کارگاه آموزش تخصصی ترسیم نقشه های اجرایی یک شالوده نواری به کمک نرم افزار پارنو

عنوان کارگاه : آموزش تخصصی ترسیم نقشه های اجرایی یک شالوده نواری به کمک نرم افزار پارنو

پایه های: دهم، یازدهم و دوازدهم - هنرستان (متوسطه دوم)

رشته: عمران-ساختمان

مدرس: فرشید موحدی نیا

بخشی از تدریس در قالب متن:

4-1- جزئیات طراحی و کنترل میلگردگذاری تیر BEAM-1

طراحی آرماتورهای طولی و عرضی تیر BEAM-1 بر اساس الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1399) و نتایج حاصل از تحلیل و طراحی در نرم‌افزار ETABS انجام شده است. در این فرآیند، کنترل‌های مربوط به مقاومت خمشی، برشی، ضوابط شکل‌پذیری، کنترل عرض ترک، فواصل مجاز میلگردها و الزامات اجرایی مطابق آیین‌نامه مورد بررسی قرار گرفته است.

میلگردهای سراسری خمشی

برای تأمین مقاومت خمشی تیر، در هر دو وجه بالا و پایین از 6 میلگرد با قطر 16 میلی‌متر استفاده شده است. مساحت آرماتور موجود در هر وجه برابر 1206 میلی‌متر مربع بوده که از مقدار حداقل آیین‌نامه‌ای (761 میلی‌متر مربع) و همچنین مساحت موردنیاز حاصل از طراحی (750 میلی‌متر مربع) بیشتر است. بنابراین ظرفیت خمشی تیر با ضریب اطمینان مناسب تأمین شده و نیازی به افزایش میلگردهای طولی وجود ندارد.

فاصله خالص بین میلگردهای طولی برابر 58 میلی‌متر است که علاوه بر رعایت الزامات اجرایی، امکان بتن‌ریزی مناسب و تراکم کافی بتن را نیز فراهم می‌کند. همچنین مطابق بند 9-11-5 مبحث نهم، بخشی از میلگردهای تکیه‌گاهی باید در تمام طول تیر ادامه یابند. در این طرح نیز این الزام رعایت شده و پیوستگی مناسب آرماتورهای طولی در سراسر عضو تأمین شده است.

کنترل توزیع میلگردها و عرض ترک

یکی از مهم‌ترین کنترل‌های بهره‌برداری تیرهای بتن‌آرمه، محدود کردن عرض ترک‌های ناشی از بارهای سرویس است. بدین منظور نسبت توزیع میلگردها برای المان‌های B26، B1 و B28 در بالا و پایین تیر بررسی شد.

نتایج نشان می‌دهد مقدار شاخص کنترل ترک (S) برای تمامی مقاطع برابر 0.058 بوده، در حالی که مقدار مجاز آیین‌نامه 0.24 است. بنابراین تمامی مقاطع از نظر کنترل عرض ترک در وضعیت مطلوب قرار داشته و احتمال ایجاد ترک‌های با عرض غیرمجاز وجود ندارد. این موضوع علاوه بر افزایش دوام سازه، موجب حفاظت بهتر میلگردها در برابر خوردگی و افزایش عمر بهره‌برداری عضو خواهد شد.

میلگردهای تقویتی خمشی

بررسی نتایج طراحی در مقاطع بحرانی تیر نشان می‌دهد در هیچ‌یک از مقاطع مورد بررسی (B26، B1 و B28) نیازی به استفاده از میلگردهای تقویتی خمشی وجود نداشته است. مساحت آرماتور تقویتی موردنیاز توسط نرم‌افزار برابر صفر محاسبه شده و در نتیجه تمامی نیاز خمشی توسط میلگردهای سراسری تأمین شده است.

