اهداف طراحی: ایمنی بهره برداری مناسب تغییرات مبحث نهم اهداف طراحی: ایمنی قابلیت خدمات رسانی قابلیت استفاده مجدد مقاومت در برابر خرابی پیش رونده دوام روش طراحی: حالت های حدی نهایی حالت های حدی بهره برداری اصول پایه طراحی: حالت های حدی نهایی طراحی بر اساس عملکرد طراحی بر اساس دوام طراحی در حالت های حدی: حالت های حدی بهره برداری E c = ( f c + 02)( γ c γ c =00-90kN/m ) 0 / 0 9 E c = 0 f c { γ c = 9 90 kn/m f c = 9 0 MPa ضریب پواسون بتن /00 برای ساختمان بتن آرمه فقط بتن های رده C9 و باالتر را می توان به عنوان مبنای طراحی در نظر گرفت /00 ضریب پواسون: بتن معمولی /9 بتن با مقاومت باال برای ساختمان بتن آرمه بتن رده C9 و برای ساختمان های بتن پیش تنیده بتن رده C و باالتر باید به عنوان مبنای طراحی در نظر گرفته شود.
0 اضافه شدن بند 8-7-0-2 ضریب که جهت اعمال شرایط استفاده از بتن سبک می باشد درمواردی که در این مبحث به مقدار آن اشاره تا )ت( این بند تعیین می گردد: الف( بتن با سنگدانه های ریز )ماسه( سبک و سنگدانه های درشت)شن( سبک ب( بتن با سنگدانه های ریز )ماسه( سبک و سنگدانه های درشت )شن( معمولی نشده است به شرح ردیفهای )الف( = = /70 /80 تا /70 مقدار دقیق با درون یابی خطی بر حسب درصد حجمی جایگزینی سنگدانه های ریز تعیین می شود. پ( بتن با سنگدانه های ریز )ماسه( معمولی وسنگدانه های درشت )شن( سبک 0 تا =/80 مقدار دقیق با درون یابی خطی بر حسب درصد حجمی جایگزینی سنگدانه های درشت تعیین می شود. ت( بتن با سنگدانه های ریز )ماسه( معمولی وسنگدانه های درشت )شن( معمولی =0 تحلیل خطی با بازپخش محدود در قاب های مهارنشده استفاده از این روش به شرطی مجاز است که ضریب الغری ستون ها از 90 کمتر بوده و مقادیر کمتر باقی بماند. /7 b ρ یا ( )ρ-ρ نیز از الف( مقادیر لنگرهای خمشی منفی محاسبه شده در تکیه گاه هاای سیساتم قااب خمشای را حداکثر به اندازه R کاهش یا افزایش داد مای تاوان ρ ρ R = 22( 2/7 )% ρ b مشروط بر آنکه مقادیر لنگر در سایر مقاطع نیز با توجه به شرایط متقارن بارها تغییر داده شوند. ب( در قاب های مهار نشده حداکثر بازپخش به تحلیل خطی با بازپخش محدود در این روش می توان نیروهای داخلی محاسبه شده با روش تحلیل خطی را در مقاطع تحت اثر لنگر خمشی بیشینه منفی و یا لنگر خمشی بیشینه مثبت در هر دهانه تیرهای یکسره حداکثر به میزان 0ε t و نه بیش از 9 درصد کاهش داد. εکرنش t آرماتورهای کششی در حالت نهایی کرنش بتن می باشد. باز پخش لنگر خمشی را فقط می توان موقعی بکار برد که ε t در مقطعی که کاهش لنگر خمشی صورت میگیرد بزرگتر یا برابر /70 باشد. درصورت کاهش لنگر خمشی در هر مقطع باید مقادیر لنگر در سایر مقاطع با توجه به شرایط تعادل بارها تغییر داده شوند. میزان R محدود می شود R 0( 0/ 7 )% b 2
