آکادمی و موسسه علمی پژوهشی ابن سینا

پیشگفتار

فصل دوم انجام شده در نوشتن پایان نامه رشته عمران حاضر شامل دو بخش در رابطه با ضوابط مربوط به شکل پذیری برای تیر و ستون بتنی،  که در ACI و مبحث 9 ارائه شده، می باشد.

مقدمه

مصالح شکل پذیر به موادی گفته میشود که در حین تحمل بار کرنش های زیادی از خود نشان می دهند. کاربرد چنین بیانی برای اعضا و سازه های بتن ارمه عبارت است از توانایی حمل تغییر شکل های غیرارتجاعی (inelastic) قابل توجه قبل از تخریب عضو می باشد. به عبارت دیگر یک ماده یا سازه ترد با رسیدن به بار حداکثر به طور ناگهانی شکسته می شود. در شکل 1 رابطه ی نیرو - تغییرشکل که بیانگر رفتار اعضای ترد و شکل پذیر است نشان داده شده است.

شکل1: دیاگرام رفتار اعضای شکل­پذیر و ترد

اهمیت شکل پذیری 

در صورتی یک سازه شکل پذیر نامعین از نظر ایستایی در معرض نشست غیرمنتظره یا بارگذاری بیش از حد قرار گیرد، سازه تمایل به تغییرشکل غیرارتجاعی داشته و مجددا بعضی از اثرات بارگذاری بیش از حد را به قسمت های دیگر سازه پخش می کند. چنین مفهومی در کاربرد های مختلف به روش های گوناگونی همانند زیر مورد استفاده قرار می گیرد.
1) در ایین نامه انجمن بتن امریکا، ACI در روش های طرح بر اساس مقاومت چنین فرض شده است که در بار نهایی یا بار طرح سازه، کلیه مقاطع بحرانی سازه به لنگر نهایی خود می رسند. به منظور وقوع چنین حالتی، تمام اتصالات و گره ها باید قادر به مقابله با نیرو های میلگرد و تغییرشکل های مربوطه تا حد تسلیم باشند. 
2) در صورتیکه سازه شکل پذیر باشد، می توان انتظار داشت که پذیرای بارهای بیش از حد پیشبینی نشده، ضربه، بارهای رفت و برگشتی و حرکات سازه ای ناشی از نشست های پی و تغییرات حجمی باشد. امروزه بسیاری از این موارد در طرح ساده شده بارها و انالیز نادیده گرفته می شوند و در نهایت فقط به وجود مقداری شکل پذیری در سازه اکتفا می گردد.
3) در صورتی سازهبه گونه ای طراحی گردد که در همگام شکست رفتار شکل پذیری داشته باشد، استفاده کننده از ان از نوع شکست اگاهی خواهد یافت و در این صورت احتمال از دست دادن جان افراد در هنگام تخریب کاهش می یابد. این موضوع در اغلب ائین نامه ها تشخیص داده شده است و بنابراین ائین نامه ACI در جهت اطمینان درصد فولاد تیر ها را به یک حداقل مقدار شکل پذیری محدود می کند. همچنین، مقادیر  ائین نامه ای ضرایب مربوت به کاهش بار( ) را به ترتیب در ستون های دارای تنگ، مارپیچ شده و تیر ها برابر با 0.7، 0.75و 0.9 منظور می دارد تا سهمی از افزایش شکل پذیری در چنین اعضائی رعایت گردد.
4) با توجه به اینکه پاسخ یازه به بار های زلزله یا باد بستگی به سختی ان دارد، عمل شکل پذیری غیرارتجاعی(ductile inelastic action) سعی به کاهش نیروهای اینرسی به ساختمان را دارد. در نتیجه در ایین نامه های رایج طراحی، تیرو های معادل طرح زلزله کمتری برای سازه های شکل-پذیر نسبت به سازه های ارتجاعی مجاز شمرده شده است. 
5) در روش های طرح خمیری(plastic design) بر اساس حالت حدی (limit state)، تشکیل مکانیزم های خمیری که لازمه لولاهای خمیری شکل پذیر است، بنا نهاده شده است.

جهت دانلود فایل کامل کلیک کنید

در صورت داشتن هرگونه سوال در زمینه نوشتن پایان نامه رشته عمران با آکادمی ابن سینا در ارتباط باشید.