طرح و اجرای ساختمانهای بتن آرمه

ضوابط و مقررات این بخش ، طرح و محاسبه و اجرای ساختمانهای بتن آرمه و همچنین مشخصات مواد و مصالح تشکیل دهنده آنها را شامل می شوند .
● ایمنی ، یکپارچگی ، قابلیت بهره برداری و پایایی :
۱) سازه و اجرای سازه ای ساختمانهای بتن آرمه باید چنان طرح ، محاسبه و اجرا شوند که با ضوابط این بخش و آیین نامه بتن ایران انطباق داشته و از ظرفیت باربری کافی و یکپارچگی سازه ای برخوردار باشند به طوری که با ایمنی کافی و بدون ایجاد مزاحمت برای بهره برداری از بنا ، تمام بارها و تلاشهایی را تحمل کنند و کیفیت آنها در طول عمر پیش بینی شده ساختمان دستخوشی فروپایگی غیر متعارف نشود . این مقررات باید در مورد قالب و داربست نیز مراعات شوند .
۲) احتیاطهای لازم باید به عمل آیند که در تمام مدت اجرا ، در نتیجه افزایش بی رویه بارهای اجرایی ، لطمه ای به بنا وارد نگردد .
۳) تمام اجزای سازه ای دائم و موقت ، از جمله قالب و داربست باید در مدت اجرا در مقابل بارهای بیشتر از بارهایی که در طراحی آنها در نظر گرفته شده اند ، محافظت شوند مگر اینکه با محاسبه یا آزمایش بتوان توجیه و اثبات کرد که اضافه بار موقت و کوتاه مدت یک عضو به آن عضو یا اعضای دیگر آسیبی وارد نمی آورد .
۴) پایایی سازه ها از طریق مراعات مشخصات اجرایی از قبیل کیفیت و حداقل مقدار سیمان ، کیفیت آب ، نسبت آب به سیمان ، نوع و کیفیت دانه های سنگی ، محدودیت حداکثر مواد مضر در مواد تشکیل دهنده بتن ، نسبتهای اختلاط ، شرایط ریختن ، جا دادن و متراکم کردن در عمل آوردن بتن ، ضخامت بتن پوشش روی میلگردهای آرماتور و شرایط درزهای ساختمانی و سطوح واریز بتن تامین می شود .
● طرح و محاسبه :
▪ سازه های بتن آرمه باید در مقابل نیروها و عاملهای زیر محاسبه شوند :
- بارهای مرده .
- سربارها و بارهای زنده از جمله بار برف ، رانش خاک و فشار هیدروستاتیک .
- بار باد .
- نیروهای ناشی از زلزله .
- سایر عاملها نظیر انقباض و انبساط ناشی از تغییر دما ، تکیدگی بتن ، تغییرات رطوبت ، نشستهای نامتجانس .
این بارها باید با رعایت ضوابط و مقررات مندرج در مبحث ششم مقررات ملی ساختمانی ایران ، به شرح زیر ارزیابی و در محاسبه در نظر گرفته شوند :
۱) بارهای مرده بر اساس ابعاد قطعات و وزن مخصوص آنها محاسبه می شوند .
۲) سربارها و بار باد طبق ضوابط و مشخصات داده شده در استاندارد ملی شماره ۵۱۹ ایران تحت عنوان (( حداقل بارهای وارد بر ساختمانها )) تعیین می گردند .
۳) نیرو های ناشی از زلزله بر اساس استاندارد شماره ۲۸۰۰ ایران تحت عنوان (( آیین نامه طرح ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله )) ارزیابی می شوند .
۴) اگر یک بنا یا سازه آن تحت اثر نیروها یا عاملهای دیگری قرار خواهند گرفت که در بالا به آنها اشاره نشده است ، این بارها و عاملها باید بر اساس اطلاعاتی که در مورد ساختمان جمع آوری می شوند ، ارزیابی و در محاسبه منظور گردند .
۵) اگر بر اساس اصول مهندسی و یا بر مبنای تجربه و عرف مهندسی بتوتن نشان داد که صرفنظر کردن از تمام یا برخی از عاملهایی که تحت عنوان (( سایر عاملها )) قید گردیده اند ، به ایمنی سازه و قابلیت بهره برداری آن لطمه ای وارد نمی آورد ، می توتن آن عامل یا عاملها را در محاسبه منظور نکرد .
