دیافراگم صلب چیست

مقدمه

تکنولوژی ساخت و ساز ساختمان معمولاً در هر 50 سال دچار تغییرات چشم­گیری می­ شود که در این بین تکنولوژی اجرای سقف­ ها، به خصوص در ایران، با سرعت بیشتری در حال تغییر و پیشرفت است؛ به طوری که شاید امروزه بیش از 20 نوع سقف مختلف (رایج و گاهاً گمنام) در بازار ساخت­ و ساز ایران وجود دارد.

در میان ویژگی­ های مختلف یک سقف (نظیر مقدار دهانه مجاز قابل پوشش، مقدار لرزش و ارتعاش، بار مرده تحمیلی به سازه، مقاومت در برابر حریق، مقدار خیز و …)، نحوه­ ی عملکرد آن در حین زلزله و توزیع نیروی ­زلزله بین عناصر باربر جانبی (که از آن به عنوان عملکرد دیافراگمی سقف یاد می­ شود)، از اهمیّت ویژه ­ای برخوردار است؛ چرا که تامین رفتار پیش ­بینی شده در سازه به میزان بسیار زیادی به میزان صلبیّت سقف­ آن و چگونگی تقسیم بار زلزله بین عناصر لرزه ­بر بستگی دارد.

با وجود این ویژگی­ ها و حساسیت­ های مهم در انتخاب نوع سقف، سوالی که پیش می­ آید این است که:

آیا هر سقفی را می­ توان برای سازه انتخاب نمود؟ آیا نیازی به کنترل ویژگی­ های سقف برای بار های وارده به آن نمی­ باشد؟ آیا هر سقفی با توجه به منطقه­ ی لرزه ­خیزی احداث آن می­ تواند پاسخگویی قابل قبولی در حین زلزله داشته باشد؟

توزیع نیروی زلزله بین المان های باربر جانبی

برای پاسخ به سوالات مطرح­ شده لازم است با تقسیم ­بندی انواع سیستم­ های مقاوم در برابر بار جانبی آشنا شویم:

سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی

­

می­ دانیم که عمده وزن یک طبقه از ­ساختمان در سقف آن طبقه متمرکز است لذا نیروی زلزله به سقف ­سازه وارد شده و سقف وظیفه دارد آن­ را بین اعضای باربر جانبی قائم به نسبت تقسیم کند. ممکن است از خود بپرسید منظور از «به نسبت» در جمله قبل چیست؟

در جواب شما لازم است بدانیم که سهم باربری هر سیستم باربر جانبی قائم از زلزله بسته مقدار صلبیت سقف سازه می­ تواند بر اساس نسبت سختی یا نسبت وزن لرزه­ ای قابِ (سهم از بار ثقلی) آن باشد. به عبارت دیگر اگر سقف سازه صلبیت زیادی را داشته باشد (سقف صلب باشد)، توزیع زلزله بین عناصر باربر جانبی به نسبت سختی هر المان خواهد بود.

و اگر سقف صلبیت کافی را دارا نباشد یا به عبارتی انعطاف پذیر باشد، توزیع زلزله در هر قاب باربار جانبی به نسبت وزن لرزه­ ای (بار مرده و درصدی از بار زنده ­ای) آن قاب خواهد بود. و در آخر اگر دیافراگم نیمه­ صلب (حالت بینابینی صلب و انعطاف­ پذیر) باشد، توزیع زلزله به دو نسبتی که برای دو حالت ذکر گردید، انجام خواهد گرفت.

دیافراگم صلب و دیافراگم انعطاف پذیر

 

در این یادداشت چه می­ آموزیم؟

در روال طراحی ساختمان در ایران، کنترل صلبیت سقف­ ها چندان مورد توجه نمی­ باشد و مهندسین بدون هیچ کنترلی، سقف­ های رایج نظیر تیرچه بلوک، دال بتنی، عرشه فولادی و … را به عنوان دیافراگم صلب در نظر گرفته و در محاسبات را بر مبنای این فرض انجام می­ دهند. در این یادداشت سعی خواهیم کرد که بعد از آشنایی با مفهوم صلبیت در سقف­ ها و بررسی مواردی که احتمال عدم تامین صلبیت سقف وجود دارد، نسبت به کنترل آن در محاسبات اقدام نماییم و بفهمیم فرض مهندسین طراح در فرض اولیه سقف­ ها به عنوان دیافراگم صلب تا چه میزان صحیح است.

مفهوم صلبیّت دیافراگم

همانطور که پیش­تر نیز اشاره کردیم، تعیین مقدار صلبیّت دیافراگم، به عنوان اولین جبهه ­ای که با نیروی زلزله درگیر است، از اهمیت فوق­ العاده ­ای برخوردار است؛ چرا که پس از توزیع برش پایه در ارتفاع ساختمان و تعیین نیروی جانبی طبقات، برش هر طبقه بین عناصر باربرجانبی آن طبقه توزیع می­ گردد. این توزیع نیروی جانبی که کاملاً تابع صلبیت دیافراگم است، مقدار باربری لرزه ­ای هر المان باربر لرزه ­ای را مشخص خواهد کرد که توزیع صحیح آن برای طراحی المان­ های باربر قائم امری حیاتی است.

دیافراگم­ ها بر اساس میزان صلبیت خود به سه دسته­ ی زیر قابل تقسیم اند:

  • دیافراگم صلب :

در این نوع دیافراگم سختی داخل صفحه­ ی دیافراگم بسیار زیاد بوده و تغییرشکل­ های خمشی تحت بار زلزله بسیار جزئی (که در تحلیل و مدلسازی قابل صرف­نظر کردن است) در دیافراگم ایجاد می شود. به عبارت ­دیگر سختی دیافراگم به قدری زیاد است که با بستن المان­ های متصل به دیافراگم به همدیگر، درجات آزادی درون صفحه­ ی دیافراگم را به 3 درجه (2 درجه انتقال افقی و یک درجه پیچشی) محدود می­ کند. از همین رو نیروی جانبی زلزله را به صورت یک بار متمرکز در مرکز جرم طبقه قابل اعمال خواهد بود. متمرکز کردن نیروی زلزله، سبب کاهش محاسبات (کوچکتر شدن ماتریس سختی) و سبک­تر شدن محاسبات در حین تحلیل خواهد­شد.

