به نام یگانه مهندس هستی
ابهام در Ldh در مبحث نهم و ACI318-19 و رفع ابهام در آبا
- مقدمه
- طول مهاری چیست؟
- ابهام در مبحث نهم و ACI318-19 در خصوص طول مهاری قلابدار
- رفع ابهام در آبا
- منابع
گاهی‌اوقات در آآیین‌نامه های ساختمانی ابهاماتی وجود دارد که باعث اختلاف نظر مهندسین و طراحان سازه می‌شود و آنها را به چالش می‌کشد.رفع شدن و پاسخگویی به این ابهامات باعث طراحی ایمن‌تر ، بهینه‌تر ، اقتصادی و اجرایی می‌شود.
یکی از این موارد چالش برانگیز مفهومی به نام طول گیرایی قلابدار است.
دراین مقاله به برسی ابهام در مقدار طول گیرایی قلابدار یا Ldh در مبحث نهم و آیین نامهACI318-19 خواهیم پرداخت و به صورت کامل آنرا رفع می‌کنیم.
ابتدا به بررسی طول مهاری می‌پردازیم.
به زبان بسیار ساده برای خارج نشدن میلگرد از عضو بتنی و رسیدن میلگرد به تنش تسلیم ، نیاز است که آنرا داخل بتن مهار کرده و نیرو کششی اعمال کنیم.اگر مقدار مهارشدگی میلگرد در داخل بتن به اندازه کافی و نیرو نیز به مقدار کافی اعمال شود،میلگرد در بر عضو به تنش Fy خواهد رسید. به این مقدار مهارشدگی میلگرد در داخل عضو طول مهاری می‌گوییم.
در محل اتصال تیر به ستون هنگامی که میلگرد های تیر در داخل ستون قرار می‌گیرد باید تمهیداتی اندیشیده شود تا این میلگردها بتواند تنش تسلیم را در بر اتصال تجربه نماید.
دو روش جهت این امر وجود دارد:
- استفاده از مفهوم طول مهاری مستقیم
- استفاده از طول مهاری قلابدار
در روش اول هنگامی که میلگرد های تیر به ستون واردشده باید تا اندازه‌ای ادامه داده شود که بتواند در بر اتصال تنش تسلیم را تجربه کند،به این مقدار طول مهاری مستقیم یا Ldمی‌گوییم.
طول مهاری مستقیم(Ld)
همانطور که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید مقدار Ld ممکن است از ابعاد ستون بیشتر باشد به همین دلیل نیاز داریم بعد ستون را افزایش داده تا بتوانیم Ld را تامین کنیم.
این افزایش می‌تواند به زیاد شدن بیش از حد ابعاد ستون ، نامتعارف شدن آن و غیراقتصادی شدن طراحی منجر شود.به این دلایل مفهومی به نام Ldh تعریف شده تا بتوانیم در بر اتصال به تنش تسلیم برسیم.
در روش دوم با ایجاد قلابی در انتهای میلگرد وارد شده به ستون و طولی به اندازه Ldh پیش از قلاب می‌توانیم به تنش تسلیم در بر اتصال برسیم.
همانطور که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید طولی به اندازه Ldh و Lext می‌تواند تنش تسلیم را برای ما فراهم آورد.
مقدار Ldh به مراتب کمتر از Ld بوده.
ابهام در مبحث نهم و ACI318-19 در خصوص طول مهاری قلابدار:
در خصوص طول مهاری قلابدار دو رابطه در مبحث نهم و آیین نامه ACI318-19 وجود دارد که به برسی آنها می‌پردازیم.
صفحه ۳۷۷ مبحث نهم ۱۳۹۹
صفحه ۴۳۱ مبحث نهم ۱۳۹۹
در رابطه ۹-۲۰-۱۱ که در فصل ۲۰ مبحث نهم قرار دارد و جزء فصول طراحی لرزه ای می‌باشد مقدار Ldh در اکثر مواقع کمتر از مقدار Ldh در رابطه ۹-۲۱-۴ بدست می‌آید که این رابطه در فصل ضوابط عمومی آرماتورگذاری قرار دارد.
همچنین در آیین نامه ACI318-19 نیز به همین شکل می‌باشد.مقدار طول مهاری قلابدار در فصل ۱۸ این آیین نامه که ضوابط لرزه‌ای است کمتر از Ldh در فصل ۲۵ می‌باشد در حالی که فصل ۲۵ مربوط به ضوابط عمومی آرماتورگذاری است.
به عنوان مثال اگر طول مهاری قلابدار را مطابق رابطه ۹-۲۰-۱۱ محاسبه کنیم عدد بیشتری نسبت به رابطه۹-۲۱-۴ حاصل می‌شود(محاسبات مطابق شرایط یکسان آورده شده است).
در شرایط زیر که :
F’c=25Mpa و Fy=400Mpa ، و از میلگرد نمره ۲۰ برای محاسبه استفاده می‌كنيم.
از رابطه شماره ۱ عدد ۳۰ سانتي‌متر و از رابطه ۲ عدد۴۱ سانتي‌متر حاصل مي‌شود.
اما اگر به آيين نامه آبا مراجعه كنيم مي‌توانيم به راحتي راه حلی برای ابهام ایجاد شده بیابیم.
آیین نامه بتن ایران(آبا)
صفحه ۴۳۶ آیین‌نامه بتن ایران
طبق آیین نامه آبا نیز مقدار طول مهاری قلابدار از دو رابطه‌ی متفاوت(رابطه۱و۲) حاصل می‌شود و همچنان ابهام وجود دارد.
اما در تفسیر این بند(۲۰-۶-۵-۵) که در خود آبا وجود دارد به صراحت اعلام شده که باید طول مهاری قلابدار از هر دو رابطه ۱ و ۲ محاسبه شده و باید عددی مورد قبول واقع شود که بحرانی‌تر است یا به زبان ساده‌تر عددی مورد قبول است که بزرگتر باشد.
صفحه ۴۳۶ آیین‌نامه بتن ایران
منابع:
- نشریه ۷۱۴ سازمان برنامه و بودجه کشور (مرداد ۱۴۰۱)
- پیوست ششم آیین‌نامه ۲۸۰۰ (ویرایش چهارم)
“امیدواریم این مقاله براتون مفید بوده باشه”
