تحقیق در مورد کاربرد کامپوزیت‌های FRP در سازه‌های بتن آرمه و بررسی دوام آنها

اختصاصی از فی ژوو تحقیق در مورد کاربرد کامپوزیت‌های FRP در سازه‌های بتن آرمه و بررسی دوام آنها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل: word

تعداد صفحه:32

     کاربرد کامپوزیت‌های FRP در سازه‌های بتن آرمه  و بررسی دوام آنها

خلاصه

 خوردگی قطعات فولادی در سازه‌های مجاور آب و نیز خوردگی میلگردهای فولادی در سازه‌های بتن آرمه ای که در معرض محیط‌های خورندة کلروری و کربناتی قرار دارند، یک مسالة بسیار اساسی تلقی می‌شود. در محیط‌های دریایی و مرطوب وقتی که یک سازة بتن‌آرمة معمولی به صورت دراز مدت در معرض عناصر خورنده نظیر نمک‌ها، اسید‌ها و کلرورها قرار گیرد، میلگردها به دلیل آسیب دیدگی و خوردگی، قسمتی از ظرفیت خود را از دست خواهند داد. به علاوه فولادهای زنگ زده بر پوستة بیرونی بتن فشار می‌آورد که به خرد شدن و ریختن آن منتهی می‌شود. تعمیر و جایگزینی اجزاء فولادی آسیب دیده و نیز سازة بتن آرمه‌ای که به دلیل خوردگی میلگردها آسیب دیده است، میلیون‌ها دلار خسارت در سراسر دنیا به بار آورده است. به همین دلیل سعی شده که تدابیر ویژه‌ای جهت جلوگیری از خوردگی اجزاء فولادی و میلگرد‌های فولادی در بتن اتخاذ گردد که از جمله می‌توان به حفاظت کاتدیک اشاره نمود. با این وجود برای حذف کامل این مساله، توجه ویژه ای به جانشینی کامل اجزاء و میلگردهای فولادی با یک مادة جدید مقاوم در مقابل خوردگی معطوف گردیده است.  از آن‌جا  که  کامپوزیت‌های FRP (Fiber Reinforced Polymers/Plastics) بشدت در مقابل محیط‌های قلیایی و نمکی مقاوم هستند که در دو دهة اخیر موضوع تحقیقات گسترده‌ای جهت جایگزینی کامل با قطعات و میلگردهای فولادی بوده‌اند. چنین جایگزینی بخصوص در محیط‌های خورنده نظیر محیط‌های دریایی و ساحلی بسیار مناسب به نظر می‌رسد. در این مقاله مروری بر خواص، مزایا و معایب مصالح کامپوزیتی FRP  صورت گرفته و قابلیبت کاربرد آنها به عنوان جانشین کامل فولاد در سازه‌های مجاور آب و بخصوص در سازة بتن آرمه، به جهت حصول یک سازة کاملاً مقاوم در مقابل خوردگی، مورد بحث قرار خواهد گرفت.

1 – مقدمه

بسیاری از سازه‌های بتن آرمة موجود در دنیا در اثر تماس با سولفاتها، کلریدها و سایر عوامل خورنده، دچار آسیب‌های اساسی شده‌اند. این مساله هزینه‌های زیادی را برای تعمیر، بازسازی و یا تعویض سازه‌های آسیب ‌دیده در سراسر دنیا موجب شده است. این مساله و عواقب آن گاهی نه تنها به عنوان یک مسالة مهندسی، بلکه به عنوان یک مسالة اجتماعی جدی تلقی شده است ]1[. تعمیر و جایگزینی سازه‌های بتنی آسیب‌دیده میلیون‌ها دلار خسارت در دنیا به دنبال داشته است. در امریکا، بیش از 40 درصد پلها در شاهراهها نیاز به تعویض و یا بازسازی دارند ]2[. هزینة بازسازی و یا تعمیر سازه‌های پارکینگ در کانادا، 4 تا 6 میلیارد دلار کانادا تخمین زده شده است ]3[. هزینة تعمیر پلهای شاهراهها در امریکا در حدود 50 میلیارد دلار برآورد شده است؛ در حالیکه برای بازسازی کلیة سازه‌های بتن آرمة آسیب‌دیده در امریکا در اثر مسالة خوردگی میلگردها، پیش‌بینی شده که به بودجة نجومی 1 تا 3 تریلیون دلار نیاز است ]3[ !

از مواردی که سازه‌های بتن آرمه به صورت سنتی مورد استفاده قرار می‌گرفته، کاربرد آن در مجاورت آب و نیز در محیط‌های دریایی بوده است. تاریخچه کاربرد بتن آرمه و بتن پیش‌تنیده در کارهای دریایی به سال 1896 بر می‌گردد ]4[. دلیل عمدة این مساله، خواص ذاتی بتن و منجمله مقاومت خوب و سهولت در قابلیت کاربرد آن چه در بتن‌ریزی در جا و چه در بتن پیش‌تنیده بوده است. با این وجود شرایط آب و هوایی و محیطی خشن و خورندة اطراف سازه‌های ساحلی و دریایی همواره به عنوان یک تهدید جدی برای اعضاء بتن آرمه محسوب گردیده است. در محیط‌های ساحلی و دریایی، خاک، آب زیرزمینی و هوا، اکثراً حاوی مقادیر زیادی از نمکها شامل ترکیبات سولفور و کلرید هستند.

در یک محیط دریایی نظیر خلیج فارس، شرایط جغرافیایی و آب و هوایی نامناسب، که بسیاری از عوامل خورنده را به دنبال دارد، با درجة حرارت‌های بالا و نیز رطوبت‌های بالا همراه شده که نتیجتاً خوردگی در فولادهای به کار رفته در بتن آرمه کاملاً تشدید می‌شود. در مناطق ساحلی خلیج فارس، در تابستان درجة حرارت از 20 تا 50 درجة سانتیگراد تغییر می‌کند، در حالیکه گاه اختلاف دمای شب و روز، بیش از 30 درجة سانتیگراد متغیر است. این در حالی است که رطوبت نسبی اغلب بالای 60 درصد بوده و بعضاً نزدیک به 100 درصد است. به علاوه هوای مجاور تمرکز بالایی از دی‌اکسید گوگرد و ذرات نمک دارد [5]. به همین جهت است که از منطقة دریایی خلیج فارس به عنوان یکی از مخرب‌ترین محیط‌ها برای بتن در دنیا یاد شده است [6]. در چنین شرایط، ترک‌ها و ریزترک‌های متعددی در اثر انقباض و نیز تغییرات حرارتی و رطوبتی ایجاد شده، که این مساله به نوبة خود، نفوذ کلریدها و سولفاتهای مهاجم را به داخل بتن تشدید کرده، و شرایط مستعدی برای خوردگی فولاد فراهم می‌آورد [7-9]. به همین جهت بسیاری از سازه‌‌های بتن مسلح در نواحی ساحلی ایران نظیر سواحل بندرعباس، در کمتر از 5 سال از نظر سازه‌ای غیر قابل استفاده گردیده‌اند.

