Concrete & Steel Structures

🔹 محاسبات تشدید برش در دیوارهای برشی ویژه در ETABS22.3 صحیح است؟

🔻 در نرم‌افزار ETABS22.3 محاسبات تشدید برش در دیوارهای برشی ویژه بر اساس ضوابط ACI 318-19 ارائه می‌شود. اما سؤال این است که آیا محاسبات آن قابل‌اعتماد است؟

پاسخ: خیر! به دلایل زیر:

1- ایتبس در این نسخه به اشتباه همواره برای آخرین ترکیب بار طراحی در لیست Load Combinations طراحی دیوارهای برشی محاسبات مربوط به نسبت Mpr/Mu را محاسبه می‌کند! که صحیح نیست. (احتمالاً این باگ در آینده رفع خواهد شد).
2- روند منطقی‌تر به این صورت است که برای هر ترکیب بار یک ضریب تشدید مستقل محاسبه شود و به برش متناظر همان ترکیب بار ضرب شود (هرچند این ضابطه صراحتاً در ACI 318-19 گفته نشده، اما در SEAOC 2019 اشاره شده؛ همچنین در اصلاحیه مبحث نهم ویرایش پنجم نیز به این روش اشاره می‌شود). در حال حاضر نرم‌افزار قادر به انجام این کار نیست.
3- مطابق مبحث نهم مقررات ملی ضریب تشدید دینامیکی ωv برای روش تحلیل استاتیکی معادل و دینامیکی طیفی می‌تواند متفاوت باشد که در این نسخه از ایتبس این تخفیف لحاظ نمی‌گردد (البته بر اساس ACI 318-19 محاسبات آن صحیح است).
4- در دیوارهای بالدار محاسبات ایتبس کاملاً اشتباه است.


🔻 جهت محاسبات دقیق ضرایب تشدید برش دیوارهای برشی می‌توانید از فایل اکسلی که قبلاً ارسال شده است (لینک) استفاده کنید که برای دیوارهای بالدار نیز قابل استفاده است.

@costbook

🔹 مقاله‌ای بسیار مفید برای تحلیل شمع‌ها بدون نیاز به مدل‌سازی‌های عددی پیچیده که در نوع خود نبوغ نویسنده را نشان می‌دهد.

🔻 با استفاده از اطلاعات این مقاله می‌توان شمع‌ها را برای بارهای جانبی تحلیل کرد. داکیومنت‌های مختلفی از اطلاعات این مقاله استفاده کرده‌اند و با نتایج مدل‌سازی‌های عددی (اجزای محدود) نیز مقایسه داشته‌اند که اختلاف بین نتایج قابل‌قبول بوده است.

🔻 با کمک اطلاعات این مقاله می‌توان تلاش‌های موردنیاز طراحی شمع‌ها شامل توزیع نیروی برشی، لنگر خمشی و تغییر شکل جانبی در طول شمع را با کمک خروجی‌های گره‌ای در نرم‌افزار SAFE به دست آورد که برای این کار لازم است:

1- مدل فونداسیون در نرم‌افزار SAFE حتماً به‌صورت سه‌بعدی تحلیل شود،
2- سختی فنرهای جانبی (راستای X و Y) به نحو مناسبی به فونداسیون اختصاص داده شود،
3- سختی جانبی و دورانی شمع به همراه سختی قائم آن با فنرهای غیرخطی تعریف شده باشد.

@costbook

مشاهده ضریب ترک‌خوردگی محاسبه شده برای المان‌های خطی و سطحی در ETABS

🔻 قبلاً به قابلیت نرم‌افزار ETABS برای انجام آنالیز ترک‌خوردگی بر روی تیرها و دال‌های بتنی، و به طور کلی، روند کنترل تغییر شکل المان‌های بتنی اشاره شد (پست مربوطه را می‌توانید اینجا مشاهده کنید).

🔻در نرم‌افزار ETABS می‌توان ضرایب کاهش سختی محاسبه شده ناشی از ترک‌خوردگی تحت لود کیس‌های غیرخطی را برای تیرها (المان‌های‌ خطی) و دال‌ها (المان‌های سطحی) مشاهده کرد که بسیار مفید است. مسیر مشاهده ضرایب ترک‌خوردگی محاسبه شده برای تیرها و دال‌ها از مسیر Display> Show Tables قابل‌دسترسی است. لازم است فقط لود کیس غیرخطی تعریف شده برای آنالیز ترک‌خوردگی انتخاب شود.

🔹 همان‌طور که در شکل ضمیمه مشخص شده است، برای سختی خمشی تیرها، فقط سختی در محور محلی 3 کاهش داده می‌شود. بنابراین لازم است کاربر سختی مؤثر پیچشی تیرها را مطابق نکات گفته شده در پست‌های قبلی اصلاح نماید.
🔹 همچنین سختی خمشی کاهش‌یافته ترک‌خوردگی دال‌ها (مؤلفه‌های m11 و m22) مطابق شکل ضمیمه بر اساس لنگرهای حد سرویس محاسبه و ارائه می‌گردد.

