مبحث ۹ — طرح و اجرایِ ساختمان‌هایِ بتن‌آرمه
درسنامه — تحلیلِ سیستم‌ها
خلاصه‌یِ بندهایِ ۹-۶، مستقیماً از متنِ رسمیِ مبحث.
روش‌هایِ مجازِ تحلیل (۹-۶-۲-۱)
•روش‌هایِ عمومی (بندهایِ الف تا ث): تحلیلِ خطیِ الاستیکِ مرتبه‌یِ اول، تحلیلِ خطیِ الاستیکِ مرتبه‌یِ دوم، تحلیلِ غیرالاستیک، روشِ اجزایِ محدود (بندِ ۹-۶-۸) و روش‌هایِ ساده‌شده‌یِ تحلیلِ الاستیک (بندِ ۹-۶-۹).
روش‌هایِ خاصِ دال‌هایِ دوطرفه برایِ بارِ ثقلی: (۱) روشِ طراحیِ مستقیم (۹-۱۰-۹)، (۲) روشِ قابِ معادل (۹-۱۰-۱۰)، (۳) روشِ پلاستیک (۹-۱۰-۱۱).
برایِ یک عضو یا ناحیه‌ای از سازه، تحلیل با مدلِ خرپایی طبقِ پیوستِ ۹-پ۳ مجاز است — همان روشی که برایِ منطقه‌یِ D لازم می‌شود.
•فصلِ ۹-۶ خودش رابطه‌یِ ظرفیت نمی‌دهد؛ فقط تعیین می‌کند تلاش‌هایِ داخلی چطور به دست آیند.
سقفِ آثارِ مرتبه‌یِ دوم (۹-۶-۲-۲-۳)
نکته‌یِ کلیدی و پرتکرار: لنگرهایِ محاسباتی بر اساسِ تحلیلِ مرتبه‌یِ دوم نباید از ۱٫۴ برابرِ لنگرهایِ متناظرِ مرتبه‌یِ اول بیشتر باشند.
•معنیِ عملی: اگر نسبت از ۱٫۴ رد شد، سازه بیش از حد نرم است و باید سختیِ سیستم افزایش یابد — نه این‌که صرفاً لنگرِ بزرگ‌تر طراحی شود.
•در تحلیلِ خطیِ مرتبه‌یِ اول، آثارِ لاغری با روشِ تشدیدِ لنگرها (بندِ ۹-۶-۵-۴) لحاظ می‌شوند.
•در اعضایی که مشمولِ ضوابطِ بندِ ۹-۶-۲-۲-۱ می‌شوند، می‌توان از آثارِ لاغری صرف‌نظر کرد.
•شعاعِ ژیراسیون r را می‌توان از یکی از سه روشِ (الف) تا (پ) بندِ ۹-۶-۲-۲-۲ محاسبه نمود.
مدل‌سازیِ اعضا و سختیِ نسبی (۹-۶-۳-۱)
تعریفِ عضوِ میله‌ای: عضوی که یکی از ابعادش به‌طورِ قابلِ ملاحظه از دو بعدِ دیگر بزرگ‌تر است و آن دو بعد اختلافِ چندانی با هم ندارند.
شرطِ هندسیِ عضوِ میله‌ای: فاصله‌یِ بینِ دو مقطعِ با لنگرِ خمشیِ صفر باید حداقل برابرِ دو برابرِ ارتفاعِ عضو باشد.
•تیرها، ستون‌ها، مهاربندها و قوس‌ها اعضایِ میله‌ای‌اند.
سختیِ نسبیِ اعضا باید بر مبنایِ فرضیاتِ منطقی و منسجم تعیین شود و در آن اثراتِ ترک‌خوردگی در طولِ عضو و نیز سختیِ خمشی و پیچشی منظور گردد.
•در مدلِ تحلیلی باید تغییراتِ مقطع مثلِ ماهیچه‌ها و دستک‌ها منظور شوند.
طولِ دهانه‌یِ مؤثر (۹-۶-۳-۲)
برایِ عضوی که با تکیه‌گاه‌هایش یکسره پیوسته نیست: طولِ مؤثر = کوچک‌ترینِ «فاصله‌یِ محور تا محورِ تکیه‌گاه‌ها» و «طولِ آزادِ دهانه + ارتفاعِ عضو».
