مطالعه و خودآزمونِ مباحث‹مبحث ۹ — طرح و اجرایِ ساختمان‌هایِ بتن‌آرمه‹روشِ ضرایبِ لنگر در دال‌ها؛ روشِ طراحیِ ساده (پیوست‌هایِ ۹-پ۵ و ۹-پ۶)‹درسنامه
مبحث ۹ — طرح و اجرایِ ساختمان‌هایِ بتن‌آرمه
درسنامه — روشِ ضرایبِ لنگر در دال‌ها؛ روشِ طراحیِ ساده (پیوست‌هایِ ۹-پ۵ و ۹-پ۶)
خلاصه‌یِ بندهایِ ۹-پ۵ و ۹-پ۶، مستقیماً از متنِ رسمیِ مبحث.
روشِ ضرایبِ لنگر — شرایطِ کاربرد (۹-پ۵-۱)
•روشِ ضرایب برایِ دال‌هایِ مستطیلی با شرایطِ زیر به کار می‌رود:
دال در چهار طرف رویِ تیر یا دیوار تکیه داشته باشد.
•ابعادِ تیرهایِ زیرسریِ دال باید شرطِ سختیِ مشخصی را برآورده کنند (رابطه‌یِ متن حذف شده است).
نسبتِ طول به عرضِ دهانه‌هایِ آزاد ≤ ۲٫۰ (دالِ دوطرفه).
بارها فقط قائم و یکنواخت باشند.
نوارها و توزیعِ لنگر (۹-پ۵-۲)
•هر دال با توجه به شرایطِ انتهاییِ تکیه‌گاه‌ها به‌طورِ مجزا بررسی می‌شود.
در هر امتداد: نوارِ میانی با عرضِ نصفِ عرضِ دال (نیمه‌یِ وسط) و دو نوارِ کناری هر یک با عرضِ یک‌چهارمِ عرضِ دال.
لنگرها در عرضِ نوارِ میانی یکنواختاند؛ در نوارِ کناری به‌طورِ خطی از مقدارِ نوارِ میانی (در مرزِ مشترک) تا یک‌سومِ آن (در لبه‌یِ خارجی) کاهش می‌یابند.
•لنگرِ منفیِ برِ تکیه‌گاه برایِ بارِ مرده و زنده از جدولِ ضرایبِ منفی؛ لنگرِ مثبتِ وسطِ دهانه برایِ بارِ مرده و بارِ زنده هر کدام از جدولِ جداگانه‌یِ ضرایبِ مثبت.
اگر لنگرِ یک طرفِ تکیه‌گاهِ مشترکِ دو دال کمتر از ۸۰ درصدِ لنگرِ طرفِ دیگر باشد، اختلاف به نسبتِ سختی‌هایِ خمشیِ دو دال بینِ آن‌ها تقسیم می‌شود.
در لبه‌یِ ناپیوسته (دال در طرفِ دیگرِ تکیه‌گاه ادامه ندارد)، لنگرِ منفیِ طراحی در هر نوار = سه‌چهارمِ لنگرِ مثبتِ وسطِ دهانه‌یِ همان نوار.
•نمونه از جدول‌ها برایِ دالِ مربعی (m = ۱٫۰): ضریبِ لنگرِ منفیِ حالتِ ۲ = ۰٫۰۴۵ و ضرایبِ لنگرِ مثبتِ حالتِ ۱ = ۰٫۰۳۶.
ضخامتِ دال و برش و لنگرِ تیرها (۹-پ۵-۳ تا ۵)
حداقل ضخامتِ دال در این روش: دالِ ناپیوسته در یک سمت یا بیشتر → محیطِ دال / ۱۴۰؛ دالِ پیوسته در چهار سمت → محیط / ۱۶۰؛ و در هر حال ≥ ۱۰۰ میلی‌متر.
برشِ تیرها از بارهایِ واقع در محدوده‌یِ خطوطِ مورّبِ ۴۵ درجه از گوشه‌هایِ دال‌هایِ دو طرف و محورهایِ چشمه‌ها — یعنی توزیعِ ذوزنقه‌ای یا مثلثی.
•علاوه بر برشِ منتقل‌شده از دال، برشِ بارهایِ مستقیمِ رویِ تیر هم منظور می‌شود.