سؤال مهم (❓)
با توجه به اینکه نرم‌افزار در گزارش خود صرفاً سختی خمشی m11 و m22 را برای دال‌ها کاهش می‌دهد، آیا سختی پیچشی m12 باید توسط کاربر اصلاح شود؟ یا اصلاً نیازی به اصلاح سختی پیچشی دال‌ها نیست؟ به نظر شما نرم‌افزار ETABS و SAFE در کاهش سختی پیچشی دال‌ها ناشی از ترک‌خوردگی به‌درستی عمل می‌کنند؟

@costbook

🔻 در چند سال اخیر سیستم‌های سازه‌ای جدیدی در سطح کشور در حال طراحی و اجرا هستند. با تبلیغ‌های گمراه‌کننده همچون حذف تیرهای میانی و افزایش ارتفاع مفید طبقات، کاهش مصرف میلگرد و ... در این نوع سازه‌ها از دال‌های تخت (مشبک و یا مجوف) و صرفاً به همراه تیرهای پیرامونی، بدون تیرهای میانی، بدون دیوار برشی و با ضریب رفتار 7.5 (قاب خمشی ویژه) استفاده می‌شود که به آن مگا-فریم گفته می‌شود!

🔻 این نوع سازه‌ها بدون رعایت دقیق آرماتورهای پیوستگی، جزئیات حداقل آرماتور تقویت‌کننده پانچ، عدم وجود دیوارهای برشی که از الزامات چنین سیستم‌هایی است (ACI 352 و ACI 421 را مطالعه کنید) و استفاده از ضریب رفتار قاب‌های خمشی ویژه به‌صورت قارچ گونه در حال طراحی و اجرا حتی برای ساختمان‌های بیش از 10 طبقه در سطح کشور هستند. با توجه به تجربه زلزله ترکیه، چنین سازه‌هایی بسیار آسیب‌پذیر و نگران‌کننده خواهند بود. در چنین سازه‌هایی اساساً سیستم باربر جانبی متکی به دال خواهد بود و استفاده از آن بدون دیوار برشی در مناطق لرزه‌خیزی بالا تأمل‌برانگیز است.

🔹 Preliminary Report: The 2 earthquakes of February 6th 2023 in Turkey

🔻 PART A: Seismological Data of the M 7.8 and M 7.5 earthquakes, Tectonic setting-Intensity maps

🔻 PART B: Some Remarks on the STRUCTURAL Collapse of Multistorey Buildings

🔻 PART C: Recorded Accelerograms and their Response Spectra


🔹 طبق گزارش ارائه شده، عمده خرابی‌های ساختمان‌های بتنی در زلزله ترکیه به دلیل اجرای بسیار نامناسب سازه‌ها شامل: عدم رعایت حداقل‌های آیین‌نامه در بحث دیتیلینگ (ضوابط آیین‌نامه‌های طراحی سازه‌های بتنی در مناطق لرزه‌خیزی بالا)، استفاده از سیستم دال تخت بدون تیر و بدون دیوار برشی حتی برای ساختمان‌های 10 طبقه، عدم استفاده از آرماتورهای پیوستگی، و عدم اجرای صحیح و کافی دورگیرها در ستون‌ها و چشمه‌های اتصال گزارش شده است.

@costbook

🔹 تغییر ادبیات پیش‌نویس آیین‌نامه ACI 318-25 در مورد آرماتورهای عرضی تیرهای بتنی در قاب خمشی ویژه

🔻 تغییر اول:
در نسخه 2019 این آیین‌نامه بیان می‌شود که هر جا دورگیر (Hoop) لازم است؛ آرماتورهای اصلی تیرها می‌بایست دارای مهار جانبی کافی باشند که معمولاً از سنجاقی به‌صورت یک‌ در میان استفاده می‌شود. همچنین این آیین‌نامه بیان می‌کند که در طول وصله پوششی می‌بایست از دورگیر (Hoop) استفاده شود. این ابهام وجود داشت که آیا در محل وصله پوششی می‌بایست آرماتورهای اصلی تیرها نیز مهار جانبی داشته باشند یا خیر؟ هرچند فلسفه مهار جانبی آرماتورهای خمشی مشخص است اما ضابطه ACI 318-19 مبهم بود.
در پیش‌نویس ACI 318-25 ادبیات این بخش آیین‌نامه تغییر کرده و به‌وضوح مشخص است که نیازی به مهار جانبی آرماتورهای اصلی تیرها در محل وصله پوششی نمی‌باشد.