نظیر این مساله برای بسیاری از سازه‌های در مجاورت آب، که در محیط دریایی و ساحلی قرار ندارند نیز وجود دارد. پایه‌های پل، آبگیرها، سدها و کانال‌های بتن آرمه نیز از این مورد مستثنی نبوده و اغلب به دلیل وجود یون سولفات و کلرید، از خوردگی فولاد رنج می‌برند.

2 – راه حل مساله

تکنیک‌هایی چند، جهت جلوگیری از خوردگی قطعات فولادی الحاقی به سازه و نیز فولاد در بتن مسلح توسعه داده شده و مورد استفاده قرار گرفته است که از بین آنها می‌توان به پوشش اپوکسی بر قطعات فولادی و  میلگردها، تزریق پلیمر به سطوح بتنی و حفاظت کاتدیک میلگردها اشاره نمود. با این وجود هر یک از این تکنیک‌ها فقط تا حدودی موفق بوده است [10]. برای حذف کامل مساله، توجه محققین به جانشین کردن قطعات فولادی و میلگردهای فولای با مصالح جدید مقاوم در مقابل خوردگی، معطوف گردیده است.

مواد کامپوزیتی (Fiber Reinforced Polymers/Plastics) FRP  موادی بسیار مقاوم در مقابل محیط‌های خورنده همچون محیط‌های نمکی و قلیایی هستند. به همین دلیل امروزه کامپوزیتهای FRP، موضوع تحقیقات توسعه‌ای وسیعی به عنوان جانشین قطعات و میلگردهای فولادی و کابلهای پیش‌تنیدگی شده‌اند. چنین تحقیقاتی به خصوص برای سازه‌های در مجاورت آب و بالاخص در محیط‌های دریایی و ساحلی، به شدت مورد توجه قرار گرفته‌اند.

3 – ساختار مصالح FRP

مواد FRP  از دو جزء اساسی تشکیل می‌شوند؛ فایبر (الیاف) و رزین (مادة چسباننده). فایبرها که  اصولاً الاستیک، ترد و بسیار مقاوم هستند، جزء اصلی باربر در مادة FRP محسوب می‌شوند. بسته به نوع فایبر، قطر آن در محدودة 5 تا 25 میکرون می‌باشد [11].

رزین اصولاً به عنوان یک محیط چسباننده عمل می‌کند، که فایبرها را در کنار یکدیگر نگاه می‌دارد. با این وجود، ماتریس‌های با مقاومت کم به صورت چشمگیر بر خواص مکانیکی کامپوزیت نظیر مدول الاستیسیته و مقاومت نهایی آن اثر نمی‌گذارند. ماتریس (رزین) را می‌توان از مخلوط‌های ترموست و یا ترموپلاستیک انتخاب کرد. ماتریس‌های ترموست با اعمال حرارت سخت شده و دیگر به حالت مایع یا روان در نمی‌آیند؛ در حالیکه رزین‌های ترموپلاستیک را می‌توان با اعمال حرارت، مایع نموده و با اعمال برودت به حالت جامد درآورد. به عنوان رزین‌های ترموست می‌توان از پلی‌استر، وینیل‌استر و اپوکسی، و به عنوان رزین‌های ترموپلاستیک از پلی‌وینیل کلرید (PVC)، پلی‌اتیلن و پلی پروپیلن (PP)، نام برد [3].

فایبر ممکن است از شیشه، کربن، آرامید و یا وینیلون باشد که در اینصورت محصولات کامپوزیت مربوطه به ترتیب به نامهای GFRP، CFRP،AFRP  و VFRP شناخته می‌شود. در ادامه شرح مختصری از بعضی از فایبرهای متداول ارائه خواهد شد.

3-1-  الیاف شیشه

فایبرهای شیشه در چهار دسته طبقه‌بندی می‌شوند [10]؛

1 – E-Glass: متداول ترین الیاف شیشه در بازار با محتوای قلیایی کم، که در صنعت ساختمان به کار می‌رود، (با مدول الاستیسیتة، مقاومت نهایی ، و کرنش نهایی ).

2 – Z-Glass: با مقاومت بالا در مقابل حملة  قلیائیها، که در تولید بتن الیافی به کار گرفته می‌شود.

3 – A-Glass: با مقادیر زیاد قلیایی که امروزه تقریباً از رده خارج شده است.

4 – S-Glass: که در تکنولوژی هوا-فضا و تحقیقات فضایی به کار گرفته می‌شود و مقاومت و مدول الاستیسیتة بسیار بالایی دارد، ( و).

3-2- الیاف کربن

الیاف کربن در دو دسته طبقه‌بندی می‌شوند؛

1- الیاف کربنی از نوع PAN در سه نوع مختلف هستند. تیپ I که تردترین آنها با بالاترین مدول  الاستیسیته محسوب می‌شود.  (  و). تیپ II که مقاوم‌ترین الیاف کربن است (  و)؛ و نهایتاً تیپ III  که نرمترین نوع الیاف کربنی با مقاومتی بین تیپ ‌I    و   IIمی‌باشد.

2 – الیاف با اساس قیری(Pitch-based)  که اساساً از تقطیر زغال سنگ بدست می‌آیند. این الیاف از الیافPAN  ارزان‌تر بوده و مقاومت و مدول الاستیسیتة کمتری نسبت به آنها دارند (  و).

لازم به ذکر است که الیاف کربن مقاومت بسیار خوبی در مقابل محیط‌های قلیایی و اسیدی داشته و در شرایط سخت محیطی از نظر شیمیایی کاملاً پایدار هستند.

3-3- الیاف آرامید

آرامید،یک کلمة اختصاری از آروماتیک پلی‌آمید است [12].آرامیداساساً الیاف ساختة دست ‌بشر است که برای اولین بار توسط شرکت DuPont در آلمان تحت نام کولار (Kevlar) تولید شد.‌‌چهار‌نوع کولار وجود دارد که از بین آنها کولار 49 برای مسلح کردن بتن، طراحی و تولید شده و مشخصات مکانیکی آن بدین قرار است: و.