همچنین کنترل حداقل فاصله آزاد بین میلگردها نشان می‌دهد محدودیت‌های اجرایی آیین‌نامه رعایت شده و حداقل فاصله مجاز (بیشترین مقدار بین قطر میلگرد، 1.33 برابر قطر سنگدانه و 25 میلی‌متر) در تمامی مقاطع برقرار است.

طراحی آرماتورهای برشی در ناحیه ویژه

در نواحی بحرانی تیر که در مجاورت تکیه‌گاه‌ها قرار دارند، خاموت‌های بسته با قطر 12 میلی‌متر و فاصله 100 میلی‌متر در طول 1000 میلی‌متری اجرا شده‌اند.

کنترل برش نشان می‌دهد ظرفیت برشی خاموت‌های اجرا شده برای تمامی تیرها (B26، B1 و B28) برابر یا بیشتر از مقدار موردنیاز حاصل از تحلیل سازه است. همچنین با توجه به اینکه در این اعضا اثر پیچش قابل ملاحظه‌ای وجود نداشته، نیاز به آرماتور اضافی ناشی از پیچش مشاهده نشده است.

فاصله انتخاب‌شده برای خاموت‌ها نیز با الزامات ناحیه ویژه و ضوابط شکل‌پذیری سازه کاملاً منطبق بوده و از نظر عملکرد لرزه‌ای شرایط مناسبی را فراهم می‌کند.

طراحی آرماتورهای برشی در ناحیه میانی

در ناحیه میانی تیر، خاموت‌های قطر 12 میلی‌متر با فاصله 200 میلی‌متر در نظر گرفته شده‌اند. بررسی نتایج طراحی نشان می‌دهد ظرفیت برشی خاموت‌های موجود در تمامی تیرها از ظرفیت موردنیاز بیشتر بوده و بنابراین مقاومت برشی عضو به طور کامل تأمین شده است.

استفاده از فاصله بیشتر خاموت‌ها در این ناحیه، ضمن رعایت کامل ضوابط آیین‌نامه، موجب کاهش مصرف فولاد و اقتصادی‌تر شدن طرح نیز شده است.

ضوابط اجرایی و طول‌های مهاری

بر اساس ضوابط مبحث نهم، مشخصات اجرایی میلگردهای مصرفی با قطر 16 میلی‌متر نیز کنترل شده است. نتایج نشان می‌دهد:

• طول مهاری میلگردهای کششی در بالا برابر 479 میلی‌متر و در پایین 369 میلی‌متر است.
•  
• طول وصله پوششی به ترتیب 623 میلی‌متر در بالا و 479 میلی‌متر در پایین تعیین شده است.
•  
• طول آزاد پس از خم برابر 192 میلی‌متر و شعاع خم برابر 48 میلی‌متر در نظر گرفته شده است.
•  
• طول گیرایی میلگرد قلابدار نیز برابر 307 میلی‌متر محاسبه شده است.
•  

رعایت این مقادیر موجب انتقال مناسب نیرو بین بتن و فولاد، جلوگیری از لغزش میلگردها و تأمین عملکرد مطلوب عضو در شرایط بارگذاری ثقلی و لرزه‌ای خواهد شد.

جمع‌بندی

بررسی کلی نتایج طراحی تیر BEAM-1 نشان می‌دهد تمامی کنترل‌های خمشی، برشی و اجرایی مطابق الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان انجام شده و تمامی نسبت‌های طراحی در محدوده مجاز قرار دارند. میلگردهای طولی انتخاب‌شده پاسخگوی نیاز مقاومتی تیر بوده و نیازی به میلگرد تقویتی اضافی وجود ندارد. همچنین کنترل عرض ترک، فاصله میلگردها، خاموت‌های ناحیه ویژه و میانی، طول‌های مهاری و ضوابط اجرایی همگی با موفقیت تأمین شده‌اند. در نتیجه، طرح ارائه‌شده از نظر مقاومت، شکل‌پذیری، دوام و قابلیت اجرا قابل قبول ارزیابی می‌شود.