🔸مشکل طراحی ستون های قاب خمشی متوسط بتنی در ETABS

با عرض سلام خدمت همراهان عزیز
در طراحی آرماتور های برشی مربوط به تیر ها و ستون های قاب خمشی متوسط اگر به جزئیات طراحی عضو ، پنجره shear details مراجعه کنید در جدول design forces مقادیر مورد نظر آیین نامه را به این شرح گزارش داده است:

نیروی Vu: برش موجود تحت ترکیب بار متعارف

نیروی Factored Vu :در ستون ها برش موجود تحت ترکیب بار تشدید یافته و در تیر ها برش موجود تحت ترکیب بار با زلزله ی 2 برابر شده است

نیروی Vp : برش محاسبه شده تحت لنگر خمشی اسمی دو انتهای عضو با انحنا دوجهته

نیروی Vg در تیر ها : نیروی برشی حداکثر عضو تحت بار ثقلی ضریبدار

در جداول ناحیه capacity shear ، مقدار Vp را بر اساس لنگر های خمشی اسمی محاسبه و گزارش داده است

طبق آیین نامه ، برش طراحی ستون برابر min : Factored Vu , Vp است که نرم افزار نیز بر همین اساس عمل میکند . در پنجره envelop در ناحیه shear reinforcment در جدول مقدار design Vu همین مقدار مورد نظر است که برای طراحی در نظر گرفته شده است.

در تیر ها ، نیروی برشی Vp با Vg جمع میشود ، زیرا اثر بار ثقلی روی تیر در زمان تشکیل مفصل پلاستیک خمشی در دو انتهای تیر ، در مقدار نیروی برشی تاثیر گذار است . پس برای تیر ها نیروی برشی طراحی min: Factored Vu , Vp+Vg است .

نکته ی قابل توجه در محاسبات نرم افزار این است که در محاسبه ی Vp در ستون ها یک اشکالی در محاسبات نرم افزار وجود دارد . نرم افزار در محاسبه Vp ستون ها ، ظرفیت خمشی اسمی تیر های متصل به گره های ستون را نیز در نظر میگیرد و حداقل این دو ظرفیت خمشی اسمی تیر ها و ظرفیت خمشی اسمی ستون را برای محاسبه Vp در نظر میگیرد که این موضوع مطابق آیین نامه نیست و باعث میشود معمولا آرماتور برشی کمی در ستون ها توسط نرم افزار محاسبه و گزارش شود.
(در منوال ETABS در ACI318-14 فصل سوم ، بند3.4.4 design column shear reinforcment صفحه 3-23 و 3-24 این موضوع نوشته شده است)

راه حل : نرم افزار Vp را برای ستون ها مقدار حداقل ظرفیت خمشی اسمی ستون و ظرفیت خمشی اسمی تیر های متصل به ستون در نظر میگیرد. پس اگر ظرفیت خمشی اسمی تیر ها را مقدار بزرگی به نرم افزار وارد کنیم ، دیگر حاکم نمیشود و همان ظرفیت خمشی اسمی ستون برای محاسبه Vp استفاده میشود .
برای رفع مشکل ذکر شده ، کافی است پس از طراحی سازه ، در یک فایل جداگانه به طراحی برشی ستون ها به این صورت بپردازید: در frame section تیر ها ، ناحیه reinforcing area owerwrites for ductile beams مقادیر top bars و bottom bars در دو انتهای تیر را سطح آرماتور زیادی معرفی کنید . سپس تحلیل سازه و طراحی سازه را انجام دهید و آرماتور برشی ستون ها را از نرم افزار خروجی بگیرید. در این صورت عملا ظرفیت خمشی تیر ها در محاسبه ی برش ستون ها بی نهایت شده و کنترل برش ستون ها به درستی و مطابق آیین نامه انجام میشود.

@mojtabamohebalian
@omranworkshop
markaztarahi.com