4- انواع محصولات FRP 

1- میله های کامپوزیتی: میله‌های ساخته شده از کامپوزیت‌های FRPهستند که جانشین میلگردهای فولادی در بتن آرمه خواهند شد. کاربرد این میله‌ها به دلیل عدم خوردگی، مساله کربناسیون و کلراسیون را که از جمله مهم‌ترین عوامل مخرب در سازه‌های بتن آرمه هستند، به کلی حل خواهند نمود.

    2- شبکه‌های کامپوزیتی: شبکه‌های کامپوزیتی FRP (Grids) محصولاتی هستند که از برخورد میله‌های FRP در دو جهت و یا در سه جهت ایجاد می‌شوند. نمونه‌ای از این محصول، شبکة کامپوزیتی NEFMAC است که از فایبرهای کربن، شیشه یا آرامید و رزین وینیل استر تولید می‌شود و منجمله برای مسلح کردن بتن مناسب است.

3- کابل، طناب و تاندن‌های پیش‌تنیدگی: محصولاتی شبیه میله‌های کامپوزیتی FRP، ولی به صورت انعطاف‌پذیر هستند، که در سازه‌های کابلی و بتن پیش تنیده در محیط‌های دریایی و خورنده کاربرد دارند. این محصولات در اجزاء پیش‌تنیدة در مجاورت آب نیز بکار گرفته می‌شوند.

4- ورقه‌های کامپوزیتی: ورقه‌های کامپوزیتی Sheets) FRP)، ورقه‌های با ضخامت چند میلیمتر از جنس FRP هستند. این ورقه‌ها با چسب‌های مستحکم و مناسب به سطح بتن چسبانده می‌شوند. ورقه‌های FRP پوشش مناسبی جهت ایزوله کردن سازه‌های آبی از محیط خورندة مجاور هستند. همچنین از ورقه‌های کامپوزیتی FRP جهت تعمیر و تقویت سازه‌های آسیب دیده (ناشی از زلزله و یا ناشی از خوردگی آبهای یون‌دار) استفاده می‌شوند.

5- پروفیل‌های ساختمانی: مصالح FRP همچنین در شکل پروفیل‌های ساختمانی به صورت I شکل، T شکل، نبشی و ناودانی تولید می‌شوند. چنین محصولاتی می‌توانند جایگزین بسیار مناسبی برای قطعات و سازه‌های فولادی در مجاورت آب تلقی شوند.

5– میله‌های کامپوزیتی FRP

در حال حاضر،  تولیدکنندگان مختلفی در دنیا میله‌های کامپوزیتی FRP را تولید و عرضه می‌کنند. بعضی از انواع مشهور تولیدات میلگردهای FRP که به آسانی در بازار دنیا یافت می‌شوند‌، به قرار زیر هستند‌ [10-13]؛

1 – پ: این محصول توسط کمپانی شیمیایی میتسوبیشی ژاپن از الیاف کربن با اساس قیری تولید می‌شوند. خصوصیات مکانیکی این نوع میلگرد کامپوزیتی عبارت است از:   و. این میله‌ها که از جنس CFRP  هستند، به شکل مدور در قطرهای 1 تا 17 میلیمتر به صورت صاف، و در قطرهای 5 تا 17 میلیمتر به صورت آجدار تولید می‌شوند.

2 – FiBRA-Rod: این محصول توسط کمپانی میتسوی ژاپن و از کولار 49 تولید می‌شود. خصوصیات مکانیکی این میله‌های کامپوزیتی AFRP، بدین قرار است:   و.

3 – TECHNORA: این محصول توسط شرکت تی‌جین (Teijin) ژاپن و از آرامید تولید شد و خواص مکانیکی آن عبارت است از:   و.

4 – CFCC: این محصول،کابل کامپوزیتی CFRP  بوده و توسط شرکت توکیوروپ(Tokyo Rope) از فایبرهای کربنیPAN  تولید می‌شود. این محصول در قطرهای 3 تا 40 میلیمتر و با مقاومت 10 تا  kN 1100تولید می‌شود.

5 – ISOROD : این محصول توسط شرکت پولترال (Pultrall Inc. of Thetford Mines)  در ایالت کبک از کانادا تولید می‌شود. این محصول از فایبرهای شیشه و رزین پلی‌استر تولید شده و مشخصات مکانیکی آن بدین قرار است:   .

6 – C-Bar: این محصول توسط شرکت کامپوزیت‌های صنعتی مارشال در جکسون ویل از ایالت فلوریدا در امریکا تولید می‌شود. این محصول از فایبرهای شیشه که در رزین وینیل استر قرار گرفته، تولید می‌شود. مشخصات مکانیکی  C-Bar بدین قرار است:   .

توجه شود که امروزه تولید میله‌های کامپوزیتی یک زمینهء نو در دنیا محسوب شده و به همین دلیل، متناوباً شرکت‌های جدید تولید کننده در دنیا ایجاد می‌شود. به همین دلیل در این قسمت فقط مروری بر بعضی از این محصولات انجام گردید.

6 – مشخصات اساسی محصولات کامپوزیتی FRP

6-1- مقاومت در مقابل خوردگی

بدون شک برجسته‌ترین و اساسی‌ترین خاصیت محصولات کامپوزیتیFRP مقاومت آنها در مقابل خوردگی است. در حقیقت این خاصیت مادة FRP تنها دلیل نامزد کردن آنها به عنوان یک گزینة جانشین برای اجزاء فولادی و نیز میلگردهای فولادی است. به خصوص در سازه‌های بندری، ساحلی و دریایی،  مقاومت خوب کامپوزیت FRP در مقابل خوردگی، سودمندترین مشخصة میلگردهای FRP است [14]. در قسمت 7، به صورت مفصل در مورد دوام کامپوزیت‌های FRP  بحث خواهد شد.