🔻 تغییر دوم:
در ACI 318-19 بیان می‌شود در نواحی که تسلیم خمشی قابل‌انتظار است (همان نواحی ویژه تیرها به فاصله 2h از بر ستون) لازم است از دورگیر (Hoop) استفاده شود. در بند دیگری از این آیین‌نامه اجازه می‌دهد که دورگیر تیرها از دو قطعه با یک خاموت (Stirrup) به همراه قلاب لرزه‌ای در دو انتها و یک سنجاقی استفاده شود. تعریفی که به نظر می‌رسد برای Hoop در فصل 2 و 25 آیین‌نامه تناقض دارد. از طرفی چون عبارت Hoop استفاده شده است، این برداشت وجود دارد که چنانچه گروه آرماتورهای خمشی مورد استفاده قرار گیرد باید حداقل سایز Hoop نمره 12 باشد چون آیین‌نامه در فصل 25 برای تنگ‌ (Tie) و دورگیر (Hoop) حداقل قطر 12 را در صورت وجود گروه آرماتورهای خمشی در همه حالات الزامی می‌داند.

در پیش‌نویس ACI 318-25 این ضابطه واضح‌تر بیان شده است تا ابهامات برطرف گردد. در این پیش‌نویس بیان می‌شود که در نواحی که تسلیم خمشی قابل‌انتظار است می‌توان از دورگیر (Hoop) یا "خاموت بسته" (Closed stirrup) استفاده شود که با تعریف آیین‌نامه در فصل دوم همخوانی بیشتری دارد. از طرفی این تغییر در ادبیات مشخص می‌کند که در صورت وجود گروه آرماتورهای خمشی الزامی به رعایت حداقل آرماتور عرضی با نمره 12 وجود ندارد؛ زیرا اساساً شرط حداقل قطر آرماتور عرضی برای تنگ‌ها و دورگیرها است و با این ادبیات جدید آیین‌نامه می‌توان از ضوابط خاموت بسته به‌جای ضوابط دورگیر به‌عنوان آرماتور عرضی در نواحی ویژه تیرها استفاده کرد.

🔻 هرچند حتی در ACI 318-19 صراحتی برای حداقل قطر آرماتور عرضی در نواحی ویژه تیرها دیده نمی‌شود، اما مبحث نهم مقررات ملی ساختمان به‌اشتباه و احتمالاً به خاطر برداشت ناصحیح از ادبیات آیین‌نامه اصلی (یعنی ACI 318-19) شرط حداقل قطر آرماتورهای عرضی در نواحی ویژه تیرها را الزامی کرده است. این شرط صراحتاً در متن اصلی ACI وجود ندارد و به نظر می‌رسد برداشت شخصی نویسنده محترم مبحث نهم در بخش ضوابط لرزه‌ای است.

🔻 لازم به ذکر است که چنانچه ظرفیت فشاری آرماتورها در طراحی خمشی تیرها در نظر گرفته شده باشد و در صورت وجود گروه آرماتورهای خمشی لازم است حداقل قطر خاموت ها نمره 12 باشد و اساساً به ضوابط لرزه‌ای ارتباطی ندارد. این حالت برای تیرهای پر فولاد که ضابطه مربوط به حداقل کرنش در دورترین میلگرد کششی را پاس نمی‌کنند همواره صادق است.
@costbook

🔹 تغییر در شرایط محصورشدگی گره اتصال در ACI 318-25

🔻 در نسخه ACI 318-19 شرط محصوریت یک گره اتصال وجود دو تیر عرضی (Transverse Beams) است که عرض هر یک از آن‌ها نباید از 3/4 عرض ستون کمتر باشد.

🔻 مطالعات متعددی بر روی محصوریت گره اتصال انجام شده و بسیاری از آن‌ها معتقد هستند که تنها شرط الزام شده در ACI 318-19 کافی نیست.

🔻 در نسخه پیش نویس ACI 318-25 شرط محصوریت گره اتصال اصلاح شده است و علاوه بر حداقل عرض تیرهای عرضی برابر 3/4 بُعد ستون، مساحت مقطع این تیرها نیز باید حداقل برابر= 3/4 x بُعد ستون موازی با راستای برش x ارتفاع تیر عمیق‌تر تولید کننده برش باشد. به عبارتی، ارتفاع تیرهای عرضی طبق این ضابطه نمی‌تواند در بهترین شرایط که عرض آن‌ها برابر عرض ستون است، کمتر از 0.75 ارتفاع تیر عمیق‌تر تولید کننده برش در نظر گرفته شود؛ در غیر این صورت شرایط گره اتصال به‌صورت محصور نشده (Not confined) خواهد بود.