● ترکیب بارها :
۱) در طراحی سازه ها و اجزای آنها باید اثر بارهای فوق الذکر بسته به مورد به صورت برخی یا تمامی ترکیبات در نظر گرفته شوند و در هر مقطع ، بزرگترین تلاش حاصل از این ترکیبها ملاک طرح آن مقطع قرار گیرد .
الف) بار مرده
ب) بار مرده + بار باد با نیروهای ناشی از زلزله ( هر کدام که تلاشهای بیشتری ایجاد کند ) .
ت) بار مرده + عاملی دیگر .
ث) بار مرده + سربار + بار باد با نیروهای ناشی از زلزله ( هر کدام که تلاشهای بیشتری ایجاد کند ) .
ج) بار مرده + سربار + عاملی دیگر .
چ) بار مرده + بار باد با نیروهای ناشی از زلزله ( هر کدام که تلاشهای بیشتری ایجاد کند ) + عاملی دیگر .
ح) بار مرده + سربار + بار باد با نیروهای ناشی از زلزله ( هر کدام که تلاشهای بیشتری ایجاد کند ) + عاملی دیگر .
لازم به یادآوری است که نیروهای جانبی ناشی از زلزله و باد باید در دو جهت در محاسبه منظور شوند .
۲) در ترکیب اثر بارها و مقایسه ترکیبهای مختلف با یکدیگر میتوان اثر برخی از بارها و یا مجموع اثرهای منظور شده در یک ترکیب را ، به منظور ملحوظ نمودن احتمال کمتر هم زمانی تعداد بیشتری از عاملها ، در ضرایب تقلیل مناسبی ضرب کرد . این ضاریب (( ضرایب ترکیب بارها )) نامیده می شوند .
ضرایب ترکیب بارها باید در انطباق با مفاد آیین نامه بتن ایران (( آبا )) باشند .
● واژگونی ، لغزش ، بالارانش :
مجموعه بنا باید در مقابل واژگونی و لغزش ناشی از نیروهای جانبی و بالارانش در حالتی که اعمال نیروهای رو به بالا در اثر فشار هیدروستاتیک متحمل باشد ، محاسبه شود .
● مبانی تحلیل سازه های بتن آره :
طبق آیین نامه بتن ایران ، آنالیز خطی آنالیز خطی توام با باز پخش محدود تلاشها ، آنالیز غیر خطی و آنالیز خمیری را می توان برای تحلیل سازه های بتن آرمه به کار گرفت .
● مبانی طراحی :
طراحی سازه های بتن آرمه ، طبق آیین نامه بتن ایران ، در (( حالات حدی )) و به روش (( نیم احتمال اندیشانه )) صورت می گیرد . بدین ترتیب که از یک سو محتملترین مقادیر بارها و عاملهای موثر بر سازه در طول عمر آن و از سوی دیگر محتملترین مقادیر ویژگیهای مکانیکی بتن و فولاد تعیین می شوند و سپس با ملحوظ داشتن (( ضرایب جزئی ایمنی )) تلاشهای حاصل از بارها و عاملها تعیین و با مقاومت ( ظرفیت باربری ) قطعات مقایسه می گردند .
در یک دوره گذر پنج ساله ، تا سال ۱۳۷۵ ، طراحی سازه های بتن آرمه به روشهای شناخته شده دیگر مجاز شمرده می شد .
۱) منظور از (( حالت حدی )) حالتی است که سازه یا اجزای سازه ای پس از رسیدن به آن حالت ، دیگر قادر به انجام وظایفی که برای آنها طراحی شده اند ، نخواهند بود .
حالتهای حدی که رسیدن به آنها ایمنی سازه را خدشه دار می کند ، نظیر تجاوز کردن تلاشها از ظرفیت باربری قطعات ، واژگونی یا لغزش مجموعه ساختمان (( حالات حدی نهایی )) نامیده می شوند .
حالتهای حدی که باعث ایجاد اختلال و محدودیت در بهره برداری می گردند ، نظیر تغییر شکل زیاد ، ترک خوردگی بیش از حد و لرزش ، (( حالات حدی بهره برداری )) گفته می شوند .

محمد حسین نجفی شعاع
http://۷sepehr.blogfa.com
منابع :
مبحث ۹ مقررات ملی ساختمانی ایران
( طرح و اجرای ساختمانهای بتن آرمه )
Iranian National Building Code
Part : ۹
Concrete Structures