تحلیل استاتیکی غیر خطی (پوش آور) یک سازه بتن آرمه

اختصاصی از فی ژوو تحلیل استاتیکی غیر خطی (پوش آور) یک سازه بتن آرمه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فایل مدلسازی و تحلیل استاتیکی غیر خطی سازه 8 طبقه بتنی در نرم افزار ایتبس

پروژه دانشجویی سازه های بتن آرمه

اختصاصی از فی ژوو پروژه دانشجویی سازه های بتن آرمه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این پروژه همراه با فایل ورد و پی دی اف و عکس و نقشه اتوکد و فایل اکسل میباشد

پروژه کامل دانشجویی سازه های بتن آرمه شامل :
الف) محاسبات و جزئیات تحلیل و طراحی
1. تعیین بار مرده و سربار کف ها با برآورد تقریبی ضخامت دال ها با فرض اینکه نوع دال با ضخامت یکنواخت باشد
2. طراحی نهایی دال ها
3. ارزیابی ارتفاع تیرها و ابعاد ستون ها
4. تعیین بارهای قائم مشخصه وارد بر تیرها
5. آنالیز قاب ها در اثر ترکیب بارهای قائم طراحی(1.0D, 1.25D+1.5L), ترسیم پوش منحنی لنگر خمشی و نیروی برشی تیرها, تعیین لنگرهای ماکزیمم دو سر ستون ها با بارهای قانم مربوطه و تعیین بارهای قائم ماکزیمم در ستون ها و لنگرهای مربوطه
6. محاسبة ماکزیمم نیروی جانبی در اثر باد یا زلزله
7. تعیین مقدار نیروی طراحی جانبی به قاب ساختمانی و دیوار برشی در طبقات مختلف
8. آنالیز قاب ها تحت تاثیر ترکیبات مختلف بار قائم بعلاوة بار جانبی و ترسیم پوش مربوطه
9. ترسیم پوش نهایی با استفاده از پوش های بدست آمده از ردیفهای 5 و8 برای تیرها و جدولبندی ترکیبات مختلف لنگر, نیروی محوری و برش در ستون ها در طبقات
10. طراحی نهایی تیرها, تعیین مقادیر فولاد در مقاطع بحرانی و تعیین نقاط قطع فولاد
11. طراحی نهایی ستون ها و تعیین مقادیر فولادهای مقاطع در طبقات مختلف و طراحی نقاط هم پوشانی
12. طراحی پله ها
13. طراحی دیوار برشی و دیوارهای بتن آرمة زیرزمین
14. طراحی شالوده های ساختمان
15. اصلاح طراحی بر اساس سازه های با شکل پذیری بالا در برابر زلزله
16. کنترل حالت حدی بهره برداری خیز و ترک خوردگی و کنترل تغییرمکان بین طبقاتی
17. برآورد تقریبی حجم مصالح مصرفی(بتن و فولاد(
ب) نقشه های کامل اجرایی پروژه

پایان نامه ی ارزیابی اقتصادی قابهای خمشی بتن آرمه متعارف با شکل پذیریهای مختلف. pdf

اختصاصی از فی ژوو پایان نامه ی ارزیابی اقتصادی قابهای خمشی بتن آرمه متعارف با شکل پذیریهای مختلف. pdf دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل: pdf

تعداد صفحات: 180 صفحه

نکته مهم: برای دریافت فایل پایان نامه به صورت word «قابل ویرایش» با ما تماس بگیرید.

پایان نامه برای دریافت درجه ی کارشناسی ارشد «M.SC»

چکیده:

از ضریب شکل پذیری برای محاسبه ضریب مقاومت شکل پذیری   و سپس ضریب تعدیل پاسخ  Rاستفاده می شود.

از ضریب تعدیل پاسخ R در استانداردهای بارگذاری لرزه ای , برای کاهش مقدار نیروها که ناشی از رفتار غیر خطی سازه¬ها در زلزله می باشد استفاده می گردد.از سوی دیگر بکارگیری سیستمهای جاذب انرژی مانند میراگرهای الحاقی بویژه میراگرهای ویسکو الاستیک به تدریج به جزئی تفکیک ناپذیر در طراحی لرزه ای تبدیل شده اند.چرا که بکارگیری و عملکرد مناسبی تحت اثر نیروی زلزله را دارا می باشند.

در چند دهۀ اخیر به منظور کاهش مشکلات ناشی از روش های متداول، مطالعاتی در زمینه سیستم های مستهلک کننده انرژی در آیین نامه های معتبر دنیا از جمله آیین نامه های  FEMA , ASCE انجام گرفته است که یکی از این سیستم های مستهلک کننده، میراگر های ویسکو الاستیک  است که در زمرۀ سیستم های کنترل غیر فعال می باشند.

در این تحقیق ضمن آشنائی با میراگرها ی ویسکو الاستیک، به منظور بررسی تاثیر میراگرهای ویسکو الاستیک بر پاسخ ارتعاشات لرزه ای و ضریب کاهش شکل پذیری ،مدل سازه ای 6 طبقه دردو حالت بدون میراگر و با میراگر بصورت 2 بعدی با قاب خمشی بتنی در نرم افزار SeismoStruct مدل سازی شده اندکه نتایج بدست آمده از این بررسی نشان می دهند که الحاق میراگر ویسکو الاستیک منجر به کاهش در تغییر مکان طبقه بام و برش پایه سازه های مورد بررسی گردید که بیانگر کارایی مناسب این سیستم ها در کاهش پاسخ ارتعاشات لرز ه¬ای سازه ها می باشد.

کلمات کلیدی: شکل پذیری، میراگر ویسکو الاستیک، قاب خمشی بتنی، نرم افزار SeismoStruct ، ارتعاشات لرزه ای

مقدمه :

در این فصل به منظور بررسی تاثیر میراگرها بر ضریب کاهش شکل پذیری سازه ها    از مدل سازه ای 6 طبقه به صورت دو بعدی با قاب خمشی بتنی و با پلان مطابق شکل (7-1) و ارتفاع 3 متر استفاده شده است.کاربری سازه ها مسکونی و در زمین نوع 3 می باشد.از نرم افزار Etabs جهت طراحی مدل های سازه ای مورد استفاده قرار گرفته است،همچنین جهت انجام تحلیل های تاریخچه زمانی غیر خطی از نرم افزار SeismoStruct استفاده شده است.(معرفی نرم افزار و نحوه مدل کردن المانها و المان میراگر در نرم افزار بطور کلی در پیوست الف شرح داده شده است)و همچنین به منظور تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی از هفت شتاب نگاشت افقی زلزله استفاده شده است.