@costbook

🔴 کاهش مقاومت برش دوطرفه شالوده‌های سطحی در نسخه ACI 318-25

🔻 در ACI 318-19 برای شالوده‌های سطحی اجازه داده می‌شود که ضریب اثر ابعاد (Size Effect Factor) برای محاسبه مقاومت برشی یک‌طرفه و دوطرفه برابر یک منظور گردد (λs=1.0). ضریب اثر ابعاد به زبان ساده بیان می‌کند که با افزایش ضخامت عضو، مقاومت آن به همان نسبت افزایش نمی‌یابد (برای توضیحات تکمیلی می‌توانید این مقاله (لینک) و یا این مقاله (لینک) را مشاهده کنید).
🔻 در پیش‌نویس ACI 318-25 یک شرط مهم برای صرف‌نظر کردن از ضریب اثر ابعاد قید شده است. این شرط فقط برای شالوده‌های سطحی که رفتار آن‌ها صلب فرض شده باشد صادق است و باید با همین فرض شالوده تحلیل و طراحی شود. صلبیت شالوده‌های سطحی به فاکتورهای متعددی وابسته است که ازجمله می‌توان به نسبت سختی فونداسیون و المان‌های روسازه به سختی خاک و همچنین فاصله دهانه ستون‌ها اشاره کرد (توضیحات تکمیلی در این مورد را می‌توانید در کتاب‌های مهندسی پی و یا ACI 336 دنبال کنید).

🔻 در اغلب حالات شرط صلبیت شالوده‌ها به‌سادگی قابل‌دستیابی نیست و رفتار این المان‌ها انعطاف‌پذیر پیش‌بینی می‌شود. بنابراین مقاومت برش دوطرفه یا برش پانچ شالوده‌های سطحی انعطاف‌پذیر به نسبت نسخه‌های پیشین این آیین‌نامه به شکل قابل‌توجهی کاهش پیدا می‌کند که در شکل ضمیمه نمایش داده شده است. به عنوان مثال، برای یک شالوده با عمق مؤثر d=1000 mm مقاومت برش دوطرفه به میزان 37 درصد کاهش می‌یابد.

🔻هرچند این ضابطه برای برش یک‌طرفه در شالوده‌های سطحی انعطاف‌پذیر نیز وجود دارد، اما خوشبختانه یک حداقل مقاومت برشی یک‌طرفه به میزان نصف مقاومت برشی ارائه شده در نسخه 2014 پیشنهاد شده است و نیازی نیست کمتر از آن در نظر گرفته شود.

@costbook

رفع ابهام برای تعیین معیار حداکثر تغییر شکل مجاز کنسول‌ها در پیش‌نویس ACI 318-25

در ACI 318-19 و نسخه‌های قبلی آن تفاوتی بین معیار حداکثر تغییر شکل مجاز کنسول‌ها با تیرهای پیوسته دیده نمی‌شد و می‌بایست از طول کنسول استفاده می‌شد (به‌عنوان‌مثال باید از مقدار L/240 استفاده می‌شد که در آن L طول کنسول است).

اما در IBC-2021 و حتی نسخه‌های قبل‌تر آن، در فصل 16 به‌صراحت گفته شده است که برای کنسول‌ها می‌توان از 2L برای تعیین حداکثر تغییر شکل مجاز استفاده شود (به عبارتی می‌توان از L/120 به‌جای L/240 استفاده کرد).

در پیش‌نویس ACI 318-25 ضابطه مربوطه تغییر کرده است و مشابه IBC به‌صراحت قید شده است که برای تعیین حداکثر تغییر شکل مجاز کنسول‌ها می‌توان از 2L به‌جای L استفاده کرد.

@costbook

تغییرات قابل‌توجه در طول مهار آرماتورهای کششی با قلاب استاندارد

در پیش‌نویس ACI 318-25 تغییرات قابل‌توجهی در ضوابط مربوط به مهار آرماتورهای کششی با قلاب استاندارد دیده می‌شود. ضوابط جدید با اصلاحات جزئی بسیار به رابطه ارائه شده در ACI 318-14 مشابه است! و ضابطه مربوط به محصور کننده آرماتورهای قلاب‌دار (ضریب ψr) که در ACI 318-19 بسیار سخت‌گیرانه بود به‌طور کامل تغییر کرده است.

در شکل ضمیمه مقایسه حداقل طول مهاری مورد نیاز برای آرماتورهای کششی با قلاب استاندارد (قلاب 90 درجه) ارائه شده و در آن مشخص است در صورتی که ضریب محصور کننده ψr در ACI 318-19 برابر 1.6 باشد، طول مهار مورد نیاز قلاب برای میلگردهای با قطر بیش از 18 میلیمتر بیشتر از ضابطه جدید در ACI 318-25 خواهد شد.

