shell Stiffness Modifiers…

در دیوار ها ضریب ترک خوردگی باید به سختی غشایی f22 (بسته به ترک خوردگی با نخوردگی ستون)

اما چنانچه دیوار برشی از نوع Shell تعریف گردد :

چنانچه در دیوارهای برشی خمش در دو صفحه وجود داشته باشد، میبایست سختی خمشی خارج از صفحه را نیزعلاوه برسختی برشی برای آن منظورنمود به این منظور برای معرفی دیوار برشی  میبایست از المان Shell استفاده کرد. ضرایب ترک خوردگی در دیوار برشی میبایست در پارامتر های f11 f22 , (در داخل صفحه) و M22, M11 (خارج از صفحه) در منوی Assign–Frame Line–Property Modifier  اثر داده شود.

پس از انتخاب پوسته دیوار برشی در سازه ، دستور Assign–Shell Area—Shell Stiffness Modifiers را اجرا کرده و در جعبه ظاهر شده برای اصلاح سختي داخل صفحه ديوار،در مقابل عبارت , f11, f22 Modifiers (بسته به ترک خوردگی با نخوردگی ستون)

در خصوص سختي خارج از صفحه ديوار به علت ضخامت کم ديوار نسبت به عرض آن، همواره بصورت يک عضو خمشي عمل کرده و مي‌بايست از ضريب اصلاح ۰٫۳۵ براي سختي خارج از صفحه ديوار استفاده شود. پس از انتخاب کلیه دیوار برشی در سازه ، دستور Assign–Shell Area—Shell Stiffness Modifiers را اجرا کرده و در جعبه ظاهر شده در مقابل عبارت , M11, M22 Modifiers عدد ۰٫۳۵ را وارد میکنیم

 

اعمال ضرایب ترک خوردگی ستون کناری    :

اعمال ضرایب ترک خوردگی ستون کناری    Assign—Frame–Frame Property…

تنظیم ضریب مساحت(Cross Section Area) و لنگر لختی Moment of interia 2 , 3 axis(بسته به ترک خوردگی با نخوردگی ستون)

لازم به ذکر است علت اعمال ضریب ترک خوردگی حول محور ۳ این است که در راستای۳ ستون ، قاب خمشی وجود دارد  و همانند قاب خمشی میبایست ضریب ترک خوردگی آن همواره حول محور ۳ =۰٫۷ منظور گردد.

ضوابط مربوط به ترک خوردگی اعضای بتنی براساس مبحث نهم:

در فصل اصول و طراحی (۹-۱۳) و در قسمت اثر ترک خوردگی (۹-۱۳-۸-۴) آورده شده است که در قاب‌های مهارنشده سختی خمشی تیرها و ستون‌ها به ترتیب ۰٫۳۵ و۰٫۷ و برای قاب‌های مهارشده ۰٫۵ و ۱ می‌باشد.

برای دیوارها این اعداد ارتباطی به مهارشدگی قاب ندارند و تنها به ترک‌خوردگی دیوارها مربوط می‌شوند. به صورتی که اگر ترک خورده

باشند، سختی خمشی باید برابر با ۰٫۳۵ در نظر گرفته شود و اگر ترک نخورده باشند این مقدار به ۰٫۷ افزایش پیدا می‌کند.

برای فهمیدن این موضوع که چه قاب‌هایی مهار‌ شده‌اند یا خیر، تنها در فصل اثر لاغری و کمانش (۹-۱۶) و در قسمت طبقات مهارشده جانبی (۹-۱۶-۳) بدون اشاره به واژه قابِمهاربندی شده تنها به بحث طبقات مهارشده جانبی پرداخت شده است. اگر با اغماض فرض کنیم منظور آیین

نامه از طبقات مهارشده جانبی شده همان قاب مهارشده می‌باشد؛ ملاک آیین نامه ضریب پایداری طبقه می‌باشد.

بنابر نظر آیین نامه اگر ضریب پایداری طبقه از مقدار ۰٫۰۵ کمتر باشد، آن طبقه را می‌توان مهارشده جانبی فرض نمود. بنابراین مهارشدگی قاب منوط به مهارشدگی جانبی تمامی طبقات خواهد بود؛  این منوط به اینست که ضریب (شاخص) پایداری در تمامی طبقات کمتر از ۰٫۰۵ باشد. نتیجۀ مهمی که می‌توان بنابر این بند از آیین نامه گرفت آنست که حتی قاب‌های خمشی‌ای که این شرایط را داشته باشند را می‌توان قاب مهارشده در نظر گرفت و مقادیر ترک خوردگی تیر و ستون را به ۰٫۵ و ۱ افزایش دادکه به نظر می‌رسد این برداشت از آیین نامۀ ایران جای مداقۀ بیشتری دارد.

همچنین در ادامۀ همین قسمت (بند ۹-۱۶-۳-۲) آورده شده که اگر برای ساختمان‌های کوتاه متعارف تا ۴ طبقه، مجموع سختی جانبی اعضای مهارکننده طبقه مانند دیوار برشی و بادبندها برابر یا بزرگتر از ۶ برابر مجموع سختی جانبی ستون‌های آن طبقه باشد، آن طبقه را می‌توان مهار شده تلقی کرد.

تبلیغات شما

درباره ی پیمان خدام خراسانی

پیمان خدام خراسانی
پیمان خدام خراسانی هستم | یکی از اهداف بنده در ایجاد این سایت،ارائه خدمات به روز در عرصه مهندسی بوده و امیدوارم این فعایت بنده گام کوچکی در راستای هدف بزرگ گروه ما باشد.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هنوز عضو کانال تلگرام نیستی؟
جدید ترین آموزش ها رو از دست نده