فهرست مطالب:

چکیده

مقدمه

فصل اول: روش های محاسبه ضریب رفتار و اجزای آن

مقدمه

1-1 روش های آمریکایی جهت محاسبه ضریب رفتار

1-1-1 روش طیف ظرفیت فریمن

1-1-2 روش ضریب شکل پذیری یوانگ

1-1-2-1 ضریب شکل پذیری کلی سازه

1-1-2-2 ضریب کاهش بر اثر شکل پذیری

1-1-2-3 ضریب مقاومت افزون

1-1-2-4 ضریب تنش مجاز

1-1-2-5 فرمول بندی ضریب رفتار

1-2روش های اروپایی جهت محاسبه ضریب رفتار

1-2-1روش تیوری شکل پذیری

1-2-2روش انرژی

1-3 مقایسه روش های محاسبه ضریب رفتار

1-4 اجزای ضریب رفتار

1-4-1 شکل پذیری

1-4-1-1 ضریب شکل پذیری کلی سازه

1-4-1-2 ضریب کاهش بر اثر شکل پذیری

1-4-2 مقاومت افزون

1-4-3 درجه نامعینی

فصل دوم: ضوابط سازه ای قاب های خمشی با شکل پذیری های مختلف همراه با مثال مورد ی

چکیده  

2-1 مقدمه

2-1-1 سختی

2-1-2 شکل پذیری

2-1-3 مقاومت:

2-1-4 اهمیت شکل پذیری در سازه های بتن آرمه

2-2 ضوابط سازه های باشکل پذیری متوسط

2-2-1 محدودیت هندسی

2-2-2 آرماتورهای طولی و عرضی

2-2-3 شرایط خاموتها

2-2-4 اعضای تحت خمش وفشار در قابها

2-2-4-1 محدودیت هندسی

2-2-4-2 آرماتورهای طولی وعرضی

2-2-4-3 ویژگی آرماتورهای عرضی

2-2-5 اتصالات تیر به ستون ها در قابها

2-2-6 ضوابط طراحی برای برش در اعضای قابها

2-3 ضوابط سازه های با شکل پذیری زیاد اعضاء خمشی

2-3-1 محدودیت هندسی

2-3-2 آرماتور طولی

2-3-3 آرماتور عرضی

2-3-4 شرایط خاموتها

2-3-5 اعضاء تحت خمش وفشار

2-3-5-1 محدودیت هندسی

2-3-5-2 آرماتورهای طولی

2-3-5-3 آرماتور عرضی

2-3-5-4- شرایط تنگ های ویژه

2-3-6 کنترل ضابطه تیرضعیف – ستون قوی

2-3-7 دلایل مربوط به ضرورت ارضای این روابط

2-4 دیوارهای سازه ای

2-4-1 محدودیت های هندسی

2-4-2 آرماتورهای افقی وقائم

2-4-3 اتصالات تیر به ستون در قابها

2-4-4 طراحی برای برش

2-5 مثال

فصل سوم: ارزیابی اقتصادی قاب های خمشی با شکل پذیری های متعارف

چکیده

3-1 مقدمه

3-2 نیاز به طرح مناسب

3-3 شکل پذیری در طراحی لرزه ای

3-4  مطالعات موردی

3-5 خلاصه و نتیجه گیری

فصل چهارم: میرایی وانواع میراگرها

چکیده  

4-1 مقدمه

4-2 تاریخچه

4-3 انواع میراگرها

4-3-1 میراگر ویسکوز

4-3-1-1 روابط میرایی ویسکوز

4-3-1-2 مزایا و معایب میراگرهای ویسکوز

4-3-1-3 کاربرد میراگرهای ویسکوز

4-3-2 میراگرهای ویسکو الاستیک

4-3-2-1 مزایا و معایب میراگرهای ویسکو الاستیک

4-3-2-2 کاربرد میراگرهای ویسکو الاستیک

4-3-3 میراگرهای اصطحکاکی

4-3-3-1 مزایا و معایب میراگرهای اصطحکاکی

4-3-3-2 کاربرد میراگرهای اصطحکاکی

4-3-4 میراگرهای تسلیمی (یا جاری شونده)

4-3-4-1 اشکال خاص مثلثی یا  Xشکل

4-3-4-2 المان حلقوی

4-3-4-3 قابهای تسلیمی مرکزی

4-3-4-4 مزایا و معایب میراگرهای تسلیمی

4-3-4-5 کاربرد میراگرهای تسلیمی

4-3-5 آلیاژهای تغییر شکل ماندگار (SMAs)

4-4 نتیجه گیری

فصل پنچم: مشخصات تحلیلی مدل ها

5-1 مقدمه

5-2 مقاطع انتخابی

5-3 شتاب نگاشت های مورد استفاده در تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی

5-3-1 طیف طرح استاندارد

5-3-2 مقایسه طیف طرح استاندارد منطقه مورد بررسی و میانگین طیف پاسخ شتاب رکوردهای انتخابی

5-4 تعیین ضریب شکل پذیری سازه ها

5-5 تغییرات ضریب کاهش شکل پذیری ناشی از الحاق میراگر

فصل ششم: نتایج و بحث

6-1 مقدمه

6-2 بررسی تاثیر میراگر بر پاسخ ارتعاشی سازه های مورد مطالعه

6-3 بررسی تاثیر میراگر بر ضریب کاهش شکل پذیری سازه مورد مطالعه

6-4 نتیجه گیری

6-5 پیشنهاد

فصل هفتم: خلاصه پایان نامه

چکیده

7-1 مقدمه

7-2روش های کنترل

7-3 روشهای کنترل غیر فعال

7-4 تحلیل و طراحی میراگرها در سازههای یک درجه آزادی

7-5 تحلیل خطی و غیر خطی

7-6 انرژی جذب شده توسط سازه

7-7 مقایسه نمودار انرژی تغییر شکل های پلاستیک

7-8 مقایسه نمودار تغییر مکان و برش پایه

7-9 نتیجه گیری

پیوست: توضیحی از نرم افزار

چکیده

5-1 مقدمه

5-2روش های کنترل

5-2-1 روشهای کنترل غیر فعال

5-3 تحلیل و طراحی میراگرها در سازههای یک درجه آزادی

5-4 تحلیل خطی و غیر خطی

5-5 انرژی جذب شده توسط سازه

5-6 مقایسه نمودار انرژی تغییر شکل های پلاستیک

5-7 مقایسه نمودار تغییر مکان و برش پایه

5-8 نتیجه گیری

فهرست جداول

فصل اول:

جدول 1-1: ضرایب پیشنهادی کراوینکر و ناصاربرای محاسبه R_μ

فصل دوم:

جدول 2-1: مقادیر لنگر در ستونها ناشی از بار مرده، زنده و زلزله

فصل پنچم:

جدول 5-1: مقاطع بکار رفته در مدل سازه ای  6 طبقه

جدول 5-2: مشخصات رکوردهای زلزله های انتخابی

جدول 5-3: بازه زمانی T 1.5- T 0.2

فصل ششم:

جدول 6-1: مقادیر پاسخ های بدست آمده از آنالیز تاریخچه زمانی غیر خطی سازه 6 طبقه

جدول 6-2: نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی سازه 6 طبقه

جدول 6-3: محاسبه ضریب ∅ برای مدل ها

جدول 6-4: محاسبه ضریب تناوب برای مدل سازه 6 طبقه

جدول 6-5: نسبت تغییرات ضریب کاهش شکل پذیری ناشی از الحاق میراگر

فصل هفتم:

جدول 7-1: مقاطع بکار رفته در مدل سازه ای  6 طبقه

جدول 7-2: مشخصات رکوردهای زلزله های انتخابی

جدول 7-3: بازه زمانی T 1.5- T 0.2

جدول 7-4: مقادیر پاسخ های بدست آمده از آنالیز تاریخچه زمانی غیر خطی سازه 6 طبقه

جدول 7-5: نتایج تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی سازه 6 طبقه

جدول 7-6: محاسبه ضریب ∅ برای رکوردها

جدول 7-7: محاسبه ضریب تناوب برای مدل سازه 6 طبقه

جدول 7-7: نسبت تغییرات ضریب کاهش شکل پذیری ناشی از الحاق میراگر

فهرست اشکال:

فصل اول:

شکل1-1: طیف نیروهای وارد بر سازه در دو حالت ارتجاعی و غیر ارتجاعی

شکل1-2: رفتار کلی یک سازه متعارف 

شکل1-3: مدل رفتاری ساده شده برای سیستم یک درجه آزاد

شکل1-4: تغییرات نیاز شکل پذیری تغییر مکانی با تغییر در مقاومت جانبی سیستم

شکل1-5: طیف ارتجاعی و غیر ارتجاعی با شکل پذیری ثابت

شکل1-6: مقایسه ضریب کاهش بر اثر شکل پذیری

شکل1-7: تغییرات ضریب مقاومت افزون برای سیستم های با زمان تناوب مختلف

فصل دوم:

شکل2-1: ضوابط لازم در صورت امکان تشکیل مفضل پلاستیک در اثر تغییر مکان جانبی غیر لاستیک

شکل2-2: شرایط قرارگیری خاموت ویژه

شکل2-3: نحوه قرارگیری میلگردها در بالا و پایین در سرتاسر تیر 

شکل2-4: آرماتور طولی ستون در محل اتصال ستون به شالوده

شکل2-5: آرماتور عرضی در ناحیه 

شکل2-6: تنگ ویزه که به قلاب ویژه ختم شده

شکل2-7: آرماتور طولی ستون در محل اتصال ستون شالوده

 شکل2-8: تشکیل مفصل پلاستیک در ستون

شکل2-9: قرارگیری دو شبکه آرماتور در دیوار

شکل2-10: ضوابط آرماتورهای افقی و قائم

شکل2-11: اتصال محصور شده در سه سمت

شکل2-12: اتصال محصور شده در چهار سمت

شکل2-13: اتصال محصور شده در دو سمت

شکل2-14: قاب مطرح شده در مثال

فصل سوم:

شکل 3-1:  تاثیر ضریب شکل پذیری در نیروی جانبی و انرژی کرنشی

شکل 3-2: ترک ایجاد شده در اثر بار رو به پایین

شکل 3-3: ترک ایجاد شده در اثر بار رو به بالا

شکل 3-4: پلان تیپ طبقات

شکل 3-5: آرماتور مصرفی سازه های6  طبقه بر حسب شکل پذیری های مختلف

شکل 3-6: هزینه مصالح سازه های6 طبقه بر حسب شکل پذیری های مختلف

شکل 3-7: آرماتور مصرفی سازه های12  طبقه بر حسب شکل پذیر یهای مختلف

شکل3-8: هزینه مصالح سازه های 12 طبقه بر حسب شکل پذیری های مختلف شکل

شکل 3-9: تغییرات هزینه مصالح مصرفی با ارتفاع ساختمان برای شکل پذیریهای متوسط و زیاد 

فصل چهارم:

شکل 4-1: میراگر ویسکوز به همراه جزییات آن

شکل 4-2: میرایی ویسکوز خطی a)نیرو- جابجایی و b)نیرو- سرعت برای تحریکات تناوبی

شکل 4-3: میراگر ویسکوالاستیک

شکل 4-4: نمودار نیرو- جابجایی میراگر ویسکوالاستیک

شکل 4-5 منحنی نیرو- جابجایی میراگر اصطکاکی کلمب

شکل 4-6: استفاده از اتصال خطی و دورانی در بادبندیها

شکل 4-7: نحوه ی قرارگیری میراگر اصطکاکی pall, جزییات اتصال و حلقه پسماند

شکل4-8: مکانیزم کارمیراگر اصطحکاکی دورانی جدید

شکل4-9: میراگر تسلیمی مثلثی شکل و X شکل

شکل4-10: المان شکل پذیر جدید

شکل4-11: میراگرهای تسلیمی در بادبندهای هم محور

شکل4-12: منحنی پسماند درمیراگر SMA

فصل پنچم:

شکل 5-1: پلان طبقات

شکل 5-2: قاب سازه 6 طبقه

شکل 5-3: طیف شتاب زلزله های انتخابی

شکل 5-4: طیف شتاب زلزله های انتخابی همپایه شده

شکل 5-5 : مقایسه نمودار میانگین طیف پاسخ رکوردهای انتخابی مقیاس شده با طیف طرح استاندارد

شکل 5-6: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Cape Mendocino با الحاق میراگر

شکل5-7: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Cape Mendocino بدون الحاق میراگر

شکل 5-8: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Chi-Chi  با الحاق میراگر

شکل5-9: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Chi-Chi  بدون الحاق میراگر

شکل5-10: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Erzincan با الحاق میراگر

شکل 5-11: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Erzincan بدون الحاق میراگر

شکل5-12: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Imperial Valley با الحاق میراگر

شکل5-13: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Imperial Valley بدون الحاق میراگر

شکل5-14: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Loma Prieta با الحاق میراگر

شکل 5-15: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Loma Prieta بدون الحاق میراگر

شکل5-16: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Morgan Hill با الحاق میراگر

شکل5-17: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Morgan Hill بدون الحاق میراگر

شکل 5-18: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Northridge با الحاق میراگر

شکل5-19: منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Northridge با الحاق میراگر

شکل5-20: تعیین ضریب شکل پذیری از روی منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Cape Mendocino  با الحاق میراگر

شکل5-21: تعیین ضریب شکل پذیری از روی منحنی هیسترزیس سازه 6 طبقه تحت رکورد   Cape Mendocino  بدون الحاق میراگر

فصل هفتم:

شکل 7-1: پلان طبقات

شکل 7-2: طیف شتاب زلزله های انتخابی

شکل 7-3: طیف شتاب زلزله های انتخابی همپایه شده

شکل 7-4 : مقایسه نمودار میانگین طیف پاسخ رکوردهای انتخابی مقیاس شده با طیف طرح استاندارد

منابع و مأخذ:

[1] نشریه شماره120،سازمان مدیریت وبرنامه ریزی کشور (1380)،آیین نامه بتن ایران آبا.