سختی درون صفحه دیافراگم

در مدلسازی سقف­ ها با دیافراگم صلب ، ایرادات زیر مطرح است:

الف- به دلیل صلب فرض نمودن دیافراگم، هیچ یکی از نقاط آن نسبت­ به­ هم تغییرشکل و جابجایی نداشته و همین امر سبب می­ شود که نیروی محوری تیر های متصل به دیافراگم صفر گردد (همین امر سبب تعجب مهندسینی می­ شود که برای اولین ­بار با نرم افزار ایتبس کار می­ کنند). تغییر شکل­ های افقی و پیچشی که در شکل زیر آورده شده است، مویّد همین ادعاست.

تغییر شکل های افقی و پیچشی دیافراگم

ب- ظرفیت برشی دیافراگم مستقل از سختی المان­ ها بوده و همین امر باعث می­ گردد که وجود بازشو در دیافراگم دیده نشود؛ این موضوع زمانی بحرانی­ تر می­ گردد که بازشو های بزرگ نزدیک­ هم بوده و پلان دارای نامنظمی هندسی باشد.

بازشو در دیافراگم

به نظرتان ایرادات وارده به صلب فرض کردن سقف تا چه حد قابل پذیرش می باشند؟ برای پاسخ به این سوال، این یادداشت را تا آخر بخوانید و خود جواب تان را بیابید.

  • دیافراگم نیمه­ صلب :

در این­ نوع دیافراگم هر دو سیستم باربر جانبی افقی و قائم بر همدگیر تاثیرگذار هستند. لذا باید به صورت دقیق و با جزئیات کامل مدلسازی شوند تا اندرکنش این دو قسمت به طور کامل دیده شود. به همین خاطر مدلسازی این نوع دیافراگم صرفاً در نرم ­افزارهایی مانند ایتبس قابل انجام­ است.

هر چند وجود اثر متقابل این دو سیستم باربرجانبی و دیده شدن آن در مدلسازی، این نوع دیافراگم را به نزدیک­ ترین مدلی که با واقعیتِ اجرایی دیافراگم تطابق دارد، بدل کرده است ولی افزایش حجم محاسبات و نزدیکی زیاد نتایج حاصل از تحلیل آن به نتایج حاصل از تحلیل دیافراگم صلب، سبب شده است جز در موارد خاص، استفاده از این نوع دیافراگم چندان مورد توجه نباشد.

چه موقع از دیافراگم صلب (Rigid) استفاده نکنیم؟

در مواقعی که لازم است مقدار نیروی محوری تیرها تعیین شود یا تیرها برای نیروی محوری نیز طراحی شوند(تیر-ستون­ها)، بایستی در نرم افزار ایتبس از سقف نیمه صلب (Semi Rigid) استفاده گردد. این موارد شامل:

1- طراحی تیرهای سقف زیرزمین تحت نیروی جانبی فشار خاک

2-کنترل تنش درتیرهای ­تحت بارهای حرارتی

3- طراحی تیر پیوند در مهاربند واگرا (برای این مورد می­توان سقف را صلب مدل کرده و صرفاً تیر پیوند را از اتصال به دیافراگم صلب آزاد نمود.)

 

  • دیافراگم انعطاف­ پذیر :

برخلاف دیافراگم صلب ، سختی درون صفحه این دیافراگم بسیارکم بوده و دچار تغییرشکل­ های خمشی داخل صفحه­ ی قابل ملاحظه ­ای می­ گردد. برای محاسبات نیروی­ های ایجاد شده در دیافراگم و توزیع بارجانبی بین المان­ های لرزه­ بر بایستی به مدلسازی دقیق نرم­ افزاری در ایتبس روی­ آورد.

به نظر شما در گذشته که نرم افزار­ های دقیق تحلیل و طراحی سازه وجود نداشت، برای توزیع نیروی زلزله در دیافراگم انعطاف پذیر، از چه روشی استفاده می شد؟

در جواب می گوییم که در این موارد مهندسین به عنوان یک روش تقریبی دستی در محاسبات، سهم هر قاب باربرجانبی از برش طبقه را برابر سطح بارگیر آن قاب از بارهای ثقلی در نظر می­ گرفتند که امروزه نیز کاربرد دارد. لازم به ذکر است که این روش بیشتر برای پلان­ هایی مفید است که بازشو های بزرگ و نزدیک هم نداشته و پلان از منظمی نسبی برخوردار باشد.

دیافراگم انعطاف پذیر

تغییر شکل های دیافراگم انعطاف پذیر

تشریح بند آیین­ نامه ­­ای

حال که با انواع دیافراگم­ ها و مکانیزم عملکردی آن­ ها آشنا شدیم، بند هایی از ویرایش چهارم استاندارد 2800 که به انواع دیافراگم اشاره دارد، بیان کرده و قسمت­ های مبهم را بیشتر توضیح خواهیم داد.

انواع دیافراگم سقف

اگر بخواهیم بند الف آیین­ نامه را ساده­ تر بیان کنیم، خواهیم داشت:

Delta diaphragm / Delta story > 2 : دیافراگم انعطاف ­پذیر(نرم)

اگر بخواهیم بند ب آیین­ نامه را ساده­ تر بیان کنیم، خواهیم داشت:

Delta diaphragm / Delta story < 0.5 : دیافراگم صلب

و اگر این نسبت بین دو مقدار بالا باشد (بین 0.5 و 2) دیافراگم از نوع نیمه­ صلب خواهد بود.

ممکن است این سوال پیش آید که پارامترهای Δdiaph و Δstory در این روابط نشان دهنده ی چیست؟ در پاسخ باید می گوییم که پارامترها به ترتیب بیانگر حداکثر تغییر شکل دیافراگم و تغییرمکان نسبی طبقه است که برای درک بهتر آن ها به شکل زیر توجه کنید:

جابجایی طبقه و جابجایی دیافراگم

 

خلاصه و نتیجه گیری

  • با تغییر تکنولوژی ساخت و ساز، شاهد معرفی انواع مختلفی از سقف­های جدید هستم که در آیین نامه ها و استاندارهای کشورمان وارد نشده و ویژگی های بهره برداری (سرویس دهی) و سازه ای آن ها چندان روشن نیست.
  • در میان ویژگی های مهم یک دیافراگم (نظیر حداکثر دهانه مجاز، خیز و ارتعاش حداقل و …)، صلبیت آن نقش کلیدی در تامین رفتار مناسب ساختمان در حین زلزله دارد. لذا آشنایی با چگونگی کنترل صلبیت انواع دیافراگم امری حیاتی است.
  • هر چه سقف صلبیت بیشتری داشته باشد (صلب باشد) رفتار آن در حین بارگذاری لرزه ای قابل پیش بینی تر بوده و حجم محاسبات کاهش قابل توجهی خواهد داشت.