ترکیبات بارگذاری جدول 0-0-2 درحالت حدی نهایی مطابق ضریب زلزله ترکیبات بارگذاری در حالت حدی نهایی مطابق جدول ضریب زلزله 0/9 /7 0-0-2 اضافه شدن بار سیل و یخ 0/9 تعریف تیرهای عمیق: تیرهای با نسبت ارتفاع مقطع به دهانه آزادبزرگتر از تعریف تیرهای عمیق: تیرهای با نسبت ارتفاع مقطع به دهانه آزاد بزرگتر از 2 4 00 حداکثر تغییر شکل نسبی بتن در دورترین تار فشاری ( cu ε( مقدار /0 درنظر گرفته می شود و این مقدار برای رده بتن تا C0 C09 می باشد. حداکثر تغییر شکل نسبی بتن دردورترین تار فشاری) ε( cu برای تمامی رده های بتن از رده C09 تا C09 در جدول 0-00-2 آورده شده است. 00 نسبت حجمی آرماتور دورپیچ به حجم کل هسته ρ s نباید از مقدار زیر کمتر باشد نسبت حجمی آرماتور دورپیچ به حجم کل هسته ρ s نباید از مقدار زیر کمتر باشد ρ s = /0( A g 0) f cd f yd ρ s = /00( A g 0) f c f y توجه : ρ s = /0( A g 0) f cd f yd /0( A g 0) /00 f c /80 f y /0088( A g 0) f c f y /00( A g 0) f c f y 3
حداقل آرماتور برشی از رابطه زیر محاسبه می شود. A svmin = /0 f c b ws n f yv 00 حداقل آرماتور برشی از رابطه زیر محاسبه می شود. (A sv + 9A t ) min = /0 f b ws n c f yv 00 A svmin = /0 b ws f yv حداقل سطح مقطع خاموت برشی و پیچشی حداقل سطح مقطع خاموت برشی وپیچشی بسته از رابطه زیر بدست می آید. T cr = 0/2( Ac9 p c )λv c بسته از رابطه زیر بدست می آید. (A sv + 9A t ) min = /0 b ws T cr = ( Ac9 p c )V c f yv لنگر پیچشی ترک خوردگی از رابطه زیر بدست می آید. لنگر پیچشی ترک خوردگی از رابطه زیر بدست می آید 09 حداقل قطر خاموت لنگرپیچشی حداقل قطر خاموت 8mm T S = 9 s A A t f yv S n 0mm مقاوم تأمین شده توسط خاموت پیچشی طبق رابطه زیر محاسبه می گردد. f yv T S = 9 s A A t S cotθ درحالیکه مقدار بین تا 0 درجه می باشد درصورت عدم استفاده از محاسبات دقیق تر را می توان A مقدار /80 A Oh 00 درجه منظور نمود و مقدار را لنگرپیچشی مقاوم تأمین شده توسط خاموت پیچشی طبق رابطه زیر محاسبه می گردد. در صورت عدم استفاده از محاسبات دقیق تر مقدار A را می توان /80 A Oh منظور نمود. A L = ( A t S n ) P h ( f yv f yl ) A L مقدار مورد نیاز برای تأمین مقاومت رابطه زیر بدست می آید. T s A L = ( A t S ) P h( f yv f yl )cot 9 θ از A L مقدار زیر بدست می آید. مورد نیاز برای تأمین مقاومت از رابطه T s 4
L ( n ) h ویرایش قدیم )88( L ( n در ) h 09 نسبت طول دهانه آزاد به ارتفاع مقطع تیرهای عمیق کمتر از 0 می باشد نسبت طول دهانه آزاد به ارتفاع مقطع تیرهای عمیق کمتر از 9 می باشد. در حداکثر تنش در مقاطع قوطی شکل از رابطه زیر V u b w d + T up h 9 /90f 0/7d oh حداکثرتنش در مقاطع توپر از رابطه زیر ( V u b w d )9 + ( V u T u P h 9 ) 0/7A 9 /90f cd oh در مقاطع بتن پیش تنیده : عبارت با جایگزین می گردد. V u V p V r = λa