این تغییرات تأثیر چشم‌گیری در طرح ستون‌ها و ابعاد آن‌ها خواهد داشت. از همان ابتدا به نظر می‌رسید ضابطه ACI 318-19 بسیار محافظه‌کارانه است و با رابطه ارائه شده برای Ldh در فصل لرزه‌ای نیز تناقض عجیبی داشت. ظاهراً در نسخه بعدی آیین‌نامه این مشکل و تناقض نیز رفع می‌شود.
@costbook

🌟ACI CODE-318-25 (Public Comments)🌟

☑️ پیش‌نویس ACI CODE-318-25 برای نظر سنجی عمومی

☑️ این فایل فشرده، شامل فصول 1 الی 27 و پیوست‌های A و N و W می‌باشد.

☑️ تغییرات بسیاری در این نسخه وجود دارد. از جمله تغییرات در طرح لرزه‌ای دیوارهای بتن‌آرمه ویژه و معرفی پیوست‌های N و W

☑️ بخش اعظمی از تغییرات ضوابط لرزه‌ای دیوار پیشتر در ACI 318-19 Code Cases معرفی شده بود، که شامل شفاف ‌سازی در محاسبه ضریب اضافه مقاومت خمشی، محاسبات ضریب نامعینی در برش تشدید یافته، حداکثر مقدار برش تشدید یافته و ... می‌باشد.

☑️ دانلود فایل ACI 318-19 Code Cases و ترجمه کامل آن

☑️ ضریب تشدید دینامیکی دیوارهای بتن‌آرمه تغییر کرده و نسبت به نسخه ACI 318-19 در حدود 15% کاهش یافته است. این ضریب نیز پیشتر در پیوست D از LATBSDC 2023 معرفی شده بود.

☑️ دانلود پیوست D از LATBSDC 2023 به همراه ترجمه آن

☑️ پیوست W تحت عنوان "طراحی عملکردی برای بارگذاری باد" وارد ACI 318-25 شد.

☑️ پیوست N تحت عنوان "دوام‌پذیری و تاب‌آوری" وارد ACI 318-25 شد.

☑️ افزایش ضریب رفتار دیوارهای سازه‌ای ویژه (دیوار باربر) در ACI 318-25
.

سلام خدمت همراهان گرامی
فرا رسیدن سال نو و جشن نوروز باستانی را تبریک گفته و برای همه عزیزان آرزوی پیروزی و شادکامی دارم 🌷


🔖 پلاگین همپایگی برش پایه دینامیکی به برش پایه استاتیکی معادل ورژن 2

تغییرات نسبت به ورژن 1:

1- برای تغییر ضرایب بزرگنمایی بارهای دینامیکی قفل مدل باز نمی‌شود که باعث صرفه جویی بسیار زیاد در زمان تحلیل می‌شود، به ویژه در پروژه‌های بزرگ

2- تغییرات در رابط کاربری برای استفاده راحت‌تر


#ETABS_Plug_in
#ETABS
#Seismic_Design
#پلاگین_ایتبز
#ایتبز
#طراحی_لرزه_ای
#امیر_اشتری

✔️ با ما به روز باشید.

✍️ محاسبات حداقل آرماتور طولی پیچشی در نرم‌افزار ETABS صحیح است؟

🔺پاسخ به این سؤال از جنبه‌های مختلف می‌تواند متفاوت باشد. محاسبات نرم‌افزار به‌طورکلی صحیح است اما ممکن است نتیجه نهایی آن قابل تأمل بوده و نیاز به بررسی بیشتر داشته باشد. به‌طور خلاصه، محاسبات طبق آیین‌نامه صحیح است اما روند آن در بعضی حالات ممکن است صحیح نباشد.
مشکل اصلی نرم‌افزار در طراحی آرماتورهای طولی پیچشی از جایی شروع می‌شود که از پوش نتایج برای محاسبات استفاده می‌کند که همین مسئله می‌تواند یک طرح محافظه‌کارانه را ارائه دهد که خصوصاً برای سازه‌های با دال اختلاف بین نتایج می‌تواند قابل‌توجه باشد.

🔺 مطابق ضوابط آیین‌نامه (ACI 318-19 در بند 9.6.4.3) حداقل آرماتور طولی پیچشی می‌بایست برابر حداقل دو رابطه (a) و (b) در نظر گرفته شود (شکل ضمیمه). رابطه (a) به مقدار At/s (آرماتور عرضی پیچشی) وابسته است؛ اما نرم‌افزار به جهت اینکه پوش نتایج را در نظر می‌گیرد، همیشه کمترین مقدار At/s را در این رابطه منظور می کند که صحیح نیست و منجر به حاکم شدن رابطه (b) به‌عنوان حداقل آرماتور خواهد شد که مقدار آن به‌مراتب بیشتر از مقدار صحیح محاسبه شده در رابطه (a) خواهد بود.