این مقاله ادامه دارد…

پیشنهاد می کنیم فیلم های آموزشی زیر را از دست ندهید:

دیافراگم با ارائه مهندس نیکوروش

تعریف دیافراگم در پلان های نامنظم با ارائه مهندس محمدی

قاعده 100-30 چیست؟

پیشگفتار

آیین نامه های طراحی ساختمان ­ها در برابر زلزله تاکید دارند که امتداد نیروی زلزله بایستی با زاویه مناسبی که حتی­ المقدور بیشترین اثر را ایجاد می­ کند، انتخاب شود. تشخیص یک زاویه مشخص برای آن­که بیشترین اثر را داشته باشد عملاً غیرممکن به­ نظر می­ رسد. به­ علاوه در روش تحلیل استاتیکی معادل، امکان تعریف گستره ­ای از زوایا برای امتداد نیروی زلزله در نرم­ افزار وجود ندارد. لذا باتوجه به محدودیت و الزامات موجود، اعمال نیروی زلزله به ­صورت 30 درصد متعامد (قاعده 100-30)، یک راه­ حل مناسب می­ باشد.

در این مقاله قصد داریم ابتدا با مفهوم زلزله  30 درصد متعامد آشنا شده و سپس روش اعمال آن را بررسی نماییم. آیین­ نامه­ ها شرایطی را بیان داشته اند که براساس آن می­ توان از اثر 30 درصد متعامد چشم ­پوشی کرد که این موضوع نیز در مقاله فرار از 100-30 به ­تفصیل مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

فلسفه 100-30

همانطور که می دانید برای طراحی یک ساختمان در برابر زلزله بایستی بحرانی ترین جهت برای اعمال نیروی زلزله را بیابیم. حال بحرانی ترین جهت کجاست؟

اگر ساختمان منظم باشد، طبق آیین نامه می توان ساختمان را برای دو جهت اصلی ساختمان (x,y) طراحی کرد.

اما اگر ساختمان منظم نباشد، نمی توان بحرانی ترین جهت را تعیین کرد! به عبارتی در اینجا دیگر نمی توان جهات x و y را به عنوان مبنای طراحی درنظر گرفت.

قاعده 100-30 چیست

برای دست­یابی به وضعیتی که نیروی زلزله اعمالی بیشترین اثر را در سازه ایجاد کند، یک روش آیین­ نامه­ ای و محافظه کارانه به نام قاعده 100-30 وجود دارد. در این روش 100% نیروی زلزله هر امتداد با 30% نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن ترکیب می شود.

قاعده 100-30 چیست

در چه شرایطی باید قاعده 100-30 را در نظر گرفت؟

مطابق بند 3-1-4 از استاندارد2800، ساختمان باید در دو امتداد عمود بر هم در برابر نیروی زلزله محاسبه شود. به­ طورکلی درموارد زیر لازم است تا اثر نیروی زلزله درهر دو امتداد عمود منظور گردد:

الف. ساختمان­های نامنظم در پلان.

ب. کلیه ستون­هایی که در محل تقاطع دو و یا چند سیستم مقاوم باربرجانبی قرار دارند.

تبصره: در حال “ب” چنانچه بارمحوری ناشی از اثر زلزله در ستون، در هریک از دو امتداد مورد نظر، کمتر از 20درصد ظرفیت بار محوری ستون باشد، می ­توان این ضابطه را نادیده گرفت.

در نگاه اول شاید چنین به­ نظر برسد که برای ساختمان­های منظم در پلان از اعمال قاعده 100-30 معاف خواهیم بود. اما مشکل اصلی بند “3-1-4-ب” می­ باشد که عملاً بسیاری از ستون­ ها در ساختمان­های منظم در پلان مشمول آن خواهند بود. در اکثر سازه ها شاهد آن هستیم که ستون­ها در محل تلاقی دو یا چند سیستم مقاوم باربرجانبی قرار دارند (نظیر قا­ب­های خمشی فولادی و بتنی و همچنین سیستم­های دوگانه)، بنابراین منظور کردن زلزله متعامد تقریباً در بسیاری از سازه­ ها الزامی می­ باشد؛ مگر آنکه طراح با استناد به تبصره فوق­ الذکر بتواند از اعمال این اثر چشم پوشی کند. بحث درباره نحوه کنترل تبصره مذکور در مقاله فرار از 100-30 عنوان خواهد شد.

نحوه اعمال قاعده 100-30 در نرم­ افزار

برای این منظور پس از تعریف مجزای Ex و Ey در قسمت Load pattern، از گام­ بندی تصویری زیر پیروی می­ کنیم:

از طریق مسیر نشان داده شده در تصویر زیر load cases را انتخاب می کنیم.

اعمال 100-30

بعد از انتخاب load cases پنجره زیر باز خواهد شد. سپس گزینه Add new case را انتخاب کنید.

اعمال 100-30

حال می توانید الگوی بار 100-30 را مطابق تصویر زیر در نرم افزار ایتبس خود بسازید.

ساخت الگوی بار 100-30 در ایتبس

به­ این ترتیب در هنگام تحلیل­ سازه، نرم­ افزار ضمن اعمال نیروی زلزله در جهت x به­ صورت صددرصدی، هم­زمان 30% نیروی زلزله جهت y را نیز منظور خواهد کرد. برای تکمیل مطالب این بخش به دو نکته زیر توجه داشته باشیم:

  1. در هنگام اعمال نیروی زلزله ­به­ صورت 100-30، منظور کردن برون محوری اتفاقی، تنها در امتدادی که 100% نیرو اعمال می­ شود الزامی است. به همین علت در مثال تصویری فوق، نیروی زلزله در جهت x به­ صورت Exall تعریف شده که به­ این معناست که در آن خروج از مرکزیت­ های تصادفی منظور شده است.
  2. مطابق با مثال مطرح شده بایست Eyall+0.3Ex، Eyall-0.3Ex، Exall-0.3Ey نیز در نرم­ افزار تعریف شوند.

