www.hiltigmh.blogsky.com اصول طراحی عمق کاشت آرماتور: طراحی | هیلتی کاران حرفه‌ای GMH
www.hiltigmh.blogsky.com
اصول طراحی عمق کاشت آرماتور:
طراحی عمق کاشت آرماتور برای تحمل بارهای طراحی شده بر اساس آیین نامه بتن ایران (آبا) به شرح زیر میباشد:
مهار میلگرد در بتن جهت انتقال بارهای کششی و فشاری به سه شکل صورت میپذیرد که در روش کاشت آرماتور اصول طراحی بر اساس پیوستگی بین سنگدانه های موجود در بتن و سطح محیطی آرماتور میباشد
در روش کاشت آرماتور باید طول کافی از میلگرد در بتن قرار گیرد تا علاوه بر تحمل بارهای طراحی شده، تنش پیوستگی بوجود آمده در محیط آرماتور از مقاومت پیوستگی بتن فراتر نرود
میلگردهای کاشت شده در مقطع بتن با توجه به محل قرار گیری و تنش وارد بر آنها میتوانند باربری فشاری و یا کششی داشته باشند
روابط مربوط به حداقل طول کاشت آرماتور کششی
حداقل طول کاشت آرماتور با بارگذاری کششی در اینجا Ld نامیده میشود
Ld = k1 * K2 * Ldb
k1 در واقع ضریبی است که میتواند با توجه به شرایط زیر یکی از این دو مقدار را داشته باشد
اگر کاور بتن روی آرماتور کاشت شده کمتر از سه برابر قطر میلگرد و فاصله عرضی میلگردهای کاشت شده کمتر از شش برابر قطر آرماتور باشد این ضریب برابر ۱٫۵ در نظر گرفته میشود
و در سایر مواردی که کاشت میلگرد صورت گرفته است این ضریب برابر با ۱٫۲ است
K2 نیز ضریبی است که نشان دهنده مقدار آرماتور لازم بر اساس طرح سازه نسبت به آرماتور کاشت شده است
همچنین Ldb عمق پایه میلگرد بر اساس رابطه زیر قابل محاسبه است
Ldb = (db * fy )/(4 * fb)
در رابطه بالا db قطر اسمی میلگرد کاشت شده ، fy مقاومت مشخصه فولاد و fb نیز مقاومت پیوستگی بین بتن و میلگرد میباشد که از رابطه زیر محاسبه میشود
fb = λ۱ * λ۲ * fbd
ضریب λ۱ که مربوط به قطر آرماتور کاشته شده است میتواند یکی از دو مقدار زیر را داشته باشد
if db ≥ ۲۰ mm λ۱ = ۱
if db < ۲۰ mm λ۱ = ۰٫۸
ضریب λ۲ مربوط به فاصله میلگردهای کاشت شده از یکدیگر میباشد که از رابطه زیر بدست می آید
λ۲ = (c + ktr )/ (1.8 * db ) ≤ ۱٫۴
حال برای بدست آوردن λ۲ باید ضرایب c و ktr را به روش زیر محاسبه نمود
مقدار c برابر با کمترین مقادیر زیر میباشد :
الف) فاصله مرکز میلگرد کاشته شده تا سطح بتن
ب) فاصله مرکز تا مرکز میلگردهایی که در یک محل قطع و یا وصله میشوند
مقدار ktr نیزمربوط به مقدار آرماتور عرضی است که از رابطه زیر بدست می آید
Ktr = (Atr * fy)/(10 * S * n)
s در واقع فاصله بین خاموت هاست
n نیز تعداد میلگردهایی است که در یک محل کاشت می شوند
Atr نیز سطح مقطع میلگرد های موجود در بتن عمود بر محل کاشت میلگرد هستند
توجه به این نکته ضروریست که در روش کاشت آرماتور یا کاشت میلگرد مقدار λ۲ در هیچ حالت نباید بیشتر از عدد ۱٫۴ اختیار شود
برای محاسبه مقدار مقاومت پیوستگی بین بتن و میلگرد در روش کاشت میلگرد نیاز به مقدار مقاومت پیوستگی پایه طراحی یا fbd میباشد که برای دو نوع آرماتور آجدار و صاف دو مقدار متفاوت دارد
آرماتور آجدار fbd=0.65
آرماتور صاف fbd=
روابط مربوط به حداقل طول کاشت آرماتور فشاری
حداقل طول کاشت آرماتور با بارگذاری فشاری در اینجا Ldc نامیده میشود
Ldc = α۱ * α۲ * Ldcb
ضریب α۱ همانند K2 نشان دهنده مقدار میلگرد لازم بر اساس طرح سازه نسبت به آرماتور کاشت شده است
ضریب α۲ عمدتا در روش کاشت آرماتور برابر با ۱ در نظر گرفته میشود
Ldcb که نشان دهنده ی طول گیرایی مبنای میلگرد در فشار است همانند بالا حاصل تقسیم زیر است
Ldb = (db * fy )/(4 * fb)
fb یا مقاومت پیوستگی بتن برای میلگردهای صاف و آجدار دارای دو مقدار متفاوت است
fb = 1.5 * fbd آرماتور صاف
fb = 0.75 * fbd آرماتور آجدار
fbd یا مقدار مقاومت پیوستگی پایه طراحی نیز طبق روابط مربوط به حداقل طول کاشت آرماتور کششی قابل محاسبه است
توجه به این نکته ضروریست که در محاسبات مربوط به کاشت آرماتور مقدار fb در هیچ حالت نباید بیشتر از ۶٫۵ مگاپاسکال منظور گردد
حداقل طول کاشت آرماتور در گروه میلگرد ها
طول کاشت آرماتور در گره میلگردهای بیش از دو تایی در کشش ۱٫۲ و در فشار ۱٫۳۳ برابر طول کاشت میلگرد به تنهایی در نظر گرفته می شود، همچنین افزایش طول کاشت برای گروه میلگردهای دوتایی نیازی نیست
نکته پایانی:
«لازم به ذکر است که علاوه بر استفاده از روابط فوق برای محاسبه عمق کاشت آرماتور استفاده از جداول از پیش طراحی شده هیلتی برای بارگذاری های معمول بر المانهای کاشت شده به جهت دستیابی به نتایج بهتر و سریعتر»
