صفحه اصلی  »  طراحی سازه های ساختمانی و صنعتی  »  طراحی سازه های بتنی  »  اعمال ضرایب ترک خوردگی تیر و ستون؛ آموزش تصویری در ایتبس (آپدیت 1400)

اعمال ضرایب ترک خوردگی تیر و ستون؛ آموزش تصویری در ایتبس (آپدیت 1400)

همانطور که شما هم می دانید اکثر مواقع در المان های بتنی، شاهد ترک هایی هستیم که اثر این ترک ها را باید با یک سری از ضرایب در طراحی سازه اعمال می کنیم اما آیا ضرایب ترک خوردگی تیر و ستون یکسان است؟ نحوه اعمال ضرایب ترک خوردگی تیر و ستون در ایتبس به چه صورتی است؟ آیا نحوه اعمال این ضرایب مانند اعمال ضرایب ترک خوردگی در دال است؟

در این مقاله کاربردی به بررسی نحوه اعمال ضرایب ترک خوردگی تیر و ستون در ایتبس می پردازیم و تمامی نکات آن را به صورت جزئی بیان خواهیم کرد.

⌛ آخرین به‌روزرسانی: 26 خرداد 1400

📕 تغییرات به‌روزرسانی: آپدیت بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 1399

 

 

با مطالعه این مقاله چه می آموزیم؟

 1. مفهوم ترک خوردگی در سازه بتنی

در سازه‌های بتنی یکی از دلایل ترک‌خوردگی بتن دوران مقاطع است که باعث افزایش کرنش و به دنبال آن افزایش تنش در تارهای کششی مقطع موردنظر می‌شود که درنتیجه قسمت‌هایی از مقطع دچار ترک‌خوردگی خواهد شد.

ازآنجایی‌که سختی اعضا با ممان اینرسی اعضا مرتبط است و از طرفی اعضای سازه (تیر و ستون و …) بر اساس سختی خود نیروهای اعمال‌شده با سازه را جذب می‌کنند لذا در تحلیل سازه‌های بتنی جهت توزیع درست نیروهای اعمال‌شده به سازه لازم است ممان‌های اینرسی اعضا اصلاح شود که این اصلاح ممان‌های اینرسی در قالب مفهوم ترک‌خوردگی در آیین‌نامه‌های مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمانی بتن‌آرمه) و استاندارد 2800 عنوان شده است.

لازم به ذکر است که اصلاح ضرایب ترک‌خوردگی باعث بهینه شدن طرح سازه خواهد شد.

 

مفهوم ترک خوردگی در بتن

شکل 1. نمایش ترک‌ها در تیر و ستون

 

2. ضرایب ترک‌خوردگی تیر و ستون طبق آیین‌نامه

طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1399 و استاندارد 2800 ویرایش چهارم، ضرایب ترک‌خوردگی برای حالت طراحی سازه و حالت بهره‌برداری سازه و محاسبه زمان تناوب اصلی سازه بتن‌آرمه متفاوت است لذا به تبیین هرکدام می‌پردازیم.

1.2 ضرایب ترک‌خوردگی اعضا برای بارهای ضریب دار (زلزله طرح)

در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1392 ضرایب ترک‌خوردگی بر اساس مهارشدگی سازه (محاسبه شاخص پایداری طبقه) تعیین می‌شد ولی طبق ویرایش 1399 مبحث نهم مقررات ملی، مهارشدگی سازه ارتباطی با ضرایب ترک‌خوردگی ندارد و ضرایب ترک‌خوردگی اعضا به 2 روش تعیین می‌شود.

روش اول: طبق بند 9-6-5-3-1-1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1399، مشخصات مقطع شامل ممان اینرسی و سطح مقطع اعضا باید بر اساس جدول‌های 9-6-2-الف یا 9-6-2-ب محاسبه شوند. البته لازم به ذکر است که می‌توان از جدول الف استفاده کرد که دقیقاً مشابه متن و جدول آیین‌نامه آمریکا می‌باشد و در صورت نیاز به عدد دقیق‌تر می‌توان طبق جدول ب محاسبه کرد.

 

ترک خوردگی تیر بتنی (ضرایب ترک‌خوردگی اعضا برای بارهای ضریب دار)

 

روش دوم: طبق بند 9-6-5-3-1-2 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1399، در تحلیل برای بارهای جانبی ضریب دار می‌توان ممان اینرسی کلیه اعضا را برابر 0.5 Ig در نظر گرفت که دقیقاً مشابه متن آیین‌نامه آمریکا می‌باشد.

 

ضریب ترک خوردگی چیست؟

 

2.2 ضرایب ترک‌خوردگی اعضا برای بارهای بهره‌برداری (زلزله بهره‌برداری)

به‌خاطر داریم این ضرایب تحت بارهای وارد بر سازه و به دلیل ترک‌خوردگی بتن اعمال می‌شوند. بدیهی است هرچه این بارهای وارده بزرگ‌تر باشند اثر کاهندگی ضرایب اصلاحی نیز بایست بیشتر شود چراکه ترک‌خوردگی بیشتر خواهد شد اما چنانچه هدف اعمال زلزله بهره‌برداری باشد، به دلیل اینکه نیروی زلزله بهره‌برداری کمتر از زلزله اصلی طرح سازه می‌باشد لذا میزان ترک‌خوردگی زلزله بهره‌برداری از زلزله طرح کمتر است درنتیجه ضریب ترک‌خوردگی آن بیشتر خواهد بود

طبق بند 9-6-5-3-2-2 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1399، برای محاسبه تغییر مکان آنی ناشی از بارهای جانبی (زلزله بهره‌برداری) می‌توان ممان اینرسی اعضا را 1.4 برابر مقادیر بندهای 9-6-5-3-1-1 و 9-6-5-3-1-2 در نظر گرفت.

