Quantcast
Channel: دانلود فایل رایگان
Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

مقاله بررسي ضرايب بار لنگر و بلوك معادل تنش در آيين‌نامه‌هاي مختلف

$
0
0
 nx دارای 9 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : بررسی ضرایب بار لنگر و بلوك معادل تنش در آیین‌نامه‌های مختلف چكیده : یكی از مسایل مطرح در طراحی سازه‌های بتنی ، مدل كردن رفتار غیرخطی بتن برای ساده كردن روابط كاربردی در آیین‌نامه‌های طراحی می‌باشد. در آنالیز و طراحی مقاطع تحت خمش نیز این مسأله وجود دارد كه آیین‌نامه‌های مختلف طراحی با توجه به نحوه اثر ضرایب اطمینان با روشهای مختلفی رفتار غیرخطی بتن فشاری را مدل كرده‌‌اند. در این مقاله ضرایب بار لنگر نهایی و بلوك معادل تنش در چند آیین‌نامه تحت بررسی قرار گرفته‌است. 1- مقدمه : اگر خواننده محترم درس طراحی سازه‌های بتنی I را گذرانده باشدمی‌داند كه برای آنالیز و طراحی مقاطع تحت خمش دو نمودار تنش و تغییر طول نسبی در مقطع مورد نیاز می‌باشد. همانطور كه در شكل 1 مشاهده می‌شود، دیاگرام تغییر طول نسبی در مقطع به صورت خطی و دیاگرام تنش در قسمت فشاری مقطع شبیه دیاگرام تنش – كرنش بتن می‌باشد. از آنجا كه توزیع تنش در قسمت فشاری مقطع تابع مقاومت بتن است. جهت تعیین یك رابطه كلی برای مقاومت‌ اسمی مقاطع خمشی لازم است جزئیات توزیع تنش به صورت پارامتری در نظر گرفته شوند.   شكل 1 – توزیع تنش و تغییر طول نسبی یك مقطع در لحظه مقاومت نهایی برای این منظور، حداكثر تنش، كه مقدارآن طبق مشاهدات تجربی كمی كوچكتر از مقاومت فشاری بتن است، با و مقدار متوسط تنش در قسمت فشاری كه در واقع كسری از حداكثر تنش می‌باشد با نشان داده می‌شود. همچنین محل اثر برایند تنشهای فشاری را می‌توان با مشخص نمود كه x فاصله تار خنثی از دورترین تار فشاری است. پس از نوشتن معادلات تعادل نیرو و لنگر در مقطع می‌توان به معادله زیر دست یافت : رابطه (1) اگر چه به كمك رابطه (1) و نمودارهای تجربی پارامترهای , , می‌توان مقاومت خمشی اسمی مقاطع مستطیل شكل را محاسبه نمود، اما برای كاراتر بودن روابط نیاز به‌ روابط مستقیم و ساده‌تری می‌باشد.‍[1] آیین‌نامه‌های مختلف در برخورد با این مسأله با توجه به ضرایب بار مختلفی كه در نظر گرفته‌اند، راهكارهای مختلفی ارائه داده‌اند. معمولاً در كلاسهای درسی با توجه به كمبود وقت فقط روش مربوط به آیین‌نامه ACI ذكر می گردد. در این نوشتار سعی شده است با ارجاع به چند آیین‌نامه مختلف طراحی سازه‌های بتن آرمه روش‌های ارائه شده در آنها در مواجهه با این مسأله عنوان شود. با توجه به اینكه اغلب دانشجویان با آیین‌نامه ACI آشنایی كامل دارند، در متن مقاله از پرداختن به آن صرفنظر شده است. همچنین آیین‌نامه ایران نیز شباهت بسیاری به آیین‌نامه بتن كانادا دارد. امید است این مقاله در گشودن افقهای جدید در درك فلسفه وجودی آیین‌نامه‌های طراحی در برابر دانشجویان و مهندسین جوان موفق باشد. 2- آیین‌نامه بتن كانادا در این آیین‌نامه طراحی بر اساس روش حالات حدی می‌باشد. یعنی از رابطه (2) در آن استفاده می‌گردد.رابطه (2) ضرایب مقاومت (ضریب كاهش) است كه همواره كوچكتر از 1 می‌باشد و عدم اطمینان موجود در مقاومت اسمی سازه را منعكس می‌كند. یك ضریب بار است كه معمولاً بزرگتر از 1 می‌باشد و عدم اطمینان‌های همراه با اثر اسمی بار را به حساب می‌آورد.رابطه (3) بار مرده و بار زنده و بار باد و و و ضرایب مربوط به آنها می‌باشند.