[2] فهرست بهای واحدپایه رشته ابنیه، (1388)،سازمان مدیریت وبرنامه ریزی کشور.

[3]مقصودی،علی اکبر،شکل پذیری سازه های بتن آرمه،ویژه مناطق زلزله خیز،انتشارات دانشگاه شهیدباهنرکرمان)1375)                                              

[4]فریبرز ناطقی الهی، میراگرهای انرژی در مقاوم سازی لرزه ای ساختمان ها انتشارات پژوهشکده بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، چاپ اول 1378

[5]رضا عباس نیا، محمدعلی کافی، بررسی عملکرد المان شکل پذیر در بادبندهای هم محور قاب های فولادی، هفتمین کنفرانس بین المللی عمران.

 [6] فریبرز ناطقی الهی، میراگرهای انرژی در مقاوم سازی لرزه ای ساختمان ها انتشارات پژوهشکده بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، چاپ اول 1378

[7]رضا عباس نیا، محمدعلی کافی، بررسی عملکرد المان شکل پذیر در بادبندهای هم محور قاب های فولادی، هفتمین کنفرانس بین المللی عمران.

 [8] MacGregor J. G. (1997) Reinforced Concrete, Mechanics and Design. 3rd Edition.

[9] Sheikh, S.A. and Uzumeri, S.M. Analytical Model for Concrete Confinement in Tied Columnes, Journal of Structural Division, ASCE, Vol. 108, No. 12, PP. 2703-2722, 1982.

[10] Cohn, M.Z. and Ghosh, S.K., "The Flextural Ductility of Reinforced Concrete Sectio ns", S.M. Report No.100. Solid Mech. Dir., Univ of Waterloo

 [11]ATC 17-1. (1993) Proceedings on seismic isolation, passive energy dissipation, and active control. Redwood City (CA): Appl. Tech. Council, 1993.

[12]Soong TT, Dargush GF.(1997) Passive energy dissipation systems in structural engineering. London: Wiley, 1997.

 [13]Dyke SJ, Spencer BF Jr, Quast P, Sain MK.(1995) The role of control– structure interaction in protective system design. JEngng Mech, ASCE 1995;121(2):322–38.

 [14]Lai ML, Chang KC, Soong TT, Hao DS, Yeh YC.(1995) Full-scale viscoelastically damped steel frame. ASCE J StructEngng 1995;121(1):1443–7

 [15]Soong, T.T. and Constantinou, M.C. ( 1994). Passive and Active Structural Vibration Control in Civil Engineering. Springer, New York

[16]Vader, A. S. "The influence of signature tower passive energy dissipating devices onseismic response of long span cable-supported bridges" thesis, Washingtonstateuniversity, 2004

[17] Weber, Feltrin and Hath "Guidelines for structural control" SAMCO final report,Switzerland, 2006

[18] Kareem, Kijewski, Tamura "Mitigation of motion of tall building withspecificexamples of recent application" 1999

[19]Chang. k.c, soong, T.1. "Viscoelastic dampers as energy dissipation devices forseismic applications" Earthquake Spectra, Vol 9, No.3, 1993, PP. 371-387.

[20]Samoand, L. D. and Elnashai, A. S. "Seismic retrofitting of steel and compositebuilding structures" report, University of Illinois, September 2002.

[21]Butterworth, J.W, "Seismic damage limitation in steel frames using friction energydissipators" 13th International conference on Steel & Space Structures, 2-3 september1999, Singapore

[22]Avtor PALL and Tina pall "Performance - based design using pall friction dampers –An economical design solution" 13th word conference on earthquake engineering, August2004, paper no 1955

[23]Cherry s. and filliatrault, A. "seismic respons control of buildings using frictiondampers" Earthquake Spectra, Vol 9, No.3, 1993, PP. 447-466.

[24]Mualla and Bellev " Performance of steel frames with a new friction damper deviceunder earthquake excitation" Engineering Structures,2002 PP.365-371

[25]Pall. A. Vezina. S & Proulx. p, "Friction-Dampers for seismic control of  Canadianspace agency headquarters" Earthquake Spectra, Vol 9, No.3, 1993, PP. 547-557.

[26]Aiken, Nims, Whitker, Kelly "Testing of passive energy dissipation system"earthquake spectra,vol 9, no.3, august, 1993 1)Seismo Struct

[27]ATC 17-1. (1993) Proceedings on seismic isolation, passive energy dissipation, and active control. Redwood City (CA): Appl. Tech. Council, 1993.

[28]Soong TT, Dargush GF.(1997) Passive energy dissipation systems in structural engineering. London: Wiley, 1997.

[29]Dyke SJ, Spencer BF Jr, Quast P, Sain MK.(1995) The role of control– structure interaction in protective system design. JEngng Mech, ASCE 1995;121(2):322–38.

[30]Lai ML, Chang KC, Soong TT, Hao DS, Yeh YC.(1995) Full-scale viscoelastically damped steel frame. ASCE J StructEngng 1995;121(1):1443–7

[31]Soong, T.T. and Constantinou, M.C. ( 1994). Passive and Active Structural Vibration Control in Civil Engineering. Springer, New York

[32] خانم کلثوم جعفرزاده، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر، زمستان 89

پایان نامه عمران با موضوع پروژه سازه های بتن آرمه

اختصاصی از فی ژوو پایان نامه عمران با موضوع پروژه سازه های بتن آرمه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

-ترسیم مقاطع سه تیپ کف و تعیین بار مرده و سربار کف ها با برآورد تقریبی ضخامت دالها با فرض اینکه از نوع دال با ضخامت یکنواخت باشند.

مقاطع تیپ های کف(پارکینگ, مسکونی و بام) در نقشه های پیوست ترسیم شده است.