برایِ عضوی که با تکیه‌گاه‌هایش پیوسته است: با توجه به مقاومت و سختیِ نسبیِ اعضا در محلِ اتصال و قضاوتِ مهندسی تعیین می‌شود، و درصدی از طولِ انتهاییِ عضو که در ناحیه‌یِ اتصال است صلب منظور می‌گردد.
•همین «ناحیه‌یِ صلبِ انتهایی» است که در نرم‌افزارها با نامِ rigid end offset شناخته می‌شود.
عرضِ مؤثرِ بالِ تیرِ T (۹-۶-۳-۳)
در تیرهایِ T با دالِ یکپارچه یا مرکب: عرضِ مؤثرِ بال = عرضِ جانِ تیر + قسمتی از بال در هر طرف، مطابقِ جدولِ ۹-۶-۱.
•پارامترهایِ جدول: ضخامتِ دال و فاصله‌یِ آزادِ بینِ جانِ تیرِ موردِنظر و جانِ تیرِ مجاور.
در تیرهایِ T منفرد که از بال برایِ تأمینِ سطحِ فشاریِ اضافی استفاده می‌شود: حداقل ضخامتِ بال = نصفِ عرضِ جان.
و حداکثر عرضِ مؤثر در تیرِ T منفرد = چهار برابرِ عرضِ جان.
•این دو عدد (نصف و چهار برابر) مخصوصِ تیرِ T منفرد است — نه تیرِ T با دالِ پیوسته.
چیدمانِ بارِ زنده در تیرها و دال‌هایِ یک‌طرفه (۹-۶-۴-۲)
برایِ حداکثر لنگرِ مثبت نزدیکِ وسطِ دهانه: بارِ زنده را رویِ دهانه‌یِ موردِنظر و دهانه‌هایِ مجاور به‌صورتِ یک‌درمیان قرار می‌دهیم.
برایِ حداکثر لنگرِ منفی در تکیه‌گاه: بارِ زنده را رویِ دهانه‌هایِ مجاورِ آن تکیه‌گاه و سایرِ دهانه‌ها یک‌درمیان قرار می‌دهیم.
•منطق: بارِ زنده یک بارِ متغیر است؛ بدترین حالتِ هر تلاش با یک چیدمانِ متفاوت رخ می‌دهد، پس نمی‌توان فقط حالتِ «همه‌جا بارگذاری» را کنترل کرد.
چیدمانِ بارِ زنده در دال‌هایِ دوطرفه (۹-۶-۴-۳)
قیدِ فراگیر: در کلیه‌یِ موارد، لنگرها نباید از لنگرِ متناظر در حالتی که بارِ زنده رویِ تمامِ چشمه‌ها است کمتر باشند.
•اگر الگویِ چیدمانِ بارِ زنده مشخص باشد، لنگرها باید با توجه به همان چیدمان تعیین شوند.
ساده‌سازیِ مجاز: اگر بارِ زنده کمتر از ۷۵ درصدِ بارِ مرده باشد — یا چیدمانش طوری باشد که هم‌زمان رویِ همه‌یِ چشمه‌ها اثر کند — می‌توان لنگرها را با قرار دادنِ بارِ زنده رویِ تمامِ چشمه‌ها به دست آورد.
در غیرِ این‌صورت: حداکثر لنگرِ مثبت نزدیکِ وسطِ چشمه با ۷۵ درصدِ بارِ زنده رویِ چشمه‌یِ موردِنظر و چشمه‌هایِ مجاور یک‌درمیان.
و حداکثر لنگرِ منفی در هر تکیه‌گاه با ۷۵ درصدِ بارِ زنده رویِ چشمه‌هایِ مجاورِ آن.
•عددِ ۷۵ درصد در این فصل دو نقش کاملاً متفاوت دارد: یک‌بار به‌عنوانِ آستانه‌یِ نسبتِ بارِ زنده به مرده، و یک‌بار به‌عنوانِ کسرِ بارِ زنده‌یِ اعمالی — این تفکیک پرتکرارترین دامِ آزمونیِ فصل است.
