آرماتور عرضی ویژه در ناحیه بحرانی ستون

آرماتور عرضی ویژه در ناحیه بحرانی ستون (روش اول)

طبق بند 9-20-6-3-3-4-(ب) از مبحث نهم سال 1399 و جدول 18.7.5.4 از ACI2019 برای ستون های با 𝑃_𝑢 > 0.3𝑓_𝑐^′𝐴_𝑔 تمامی آرماتورهای طولی آن ها باید به یک قلاب لرزه ای خاموت و یا یک سنجاق ختم شوند .جزئیات اجرایی این کار و بتن ریزی داخل این نوع ستون با این حجم آرماتور عرضی بسیار مشکل می باشد.خلاصه برای اجرایی کردن این بند سه مرحله زیر باید مد نظر قرار گیرد:

1-انتخاب ستون هایی که 𝑃_𝑢 > 0.3𝑓_𝑐^′𝐴_𝑔 بوده تا این نوع آرماتورگذاری عرضی برای آن را رعایت نمود.

2-محاسبه مقدار آرماتور عرضی طبق فرمول 9-20-2 و 9-20-3 و 9-20-4 از مبحث نهم و جدول 18.7.5.4 از ACI2019 و محاسبه Kf و Kn.

3-جزئیات اجرایی آرماتور عرضی محاسبه شده بطوری که بتوان براحتی بتن ریزی نمود.

هدف مرحله اول یعنی پیدا کردن ستون هایی که باید آرماتور عرضی برای کل آرماتورهای طولی ستون با قلاب لرزه ای برای آن ها بکار رود، می باشد.

در طراحی ستون های بتنی توسط نرم افزار متاسفانه نمی توان برخلاف ستون های فولادی که بطور جداگانه نسبت های مقاومت محوری و خمشی در دو جهت را می توان به سادگی مشاهده نموده و با ترفندهایی هرکدام ازآنها را از محاسبات اندر کنشها حذف نمود،عمل نمود. به همین دلیل روش پیشنهادی تعریف ستون های بتنی با ستون فولادی با تمامی مشخصات هندسی ستون بتنی می باشد.

1-بعد از اتمام تحلیل و طراحی سازه بتنی از فایل خود یک Save As بگیرید.

• تمامی ستون ها که از مصالحی با نام Conc-Col ساخته شده اند در قسمت Material Type نوع مصالح را به Steel تغییر دهید و همان مشخصات بتن را برای فولاد وارد کنید. (پیشنهاد می شود همیشه در طراحی سازه های بتنی در تعریف مصالح برای تیر و دال، دیوار و ستون از مصالح مختلفی با نامگذاری های  به ترتیب  Conc-Beam و Conc-Wall و  Conc-Col استفاده نمایید).

وزن حجمی، مدول الاستیسیته، ضریب پواسون و . . . مثل بتن داده شود و بجای F_y همان مقاومت فشاری بتن(^′𝑓_𝑐) وارد شود.

3-در منوی

Design>Steel Frame Design>View/Revise Preferences

با فرض استفاده از ACI360-10 در ردیف 16 مقدار ϕc را برابر یک و در ردیف 22 و 23 Yes و در ردیف 34 عدد 0.3  را وارد نمایید. (بهتر است روش تحلیل از نوع آنالیز مستقیم نباشد).

4-با انتخاب کلیه ستون ها از Select>Object Type>Columns و استفاده از

 Design>Steel Frame Designgn>View/Revies overwrites

در ردیف 19 و 20 مقدار _…Unbrace Length Raio را عدد کوچکی مثل 0.001 و ردیف 39و 40 و 41 مقاومت کششی و خمشی فولاد را عدد بسیار بزرگی (مثل E120) وارد می نماییم ضرایب k1 و k2 نیز برابر یک وارد شود.

بعد از تعاریف فوق سازه را تحلیل کرده و با منوی طراحی فولادی، ستون ها را طراحی کنید .دقت کنید از همان ترکیب بارهای طراحی سازه بتنی استفاده نمایید و فقط ترکیب بارهای ثقلی تنها را حذف نمایید. با توجه به تعریف مقاومت خمشی وکششی بسیار بزرگ برای مقاطع ستونی اندرکنش های فقط نیروی محوری فشاری در نرم افزار گزارش می شود که برای اعداد بزرگ تر از 0.3 رنگ آن ها قرمز شده و نشان دهنده 𝑃_𝑢 > 0.3𝑓_𝑐^′𝐴_𝑔 خواهد بود که برای آن باید طبق بند 9-20-6-3-3-4-ب آرماتورهای دورگیر مناسب طراحی گردد و ستون هایی که رنگ قرمز ندارند همانند گذشته بدون k_f و K_n باید دورگیر برای آن ها طراحی شود.

آرماتور عرضی ویژه در ناحیه بحرانی ستون (روش دوم)

بعد از آن که روش پیدا کردن ستون هایی که 𝑃_𝑢 ≥ 0.3𝑓_𝑐^′𝐴_𝑔 طبق مقاله شماره هشت داده شد، دوست و همکاران محترم آقایان دکتر حسین زاده و دکتر شعیبی روش دیگری رابرای این موضوع ارسال نمودند که با کمی جرح و تعدیل که روی آن صورت گرفته است بعنوان یک روش دیگر پیشنهاد می شود.با توجه به سلیقه خود از هر کدام از این روش ها که فکر می کنند ساده تر است می توانند استفاده نمایند. روش اول تبدیل ستون بتنی به ستون فولادی و تصحیح چند پارامتر طراحی بود  و روش دوم در همان سازه بتنی با تعریف ^′𝑓_𝑦 = 0.85𝑓_𝑐 و تصحیح چند پارامتر طراحی است که در این مقاله به آن پرداخته می شود.

1-بعد از اتمام تحلیل و طراحی سازه بتنی از فایل خود یک Save As بگیرید.

2-مقاومت جاری شدن آرماتور داخل ستون را ^′𝑓_𝑦 = 0.85𝑓_𝑐 وارد نمایید.

3– 1.47 =𝜙_𝑐  برای خاموت های مستطیلی و 1.384 =𝜙_𝑐  برای خاموت دور پیچ وارد شود  و 

4– ستون ها را انتخاب نمایید و در بخش _.…View/Revise Overwrites :

Ds و Dns را عدد بسیار کوچک بدهید.

5-فایل آماده شده راتحلیل و با انتخاب ستون ها آنها را طراحی نمایید. .ترکیب بارهای ثقلی تنها حذف شود.