مشخصاتِ طراحی سازه ای

مشخصاتِ طراحی سازه ای

مشخصاتِ
طراحی سازه ای  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
. 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 . . 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 . 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 .