یك سازه و اعضای آن به گونه‌ای طراحی می‌شوند كه رابطه (4) اثر بارهای با ضریب مقاومت با ضریبدر اینجا منظور از ” اثر بارهای با ضریب “ آثار سازه‌ای است (نظیر لنگر خمشی، برش و پیچش) كه از تركیب بارها ناشی شده‌اند. تركیب بارها خود با ضریب كردن ضرایب بار در ”بارهای مقرر“ و اعمال ضرایب تركیب و ضرایب اهمیت حاصل می‌شوند و نتیجه می‌شود.رابطه (5) كه در آن : : مقاومت با ضریبD : بار مردهL : بارهای زنده حاصل از سكونت و بهره‌برداری (شامل بارهای قائم جرثقیلها، برف،‌یخ و باران، فشار زمین و آب و ; )Q : بار باد با زلزله (هركدام كه اثر نامطلوب‌تری داشته باشد.)T : بارهای ناشی از اثرهای تجمعی دما، خزش، جمع‌شدگی و نشست غیرمتقارن : ضرایب بار كه عدم قطعیت حاصل از تغییرات بار و الگوهای بارگذاری و آنالیز آثار آنها را به حساب می‌آورد. : ضرایب تركیب بارها كه كاهش احتمال وقوع همزمان بارهای با ضریب كامل را منعكس می‌نماید. : ضریب اهمیت كه عواقب ناشی از تخریب را منظور می‌نماید. : ضریب مقاومت كه در مقاومت مقرر مواد ضرب می‌گردد تا متغیر بودن خواص مواد و ابعاد آنها، نیروی كار نوع تخریب و عدم قطعیت پیش‌بینی مقاومت را در نظر گیرد. 2-1- ضرایب بار و مقاومت :1) ضریب بار : (به جز در مورد واژگونی ، از جا كنده شدن یا معكوس شدن تنش كه در این موارد بار مرده در برابر این عوامل مقاومت می‌كند و ضریب 85/0نظر گرفته می‌شود.) و و 2) ضریب تركیب بار : وقتی در رابطه (5) فقط یكی از بارهای L و Q و T وجود داشته باشد. وقتی در رابطه (5) دو مورد از بارهای L و Q و T وجود داشته باشد. وقتی در رابطه (5) هر سه بار L و Q و T وجود داشته باشد. 3) ضریب اهمیت : این ضریب برای تمامی ساختمانها از یك كمتر نیست. به جز در مورد ساختمانهایی كه بتوان نشان داد كه تخریب باعث زخمی شدن یا عواقب جدی نمی‌شود كه در این صورت از 8/0 كمتر نیست. 4) ضریب مقاومت مواد : برای مقاومت بتن در حالت حدی نهایی برای فولاد ساختمانی برای كابلهای پیش‌تنیدگی برای ستونهای لاغر برای میلگردها برای اعضای ترد ویژه در برابر زلزله 2-2- فرضهای اساسی در محاسبات خمشی :این فرضها در بند 10-2 آیین‌نامه آ آمده‌اند و به شرح زیر می‌باشند:الف- فرض شده است كرنش در بتن و فولاد به طور خطی تغییر می‌نماید و مقدار آن متناسب با فاصله از محور خمشی است .ب- ج- تنش فولاد به صورت رابطه (6) در نظر گرفته شده و مقاومت كششی بتن نادیده انگاشته شده است.رابطه (6) د – بلوك معادل تنش به صورت زیر پیشنهاد شده است.تنش به صورت یكنواخت : عمق مستطیل رابطه (7) حداكثر از 65/0 كمتر نیست. شكل 2 – بلوك معادل تنش در آیین‌نامه كانادا 3- آیین‌نامه بتن انگلیس CP1103-1- ضرایب اطمینان جزئی برای بارها : این ضرایب در جدول 1 آورده شده‌اند و مشابه آیین‌نامه ACI اعمال می‌گردند. جدول 1 3-2- ضرایب اطمینان جزئی برای مصالح ‌:در این آیین‌نامه به جای وارد كردن ضرایب كاهش دهنده كه در آیین‌نامه ACI وجود دارد و مقاومت بتن و فولاد در ضریب‌های ضرب می‌شود و از این مقاومت جدید برای خمش، برش و ; استفاده می‌گردد. در حقیقت از ضرایب مختلف برای حالات مختلف طراحی در خمش، برش و پیچش یا تركیب آنها استفاده نمی‌شود. مقادیر این ضرایب در جدول 2 مشاهده می‌شود. جدول 2 مقاومت طراحی فولاد و بتن به ترتیب مطابق روابط 8 و 9 در نظر گرفته می‌شوند : در كشش : رابطه (8) = مقاومت طراحی فولاد در فشار : رابطه (9) = مقاومت طراحی بتندر رابطه (9) منظور از مقاومت نمونه مكعبی استاندارد می‌باشد. 3-3- بلوك معادل تنش :كرنش نهایی بتن در آیین‌نامه برابر در نظر گرفته شده است و بلوك معادل تنش به صورت زیر فرض شده است. شكل 3- بلوك معادل تنش در آیین‌نامه انگلیس طبق آیین‌نامه بلوك تنش در كل منطقه فشاری و با میانگین 4/0 در نظر گرفته می‌شود كه بر‌آیند آن نیز به فاصله x 5/0 از تار بالایی وارد می‌گردد.