 الف ) تعیین ضخامت دال :

سیستم دال این ساختمان دو طرفه می‌باشد که بر اساس روابط موجود برای دالهای دوطرفه ، برای حدس اولیه ابعاد داریم :

 h = 1/160 (محیط)

ضخامت دال در بزرگترین چشمه :

h = 1/160 ( 2 * (5.1+5.2) ) = 12.875 ~ 13 cm

بنابراین با فرض یکنواخت بودن ضخامت دال, مقدار 15 سانتی متر بعنوان ضخامت دال پیشنهاد می شود.

ب)محاسبه بار کف ها:

– دال بتنی بام و خرپشته

برای پوشش کف در بام و سقف خرپشته از آسفالت استفاده شده است.

مقدار 5 سانتیمتر پوکه برای ایجاد فضای مناسب جهت انتقال و جاسازی تجهیزات در نظر گرقته شده است.

2-طراحی نهایی دالها:

دال مورد استفاده در این ساختمان در چهار لبه خود متکی بر دیوار یا تیرهای قوی می باشد. همه دالها دارای شرایط زیرند:

• در چهار طرف روی تیرها یا دیوارهایی تکیه دارند.
• رابطه زیر در مورد تیرهای زیرسری صادق است:

 که در رابطه فوق:

bw=عرض جان تیر که برابر با 40 سانتیمتر است.

hb=ارتفاع کل تیر که برابر با 50 سانتیمتر است.

ln=دهانه آزاد که حداکثر مقدار آن در بزرگترین چشمه برابر با 520-40=480 cm است.

hs=ضخامت دال که برابر با 15 سانتیمتر است.

• نسبت طول آزاد دالها به عرض آزاد آنها, کوچکتر یا مساوی 2 می باشد.
• بارهای وارد بر دالها, همه بارهای قائم بوده و بصورت یکنواخت پخش شده اند.

بنابراین تمام این دالها شرایط آئین نامه بتن ایران را برای دالهای دوطرفه متکی در لبه ها ارضاء می کنند. در هر طبقه این ساختمان 7 نوع دال داریم که اینها در نقشه تیپ بندی دالها رسم و نشان داده شده اند. دال تیپ 8 مربوط به دال سقف خرپشته است و مثل دال بام بارگذاری می شود.

برای طراحی این دالها از روش ضرایب جدولی استفاده می شود. بعنوان مثال برای دال تیپ 2 واقع در طبقه سوم داریم:

ضخامت اولیه دال:

ضخامت اولیه دال طبق مرحله قبل برابر با 15 سانتیمتر انتخاب می شود.

محاسبه بار نهایی وارد بر دال:

طبق بارهای حاصله در مرحله قبل بار مرده این طبقه برابر با 7.41 KN/m2 و بار زنده آن برابر با 2 KN/m2 می باشد. در نتیجه:

wu=1.25wD+1.5wL=1.25×7.41+1.5×2=12.2625 KN/m2

تعیین لنگرهای طراحی:

طول دهانه کوتاه برابر با 5.0 متر و طول دهانه بلند برابر با 5.2 متر می باشد و در نتیجه m برابربا 0.96 خواهد شد و ضرایب لنگر و برش براساس این m درون یابی می شوند.

لنگر منفی در لبه ممتد دال

(در امتداد دهانه کوتاه)M–=0.037×12.2625×5.02=11.343 KN.m/m

(در امتداد دهانه بلند)M–=0.057×12.2625×5.22=18.90 KN.m/m

لنگر مثبت

در امتداد دهانه کوتاه:

(بار مرده)M+=0.0216×9.2625×5.02=5.00 KN.m/m

(بار زنده)M+=0.0304×3×5.02=2.28 KN.m/m

کل M+=7.28 KN.m/m

در امتداد دهانه بلند:

(بار مرده)M+=0.0214×9.2625×5.22=5.36 KN.m/m

(بار زنده)M+=0.0276×3×5.22=2.24 KN.m/m

کل M+=7.60 KN.m/m

لنگر منفی در لبه غیرممتد

(در امتداد دهانه بلند)M–=3/4×7.60=5.7 KN.m/m

چون چشمه مذکور در امتداد دهانه کوتاه خود لبه غیرممتد ندارد, مقدار لنگر غیرممتد در امتداد آن دهانه برابر با صفر فرض می شود.

حال ظرفیت خمشی حداکثر ضخامت 150 میلیمتر را تعیین می کنیم.

چون شرایط محیط ملایم است, مقدار پوشش بتن برای دالها برابر 25 میلیمتر در نظر گرفته می شود.

d=h-cover=150-25=125 mm

b=1000 mm

 Asmax=ρmaxbd=0.0203×1000×125=2537.5 mm2

Mr=As(Фsfy)(d-0.5a)=2537.5×0.85×400×(125-0.5×67.7)=78.765 KN.m/m

ملاحظه می شود که لنگر فوق از تمام لنگرهای موجود بزرگتر می باشد, در نتیجه احتیاج به هیچ گونه فولاد فشاری نداریم.

تعیین فولاد حداقل:

فولاد حداقل=0.0018bh=0.0018×1000×150=270 mm2/m

محاسبه فولاد گذاری:

برای تعیین سطح مقطع فولاد ها از رابطه زیر استفاده شده است:

 که Mu حداکثر لنگری می باشد که برای فولاد طراحی می شود.

در نتیجه داریم:

سطح مقطع فولادهای دهانه کوتاه(d=125 mm)

(لبه ممتد)M–=11.343 -> As=274.95 mm2/m (Ф10at280 , As=280.5 mm2/m)

          M+=7.280 -> As=174.54 mm2/m

چون مقدار فوق از فولاد حداقل(Asmin=270 mm2/m) کمتر است, پس برابر با فولاد حداقل در نظر گرفته می شود,

         As=270 mm2/m (Ф10at290 , As=270.8 mm2/m)

(لبه غیرممتد)M–=0 -> As=Asmin=270 mm2/m (Ф10at290 , As=270.8 mm2/m)

سطح مقطع فولادهای دهانه بلند(d=115 mm)

(لبه ممتد)M–=18.90 -> As=514.00 mm2/m (Ф10at150 , As=523.6 mm2/m)

           M+=7.600 -> As=198.96 mm2/m

چون مقدار فوق از فولاد حداقل(Asmin=270 mm2/m) کمتر است, پس برابر با فولاد حداقل در نظر گرفته می شود,

         As=270 mm2/m (Ф10at 290 , As=270.8 mm2/m)

(لبه غیرممتد)M–=0 -> As=Asmin=270 mm2/m (Ф10at 290 , As=270.8 mm2/m)