این مقاله ادامه دارد…

طبقه ضعیف در ساختمان

مقاومت و تفاوت آن با سختی:

همیشه وقتی صحبت از نامنظمی مقاومت جانبی یک سازه می شود اکثر مهندسین قادر به تمایز آسان مقاومت جانبی یک سازه با سختی جانبی آن نیستند. آیا این دو مفهوم معادلند؟! اگر نیستند چه تفاوت هایی با هم دارند؟ بهتر است قبل از شروع بحث مفهوم این دو پارامتر را بیشتر توضیح دهیم:

مقاومت حداکثر میزان نیرو یا تنش است که یک عضو قبل از تسلیم یا شکست می تواند تحمل کند اما سختی بیانگر میزان تغییر شکل عضو تحت اثر نیروها و تنش های وارده است. به بیان دیگر عضوی با مقاومت بالا نیروی بیشتری را می تواند تحمل کند و عضوی با سختی زیاد تغییر شکل کمتری در اثر نیرو از خود نشان می دهد.

تفاوت سختی و مقاومت

در شکل فوق دو جسم با مقاومت ذاتی یکسان می بینیم که تحت اثر نحوه قرارگیری نسبت به بار وارده و سطح مقطع عرضی، سختی متفاوتی از خود نشان داده و میزان نیرویی که تحمل می کنند نیز با یکدیگر متفاوت است.

مقاومت جانبی: به مجموع حداکثر نیروهای قابل تحمل هر عضو قبل از رسیدن به نقطه تسلیم (ظرفیت عضو) در برابر اعمال بار جانبی را مقاومت جانبی آن عضو گویند. مقاومت جانبی طبقه از مجموع مقاومت جانبی تک تک المان های مقاوم در آن طبقه حاصل می شود. مقاومت طبقه به عواملی همچون نوع الگوی بار وارده، محل تسلیم سراسری طبقه و ظرفیت تسلیم تک تک اعضا بستگی دارد که آن نیز به نوبه خود تابعی از نوع و مشخصات مصالح بکار رفته و هندسه و سطح مقطع اعضا است.

طبقه ضعیف :

وقوع طبقه ضعیف می تواند در هر ارتفاعی از سازه مشکل ساز باشد ولی به علت اینکه میزان بار جانبی در طبقه همکف سازه بیشترین مقدار است لذا اگر کوچکترین عدم پیوستگی در نوع واکنش (چه از نوع نیرویی یا جابجایی) نسبت به بارجانبی اعمال شده در طبقه همکف نسبت به طبقه بالای آن اتفاق بیفتد می تواند باعث بروز آسیب جدی بر سازه شود. در واقع زمانی طبقه ضعیف نام می گیرد که مجموعا مقاومت کمتری نسبت به مقاومت مورد انتظار آن در برابر تنش های وارده از خود نشان داده باشد.

چرا در یک طبقه مقاومت اعضا در مقایسه با طبقات دیگر می تواند ناکافی باشد؟

بهتر است به این سوال اینگونه جواب دهیم که در نظر گرفتن برخی ملاحظات معماری، ناکافی بودن المان های مقاوم و تجمع تنش در المان ها ممکن است همه دست به دست هم دهند و نیرویی بر المان های مقاوم جانبی اعمال کنند که فراتر از ظرفیت آنها باشد.

نمی توان از مفهوم طبقه ضعیف صحبت کرد و چشم بر مفهوم طبقه نرم بست. طبقه نرم اصطلاحا به طبقه ای گفته می شود که سختی کمتری داشته باشد و لذا چنین طبقه ای در برابر نیروهای وارده جابجایی نسبتا بیشتری از خود نشان می دهد که همین امر می تواند باعث بروز رفتار نامطلوب در سازه گردد. قبل از اینکه به ارتباط این دو مفهوم بپردازیم در ابتدا نگاهی به تعاریف طبقه ضعیف و طبقه نرم در استاندارد 2800 می اندازیم :

بند 1-7-2-ت) نامنظمی مقاومت جانبی: در مواردی که مقاومت جانبی طبقه از 80 درصد مقاومت جانبی طبقه روی خود کمتر باشد، چنین طبقه ای اصطلاحا “طبقه ضعیف” نامیده می شود. در مواردی که مقدار فوق به 65 درصد کاهش یابد ، طبقه اصطلاحا “طبقه خیلی ضعیف” توصیف می شود.

بند 1-7-2-ث) نامنظمی سختی جانبی: در مواردی که سختی جانبی هر طبقه کمتر از 70 درصد سختی جانبی طبقه روی خود و یا کمتر از 80 درصد متوسط سختی های جانبی سه طبقه روی خودباشد ، چنین طبقه ای به اصطلاح “طبقه نرم” نامیده می شود. در مواردی که مقادیر فوق به 60 درصد و 70 درصد کاهش پیدا کند ، طبقه اصطلاحا “طبقه خیلی نرم” توصیف می شود.

دلایل ایجاد طبقه ضعیف :

همانطور که می دانیم در سازه و به شکل جزئی تر در هر طبقه نیروی مقاوم به نسبت سختی اعضا در سازه توزیع می شود.

اگر سختی طبقه ای کمتر از حد مورد انتظار باشد چه اتفاقی می افتد؟

پاسخ اینست که در این صورت علاوه بر تغییر شکل زیادتر اعضا که باعث ایجاد تنش های دور از انتظار در آنها می شود نیروی مقاومی هم که در اعضا بایستی به وجود می آمد به دلیل سختی کمتر اعضا مقدار کمتری به خود اختصاص می دهد.

همین سه عامل تغییرشکل های دور از انتظار، تنش های دور از انتظار و مقاومت کمتر از انتظار که ممکن است همه با هم رخ دهند می تواند باعث فروریزش کلی آن طبقه گردد. مواردی که می تواند باعث کاهش سختی و مقاومت طبقه شود را می توان در سه حالت زیر جستجو کرد :

الف) زمانی که ارتفاع طبقه پایین تر به نحو قابل ملاحظه ای زیادتر از ارتفاع طبقه بالاتر از خود باشد. در این حالت به علت کاهش چشمگیر در میزان سختی طبقه انتظار کاهش در مقاومت جانبی طبقه نیز می رود.

