دانلود مقاله در مورد طراحی سازه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 41 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏فصل 6 ‏–‏ مشخصاتِ طراحی سازه ای :
6.1‏ معرفی :
‏بتن ها با مقاومت ‏–‏ بالا ، دارای ‏برخی مشخصات و خصوصیات مهندسی هستند که با بتن های مقاومت ‏–‏ کم ، تفاوت دارند . ‏تغییرات داخلی ، از بارهای ثابت ، مشخص و کوتاه ‏–‏ مدت و عوامل محیطی ناشی می شوند که شناخته شده هستند . ‏رابطۀ ‏مستقیم این تفاوتهای داخلی تمایز و تفاوت را در خصوصیاتِ مکانیکی مشخص کرده که ، باید توسط مهندسان طراح ، ‏در پیش بینی کردن عملکرد و ایمنی سازه ها ، شناسایی ‏شود . این تمایزها ، بسیار مهم هستند ، ‏جهتِ افزایش مقاومت ها ‏. تست ها و یا آزمونهای بِتُن ‏–‏ مقاومت بالای تقویت ‏شده ، را ‏بطور نمونه نشان داده اند ، که چنین موادی در بسیاری از موارد ، ‏احتمالاً مشخصۀ ‏الاستیکی ‏طولی (خطی) را برای ‏سطوح تنش و دسترسی به ماکزیمم تنش ، تعیین می کند . بنابراین ، ‏منحنی تنش و تغییر طول نسبیِ بتنِ مقاومت ‏–‏ بالا ، در میزان بسیار بالا کاهش می یابد ‏تا در بتن با مقاومت ‏–‏ پایین .
‏آزمایشات ‏وسیع و جامعی در چندین مرکز پژوهشی ، ‏صورت گرفت برای درک و استنباط ‏عملکرد‏ بتن با مقاومت بالا . در حالیکه ، ‏اطلاعاتِ ‏معتبر ، امروز در بسیاری از جنبه ها ، قابل دسترس هستند ، ‏برخی از ‏توصیه های نهایی و اصلی ، منتظر نتایج و عملکردِ آیندۀ آنان ‏می باشد . در این مقاله ، تاکید بسیاری بر طراحیِ اعضا و سازه ها شده است . توصیه ها ‏و پیشنهادها ، ‏بر اساس و پایۀ ‏بهترین اطلاعاتِ آزمایشی ، عرضه و ارائه شده اند .
6.2.‏ ستونهای بارگیری شده بطور محوری :
‏در روشهای ‏عملی ، ستونهای کمی بدرستی ، ‏بارگیری محوری می شوند . ‏گشتاورهای خمشی ، بعلت ‏کاربردِ ‏اساسیِ بارگذاری ‏و ارتباط و همکاری با عملِ ‏قاب محکم ، معمولاً ‏بر بارگذاری محوری ، ‏اضافه می شوند . AC1318-83‏ ، برای طراحی مورد نیاز است ‏و ACI318R-83‏ ‏، این ‏را منعکس می کند .‏هر چند ،
‏اینها برای عملکرد ستونها و حمل کردن بارگذاری ‏محوری ، استفادۀ مفیدی دارند .
6.2.1.‏ ‏توزیع مقاومتِ ‏فولادی و بتن :
‏ویژگی اصلی و اساسی ، مقاومت نهایی است . شیوه و روش طرح حاضر ، مقاومت صوریِ ‏عضو بارگذاری شده بطور محوری را ، محاسبه‏ ‏ می کند ، ‏جهتِ ‏بررسی و ارزیابی کردن میزانِ قانون ‏افزایش مستقیم ‏مقاومت مربوط به بتُتن و فولاد . توجیه این ایده ها و نظرات ‏در تصویر ‏601 ، مشاهده می شود . ‏منحنی های تنش و تغییر طول نسبی ‏اضافه شده در فشار ‏و تراکم ‏برای ، ‏سه بتن با تقویت کردن فولادی ، دارای‏ ‏ ‏60.0.0 پسا ‏(414MPa‏) ‏بازده ‏مقاومت ‏، می باشد . ‏فرضیۀ ‏معمول و متداول ، اینطور ‏می گوید که ، فولاد و تغییر طول نسبی ، ‏در هر ‏مرحله بارگذاری ، یکسان هستند . ‏برای بتن ‏–‏ مقاومت بالا ، زمانیکه بتن به یک ‏محدوده یا دامنة ‏تغییرات ‏غیر خطیِ مهم میرسد ، ‏فولاد هنوز در محدودة الاستیک است ، ‏بنابراین ، شروع به بدست آوردن سهم بزرگترِ ‏بارگذاری می کند . ‏وقتی تغییر طول نسبی در حدود 0.002‏ ‏است ، شیب منحنی بتن ، ‏نزدیک صفر می باشد که می تواند بعنوان ‏دفرمه شدن (بدشکلی) ‏پلاستیسیه ‏(شکل پذیری) ‏، همراه با مقدار کم‏ و بدون افزایش تنش ‏، در نظر گرفته شود .
