ترک خوردگی اعضای بتنی بر اساس مبحث نهم

ترک خوردگی اعضای بتنی بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان‌های بتن آرمه)

یکی از مباحث مهم در بخش مدل‌سازی ساختمان‌های بتنی، بحث ترک خوردگی اعضای بتنی می‌باشد. در مقاطع بتنی با افزایش دوران مقطع، کرنش‌ها و در نتیجه تنش‌ها در تارهای کششی مقطع افزایش پیدا می کنند.  این امر موجب می‌شود تا قسمت‌هایی از مقطع بتنی از حیز انتفاع خارج شوند. با توجه به آنکه نیروها در اجزای سازه بر اساس سختی اعضا تقسیم می‌شوند؛ و همچنین سختیِ اعضا به ممان‌های اینرسی‌ آن‌ها مرتبط است. بنابراین در تحلیل سازه‌های بتنی، برای توزیع صحیح و نزدیک به واقعیت نیروهای جانبی و ثقلی، باید ممان‌های اینرسی اعضا اصلاح شوند. این اصلاح ممان‌های اینرسی در واقع در قالب مفهوم ترک خوردگی مطرح می‌شوند. رعایت ضوابط مربوط به این بخش می‌تواند به بهینه شدن طرح سازه کمک شایانی کند. نگاه آیین‌نامه‌های مختلف به این مبحث بعضا متفاوت می‌باشد. در این نوشتۀ کوتاه به ضوابط مربوط به ترک خوردگی اعضای بتنی بر اساس مبحث نهم مقرارت ملی ساختمان پرداخته شده است.

ضوابط مربوط به ترک خوردگی اعضای بتنی براساس مبحث نهم:

در فصل اصول و طراحی (9-13) و در قسمت اثر ترک خوردگی (9-13-8-4) آورده شده است که در قاب‌های مهارنشده سختی خمشی تیرها و ستون‌ها به ترتیب 0.35 و0.7 و برای قاب‌های مهارشده 0.5 و 1 می‌باشد.

برای دیوارها این اعداد ارتباطی به مهارشدگی قاب ندارند و تنها به ترک‌خوردگی دیوارها مربوط می‌شوند. به صورتی که اگر ترک خورده

باشند، سختی خمشی باید برابر با 0.35 در نظر گرفته شود و اگر ترک نخورده باشند این مقدار به 0.7 افزایش پیدا می‌کند.

برای فهمیدن این موضوع که چه قاب‌هایی مهار‌ شده‌اند یا خیر، تنها در فصل اثر لاغری و کمانش (9-16) و در قسمت طبقات مهارشده جانبی (9-16-3) بدون اشاره به واژه قابِ مهاربندی شده تنها به بحث طبقات مهارشده جانبی پرداخت شده است. اگر با اغماض فرض کنیم منظور آیین

نامه از طبقات مهارشده جانبی شده همان قاب مهارشده می‌باشد؛ ملاک آیین نامه ضریب پایداری طبقه می‌باشد.

بنابر نظر آیین نامه اگر ضریب پایداری طبقه از مقدار 0.05 کمتر باشد، آن طبقه را می‌توان مهارشده جانبی فرض نمود. بنابراین مهارشدگی قاب منوط به مهارشدگی جانبی تمامی طبقات خواهد بود؛  این منوط به اینست که ضریب (شاخص) پایداری در تمامی طبقات کمتر از 0.05 باشد. نتیجۀ مهمی که می‌توان بنابر این بند از آیین نامه گرفت آنست که حتی قاب‌های خمشی‌ای که این شرایط را داشته باشند را می‌توان قاب مهارشده در نظر گرفت و مقادیر ترک خوردگی تیر و ستون را به 0.5 و 1 افزایش دادکه به نظر می‌رسد این برداشت از آیین نامۀ ایران جای مداقۀ بیشتری دارد.

همچنین در ادامۀ همین قسمت (بند 9-16-3-2) آورده شده که اگر برای ساختمان‌های کوتاه متعارف تا 4 طبقه، مجموع سختی جانبی اعضای مهارکننده طبقه مانند دیوار برشی و بادبندها برابر یا بزرگتر از 6 برابر مجموع سختی جانبی ستون‌های آن طبقه باشد، آن طبقه را می‌توان مهار شده تلقی کرد.