ارتفاع زیاد طبقه اول نسبت به طبقه بالای آن

ب) انقطاع در سیستم باربر ثقلی: این حالت زمانی رخ می دهد که برخی از المان های عمودی سازه تا طبقه پایین تر که معمولا طبقه همکف سازه است ادامه پیدا نکنند تا شاید بازشویی بنا به ملاحظات معماری ایجاد شود. در این حالت غیر مستقیم شدن مسیر انتقال بار باعث تغییرات ناگهانی در میزان سختی و مقاومت طبقه می شود.

انقطاع در سیستم باربر ثقلی

ج) وجود بازشو در سیستم مقاوم جانبی مخصوصا به هنگام استفاده از دیوار برشی. در این شرایط نیز مشخص است که وجود بازشو با اندازه غیرمتعارف در سیستم دیوار برشی در طبقات یا در طبقه همکف می تواند باعث کاهش سختی و البته مقاومت جانبی طبقه شود.

بازشو در دیوار برشی

تفاوت سیستم مهاربندی و قاب خمشی به زبان ساده

اصولا در بررسی و مقایسه سیستم های مختلف دو معیار عمومی زیر را باید مورد توجه قرار داد:

  1. سازه باید برای حفظ تغییر شکل ها تا حدی که خسارت زلزله های معمولی به صورت غیرسازه ای باشد دارای سختی کافی باشد.
  2. شکل پذیری سازه باید به اندازه ای باشد که در زلزله های شدید دچار تخریب سیستم سازه ای و انهدام عمومی نشود.

الف) سیستم مهاربندی:

سیستم مهاربندی مجموعه ای از اعضای قائم(ستون ها)، اعضای افقی(تیرها) و اعضای مورب (بادبندها) است که توسط اتصالات مفصلی به یکدیگر متصل شده اند. در این سیستم، مهاربند ها با ایجاد سختی در برابر نیروهای جانبی مقاومت کرده و مانع از خرابی سازه می شوند.

سیستم مهاربندی

سیستم مهاربندی

ب) اتصالات سیستم مهاربندی:

از آن جایی که مهاربندها در سیستم های مهاربندی سختی ایجاد می کنند نیاز به اتصالاتی دارند که اجازه ی حرکت آزادانه را به اعضا بدهند. تصور کنید که اتصالات نیز مثل مهاربندها سختی ایجاد کنند؛ چه اتفاقی رخ می دهد؟ مسلما تا حدی سازه در برابر نیروی جانبی مقاومت می کند ولی پس از افزایش نیرو به دلیل سختی بالا دچار خرابی شدیدی می شود. پس لازمه ی عملکرد بهینه سازه این است که سختی اعضای مهاربندی و شکل پذیری اتصالات آنها در کنار هم و به صورت مکمل در برابر بار جانبی وارد عمل شوند.

اتصال مفصلی

اتصال مفصلی

اتصال مفصلی اتصالی است که در برابر چرخش هر یک از اعضای متصل به آن هیچ مقاومتی از خود نشان نداده و فقط مانع جدا شدن اعضا از یکدیگر می­شود. درست مشابه کاری که مفصل زانوی انسان انجام می­دهد.

مفصل زانوی انسان

مفصل زانوی انسان

ج) مزایا و معایب سیستم مهاربندی:

سختی زیاد

کنترل تغییرمکان های جانبی

سادگی اجرا

اقتصادی بودن

محدودیت معماری در بازشوها

ارتعاش زیاد

عدم زیبایی نما بخاطر وجود مهاربند

عدم زیبایی نما بخاطر وجود مهاربند

الف) سیستم قاب خمشی:

سیستم قاب خمشی مجموعه ای از تیرها و ستون ها و اتصالات صلب را شامل می شود که به طور همزمان نیروهای جانبی و ثقلی را تحمل می کنند.

در این سیستم چون هیچ عضو اضافی(مثل مهاربند یا دیوار برشی) وجود ندارد که در برابر تغییرشکل های جانبی مقاومت کند، بنابراین سازه از شکل پذیری بالایی برخوردار است؛ به عبارتی در صورت وارد شدن نیروهای جانبی، قاب سازه مشابه موم در برابر این نیروها تغییرشکل داده و بدین ترتیب مانع از خرابی ساختمان می شود.

سیستم قاب خمشی

سیستم قاب خمشی

ب) اتصالات سیستم قاب خمشی:

ویژگی های سیستم قاب خمشی ما را ملزم می کند، اتصالات پیچیده و صلبی برای این سیستم در نظر بگیریم تا در هنگام وارد شدن بار جانبی، شکل پذیری این سیستم را کنترل کرده و از جدا شدن اعضا به دلیل تغییرشکل­های جانبی جلوگیری کند.

به بیان ساده اعضای سیستم قاب خمشی شکل پذیرند و اتصالات سخت می باشند در نتیجه عملکردهای مکملی را در برابر بارهای جانبی خواهند داشت.

اتصال صلب اتصالی است که علاوه بر مقاومت در برابر جدا شدن اعضا از یکدیگر، از چرخش اعضا نسبت به هم جلوگیری می­کند. در این نوع اتصالات زاویه اجزای متصل شونده قبل از بارگذاری ۹۰ درجه می باشد و بعد از بارگذاری نیز ثابت (یعنی همان ۹۰ درجه) باقی می­ماند.

اتصال صلب

اتصال صلب

ج) مزایا و معایب سیستم قاب خمشی:

آزادی عمل بالا در معماری

انعطاف پذیری مناسب

اتصالات سنگین و پیچیده

بالا رفتن وزن سازه

هزینه بالا

تغییرمکان های جانبی زیاد

زیبایی نما به خاطر عدم وجود مهاربند

زیبایی نما به خاطر عدم وجود مهاربند

برگرفته از آموزش تحلیل و طراحی مهاربندهای همگرا

آشنایی با مقاطع نوین مهاربندها

مقاطع ساختمانی توخالی نوعی پروفیل فولادی با ظاهر لوله ای هستند که با توجه به خواص ویژه و منحصر به فردشان به صورت شکل های مختلف مورد استفاده قرار می گرفته اند. یکی از برجسته ترین نمونه ها، پل «فُرس آو فِرس» است که در سال ۱۸۹۰ میلادی در اسکاتلند با استفاده از این مقاطع ساختمانی ساخته شده‌است. در سال های اخیر نیز استفاده از این مقاطع شاهد پیشرفت چشمگیری بوده است به طوری که مهندسان به خاطر خواص ویژه اش به آن لقب متریال قرن بیست و یک را داده اند.