vf f yd (μsin f + cos f ) درمواردی که آرماتور برش اصطکاکی عمود بر صفحه V r = λμφ s A vf f yd حداکثر تنش در مقاطع قوطی شکل از رابطه زیر V u b w d + T up h 9 /90 0/7 f c oh حداکثر تنش در مقاطع توپر از رابطه زیر ( V u b w d )9 + ( T u P h 0/7A oh 9 ) 9 /90 c f c V r = φ s A vf f y (μsin f + cos f ) درمواردی که آرماتور برش اصطکاک عمود بر صفحه V r = μφ s A vf f y در مواردی که آرماتور برش اصطکاکی نسبت به صفحه برش مایل باشد بطوری که نیروی برش در آن ایجاد کشش کند برش باشد در مواردی که آرماتور برش اصطکاک نسبت به صفحه برش مایل باشند بطوریکه نیروی برشی در V r < 0V c b w d آن ایجاد کشش کند. برش باشد V r < 0V c b w d بین 9 و 0 باشد: درتیرهای عمیق مقدار V r شود. الف ) درصورتیکه نباید بیشتر از مقادیر الف و ب احتساب کمتر از 9 باشد : L n h L n h ب( درصورتیکه درتیرهای عمیق مقدار V r رابطه زیر اختیار شود. نباید بیشتر از مقدار بدست آمده از V r 0 V c(0 + L n d )b wd 5
دردال ها و پی هایی که در آنها از آرماتور برشی یا کالهک برشی استفاده نمی شود مقدار برابر V c باکمترین مقادیر بدست آمده از سه رابطه زیر در نظر گرفته شود. دردال ها و شالوده هایی که در آنها از آرماتور برشی یا کالهک برشی استفاده نمی شود مقدار V c برابر با کمترین مقادیر بدست آمده از سه رابطه زیر در نظر گرفته شودو. V c = (0 + 9 β c ) v c b d V c = ( s d + 0)v c b d b V c = 9v c b d V c = (0 + 9 B c ) v c b d( π 9 θ) V c = ( s d + 0)v c b d b V c = 9v c b d روش دیگر محاسبه لنگرهای تشدید یافته δو s M 9s s δ s M 0s استفاده از رابطه زیر جهت محاسبه است 0 δ s = 0 N 0 u φ n N c روش دیگر محاسبه لنگرهای تشدید یافته δ s M 9s و δ s M 0s استفاده از رابطه زیر جهت محاسبه است 0 δ s = 0 N 0 u 0/00φ c N c s 6
شرایط و ضوابط آرماتورهای گونه درمواردی که ارتفاع جان تیر از 0 میلیمتر تجاوز می کند در شرایط محیطی مالیم و متوسط آرماتور گونه sk A صرف نظر از جنبه ابعادی آن به مقدار (d 70) 00 میلیمتر مربع درهر متر ارتفاع در هر های طرفین تیر باید در ناحیه ای به ارتفاع از آرماتور کششی پیش بینی مقدار کل این آماتور در تیر بیشتر کششی تیر در نظر گرفته شود. در یک از گونه d 2 باالتر شود. لزومی ندارد نصف آرماتور از محیطی شرایط شدید مقدار سطح آرماتور گونه به ازای هر متر طول جدار از و خیلی شدید مربع و میلیمتر فوق العاده شدید مقدار در شرایط محیطی این سطح مقطع از 0 میلیمتر مربع نباید کمتر منظور گردد. فاصله میلگردهای گونه از یکدیگر نباید بیشتر از d 6 یا میلیمتر اختیار شود. کمک این میلگردها را به مقاومت خمشی تیر نیز منظور کرد. می توان در محاسبات 07 شرایط و ضوابط آرماتور های گونه برای اعضاء بتن سطح به عمق 70 بزرگتر از d میلیمتر آرماتور طولی گونه باید به طور یکنواخت در