سختیِ مؤثر در تحلیلِ الاستیک (۹-۶-۵-۳)
•مشخصاتِ مقطع (ممانِ اینرسی و سطحِ مقطع) باید از جدول‌هایِ ۹-۶-۲-الف یا ۹-۶-۲-ب گرفته شوند، مگر از تحلیلِ دقیق‌تری به دست آیند.
مقادیرِ استانداردِ جدولِ ۹-۶-۲-الف (نسبت به ممانِ اینرسیِ ناخالص): ستون‌ها ۰٫۷۰، دیوارِ ترک‌نخورده ۰٫۷۰، دیوارِ ترک‌خورده ۰٫۳۵، تیرها ۰٫۳۵، دال‌هایِ تخت و قارچی ۰٫۲۵.
در حضورِ بارهایِ جانبیِ دائم، ممانِ اینرسیِ ستون‌ها و دیوارها باید بر ضریبی تقسیم شود که برابرِ نسبتِ برشِ دائمیِ کلِ طبقه به حداکثر برشِ کلِ طبقه در همان ترکیبِ بار است.
ممانِ اینرسیِ ناخالصِ تیرِ T شکل: یا با منظور کردنِ عرضِ مؤثرِ بال محاسبه می‌شود، یا دو برابرِ ممانِ اینرسیِ ناخالصِ مقطعِ مستطیلیِ جان گرفته می‌شود.
در تحلیل برایِ بارهایِ جانبیِ ضریب‌دار، می‌توان ممانِ اینرسیِ کلیه‌یِ اعضا را برابرِ ۰٫۵ برابرِ ممانِ اینرسیِ ناخالص گرفت، یا از روش‌هایِ دقیق‌ترِ سختیِ مؤثر استفاده کرد.
در دال‌هایِ دوطرفه‌یِ بدونِ تیر که جزئی از سیستمِ باربرِ جانبیِ زلزله‌اند، I دال باید از مدلی به دست آید که با نتایجِ آزمایش‌ها و تحلیل‌هایِ دیگر تطابقِ قابلِ قبول داشته باشد.
•برایِ خیزِ آنی و درازمدت تحتِ بارِ قائم، مرجع فصلِ ۹-۱۹ (الزاماتِ بهره‌برداری) است.
جدولِ مرورِ سریع
روش‌هایِ عمومیِ تحلیلخطیِ مرتبه ۱ و ۲، غیرالاستیک، اجزایِ محدود، ساده‌شده
روش‌هایِ دالِ دوطرفهطراحیِ مستقیم، قابِ معادل، پلاستیک
مرجعِ مدلِ خرپاییپیوستِ ۹-پ۳
سقفِ لنگرِ مرتبه‌یِ دوم۱٫۴ برابرِ مرتبه‌یِ اول
شرطِ هندسیِ عضوِ میله‌ایفاصله‌یِ دو مقطعِ لنگرِ صفر ≥ ۲ برابرِ ارتفاع
طولِ مؤثرِ عضوِ ناپیوستهکوچک‌ترینِ محور-تا-محور و (دهانه‌یِ آزاد + ارتفاع)
حداقل ضخامتِ بالِ تیرِ T منفردنصفِ عرضِ جان
حداکثر عرضِ مؤثرِ تیرِ T منفرد۴ برابرِ عرضِ جان
حداکثر لنگرِ مثبتِ تیربارِ زنده رویِ دهانه + مجاورها یک‌درمیان
حداکثر لنگرِ منفیِ تیربارِ زنده رویِ دو دهانه‌یِ مجاور + بقیه یک‌درمیان
آستانه‌یِ ساده‌سازیِ دالِ دوطرفهبارِ زنده < ۷۵٪ بارِ مرده
کسرِ بارِ زنده در چیدمانِ دالِ دوطرفه۷۵ درصد
I ستون / دیوارِ ترک‌نخورده۰٫۷۰ Ig
I دیوارِ ترک‌خورده / تیر۰٫۳۵ Ig
I دالِ تخت و قارچی۰٫۲۵ Ig
I در تحلیلِ بارِ جانبیِ ضریب‌دار۰٫۵ Ig برایِ همه‌یِ اعضا
Ig تیرِ T (ساده‌شده)۲ برابرِ Ig مقطعِ مستطیلیِ جان
مرجعِ خیزِ آنی و درازمدتفصلِ ۹-۱۹
برو به آزمونِ همین فصل