انتخاب برگه

تکیه‌گاه جانبی در طراحی تیرهای فولادی

مهر ۲۸, ۱۴۰۰ | آموزشی | ۰ دیدگاه

یکی از انواع کمانش در تیرها، کمانش پیچشی- جانبی است. در این نوع کمانش بال فشاری تیر (بال بالایی) تمایل دارد در اثر بارهای وارده، به اصطلاح از زیر بار در­برود.

پوشش بتنی روی بال فشاری تیر (که در بتن ریزی سقف ایجاد می­شود) مانع از کمانش پیچشی- جانبی تیر می­‌شود. در واقع این پوشش بتنی طول آزاد کمانشی تیر را به مقدار بسیار کوچک و نزدیک به صفر می­رساند و عملاً مانع کمانش آن می­‌گردد. بطور کلی به ندرت تیری پیدا می­شود که بال فشاری آن هیچ­گونه تکیه‌­گاه جانبی نداشته باشد و بطور کامل آزاد باشد. زیرا حداقل نیروی اصطکاکی بین تیر و آنچه بار خود را به تیر منتقل می­کند نوعی تکیه‌­گاه جانبی بحساب می‌­آید. عملاً دو نوع تکیه‌­گاه جانبی برای بال فشاری تیرها می­توان تعریف کرد:

۱- مهار ممتد زمانی که بال فشاری تیر در مصالح کف ساختمان دفن است. (شکل الف وب)

۲- مهارجانبی بال فشاری به کمک تیرهای عرضی و یا سایر دیگر مهارجانبی(شکل ج تا ز)

بنابراین نتیجه گرفته می­شود که به دلیل مدفون شدن بال فشاری تیر در بتن سقف، طول کمانشی بال فشاری به یک مقدار کوچک و نزدیک صفر میرسد. برنامه Etabs در طراحی تیرها مسئله کمانش پیچشی- جانبی را در نظر می­‌گیرد ولی در برخی موارد کوتاه شدن طول آزاد کمانش بال فشاری(بدلایلی که اشاره شد) را در نظر نمی‌­گیرد و طراحی تیرها را بطور دقیق انجام نمی­دهد. بنابراین لازم است   تکیه­‌گاه جانبی بال فشاری تیرها را به برنامه معرفی کنیم ولی قبل از آن باید از وجود این تکیه‌­گاه در بال بالایی تیرها (بال فشاری) اطمینان حاصل نمائیم. بطور کلی اگر سقف­‌های شما دارای دال بتنی باشند می­توانید با توجه به درگیر بودن بال فشاری تیرها (بال بالایی) در دال بتنی (مانند شکل الف ابتدای صفحه) تکیه‌­گاه جانبی ممتد در بال فشاری برای تمامی تیرهای سیستم مفصلی در نظر بگیرید. البته توجه نمائید که اگر سیستم سازه­ای شما مفصلی باشد در آن صورت بال فشاری تیرهای شما همواره بال بالایی بوده و با اطمینان کافی می­توانید به در گیر بودن بال فشاری در دال بتنی و داشتن تکیه‌­گاه جانبی ممتد در این بال پی ببرید. در این صورت با روش زیر می­توانید تکیه­‌گاه جانبی برای بال فشاری تعریف کنید.

تمامی تیرها را انتخاب و سپس با اجرای دستور زیر مهارجانبی را به نرم‌­افزار معرفی می­‌کنیم.

Design>Steel Frame Design> Lateral Bracing

پس از این کار بار دیگر دکمه طراحی تیر را فشار داده تا طراحی تیرها با منظور شدن تکیه­‌گاه جانبی مجدداً انجام شود. با این کار مشکل نبود تکیه‌­گاه جانبی تیرها حل شده و برنامه تیرها را طراحی خواهد کرد. همچنین اگر حالت اخیر را با حالت نبود تکیه‌­گاه جانبی مقایسه کنید ملاحظه خواهد کرد که مقدار Ratio تیرها نیز کاهش پیدا می­کند که این امر به اقتصادی بودن پروژه خواهد انجامید. در صورتیکه برروی یکی از تیرهای طراحی شده راست کلیک کرده و گزینه Overwrite انتخاب کنید، مطابق شکل پایین می‌بینید که طول کمانشی بال فشاری به یک مقدار کوچک و نزدیک صفر رسیده است.

تکیه‌­گاه جانبی بال فشاری در سیستم قاب خمشی:

در تیرهای متعلق به سیستم مفصلی با خیال راحت می­توانیم تکیه­‌گاه جانبی برای بال فشاری در نظر بگیریم (البته باید از مدفون شدن بال بالایی تیر در دال بتنی مطمئن باشیم) اما در تیرهایی که گیردار هستند با توجه به وجود لنگر در تکیه­‌گاه‌­ها، بال پایینی نیز می­تواند به عنوان بال فشاری عمل کند. با توجه به همین موضوع و مطابق ضوابط لرز­ه‌­ای مبحث دهم بایستی در قاب­‌های خمشی و نیز در قاب­های مهاربندی شده واگرا بال کششی (بال پایینی) نیز دارای تکیه گاه جانبی باشد. زیرا ممکن است در برخی نقاط تیر علامت لنگر تغییر کند و بال پایینی مقطع به فشار بیفتد در این هنگام اگر تکیه­‌گاه جانبی در بال پایین نباشد، کمانش پیچشی- جانبی در آن رخ خواهد داد. بنابراین در چنین تیرهایی باید تمهیدات لازم برای مهار بال پایینی تیرها را نیز فراهم کرده و سپس اقدام به تعریف تکیه‌گاه جانبی بال فشاری در Etabs نمائیم.

منابع:

  • طراحی سازه های فولادی- دکتر فریدون ایرانی
  • طراحی سازه های فولادی با نرم افزار ایتبس – مهندس احمدرضا جعفری
  • منوال برنامه ایتبس

۰ دیدگاه

یک دیدگاه بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سوالی دارید؟ پیام دهید