🔴 برای درک بهتر به مثال ارائه شده در شکل ضمیمه مراجعه کنید.

@costbook

بحث برش یک‌طرفه در دال‌ها و دیوارهای حائل زیرزمینی (Basement walls) در ACI 318-19 معضل بزرگی است و به نظر می‌رسید که این ضابطه در آیین‌نامه برای اعضای صفحه‌ای شاید غیرمنطقی باشد و قطعاً یکی از حالت‌های حدی تعیین‌کننده در طرح این اعضا محسوب می‌شود. این ضابطه منجر به افزایش قابل‌توجه ضخامت و یا افزایش چشمگیر حجم سنجاقی در اعضای صفحه‌ای خواهد شد. در دیوارهای حائل زیرزمینی نیز کنترل برش یک‌طرفه معضل بزرگی است و به‌ندرت پیش خواهد آمد که دیوار به‌تنهایی و بدون نیاز به سنجاقی برای برش پاسخگو باشد که همین مسئله منجر به حجم قابل‌توجه سنجاقی می‌شود که مشکلات بسیار زیادی را در اجرا به وجود می‌آورد.

خوشبختانه در این ارائه آقای دکتر جان والاس به این مسئله پرداخته شده و ظاهراً قرار است در ACI 318-25 مقداری از سختگیری برش یک‌طرفه در المان‌های صفحه‌ای نظیر دال‌ها و دیوارهای زیرزمینی کاسته شود که خبر نسبتاً خوبی است!

@costbook

🌟ACI 318-19 CHALLENGES🌟

🌟ACI 318 UPDATES🌟

🌟LATBSDC (2023) APPENDIX D🌟

John Wallace
Matias Rojas Leon
University of California, Los Angeles

318H Committee : Saman Abdullah, Jack Moehle
LA Tall Buildings Council : Seiful Islam, Tony Ghodsi

☑️ فایل ارائه جان والاس و ماتیاس روجاس لئون در کنفرانس LATBSDC در تاریخ 10 نوامبر 2023

☑️ چالش‌های ACI 318-19، به‌روزرسانی‌ها در ACI 318 و پیوست D از LATBSDC 2023

☑️ پیوست D از LATBSDC 2023 با عنوان "مکمل ACI 318-19"

☑️ رفع ابهامات موجود در طراحی لرزه‌ای دیوارهای سازه‌ای بتن‌آرمه ویژه (ACI 318-19 Code Cases)

☑️ اثرات مودهای بالاتر در نیاز برشی دیوارهای سازه‌ای
.

🟢 تغییر شکل در تیرها و دال‌های بتنی

🔺 در این راهنما، نکات بسیار خوبی در مورد ضوابط و معیارهای پذیرش تغییر شکل در تیرها و دال‌های بتنی بر اساس ضوابط آیین‌نامه‌های مختلف ارائه شده است که در کمتر مرجعی به آن پرداخته شده است. بنابراین مطالعه آن به علاقه‌مندان توصیه می‌شود.

🔺همچنین نحوه انجام کنترل تغییر شکل اعضای بتنی با استفاده از نرم‌افزار SAFE نیز تشریح می‌گردد. اما باید به این نکته مهم اشاره کنم که روش ارائه شده برای تخمین تغییر شکل اعضا در این راهنما بر اساس گزینه Long Term Cracked در نرم‌افزار SAFE است که استفاده از آن بدون داشتن اطلاعات دقیق مصالح و پروژه و همچنین عدم رعایت ضوابط ACI 209 و ACI 435 منجر به نتایج گمراه‌کننده و بعضاً ناصحیح خواهد شد.

@costbook

🌟ACI 318-19 Code Cases🌟

☑️ شفاف سازی و رفع ابهامات موجود در طراحی لرزه‌ای دیوارهای سازه‌ای بتن‌آرمه ویژه از استاندارد ACI 318-19 که توسط کمیته ACI 318 منتشر شده است.

☑️ فایل اول مقاله مرجعی است که توسط شخص سازمانی ACI ارسال و منتشر شده و فایل دوم ترجمه این مقاله است.

☑️ شفاف سازی برای محاسبه Mu و Mpr در محاسبات ضریب اضافه مقاومت خمشی دیوار

☑️ شفاف سازی برای محاسبات ضریب تشدید دینامیکی در تحلیل دینامیکی طیفی و تحلیل استاتیکی معادل

☑️ شفاف سازی برای محاسبات نیاز برشی تشدید یافته به هنگام اعمال ضریب نامعینی

☑️ شفاف سازی برای استفاده از دورگیرهای همپوشاننده و سنجاقی‌های دارای قلاب لرزه‌ای در دو انتها

☑️ شفاف سازی برای ضریب کاهش مقاومت برشی

☑️ طراحی دیوارهای برشی بتن‌آرمه به روش مبتنی برجابجایی (دیروز، امروز، فردا) براساس ASCE 41، ACI 318 و ‌NZS 3101

☑️ جزوه طراحی لرزه‌ای براساس عملکرد مطابق با استاندارد ASCE 41-23
.

