حداکثر و حداقل فولاد خمشی در تیرها و کنترل آن در ایتبس

حداکثر و حداقل فولاد خمشی در تیرها و کنترل آن در ایتبس

بر اساس آیین نامه های طراحی ساختمانهای بتن آرمه، میزان آرماتور موجود در تیرها باید بین حداکثر و حداقل فولاد خمشی در تیرها ، محدود گردد.

در آیین‌نامه‌های طراحی سازه برای طراحی تیرها رفتار شکست نرم مد نظر می‌باشد. برای حصول رفتار شکست نرم، مقدار آرماتور حداکثر مصرفی در تیرها نباید از حد معینی تحت عنوان فولاد بالانس بیشتر باشد.

آیین نامه ACI318-14 برای تامین اطمینان لازم جهت شکست نرم مطابق بند 9-3-3-1 ɛ_t برای فولاد را به حد پایینی 0.004 محدود نموده است. البته با توجه به جدول 21-2-2 چنانچه کرنش فولاد کمتر از 0.005 باشد مقطع در حالت انتقالی از کشش کنترل به فشار کنترل قرار می‌گیرد و ضریب φ برای خمش در صورت استفاده از خاموت بسته از 0.9 با یک رابطه خطی تا 0.65 کاهش می‌یابد. به همین دلیل نرم‌افزار ETABS مطابق صفحه 30-3 منوآل طراحی ACI318 خود، کرنش 0.005 را ملاک طراحی قرار داده است.

نکته دقیقی که در این­جا باید متذکر شد این است که بعضی از طراحان عقیده دارند نرم‌افزار ETABS آرماتور حداکثر را کنترل نمی‌نماید. دقت گردد که ایتبس مطابق آن چه در منوآل طراحی ACI318 آورده است، با در نظر گرفتن اثر فولاد فشاری در طراحی و رعایت کرنش 0.005 برای فولاد، کلیه ضوابط آیین نامه ACI318 را کنترل می‌نماید.

بند 18-6-3-1 آیین نامه ACI318-14 تنها برای قاب‌های خمشی ویژه میزان آرماتور طولی را به 2.5% محدود ساخته است. این محدودیت نیز چنانچه طراحی مقطع از نوع sway special باشد در نرم‌افزار کنترل می‌گردد.

مطابق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان بند 9-14-5-1 نیز حداکثر فولاد خمشی با کرنش حداقل 0.004 فولاد محاسبه می‌گردد. اما در مبحث نهم برای قاب‌های خمشی متوسط نیز حداکثر میزان فولاد به 2.5% محدود شده است. که صد البته به نظر می‌رسد مبحث نهم در این مورد در مقایسه با ACI318 کاستی دارد.

روابط کنترل آرماتور حداقل در تیر در ACI318 بند 9-6-1-2 و مبحث نهم بند 9-14-5-2 یکسان است. هم‌چنین در هر دو کد اشاره شده چنانچه بیش از 1.33 آرماتور محاسباتی در مقطع تیر قرار داده شود کنترل‌های بند‌های فوق لزومی ندارد.

تفاوت دو آیین‌نامه در آرماتور حداقل در این است که تبصره فوق در ACI318 تنها در قاب‌های خمشی ویژه فاقد اعتبار است ولی در مبحث نهم محدودیت‌های مربوط به آرماتور طولی در طراحی قاب‌های خمشی متوسط مشابه قاب‌های ویژه آورده شده است.

بنابراین نرم‌افزار ایتبس دقیقا مطابق ACI318 کنترل‌های مربوطه را انجام می‌دهد و طراحان سازه نیاز نیست کنترل دستی برای آرماتور حداقل و حداکثر انجام دهند.