•برشِ دال در طولِ مرزِ مشترک با تیر به‌صورتِ یکنواخت در طولِ تکیه‌گاه فرض می‌شود؛ نسبتِ تقسیمِ بار در دو جهت از جدولِ مربوط؛ مقاومتِ برشیِ دال طبقِ فصلِ ۹-۸.
•لنگرِ تیرها از بارهایِ منتقل‌شده از دال یا از بارِ یکنواختِ معادل برایِ تیرهایِ ضلعِ کوتاه و ضلعِ بلند.
روشِ طراحیِ ساده — دامنه‌یِ کاربرد (۹-پ۶-۱ و ۲)
•هدف: حداقل مقررات برایِ ایمنی، بهره‌برداری و پایاییِ ساختمان‌هایِ قابِ خمشیِ بتنیِ متوسط کوچک.
حداکثر ۳ طبقه (با احتسابِ زیرزمین) + یک خرپشته؛ ارتفاع از رویِ پی حداکثر ۱۲ متر؛ پلان حداکثر ۸ متر × ۱۰ متر.
فقط ساختمان‌هایِ مسکونیِ یک و دو خانواری با کاربریِ صرفاً مسکونی و دور از گسل.
بتن با سنگ‌دانه‌یِ معمولی و سیمانِ پرتلند با f'c طبقِ پیوستِ دوام ولی حداقل ۲۰ مگاپاسکال؛ میلگردها S420.
ارتفاعِ طبقه حداکثر ۳٫۲ متر و ارتفاعِ هر طبقه نباید بیش از ۱۰ درصد کمتر از طبقه‌یِ زیرین باشد.
دو دهانه در هر دو جهت، طولِ دهانه ۳ تا ۵ متر؛ اختلافِ تراز در یک طبقه حتی‌الامکان نباشد و حداکثر ۶۰۰ میلی‌متر.
سقف‌ها تیرچه‌بلوک؛ خاکِ نوعِ ۱ تا ۳ و غیرروان‌گرا؛ ضوابطِ پیوستِ دوام (۹-پ۱) الزامی.
•این روال حالتِ راهنما دارد و طراح همواره می‌تواند از سایرِ فصل‌هایِ مبحث استفاده کند؛ اطلاعاتِ جداول باید توسطِ طراح کنترل شود.
روشِ طراحیِ ساده — تیرها و ستون‌ها (۹-پ۶-۳-۱ و ۲)
•تیرها در دو دسته‌یِ داخلی و پیرامونی؛ تیپِ تیر (۱ تا ۸) بر اساسِ طول و عرضِ ساختمان از جدولِ ۹-پ۶-۱ (مثلاً ۸×۶ متر → تیپ ۱؛ ۱۰×۸ متر → تیپ ۸).
فاصله‌یِ خاموت‌ها در طولِ دو برابرِ ارتفاعِ مقطع از برِ تکیه‌گاه نصف می‌شود؛ اولین خاموتِ بسته حداکثر ۵۰ میلی‌متر از وجهِ تکیه‌گاه.
در بالا و پایینِ مقطعِ تیر دو میلگردِ سرتاسری با قطرِ حداقل ۱۲ میلی‌متر؛ خاموت‌ها با خمِ ۱۳۵ درجه و طولِ مستقیمی که کمتر از ۶۰ میلی‌متر نباشد.
ستون‌ها مربعیِ ۴۵۰ × ۴۵۰ میلی‌متر با پوششِ ۵۰ میلی‌متر؛ چهار تیپِ آرماتوربندی: 1-45، 1.5-45، 2-45 و 2.5-45 بر حسبِ ابعادِ ساختمان، طبقه و موقعیتِ ستون (میانی، کناری، گوشه).
خاموت‌هایِ ستون باید از محلِ اتصالِ تیر به ستون عبور کنند؛ در طولِ یک‌ششمِ ارتفاعِ آزاد از بر، فاصله‌یِ خاموت نصف می‌شود؛ وصله‌یِ آرماتورهایِ ستون ترجیحاً در یک‌سومِ میانیِ ارتفاع.