برای مثال اگر از روش اول استفاده شود آنگاه داریم:

ترک خوردگی در بتن

 

2. 3 ضرایب ترک‌خوردگی اعضا برای محاسبه زمان تناوب سازه

طبق بند 3-3-3-3  استاندارد 2800 ویرایش چهارم، در محاسبه زمان تناوب اصلی ساختمان‌های بتن‌آرمه اثر ترک‌خوردگی اعضا، در سختی خمشی آن‌ها را به ترتیب برای تیرها 0.5Ig و برای ستون‌ها Ig در نظر گرفت و پس از تحلیل سازه دوره تناوب را جهت مقاصد موردنظر به دست آورد.

 

3. اعمال ضرایب ترک‌خوردگی اعضا در ایتبس

در این مقاله ضرایب ترک‌خوردگی تیر و ستون را طبق روش اول اعمال می‌کنیم.

1.3 اعمال ضریب ترک‌خوردگی تیر در ایتبس

ابتدا تمام تیرها را انتخاب کرده سپس از مسیر زیر ضرایب ترک‌خوردگی را اعمال می‌کنیم.

 

ترک‌خوردگی تیر در ایتبس

شکل 2. اعمال ضریب ترک‌خوردگی تیر در ایتبس

 

نکته: باتوجه‌به اینکه در تیرها لنگر حول محور ضعیف تیر یعنی محور 2 (2 axis) عمدتاً نزدیک به صفر می‌باشد لذا کاهش این ضریب در نتایج طراحی سازه ناچیز است و در کنترل دریفت تأثیر اندکی دارد.

3. 2 اعمال ضریب ترک‌خوردگی ستون در ایتبس

ابتدا تمام ستون‌ها را انتخاب کرده سپس از مسیر زیر ضرایب ترک‌خوردگی را اعمال می‌کنیم.

 

ترک‌خوردگی ستون در ایتبس

شکل 3. اعمال ضریب ترک‌خوردگی ستون در ایتبس

 

نتیجه گیری:

برخلاف مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1392 که ضرایب ترک‌خوردگی را با مهارشدگی سازه مرتبط می‌کرد در ویرایش سال 1399 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ضرایب ترک‌خوردگی چه سازه مهارشده باشد یا نه یکسان خواهد بود و از طرفی ویرایش جدید مبحث نهم کاملاً منطبق بر آیین‌نامه ACI 2019 می‌باشد.

منابع :

  1. مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال 1399.
  2. استاندارد 2800 ویرایش چهارم

 

خرید لينک هاي دانلود

دانلود رایگان اعضای ویژه

دانلود رایگان این آموزش و ده ها آموزش تخصصی دیگر به ازای پرداخت فقط 80 هزار تومان (+ اطلاعات بیشتر)

خرید با اعتبار سایت به ازای پرداخت فقط 1 هزار تومان

دانلود و ذخیره فقط همین آموزش ( + عضو شوید و یا وارد شوید !)

دانلود سریع و بدون نیاز به عضویت به ازای پرداخت فقط 1 هزار تومان

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 35,870 نفر

تفاوت خبرنامه ایمیلی سبزسازه با سایر خبرنامه‌ها، نوآورانه و بروز بودن آن است. فقط تخفیف‌ها، جشنواره‌ها، تازه‌ترین‌های آموزشی و ... مورد علاقه شما را هر هفته به ایمیلتان ارسال می‌کنیم.

نگران نباشید، ما هم مثل شما از ایمیل‌های تبلیغاتی متنفریم و خاطر شما را نخواهیم آزرد!

تولید کنندگان آموزش
با ارسال ششمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. نصراله خون میرزایی

    درودبرشما.درانتهای بند۱٫۲متن انگلیسی میگوید برای تیرها۰٫۵Igوبرای ستونهاIgاستفاده کنید قبل ازمتن انگلیسی شمانوشته اید(میتوان ممان اینرسی کلیه اعضارابرابر۰٫۵Igدرنظرگرفت که مطابق آیین نامه امریکا میباشد)دلیل این دوگانگی چیست.

    پاسخ دهید

  2. مهندس آرزو محمدی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام بله درست میگین ضریب ۰٫۵ که به عنوان یه روش جدید در آیین نامه مطرح شده خیلی مورد قبول طراحان نیست و بعضی فقط در حد کنترل دریفت استفاده از این روش رو استفاده میکنن و برای طراحی قبولش ندارن و همچنان همان ضرایب ۰٫۳۵ برای ترک خوردگی تیر و ۰٫۷ برای ستون مورد استفاده عمومی هست.

    پاسخ دهید

  3. مهدی هرروئی

    بسیار عالی و خدا قوت به تمام زحمتکشان این سایت.

    پاسخ دهید

  4. محمد

    بسیار عالی بود. از زحمات تهیه کنندگان محترم، کمال تشکر را دارم.

    پاسخ دهید

  5. مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام جناب مهندس
    سبزسازه همیشه تلاش بر ارائه بهترین آموزش ها رو داشته خوشحالیم که این آموزش ها برای شما مفید واقع شده

    پاسخ دهید

question