بنام یگانه مهندس هستی
مقدمه
برش در دالهای بتن آرمه یکی از چالشهای مهم در طراحی سازههای بتنی است. این پدیده که به دلیل نیروهای برشی ایجاد میشود، میتواند منجر به ترکخوردگی و کاهش مقاومت سازه شود. بنابراین، تحلیل دقیق نیروهای برشی و طراحی مناسب برای مقابله با آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است.
در این مقاله، به بررسی و کنترل برش در دال کنسول پرداخته و نکات کلیدی و مهمی که باید در این فرآیند مد نظر قرار گیرند را مورد بحث قرار خواهیم داد. این مقاله در ادامه مقاله قبلی یعنی طراحی خمشی دال کنسولی می‌باشد و پیشنهاد میکنیم حتما پیش از مطالعه این نوشته آن را مطالعه بفرمایید.(طراحی دستی دال کنسول)
برش در دال های بتن آرمه کنسولی
مجدد مانند مقاله قبلی به جهت فهم بهتر و کاربردی تر موضوع با مثالی به بررسی برش در دال های کنسولی خواهیم پرداخت.
همچنین به جهت درک بهترموضوع، مجدد محاسبه بارهای مرده،زنده و جان پناه دال را محاسبه میکنیم.
محاسبه بارها:
برای این مثال ارتفاع دال را ۲۰ سانتیمتر و طول کنسول را ۱٫۵ متر در نظر میگیریم.
ابتدا باید بارهایی که به این کنسول وارد میشود را محاسبه کنیم.
همانطور که میدانید ۳ نوع بار به این کنسول وارد میشود که بارمرده،بار زنده و بار جانپناه می‌باشد.
محاسبه بار مرده:
برای محاسبه بار مرده که ناشی از وزن خود دال و وزن کف سازی روی آن می‌باشد محاسبات زیر را انجام می‌دهیم.
در این رابطه ۰٫۲ ارتفاع دال،۲۵۰۰ وزن مخصوص بتن مسلح و ۲۰۰ وزن کف سازی در هر مترمربع می‌باشد.
محاسبه بار زنده:
برای محاسبه بار زنده طبق مبحث ششم مقررات ملی، بار زنده دال مجاور را با ضریب ۱٫۵ به دال کنسول اعمال میکنیم.
محاسبه بار جانپناه:
برای محاسبه این بار ، وزن دیوار را ۲۰۰ کیلوگرم بر مترمربع و ارتفاع آن را ۱٫۵ متر فرض میکنیم.
پس از محاسبه بارهای وارده یک نوار ۱ متری را از دال بیرون می‌کشیم و طراحی را برای آن انجام داده و به باقی دال تعمیم می‌دهیم.
اکنون می‌توان این نوار ۱ متری را تیری طره فرض نمود.
حال بارهای حاصل شده بالا را برای یک متر طول نوار جداشده محاسبه میکنیم.
اکنون بارهای حاصله را مطابق ترکیب بارهای موجود درمبحث ششم ضریب دار کرده و به دال اعمال میکنیم.
محاسبه ترکیب های بارگزاری:
علت در گرفتن Ev این است که طراحی براساس بارثقلی انجام میشود و این عدد ضریبی از بار ثقلی خواهد بود.
برای شهرتهران این عدد را به صورت زیر محاسبه میکنیم.
اکنون ترکیب بار هارا برای بارزنده و مرده محاسبه کردیم،بار دیوار جانپناه را نیز در ترکیب بار ها قرار داده و محاسبات را انجام می‌دهیم.
به دلیل اینکه ترکیب بار شماره ۵ حاکم نخواهد شد،از محاسبه آن صرف نظر میکنیم.
در نهایت با اعمال بار های ضریب دار روی کنسول طراحی را اغاز میکنیم.
محاسبه برش وارد بر تکیه گاه:
همانطور که مشخص است تمامی نیورهای برشی در تکیه گاهی که کنسول به ادامه سازه متصل شده وارد میشود.
با استفاده ار رابطه زیر نیروی برشی وارده به تکیه گاه را محاسبه و آنرا با ظرفیت برشی بتن دال مقایسه میکنیم.
مطابق با محاسبات بالا برش وارده به تکیه گاه ۲۵۵۲ کیلوگرم یا ۲۵٫۵ کیلونیوتن خواهد بود.
محاسبه ظرفیت برشی بتن
برای اینکه بتوانیم دریابیم که بتن دال میتواند برش وارده را متحمل شود یا خیر از رابطه زیر که در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان وجود دارد استفاده میکنیم.لازم به ذکر است این رابطه برای اعضایی به کارمیرود که نیازی به استفاده حداقل آرماتور برشی نیست.
در این رابطه λs ضریب اصلاح اندازه، ρw درصد آرماتور طولی می‌باشد.
درصد آرماتور طولی در مقاله قبلی محاسبه شد و مقدار آن برابر ۰٫۰۰۱۹ می‌باشد.
ضریب اصلاح اندازه که از رابطه فوق محاسبه شد بیشتر از ۱ نمی‌تواند باشد پس مقدار آن را ۱ در نظر میگیریم.
در این رابطه ۱۷۰mm برابر ارتفاع دال بدون درنظر گرفتن کاور می‌باشد.
با جایگذاری پارامترها در رابطه ظرفیت برشی به عدد ۷۱ کیلونیوتن خواهیم رسید.
پس نتیجه میگیریم که ظرفیت برشی بتن دال با ارتفاع ۲۰ سانتی متر به مراتب بیشتر از نیروی برشی وارده به آن می‌باشد و نیازی به استفاده از آرماتور برشی نیست.
منابع:
