مشکل در طراحی تیر کنسولی بتنی؟

[کیوان بابایی]

سلام

ج-س 1 : عموماً در سازه بتنی نیازی به آرماتور پیچشی نداریم مگر در تیرهای دال بتنی از نوع کنسول و تیرهای کناری که بیشتر در موضع پیچش قرار دارند . تیرهای داخلی سازه دارای پیچش از نوع تعادلی می باشندیعنی مستقل از سختی مقطع ولی توضیحات فوق یعنی دارای پیچش همسازی باشد وابسته به سختی عضو است و در صورتی که لنگر پیچشی نهایی ( Tu ) از 0.25 لنگر پیچشی ( Tcr ) ترک خوردگی فراتر باشد عضو باید برای پیچش طرح شود .

ج-س 2 : بله باید اینمور چک شود و در مقطع ارماتورهای عرضی و آرماتور طولی از نوع پیچشی با توجه به توضیحات ایین نامه به مقطع افزوده شود .

تاپیک زیر را مطالعه فرمائید :

http://www.mycivil.ir/forum/Thread-%D8%A...8%A8%D8%B2

[sd70]

از شما بسیار ممنون هستم. ممنون میشم راجب موارد زیر راهنمایی بفرمایید که آیا همین مواردی که بهش اشاره کردم درسته یا خیر.

من مقدار Tcr رو بر اساس مبحث نهم (ویرایش 88) محاسبه کردم و مقدارش برابر با 1.12 تن‌متر شد. سازه اول که تو پست قبلی در موردش صحبت کردم رو برررسی کردم دیدم لنگر پیچشی نهایی طبق ترکیب بارهای مبحث 9 برای تیرهایی که مشخص کردم از 0.25 لنگر پیچشی ترک خوردگی بیشتره و بنابراین این تیرها نیاز به طراحی برای پیچش داشتن.

آیین نامه ACI (سال 2011) رو هم بررسی کردم دیدم در تفسیر بند 11.5.2.2 گفته که لنگر پیچشی رو میشه در تیرهایی که امکان بازتوزیع لنگر وجود داره کاهش داد. با توجه به تصویری که از این بند پیوست کردم به این نتیجه رسیدم که میشه در تیرهایی که تیرچه بهشون وصله، کاهش لنگر پیچشی رو لحاظ کرد.

در بند 9-12-11-2 از مبحث نهم ذکر شده که "در مواردی که امکان کاهش لنگر پیچشی در اثر بازپخش لنگرهای داخلی در عضوی از یک سازه نامعین موجود باشد، می توان مقدار Tu را به 0.67Tcr کاهش داد به شرطی که اثر لنگرها و برش های تعدیل شده عضو در سایر اعضای مجاور با استفاده از روابط تعادل، محاسبه و در طراحی به کار گرفته شود"

من از این بند آیین نامه و همین طور توضیحی که در ACI ذکر شده بود به این نتیجه رسیدم که میتونم برای تیرهای که تیرچه بهشون وصله و نیاز به آرماتور پیچشی دارن لنگر پیچشی طراحی رو برابر با 0.67 لنگر ترک خوردگی که برابر میشه با 0.75 تن‌متر در نظر بگیرم (البته نمیدونم باید برابر با این لنگر در نظر بگیرم یا به این اندازه کاهش شون بدم) و آرماتورهای پیچشی رو بر اساس این لنگر طراحی کنم.

اگر مواردی که ذکر کردم درست باشه میخواستم بدونم چطور میتونم ضوابط مبحث 9 رو طوری توی Etabs لحاظ کنم که بتونم آرماتورهای پیچشی رو بر اساس آیین نامه ACI318-99 انجام بدم؟

در تاپیکی که لینکش رو گذاشته بودین به مطلب زیر اشاره کرده بودین منتها من دقیق متوجه نشدم چطور میتونم این اثر رو در نرم افزار لحاظ کنم

عموماً در تیرها پیچش خاصی را نخواهیم داشت مگر در اتصال تیر به تیر در این برگه شما اعلام فرمودید میزان ضریب پیچشی اصلاحی را به برنامه تعریف می کنیم در واقع این ضریب اصلاح پیچشی برابر با همان لنگر پیچشی ترک خوردگی تیر می باشد که برحسب آیین نامه ( مبحث نهم ) محاسبه و به برنامه تعریف می شود حال لنگر موجود تیر برابر خواهد شد با مقدار لنگر مازاد پیچشی ترک خوردگی تیر و در نتیجه باعث کاهش لنگر پیچشی خواهد شد و آرماتورهای برشی و پیچشی قابل تعیین خواهند بود

[کیوان بابایی]

سلام

مواردی که توظیح دادید صحیح است در واقع برای حذف ویا کاهش پیچش اتصال تیر به تیر را به صورت مفصلی مدل و اجرا می کنند همانطور که می دانیم عموماً درسازه بتنی اتصال کامل به صورت مفصلی نداریم و در حالت نیم صلب خواهند بود . مگر حالت براکتی .

پس با توجه به توضیحات بالا می توانیم بجای مفصلی کردن اتصال ضریب اصلاح ثابت پیچشی ( j ) را وارد نمائیم ( در صورتی که پیچش از نوع همسازی و نامعین باشد ) . به این ترتیب برای سازه مهار شده این مقدار را در مرحله اول برابر با 0.15 وارد می نمائیم ( با انتخاب تمامی تیرهای سازه و رفتن به منوی Assign زیر منوی Frame Property Modifiers ) بعد از طراحی بروی تیرهایی که بیشتر تحت تاثیر پیچش هستند و یا تمرکز بیشتری در لنگر پیچشی دارند راست کلیک کرده و دکمه shear details را بفشارید حال در برگه مجود در قسمت Torsion capacity مقدار لنگر پیچشی نهایی ( Tu ) باید با مقدار( Tcr 0.67 ( phi*Tcr یا 0.75 Tcr برابر باشد در اینصورت مقدار ضریب کاهشی (0.15 ) صحیح است ، در غیر این باید کاهش داده شود تا موقعی که برابر هم شوند .

* نتیجه گیری ضریب کاهش سختی را برای کل تیرها 0.15 وارد کرده سپس چک می کنیم تا مقدار Tu برابر با 4 برابر phi*Tcr باشد در غیر این باید ضریب مورد نظر کاهش داده شود .

پاینده باشید

[sd70]

از توضیحات جنابعالی بسیار ممنونم.

اینکه متوجه شدم میشه در تیرهای که تیرچه بهشون وصله لنگر پیچشی نهایی رو برابر با 0.67 لنگر ترک خوردگی در نظر گرفت (البته در صورتی که لنگر موجود از این مقدار بیشتر باشه) کمک خیلی زیادی بهم کرد و برای راحتی کار بر اساس روابط ارائه شده در مبحث 9 (ویرایش 88) فایل اکسلی رو تهیه کردم تا به راحتی بشه طراحی خاموت ها و میلگردهای طولی پیچشی رو بدون نیاز به آزمون و خطا در Etabs انجام داد. فایل اکسل رو پیوست کردم. ممون میشم اونو بررسی کنید و اگه به نظرتون اشکالی نداشت بفرمایید تا یک راهنمای کامل همراه با توضیحات مناسب براش بنویسم تا بقیه دوستان هم در این موارد ابهامی نداشته باشن. البته این فایل هنوز تکمیل نشده و رابطه 9-12-22 رو هم حتما باید بهش اضافه کنم

(توضیح: داده ها فقط بایستی در کادرهای سفید وارد بشه. کادرهای رنگی توسط اکسل محاسبه میشه)

[کیوان بابایی]

خواهش می کنم

فقط یک ویرایش از بالا انجام دادم ببنید برای کاهش پیچش طبق بند مبحث نهم اینکار را انجام می دهیم و باسعی و خطا کردن ضریب ( 0.15 ) مقدار Tu = 0.67Tcr می نمائیم . فقط در صورتی که لنگر پیچشی فراتر از مقدار 0.67 Tcr باشد این ضریب کاهش می یابد.

اجمالی نگاه کردم صحیح است البته یکبار تماماً دستی مواردو چک کنید و سپس در اکسل وارد نمائید موردی که کمک کننده هستش بیاید یک فلوچارت برای اون تعریف کنید که از لحاظ یادیگری مرحله ای هم مناسب باشد .

باسپاس

[sd70]

ممنونم. تمامی موارد رو به صورت دستی هم کنترل کردم و درست بود. سعی میکنم هر چه زودتر فایل اکسل رو تکمیل کرده و یک راهنمای کامل براش آماده کنم و اونو در اختیار سایر دوستان هم قرار بدم.

مججدا بخاطر راهنمایی هایی که کردین بسیار از شما ممنونم. مدتی بود که این مساله پیچش در تیرها بدجوری ذهنم رو به خودش مشغول کرده بود

[sd70]

ببخشید، یک سوال دیگه هم برام پیش اومده: اگه یک تیر طره بهش تیرچه وصل شده باشه، آیا در این مورد هم میشه مقدار Tu رو کاهش داد؟

[کیوان بابایی]

درصورتی که پیچش از نوع نامعینی استاتیکی باشد یا همان پیچش سازگاری باشد بله می توان اینمورد را به کار برد. ( بند 9-15-11-2 مبحث نهم 92 )

[sd70]

ممنون، ولی یه کم گیج شدم. فرض کنید یک قاب خمشی داریم با یه کنسول طره. خود تیر طره از نظر استاتیکی نامعین نیست اما بخشی از یک سازه نامعین (قاب خمشی) هستش.

البته من منظورم بیشتر این بود که آیا یک تیر طره که تیرچه بهش متصل شده این امکان براش وجود داره که در اون، بازتوزیع نیروهای داخلی اتفاق بیفته (و بشه از بند مربوطه استفاده کرد) یا خیر.

با تشکر

[کیوان بابایی]

تعریف دو نوع پیچش را برای شما خواهم داشت :

پیچش تعادلی : در یک سازه معین مقطع تخت تاثیر بارهای خارج از محور ( همانند یک تابلو تحت تاثیر نیروی باد ) پیچش ایجاد گردد حال این مقدار پیچش در واقع مقدری است که لازمه که مطقع بتواند آن را تحمل و یا مقابله نماید . ( پیچش متعادل شده )

پیچش همسازی : در یک سازه از نوع نامعین در صورتی که یک اتصال تیربه تیر ( اتصال تیرچه به تیر اصلی که با هم بتن ریزی شده اند ، تیرهای لبه ای ) با ایجاد خمش تحت اثر بار با وجود خیز تیرچه ، تیر اصلی تحت پیچش قرار می گیرد اینمورد می شود همان پیچش از نوع همسازی و یا سازگاری ، اکثر سازه های بتنی تحت این نوع پیچش هستند . یعنی در صورتی که عاملی که باعث نامعینی سازه شده است حذف شود پیچش هم به موازات آن حذف شود .

تیر طره در دالها تحت تاثیر پیچش از نوع همسازی می باشد . ( در صورت اتصال تیر طره به تیر اصلی یا تیکه گاهی نباید اتصال مفصلی شود چون این تیر دارای پیچش تعادلی خواهد بود)