✍️ تشخیص صحیح موقعیت قرارگیری ستون‌های گوشه و لبه در کنترل برش دوطرفه

🔻 یکی از سؤالات پر تکراری که مطرح شده است اینست که برای تغییر وضعیت ستون "گوشه به لبه" و ستون "لبه به میانی" در کنترل برش دوطرفه فاصله ستونها از لبه پی (یا دال) چه مقداری باید باشد؟

🔻همان‌طور که در شکل ضمیمه نمایش داده شده است، در صورتی که فاصله ستون تا لبه پی یا شالوده (و حتی دال‌های تخت) که با مقادیر A و B نشان داده شده‌اند از یک مقدار مشخص کمتر باشد موقعیت ستون‌ها به‌صورت لبه و یا گوشه خواهد بود. در ستون‌های لبه و گوشه، مقطع بحرانی برش، که با b0 نمایش داده می‌شود، شامل لبه آزاد پی و یا شالوده نمی‌شود و فقط خط‌ چین‌ها مقطع بحرانی برش دوطرفه را تشکیل می‌دهند. چنانچه فاصله ستون تا لبه شالوده بیش از مقدار مشخصی باشد، موقعیت ستون‌ها همان‌طور که در شکل ‏(ب) نشان داده شده است از لبه به میانی و از گوشه به لبه تغییر می‌کند که منجر به افزایش مقاومت برشی دوطرفه و کاهش لنگرهای ناشی از خروج از مرکزیت مرکز هندسی برش دوطرفه با نقطه اثر محل اعمال بار می‌شود. مسلماً ستون‌های لبه و گوشه به دلیل کاهش محیط بحرانی برش دوطرفه آن‌ها، b0، مقاومت آن‌ها به ترتیب کمتر از یک ستون میانی و لبه خواهد بود. آیین‌نامه ACI 326 پیشنهاد می‌کند که چنانچه مقادیر A و B بیشتر از بزرگ‌ترین چهار برابر ضخامت دال (یا شالوده)، 4h، و دو برابر طول مهار مستقیم آرماتورها، ld، باشد می‌توان موقعیت ستون را از لبه به میانی و از گوشه به لبه مطابق آنچه در شکل (‏ب) نشان داده شده است تغییر داد. این مقدار برای پی‌ها و شالوده‌ها که ضخامت آن‌ها نسبتاً زیاد است ممکن است منجر به محیط بحرانی غیرواقعی شود. به‌عنوان مثال فرض کنید که ضخامت یک شالوده شبکه‌ای برابر h=80 cm است که در این حالت باید مقادیر A و B بیشتر از 320 cm باشد. آیین‌نامه ACI 318-19 در بند (22.6.4.1) عنوان می‌کند که محیط بحرانی برش دوطرفه، b0، باید به نحوی انتخاب شود که کمترین مقدار را داشته باشد. در این حالت می‌بایست محیط‌های بحرانی ترسیم شده در شکل ‏(الف) با شکل (ب) مقایسه شود و هرکدام که مقدار محیط بحرانی کمتری نتیجه دهند باید همان موقعیت را برای ستون‌ها در نظر گرفت. به نظر می‌رسد این ضابطه در ACI 318 منطقی‌تر باشد. بنابراین با یک محاسبات ساده می‌توان گفت که چنانچه مقادیر A و B از روابط نشان داده شده در شکل ضمیمه بیشتر باشند، به ترتیب می‌توان موقعیت ستون‌های لبه را میانی و ستون‌های گوشه را لبه در نظر گرفت تا محاسبات برش دوطرفه به‌درستی انجام شود.

‼️ نرم‌افزار SAFE (در تمامی نسخه‌های آن) قادر به تشخیص صحیح این ضابطه نیست. برای اعمال صحیح این ضابطه در کنترل برش دوطرفه فونداسیون‌ها لازم است محاسبات گفته شده خارج از نرم‌افزار انجام و موقعیت قرارگیری ستون‌ها در صورت نیاز در آن اصلاح شود.
@costbook

✍️ محاسبه حداقل طول المان مرزی در دیوارهای برشی بالدار در نرم‌افزار ETABS

🔻 مطابق آیین‌نامه ACI 318، حداقل طول المان مرزی در دیوارهای برشی باید از دو مقدار c-0.1Lw و c/2 بیشتر در نظر گرفته شود؛ که در آن c برابر بیشترین مقدار عمق تار خنثی از دورترین تار فشاری مقطع و Lw نیز طول دیوار است.