ارتفاع عضو با فاصله /0 h -9 )h-d( از میلگرد اصلی توزیع شود. مساحت کلی این میلگرد ها باید برابر s که در آن A sk cs مجموع مساحت نوارهای گونه عضو می باشدکه هر نوار دارای ارتفاع ( /0h-9)h-dوعرضی معادل دوبرابر فاصله مرکز میلگرد گونه تا رویه بتن در جدار است )که بیشتر از نصف عرض جان باشد( و در آن ρ sk برای فضاهای داخلی فضاهای خارجی /0 برابر با /8 بین آرماتورهای گونه آرماتورهای گونه در و نباید برای می باشد. بیشترین فاصله 9 محاسبه عرض ترک صورتیکه میلیمتر میباشد این تحلیل سازگاری کرنشی برای تعیین تنش در هر آرماتور انجام گرفته باشد می تواند در محاسبات خمشی منظور گردد. 07 محاسبه عرض ترک W = 6 f s 3 d c. A W = 0 0 0 f s d c. A 00 محدودیت عرض ترک شرایط محیطی مالیم یا متوسط /0 mm 07 محدودیت عرض ترک شرایط محیطی متوسطه) A ( و شدید) B ( /0 mm 7
در دال ها نسبت سطح مقطع میلگرد های حرارت و جمع شدگی به کل سطح مقطع بتن برای دال هایی به ضخامت کمتر یامساوی 0 میلیمتر نباید از مقادیر زیر کمتر اختیار شود: برای میلگرد های /9 S0 S90 برای میلگرد های /08 S0 برای میلگرد های /00 S0 08 در دال ها نسبت سطح مقطع میلگردهای حرارت و جمع شدگی به کل سطح مقطع بتن برای دال هایی به ضخامت کمتر یا مساوی عبارت زیر کمتر اختیار شود: 0 میلیمتر نباید از 0 6 / fcd f yd جزئیات ویژه آرماتور گذاری دال بدون تیر 9--0-00-2 --0-00-2 0--0-00-2 0--0-00-2 شکل 0-00-2 07 در پی ها نسبت سطح مقطع آرماتور حرارت وجمع شدگی الزم به کل سطح مقطع بتن برای پی های به ضخامت کمتر یا مساوی 0 میلیمترنباید از مقادیر الف تا پ کمتر اختیار شود : /9 الف( برای میلگردهای رده ها S90 و S0 /08 ب( برای میلگرد های رده S0 /00 پ( برای میلگرد های رده S0 وباالتر 08 جزئیات ویژه آرماتور گیری دال بدون تیر بندهای اشاره شده بهمراه شکل آنها در این حذف شدند. در پی ها نسبت سطح مقطع آرماتور حرارت وجمع شدگی الزم به سطح مقطع بتن برای شالوده های به ضخامت کمتر یامساوی 0 میلیمتر نباید از مقدار بدست آمده از رابطه زیر کمتر اختیار شود: 0 6 / fcd f yd 08 90 اضافه شدن بند 0-0-0-90-2 آرماتورهای دور پیچ رامی توان با طول های داده شده درزیر وصله نمود: 0. میلگرد های آجدار 08d b 9. میلگرد های ساده 79d b. میلگرد های آجدار اندود شده 79d b 0. میلگردهای ساده وآجدار با قالب استاندارد انتهایی ( قالب دربتن هسته قرارگیرد ) b 08d 8
08 از 90 از f yd و f cd استفاده می شود. f y و f c استفاده می شده f yd = φ s f y f cd = φ c f c 99 مقاومت فشاری بتن در دمای T درجه از رابطه زیر تعیین می شود: fct fc مقادیر تعیین می گردد. به ازای دماهای مختلف از جدول 0-99-2 مقدار تنش حد تسلیم فوالد در دمای رابطه زیر تعیین می شود : درجه از T fyt 2 fy 2 به ازای دماهای مختلف برای فوالد نرمه و مقادیر فوالد سخت از جدول 