روشِ طراحیِ ساده — سقف و شالوده (۹-پ۶-۳-۳ و ۴)
سقفِ تیرچه‌بلوک طبقِ استانداردهایِ ملیِ ۲۹۰۹-۱ (تیرچه‌یِ بتن‌آرمه) و ۲۹۰۹-۳ (تیرچه‌یِ پیش‌تنیده) و محدودیت‌هایِ بندِ ۹-۱۱-۷-۲.
•پی دو نوع است: پیِ تک برایِ ستونِ میانی و شالوده‌یِ نواری برایِ ستون‌هایِ کناری و گوشه.
پیِ ستونِ میانی: مربعِ ۲٫۷ × ۲٫۷ متر با دو شبکه میلگردِ نمره‌یِ ۲۰ به فاصله‌یِ ۲۵۰ میلی‌متر در بالا و پایین.
شالوده‌یِ ستون‌هایِ کناری و گوشه: نواری به عرضِ ۱٫۵ متر؛ فواصلِ آرماتورها زیرِ ستون‌هایِ کناری نصف می‌شود.
•پوششِ بتن طبقِ ضوابطِ مقاطعِ در تماس با خاک؛ پیِ میانی با کلاف‌هایِ رابط در هر دو جهت (بندِ ۹-۱۵-۳-۶) به پی‌هایِ نواری متصل می‌شود.
•در انتهایِ مبحث، واژه‌نامه‌یِ انگلیسی به فارسی آمده است (مثلاً boundary element = جزءِ مرزی/جزءِ لبه، anchor, post installed = مهارِ کاشتنی، base of structure = ترازِ پایه‌یِ سازه).
جدولِ مرورِ سریع
شرطِ تکیه‌گاهِ روشِ ضرایبچهار طرف رویِ تیر یا دیوار
حداکثر نسبتِ طول به عرض۲٫۰
نوعِ بارفقط قائم و یکنواخت
عرضِ نوارِ میانی / کنارینصفِ عرض / یک‌چهارمِ عرض
لنگر در لبه‌یِ خارجیِ نوارِ کنارییک‌سومِ لنگرِ نوارِ میانی
آستانه‌یِ تعدیلِ لنگرِ دو طرفِ تکیه‌گاهکمتر از ۸۰٪
لنگرِ منفیِ لبه‌یِ ناپیوسته۳/۴ لنگرِ مثبتِ همان نوار
ضخامتِ حداقل: ناپیوسته / پیوستهمحیط/۱۴۰ / محیط/۱۶۰ ؛ ≥ ۱۰۰ mm
توزیعِ بار به تیرخطوطِ ۴۵ درجه؛ ذوزنقه‌ای/مثلثی
m = ۱ : ضریبِ منفیِ حالتِ ۲۰٫۰۴۵
روشِ ساده: تعدادِ طبقات۳ + خرپشته (با زیرزمین)
روشِ ساده: ارتفاع و پلان≤ ۱۲ m ؛ ≤ ۸ × ۱۰ m
روشِ ساده: کاربریمسکونیِ ۱ و ۲ خانواری، دور از گسل
روشِ ساده: مصالحf'c ≥ ۲۰ MPa ؛ S420
ارتفاعِ طبقه≤ ۳٫۲ m
دهانه‌ها۲ دهانه، ۳ تا ۵ m
اختلافِ ترازِ طبقه≤ ۶۰۰ mm
خاکنوعِ ۱ تا ۳، غیرروان‌گرا
خاموتِ تیرنصف در ۲h؛ اولی ≤ ۵۰ mm؛ خمِ ۱۳۵° و ≥ ۶۰ mm
میلگردِ سرتاسریِ تیر۲ عدد بالا و پایین، ≥ ۱۲ mm
ستون۴۵۰ × ۴۵۰ mm، پوشش ۵۰ mm
خاموتِ ستوننصف در ℓu/6؛ عبور از گره
پیِ ستونِ میانی۲٫۷ × ۲٫۷ m، Φ20 @ ۲۵۰ بالا و پایین
شالوده‌یِ کناری و گوشهنواری، عرضِ ۱٫۵ m
سقفتیرچه‌بلوک (استانداردِ ۲۹۰۹)
برو به آزمونِ همین فصل