پل «فُرس آو فِرس»

پل «فُرس آو فِرس»

ایده ساخت این نوع مقاطع برای نخستین بار از گیاه بامبو گرفته شد که ساقه ای توخالی و در عین حال مقاوم دارد. مقاطع HSS کارآمدترین شکل را برای تحمل بارهای محوری دارند به همین جهت برای ساخت اعضای کششی و فشاری مورد توجه قرار می گیرند. یکی از این اعضا مهاربند است که به وفور در ساخت سازه های فولادی استفاده می شود.

بامبو

بامبو

مهاربندهایی که با این مقاطع ساخته می شوند، عملکرد بسیار خوبی داشته و به راحتی به ورق گوشه(Gusset plate) متصل می شوند. در واقع دو انتهای این اعضا به گونه ای قالب ریزی شده که دارای شکاف می باشد و در هنگام اتصال، ورق گوشه داخل این شکاف قرار گرفته و نیاز به هیچ ورق مضاعف یا جوشی برای اتصال نمی باشد در نتیجه عضو و ورق اتصال، به صورت یکپارچه عمل می کنند و ضعف های اتصالات پیشین در آنها مرتفع می شود.

قسمت انتهایی مهاربند برای اتصال به ورق گوشه

قسمت انتهایی مهاربند

متاسفانه ثابت شده طراحی این مقاطع برای مقاومت در برابر زلزله های بسیار شدید دشوار است. اخیرا به علت عدم درک درست از رفتار این مهاربندها در زلزله های شدید، شکست های تردی از آنها مشاهده شده که مهندسان را ملزم می دارد تحقیقات و آزمایشات بیشتری در خصوص این مقاطع داشته باشند.

مقاطع توخالی برای مهاربند

مقاطع توخالی برای مهاربند

مقاطع توخالی برای مهاربند

مقاطع توخالی برای مهاربند

برگرفته از آموزش تحلیل و طراحی مهاربندهای همگرا

ده نکته کاربردی در مورد ستون گذاری که هر مهندس عمرانی بایستی بداند!

مقدمه:

همانطور که در بازی شطرنج انتخاب موقعیت مهره ها حائز اهمیت می باشد و برد یا باخت شما را تعیین می کند در طراحی ساختمان، انتخاب موقعیت ستون ها نیز می تواند تفاوت بارزی را بین شما و دیگر مهندسان ایجاد کند.

حتما می دانید که پیش از طراحی ستون های یک سازه بایستی به جایگذاری ستون های آن اقدام کرد. این کار نیز مانند دیگر قسمت های طراحی سازه، نیازمند رعایت الزامات و معیار هایی است. اگرچه می توان ستون ها را بدون اطلاعات کافی هم در سازه قرار داد، اما به احتمال زیاد اختلالاتی در ساختمان بوجود خواهد آمد که دیگر قابل ترفیع نمی باشند.
بنابرین اگر شما هم یک طراح سازه هستید توصیه میکنم با الزامات ستون گذاری آشنا باشید تا بتوانید:

  1. با انتخاب بهترین محل برای ستون ها، کاهش قابل توجهی را در هزینه های پروژه ایجاد کنید.
  2. سازه را به صورتی ایمن، زیبا و کارآمد طراحی کنید.
  3. پیش از طراحی ستون برخی از الزامات مربوط به آیین نامه ۲۸۰۰ را رعایت کنید.

در تعیین محل مناسب برای ستون ها بایستی به ضوابط معماری و سازه ای ساختمان توجه داشت.  به همین منظور نکاتی را برای شما گردآوری کرده ایم که امیدواریم مفید واقع شوند:

الف) ستون گذاری بر مبنای معماری ساختمان:

  1. وظیفه ستون انتقال بارهای ساختمان به پی می باشد. بنابرین انتخاب محل ستون ها و فاصله آن ها از یکدیگر اهمیت پیدا می کند. محل و فاصله ستون ها باید به گونه ای باشد که با حداقل تعداد ستون، کل بارهای ساختمان به زمین منتقل شود.
    structure

    نحوه انتقال بارها به ستون ها و سپس به پی و زمین

    اگر فاصله بین ستون ها کمتر از حد معمول باشد، کیفیت فضاها از نظر معماری کاهش می یابد و اگر این فاصله بیشتر از حد معمول باشد، مقاطع تیر و ستون افزایش می یابد که این مورد، نه تنها از نظر اقتصادی به صرفه نمی باشد، بلکه ایجاد آویز در تیرها را نیز به همراه خواهد داشت.

  2. محل ستون ها بایستی به نحوی باشد که از زیبایی ساختمان و ارتباط بین آن ها نکاهد. برای مثال در نمای ساختمان، ستون ها نباید به گونه ای قرار داده شوند که با بازشو ها تداخل داشته باشند.
  3. بهتر است ستون ها حتی الامکان درون دیوارها، جرز ها و کمد های دیواری مخفی شوند و داخل فضاها قرار نگیرند. گرچه در بعضی موارد این مورد اجتناب ناپذیر است.
  4. به هنگام ستون گذاری بایستی عرض مورد نیاز برای راه پله، آسانسور و سایر فضاهای این چنینی را تامین کرد. در بعضی موارد دیده شده ستون گذاری نامناسب، باعث از بین رفتن فضای مفید آسانسور و راه پله شده و مجبور به استفاده از آسانسوری با ظرفیت کمتر می شویم. برای زمین های بالای ۲۰۰ متر، ابعاد داخل به داخل باکس آسانسور ۱۶۰ در ۲۰۰ سانتیمتر و ابعاد داخل به داخل باکس راه پله ۲۴۰  در ۴۸۰ سانتیمتر می باشد.
  5. محل قرارگیری ستون ها در پارکینگ بایستی به گونه ای باشد که مانع حرکت ماشین ها نباشد و فضای پرت ایجاد نکند. فضای مورد نیاز برای پارک یک ماشین ( فاصله بین نازک کاری دو ستون مجاور ): ۵ در ۲٫۵ متر
    فضای مورد نیاز برای پارک دو ماشین در مجاورت یکدیگر: ۵ در ۴٫۵ متر

index_parking

ب) ستون گذاری بر مبنای ضوابط سازه ای:

  1. همانطور ک می دانید بهتر است قاب های باربر جانبی در هر راستا، نیروی زلزله همان راستا را تحمل کنند. از آنجایی که نیروی زلزله در دو جهت عمود بر هم x و y به سازه وارد میشود، جهت ستون گذاری نیز بایستی به نحوی باشد که قاب های موجود در سازه، عمود بر هم باشند. به عبارتی بایستی به بحث نامنظمی سیستم های غیر موازی در آیین نامه ۲۸۰۰ توجه نمود.شاید ویدئوی رایگان آموزشی تفسیر ویرایش چهارم استاندارد ۲۸۰۰ به کارتان آید. در قسمت دوم این مجموعه رایگان با انواع نامنظمی در پلان از جمله نامنظمی سیستم های غیر موازی آشنا می شوید.
    unhibited

    نامنظمی سیستم های غیر موازی

     

  2. در قسمت هایی از ساختمان که دارای پیش آمدگی می باشند (مثل بالکن)، لازم نیست حتماً چهار طرف آن، ستون تعبیه شود، بلکه می توان بالکن را به صورت طره مدل کرد.
    طبق آیین نامه ۲۸۰۰ بایستی از احداث طره های بزرگتر از ۱٫۵ متر حتی المقدور احراز شود.
  3. در چهار طرف اتاق پله بایستی ستون قرار داده شود. همچنین توصیه می شود در صورت امکان در چهار طرف آسانسور نیز ستون قرار گیرد.
  4. نحوه قرار دادن مناسب ستون در پلان اگر در هر سمت، از یک نوع سیستم باربر جانبی استفاده شده باشد به شرح زیر می باشد:
    نحوه جانمایی ستون ها در سازه ای که در یک امتداد دارای قاب خمشی و در امتداد دیگر دارای مهاربند می باشد.

    نحوه جانمایی ستون ها در سازه ای که در یک امتداد دارای قاب خمشی و در امتداد دیگر دارای مهاربند می باشد.

     

  5. اگر پلان دارای فرو رفتگی یا شکستگی بود، بایستی در محل تقاطع اضلاع آن از ستون استفاده شود. توجه کنید این پس رفتگی در پلان موجب ایجاد نامنظمی هندسی در پلان سازه نشود.

 

آیا می خواهید در این مورد بیشتر بدانید؟

در این مقاله تنها بخشی از اطلاعات لازم برای جانمایی ستون ها در پلان را ارائه داده ایم. در دوره ویدئویی ستون های فولادی در مورد نحوه ستون گذاری در پلان و همچنین نحوه قرار دادن مناسب آن بیشتر توضیح داده ایم.

 

از ضوابط لاغری تا تشدید لنگر در ستون های بتنی – منطبق بر مبحث نهم

در یکی دو هفته اخیر بالاخره فرصت کردم و در حال تولید بخش های بعدی محصول پرطرفدار طراحی مفهومی سازه های بتنی هستم، در این بین برخی موضوعات به چشمم جالب می رسد که ترجیح میدهم با شما در میان بگذارم، یکی ازین موضوعات همین ضوابط لاغری و … می باشد. در این مطلب می خواهیم مفهوم تشدید لنگر را به زبان ساده و روان یادآوری کرده و ضوابط آن را بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش ۹۲ ارائه کنیم.

ستونی به شکل زیر را در نظر بگیرید. همانطور که می بینید بار محوری p با خروج از مرکزیتی به اندازه e به ستون وارد شده که این خروج از مرکزیت لنگری به اندازه pe به در دو سر ستون ایجاد می کند. این لنگر باعث تغییر شکل ستون شده که این تغییر شکل باعث افزایش خروج از مرکزیت و در نتیجه افزایش لنگر می شود. در اینجا می توان گفت لنگر ثانویه ای به ستون وارد شده که با لنگر اولیه جمع شده و لنگر بزرگ تری را به ستون وارد می کند.

ستون لاغر و اثر لنگر ثانویه

ستون لاغر و اثر لنگر ثانویه

اگر ستون کوتاه باشد از اثرات تغییر شکل ها و لنگر ثانویه صرف نظر کرده و ستون را برای همان لنگر اولیه (pe) طراحی می کنیم. اما اگر ستون لاغر باشد نمی توان از اثرات لنگر ثانویه چشم پوشی کرد. این را هم اضافه کنیم که اگر ستون خیلی لاغر باشد، قبل از خرد شدن بتن کمانش موجب خرابی ستون شده که به آن شکست پایداری هم گفته می شود.

حال مرز بین ستون لاغر و کوتاه چیست و یا به عبارت دیگر در چه شرایطی بایستی اثرات لنگر ثانویه را در محاسبات وارد کنیم؟؟

برای در نظر گرفتن اثرات لنگر ثانویه در تحلیل مرتبه اول آیین نامه ها لنگر نهایی را به عنوان ضریبی از لنگر اولیه در نظر گرفتن که مقدار این ضریب با توجه به اینکه ستون دریک قاب مهارشده و یا مهار نشده باشد از روابط مختلفی محاسبه می شود.

مبحث نهم در بند ۹-۱۶-۳-۱ مرز بین طبقه مهارشده و مهار نشده به عنوان ضریب پایداری طبقه معرفی کرده و قید می کند در صورتیکه این ضریب کمتر از ۰٫۰۵ باشد طبقه مهار شده خواهد بود.

حال که طبقه مهارشده و مهار نشده برایمان مشخص شد می توانیم لنگر خود را در هر یک از این دو حالات تعیین کنیم.

اگر ستون عضوی از قاب مهارشده بود، لنگر خمشی تشدید شده ضریبی از بزرگترین لنگر دو انتهای ستون خواهد شد. ضریب تشدید لنگر از بند ۹-۱۶-۸-۲ محاسبه شده که این ضریب تابعی از بارکمانشی و بار محوری ضریبدار وارد بر ستون می باشد.