‏فولاد به نقطة بازدهی ‏خویش در تغییر طول نسبی مشابه ، در این مورد می رسد . در نتیجه ، بتن ‏در مازیمم تنش ‏خویش می باشد و فولادر ‏ ‏ ‏، ‏بنابراین ‏مقاومت ستون به شرح ذیل ، ‏پیش بینی ‏می شود : ‏
‏در اینجا ، ‏معنی این عبارت بدین صورت است : ‏
‏مقاومت فشردة ‏سیلندر (استوانه)‏ مربوط به بتن‏ ‏ ‏= ‏
‏ ‏ ‏بازده مقاومت فولاد ‏ =
‏ ‏ناحیة بخشِ‏ بتن ‏ ‏ ‏ =
‏ ‏ناحیة فولاد ‏=
‏فاکتوریا عامل 0.85‏ ‏، برای محاسبه و برای تفاوتهای مشاهده شده در مقاومت بتن و در ستونهای مقایسه شده با بتنِ مخلوط شدة در سیلندرهای (استوانه های) ‏–‏ آزمون ‏–‏ فشاری‏ ، صورت گرفته است .‏ ‏یک تجزیه و تحلیلِ مشابه ، ‏برای ستونهای بتن ‏–‏ مقاومت ‏بالا انجام گرفته ، ‏ب‏ه‏ استثنای ‏فولاد که بازدهی آن ، قبل از اینکه بتن به مقاومت پیکِ ‏(اوج) خویش برسد ، ‏انجام خواهد گرفت . ‏هر چند ، فولاد به بازدهی ‏خوی‏ش در تنش ثابت ادامه خواهد داد ، تا ‏بتن بطور کامل ، ‏عملکرد خویش را انجام دهد . ‏امکان دارد ، ‏پیش بینی مقاومت هنوز بر مبنای ‏معادلة ‏(‏1-6‏)‏ باشد . اسناد و مدارک ‏آزمایش نیز ، از استفادة عامل 0.85‏ ‏حمایت ‏و پشتیبانی می کنند ، برای بتن مقاومت ‏–‏ بالا .
6.2.2.‏ تاثیرات محدودة فولاد :
‏فولاد جانبی ‏در ستونها ، ‏بطور کامل در فُرم یا شکلِ حلزونهای (مارپیچی های) ‏مداوم و پیوسته قرار دارند که ، این فولاد دارای 2 اثر مفید بر عملکرد ستون ، می باشد ‏: ‏(a‏) موجب افزایش ‏زیادِ مقاومتِ ‏داخلی ‏هستة بتن (نمونه استوانه ای بتن) در حلزون شده ، با ‏محدود کردن هسته در برابرِ ‏انبساط و یا گسترش جانبی ‏تحت کنترلِ ‏بارگذاری و (b‏)‏ همینطور ‏ظرفیت تغییر طول نسبی محوریِ ‏بتن را افزایش می دهد و اجازه می دهد که بیشتر نرم و قابل ‏انبساط شود (یعنی یک ستون tougher‏ (محکم شده) .
‏اساس و پایة طرحِ فولاد حلزونی تحت نظارت ‏نسخه های ( نگارش های ) AC1318‏ در سال 1977 ، ‏بوده که ، تاثیر تقویت کنندة حلزونی باید حداقل برای مقاومت از بین
‏رفتة ستون ، یکسان ‏باشد ، ‏البتة زمانی که به پوستة خارجی بتن ، ‏مربوط به لاشة سنگ (‏سنگ هایی که به مصرف پرکردن ‏می رسد ) ، تحت عمل بارگذاری ، نیازی ‏نباشد ‏.‏
‏معادلة AC1318‏ ، برای مینیمم نسبت حجمیِ ‏حلزونی عبارت است از ‏:
‏در اینجا : ‏
‏نسبت حجمِ تقویت حلزونی برای حجم هستة بتن‏ ‏ ‏ = ‏ Ps
‏ناحیه (فضای) قراص (ناخالصی) بخش بتن ‏ ‏ = ‏ Ag
‏ناحیة هسته بتن ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ =‏ Ac
‏مقاومتِ فشردة سلیندری بتن ‏ =‏
‏بازدة مقاومتِ فولاد حلزونی ‏ ‏ ‏ =‏
‏افزایش ‏در مقاومت فشردة ستونها ، ‏توسطِ ‏فولاد حلزونی فراهم و ایجاد شده که بر مبنای ‏روابط مشتق شده و بطور ‏آزمایشی برای مقاومت بدست آمده ، می باشد :
‏در اینجا :
‏مقاومت فشردة ستون بتن تقو‏یت شده ، بطور‏ حلزونی ‏ ‏ ‏ =‏ ‏
‏مقاومت فشردة ستون بتنِ تقویت نشده‏ ‏ ‏ ‏ ‏ =‏
‏تنش در محدودة بتن که بطور حلزونی تولید شده ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ =‏
‏این رابطه ‏، می تواند ‏مستقیماً ‏برای معادلة ‏(2-6) ، نشان داده شود . تنش در محدودة ‏بتن ‏، که بطور حلزونی ‏ ‏تولید شده ، بر اساسِ فولاد ‏حلز‏ونی محاسبه می شود ، با استفاده ‏از معادلة ‏کشش قیاسی ‏(hoop‏)‏.
‏و‏ ‏یا