🔻 مهم‌ترین نکته در محاسبه طول المان مرزی مقدار c یعنی عمق تار خنثی است که می‌بایست به ازای تمامی ترکیب بارها محاسبه و بیشترین مقدار در نظر گرفته شود. روش کار به این صورت است که برای هر ترکیب بار، با در نظر گرفتن تعادل نسبت به یک محور و لحاظ کردن نیروی محوری Pu و ظرفیت خمشی Mn (با کمک منحنی اندرکنش) موقعیت قرارگیری تار خنثی محاسبه خواهد شد. به‌عنوان مثال هرچقدر نیروی محوری فشاری Pu بیشتر باشد، مقدار c نیز افزایش می‌یابد و به همین ترتیب می‌بایست طول المان مرزی بیشتری در نظر گرفت.

🟢 نرم‌افزار ETABS در کلیه نسخه‌های آن برای محاسبه c در دیوارهای معمولی تقریباً عملکرد مناسبی دارد و انطباق نتایج آن با محاسبات دستی نیز قابل‌قبول است.

‼️ اما محاسبات برای دیوارهای بالدار (T، L و U شکل) با مشکل جدی همراه است و محاسبات طول المان مرزی در آن اشتباه خواهد بود؛ که علت آن محاسبه اشتباه عمق تار خنثی است و مقدار c را بدون در نظر گرفتن مقطع دیوار و الگوی آرماتور گذاری در Section Designer محاسبه می‌کند. شکل ضمیمه یک نمونه مثال از دیوار L-شکل را نشان می‌دهد که با حذف آرماتورهای جان هیچ تغییری در مقدار C Depth دیده نمی‌شود (❗️).

🔻 بنابراین، محاسبات طول المان مرزی در نرم‌افزار ETABS (تا نسخه 21 این مسئله بررسی شده است) می‌تواند اشتباه باشد. شدت این خطای محاسباتی خصوصاً برای حالتی که لنگر بال دیوار را تحت کشش و جان آن را تحت فشار قرار می‌دهد بسیار بیشتر است. در صورت استفاده از دیوارهای برشی بالدار، محاسبات ایتبس را نباید مبنای طول المان مرزی جهت ترسیم نقشه‌های اجرایی قرار داد.

🔹 روند صحیح محاسبه c در مقاطع بالدار به این صورت است که تمامی آرماتورها در عرض مؤثر بال در محاسبه تار خنثی در نظر گرفته شوند (با رعایت علامت لنگر) و جدا کردن بالها از یکدیگر (legهایی که ایتبس به‌صورت جداگانه می‌بیند) منجر به طراحی ناصحیح خواهد شد.

** در آینده در مورد روند صحیح طراحی المان مرزی در دیوارهای بالدار بحث خواهم کرد.

@costbook

✍️ اثرات دال در مقاومت چشمه اتصال

🔻 مقاله ضمیمه شده یک کار آزمایشگاهی ارزشمند بر روی رفتار لرزه‌ای اتصالات تیر به ستون بتنی است که مطالعه آن به همکاران توصیه می‌شود که در آن 8 نمونه اتصال تیر به ستون بتنی جهت بررسی اثرات دال بر روی مقاومت چشمه اتصال تحت آزمایش شبه استاتیکی چرخه‌ای (cyclic loading) قرار گرفته‌اند.

🔹 هرچند ممکن است برخی همکاران حوصله مطالعه آن را نداشته باشند :)، نتایج آن به‌طور خلاصه به شرح زیر است:

1- مقاومت چشمه اتصال برای یک اتصال میانی در حالتی که دال حضور دارد حدود 37 درصد! بیشتر از حالتی است که دال حضور نداشته باشد. همین نسبت برای یک اتصال خارجی حدود 16 درصد! مشاهده شده است.
2- حضور دال منجر به خنثی کردن اثرات منفی خروج از مرکزیت‌ تیرها نسبت به محور مرکزی ستون‌ها می‌شود. به عبارتی، نتایج نشان داده‌اند که در صورت حضور دال، خروج از مرکزیت تیرها تأثیر چندانی روی مقاومت چشمه اتصال نخواهند داشت.


🔹 نتیجه اینکه در صورت حضور دال، مقاومت چشمه اتصال به شکل قابل‌توجهی بهبود می یابد که با روابط ASCE 41-17 نیز مقایسه شده است. این در حالی است که آیین‌نامه‌ها نظیر ASCE 41-17 و ACI 318-19 در محاسبه مقاومت چشمه اتصال اصلاً اثرات دال را مشارکت نمی‌دهند و از اثرات مفید آن صرف‌نظر شده است؛ که یکی از دلایل آن عدم وجود مطالعات آزمایشگاهی کافی بوده است.

@costbook