9-99-2 تعیین می گردد. 02 تغییرات متوسط مقاومت بتن و فوالد بر حسب تغییرات دما در جدول های 0-02-2 و 9-02-2 ارائه شده است. 02 درصد فوالد ستون ها )غیر از محل وصله ها ) به 9 محدود می شود 99 درصد فوالد ستون ها ( غیر از محل وصله ها ) به 9/0 محدود می شود 02 *مدت زمان مقاومت دربرابر حریق * 99 *مدت زمان مقاومت در برابر حریق * اضافه شدن بند زیر مرتبط با ساختمان های ویژه در ساختمان های ویژه )از نظر تمهیدات یا خدمت رسانی ) : 90 دقیقه 9
از ویرایش قدیم )88( در تکیه گاه های عضو خمشی ودر هر مقطعی که در آن امکان تشکیل م پالستیک وجود داشته باشد مقاومت خمشی مثبت نباید از 2 4 مقاومت خمشی منفی کمترباشد. همچنین مقاومت خمشی مثبت یا منفی درهر مقطعی در طول عضو نباید حداکثر مقاومت خمشی هر یک از دو انتهای عضو کمتر باشد. گاه در تکیه مثبت نباید از های عضوخمشی مقاومت خمشی 3 مقاومت خمشی منفی همان تکیه گاه کمتر باشد.همچنین مقاومت خمشی مثبت یا منفی در هر مقطعی در طول عضو نباید از 5 در اعضای خمشی در طول قسمتهای بحرانی که در زیر مشخص می شوند باید خاموت مطابق ضوابط بند 0-9-0--9-2 به کار برده شود مگر آنکه طراحی برای برش نیاز به آرماتور بیشتری را ایجاب کند: الف( در طولی معادل 9 برابر ارتفاع مقطع از بر تکیه گاه به سمت وسط دهانه ب( درطولی معادل دوبرابر ارتفاع مقطع درهر دو مقطعی که در آن امکان تشکیل م پالستیک در اثر تغییر مکان جانبی غیر االستیکی قاب وجود داشته باشد پ( درطولی که در آن برای تأمین ظرفیت خمشی مقطع به آرماتور فشاری نیاز باشد. حداکثر مقاومت خمشی هر یک از دو انتهای عضو کمتر باشد. در اعضای خمشی در طول قسمت های بحرانی که درزیر مشخص می شوند باید خاموت بسته مطابق ضوابط 0-9-0--9-2 به کاربرده شود مگر آنکه طراحی برای برش نیاز به آرماتور بیشتری را ایجاب کند: الف( درطولی معادل گاه به سمت وسط دهانه ب(درطولی 9 برابر ارتفاع مقطع از برتکیه که در آن برای تأمین ظرفیت خمشی مقطع به آرماتور فشاری نیاز باشد. بند ب )ویرایش قدیم( حذف شده است. 2
حداقل قطر خاموت ها 0 میلیمتر درستون ها نسبت آرماتور طولی نباید کمتر از %0 و بیشتر از 0 %درنظر گرفته شود. محدودیت حداکثر مقدار آرماتور باید در محل وصله ها رعایت شود در مواردی که آرماتور در خارج از محل وصله ها به حداکثر % 0/0 محدود می شود. فواصل حداکثر آرماتور های عرضی به صورت خاموت بسته 90 میلیمتر حداقل قطر خاموت ها 8 میلیمتر درستون ها نسبت آرماتورطولی نبایدکمتر از %0 وبیشتر از %0/0 درنظر گرفته شود. مقدار آرماتور در محل وصله ها حتما باید حداکثر برارب %0 در نظر گرفته شود. در مواردی که آرماتور طولی از نوع فوالد S0 است نسبت آرماتور در خارج از محل وصله ها به حداکثر % محدود می شود. 90 فواصل حداکثر آرماتور های عرضی به صورت خاموت بسته میلیمتر 90 اضافه شد 07 f r = /0λ f c f r = /0 f c