حداكثر ارتفاع تار خنثی نیز به مقدار d 5/0 تعیین شده است. این شرط در حقیقت معادل قرار دادن حد در آیین نامه ACI می‌‌باشد. اگر یك فولاد متوسط برای مقطع در نظر گرفته شود x تقریباً برابر بدست می‌آید. 4- آیین‌نامه بتن فرانسه CCBA 68 در روش مقاومت نهایی (USD) تركیب بارهای وارد بر ساختمان‌های معمولی به شرح جدول 3 می‌باشد. در برخی حالات مثلاً برای ستون‌ها و پی‌هایی كه فقط تحت تأثیر بارهای دائمی و سربارهای بهره‌برداری قرار گرفته باشند فقط از تركیب مبنا استفاده می‌گردد. جدول 3 :Gبارهای دائمی:QB بارهای بهره‌برداری:W بارباد :SnباربرفSi: بار زلزله(در ردیف آخر جدول 3 برای تعیین ضریب باید به آیین‌نامه زلزله PS69 مراجعه نمود.) 4ـ1ـ بلوك تنش معادل: در این آیین‌نامه نیز 0035/0= و بلوك تنش معادل به صورت زیر در نظر گرفته شده‌است. شكل 4- بلوك معادل تنش در آیین‌نامه بتن فرانسه در شكل 4 به صورت زیر برای دو مقطع مختلف تعریف می‌گردد: الف) مقطع هر چه به سمت فشرده‌ترین تار آن نزدیك شویم عریض‌تر ‌گردد:(رابطه10) ب) فشرده‌ترین تار مقطع در كم عرض‌ترین قسمت مقطع باشد:(رابطه11) در محاسبات به جای از استفاده می‌گردد. مقادیر در جدول 4 مشاهده می‌شود. حالات دراز مدت حالات تصادفی 15/1 0/1جدول 4 : ضریب برای تنش بتن : ضریب برای تنش فولاد 5- آیین نامه یونسكو :این آیین‌نامه به وسیله كمیسیونی متشكل از كارشناسان یونسكو با همكاری همه‌جانبه دفتر فنی اتحادیه تدوین شده است و با هدف داشتن یك مدرك آیین‌نامه‌ای مشترك برای تمام كشورهای در حال توسعه بوده است.[4]در این آیین نامه معیار مقاومت فشاری، نمونه استوانه‌ای استاندارد 28 روزه (30 × 15) می‌باشد. 5-1- تركیب بارها و ضرایب بار : برای ساختمانهای مسكونی در این آیین‌نامه مقدار بار نهایی از رابطه زیر بدست می‌آید :(رابطه 12) كه در آن و به ترتیب بارهای دائمی، سربارهای مربوط به بهره‌برداری، نیروهای ناشی از افت بتن و تغییر درجه حرارت و سربارهای ناشی از باد وبرف و زلزله می‌باشد.– در محاسبات به جای تنش تسلیم فولاد و مقاومت نمونه استوانه‌ای از مقادیر زیر استفاده می‌گردد : (رابطه 13) = فولاد (رابطه 14) = بتن فولاد در همه حالات برابر 8/1 می‌باشد و بتن از جدول 5 بدست می‌آید. جدول 5 5-2- : بلوك تنش : بلوك تنش توصیه شده در این آیین نامه نیز مشابه شكل 5 است :(رابطه 15) (رابطه 16) شكل 5 – بلوك تنش در آیین‌نامه یونسكو 6- یك مسأله حل شده :در پایان یك تیر بتن آرمه تحت اثر بارهای گسترده یكنواخت زنده و مرده با نسبت معلوم با آیین‌نامه‌های مختلف تحلیل شده بار نهایی قابل تحمل كه هر آیین‌نامه مجاز می‌داند به دست می‌آید.– تیر بتن آرمه دارای فولاد كششی كه جزئیات آن در شكل 6 مشاهده می‌شود برابر خمش ناشی از بار گسترده یكنواخت تحلیل شده است. شكل 6 – تیر بتنی محاسبه شده جدول 6 نتایج تحلیل این تیر در جدول 6 مشاهده می‌شود. نكته جالب توجه اینجا است كه با این كه هر آیین ضرایب بار نهایی متفاوت و بلوك تنش خاصی را مدنظر قرار داده است، مقادیر بار زنده، بار مرده و لنگر نهایی، تفاوت چندانی با هم ندارند. درصد اختلاف مقادیر دبارهای زنده و مرده و لنگر نهایی با آیین‌نمه ACI در جدول 7 آمده است. ادامه خواندن مقاله بررسي ضرايب بار لنگر و بلوك معادل تنش در آيين‌نامه‌هاي مختلف

نوشته مقاله بررسي ضرايب بار لنگر و بلوك معادل تنش در آيين‌نامه‌هاي مختلف اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.


Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

Trending Articles



<script src="https://jsc.adskeeper.com/r/s/rssing.com.1596347.js" async> </script>