طراحی کالکتور
برای طراحی کالکتور ابتدا باید دانست که چه زمانی نیاز به طراحی کالکتور می باشد. هنگامی که قسمتی از دیافراگم به سیستم باربر جانبی متصل نیست تعبیه جزیی به نام کالکتور یا جمع کننده برای انتقال برش الزامی است. در تفسیریه ACI318-14 بند R12-5-4-1 به این مطلب اشاره شده است.
برای طراحی کالکتور بایستی سازه مطابق آنچه در مقاله نیروهای طراحی دیافراگم گفته شد (لینک مقاله) آنالیز گردد. نکته قابل توجه این است که با توجه به عدم شکلپذیری کالکتورها، مطابق بند 3-8-6 استاندارد 2800، این اجزا برای نیروهای تشدید یافته طراحی میگردند. مطابق بند 18-12-7-5 آییننامه ACI318-14 چنانچه تنش فشاری تحت نیروی لرزه در کالکتورها از 0.2f’c بیشتر شود خاموتگذاری ویژه مانند ستونها برای این اجزا الزامی میگردد. این مقدار برای آنالیز تحت نیروهای تشدید یافته به 0.5f’c افزایش مییابد.
کالکتورها تحت فشار و کشش طراحی میگردند. روشهای مختلفی برای به دست آوردن نیروی کالکتور وجود دارد. چنانچه از نرمافزار ایتبس استفاده میکنید به عنوان مثال برای نیرو لرزه در جهت X میتوانید کانتور نیروی f11 برای مشاهده نیرو در جز جمع کننده استفاده کنید.
همچنین در ETABS2016 میتوان نیروهای موجود در دیافراگم که به دیوارها و اجزای دیگر وارد میشود را مشاهده کرد. برای مثال بالا از منوی Display>Force/Stress Diagram> Diaphragm Forces نیروی کالکتور برابر 3306 تن به دست میآید.
کنترل تنش فشاری با مقاومت فشاری بتن و کنترل نیاز به تعبیه خاموتگذاری ویژه آنچنان که در بالا توضیح داده شد انجام میگردد. برای طراحی کالکتور در فشار از روابط ستون استفاده می شود.
برای نیروی کششی نیز آرماتور کششی با لحاظ φ=0.9 طراحی میگردد.
دقت گردد که قسمتی از برش که توسط آرماتورهای برشی و یا توسط آن دسته از آرماتورهای کالکتور که در امتداد دیوار قرار دارند نیازی به طراحی آرماتور برش اصطکاک ندارد. لیکن برای انتقال بخشی از نیرو که توسط آرماتورهایی که خارج از امتداد دیوار قرار داردند بایستی آرماتور برش اصطکاک مطابق (لینک مقاله انتقال برش) طراحی گردد. همچنین چنانچه این سهم از نیرو قابل توجه باشد لنگر درون صفحهای ایجاد خواهد کرد که تعبیه آرماتور عمود بر سیستم قائم باربر برای تامین مقاومت خمشی لازم بایستی مد نظر قرار گیرد.
در کلیه موارد کالکتورها در تمام طول قسمتهایی که به سیستم باربر متصل نیستند بایستی امتداد یابد. چنانچه بخواهیم قسمتی از آرماتورها را قطع نمایید میتوانید با استفاده از مدل اجزای محدود و مطابق قسمت 6-6 راهنمای NIST No.3 طراحی کالکتور را انجام دهید. (فایل NIST No.3 جهت دانلود)