تشدید لنگر در مواردی که ستون در یک طبقه مهار نشده باشد تا حدودی متفاوت با حالت قبلی است. دراین حالت آیین نامه ها لنگری که تغییر مکان جانبی قابل ملاحظه ای را ایجاد می کند از لنگری که تغییر مکان جانبی قابل ملاحظه ای ایجاد نمی کند تفکیک کرده و تنها لنگری را تشدید می کند که تغییر مکان جانبی قابل ملاحظه ای (بارهای جانبی) ایجاد می کند. برای تشدید لنگر یک ستون مهار نشده به بند ۹-۱۶-۸-۳ مراجعه کنید.

 

اگر حال خواندن ندارید ویدئو زیر را تماشا کنید!

 ویدئویی که مشاهده کردید پیشنمایشی از فیلم آموزش مفهومی طراحی سازه های بتن آرمه – بخش دوم بود. برای دریافت این مجموعه از لینک داده شده استفاده کنید.

طراحی لرزه ای خاموت ستون را بیاموزیم!

در مطلب قبلی فولاد عرضی مقطعی ۵۰۰*۵۰۰ میلی متر را طراحی کردیم.

به این مورد توجه داشته باشید که ضوابط مبحث نهم شرایط شکل پذیری کم (مناسب برای مناطقی با خطر لرزه خیزی کم و متوسط) را تامین می کند، اما برای طراحی در مناطقی با خطر لرزه خیزی زیاد و خیلی زیاد (ساختمان هایی با شکل پذیری متوسط و زیاد) بایستی ضوابط خاصی را در نظر بگیریم که این ضوابط خاص در فصل ۲۳ ام مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و به طور دقیق تر در قسمت های ۹-۲۳-۳ تا ۹-۲۳-۴ این مبحث تعیین شده اند.

به منظور طراحی لرزه ای فولادهای عرضی همه ی آیین نامه ها ناحیه ای بحرانی به طول l0 در دو سر ستون را مشخص کرده و ما را موظف می کنند که در این فاصله خاموت ها را فشرده تر قرار دهیم. (ناحیه بحرانی ناحیه ای است که درآن مفصل پلاستیک تشکیل می شود، یعنی در واقع مقطع تحمل لنگر بیشتر ندارد)

به عنوان مثال طول ناحیه بحرانی ساختمان هایی با شکل پذیری زیاد در بند ۹-۲۳-۴-۲-۳-۱تعیین شده و مطابق این بند طول این ناحیه نباید از مقادیر زیر کمتر باشد.

الف) یک ششم ارتفاع یا دهانه آزاد عضو

با فرض ارتفاع ۳ متر برای ستون، طول ناحیه بحرانی ۰٫۵ متر می شود.

ب) ضلع بزرگتر مقطع مستطیلی شکل یا قطر مقطع دایره ای شکل

بنابراین با توجه به ابعاد مقطع ۰٫۵ متر می شود.

ج) ۴۵۰ میلی متر

با توجه به این سه مورد در فاصله ۰٫۵ متر از بالا و پایین مقطع بایستی خاموت ها را با فاصله نزدیک تری نسبت به هم قرار دهیم. اما چقدر؟

این فاصله مطابق با بند ۹-۲۳-۴-۲-۳-۴ نباید کمتر از یک ششم ضلع کوچکتر مقطع ستون، شش برابر کوچکترین قطر میلگرد طولی و ۱۲۵ میلیمتر کمتر باشد.

بنابراین با توجه به این مقادیر فاصله خاموت ها را در ناحیه بحرانی ۱۲۰ میلیمتر در نظر می گیریم. این در حالی است که در طول عادی ستون این فاصله را ۲۴۰ میلی متر در نظر گرفتیم (به جلسه گذشته مراجعه کنید.)

بنابراین تا اینجا طول ناحیه بحرانی و فاصله خاموت ها در این ناحیه را تعیین کردیم. تمام؟؟

خیر، علاوه بر اینها در سطح مقطع کل تنگ های ویژه در هر امتداد نباید از دو مقدار بدست آمده از روابط (۹-۲۳-۳) و (۹-۲۳-۴) کمتر باشد.

برای تامین کردن این شرط آیین نامه دو راه وجود دارد.

  • با اضافه کردن سنجاقی (تک شاخه) یا رکابی (دو شاخه) سطح مقطع آرماتور مورد نیاز را تامین کنیم که با توجه به اینکه در این مثال در امتداد افقی ما تنها ۳ ردیف آرماتور طولی داریم این راه ممکن نیست!
  • می توانیم میلگرد بزرگتری را برای این ناحیه در مقایسه با ناحیه ستون در نظر گرفته و همچنین تا حد امکان خاموت ها را فشرده تر قرار دهیم تا سطح مقطع کمتری مورد نیاز باشد، که در این مثال ما هم مجبوریم همینکارو کنیم!
طراحی خاموت لرزه ای

تنگ بسته

اگر حال خواندن ندارید ویدئو زیر را تماشا کنید!

ویدئویی که مشاهده کردید پیشنمایشی از فیلم آموزش مفهومی طراحی سازه های بتن آرمه – بخش دوم بود. برای دریافت این مجموعه از لینک داده شده استفاده کنید.

نحوه طراحی خاموت ستون را بیاموزیم!

در این مطلب قصد داریم گام به گام مراحل طراحی خاموت ستون را مطابق با مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش ۹۲ شرح دهیم.

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 فاصبه هر دو خاموت متوالی از هم نباید کمتر از 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 میبینید 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 قائم بیشتر از ۱۵۰ میلیمتر است برای برقرار نمودن این بند از یک تک شاخه (سنجاقی) در جهت افقی استفاده می کنیم.

در نهایت مقطع ستون ما چنین شکلی خواهد داشت.

در مطلب بعدی همین مقطع را برای مناطق زلزله خیز طراحی خواهیم کرد.

طراحی خاموت ستون

طراحی خاموت ستون

اگر حال خواندن ندارید ویدئو زیر را تماشا کنید!

ویدئویی که مشاهده کردید پیشنمایشی از فیلم آموزش مفهومی طراحی سازه های بتن آرمه – بخش دوم بود. برای دریافت این مجموعه از لینک داده شده استفاده کنید.

همه چیز در مورد بار معادل تیغه بندی

با توجه به سوالات متعددی که دانشجویان و مهندسین عزیز در مورد مفهوم بار معادل تیغه بندی و نحوه محاسبه آن مطرح کردند در این مطلب قصد داریم با ذکر یک مثال کاربردی این مسئله را به طور کامل تشریح کرده تا ابهامی باقی نماند.

ادامه مطلب …