راهنمای طراحی دیوارهای حائل : ضابطه شماره 308 | 8-9- طراحی بتن مسلح

1-8-9- کلیات   

دیوارهای حایل بتن مسلح باید طبق ضوابط آیین نامه بتن و به روش حد نهایی طراحی شوند. طراحی دیوارهای حایـل و سیل بندها بر اساس ضرایب بار معرفی شده در آیین نامه برای سربارهای دائم، سربارهای زنده، فشـار خـاک و فشـار آب می باشند. اعضای سازه ای باید به نحوی طراحی شوند که نیازهای طراحی تمامی حالت های حدی را برآورده کنند . 

2-8-9- حالت های حدی و ضرایب بار  

1-2-8-9- حالت حد بهره برداری 

در حالت حد بهره برداری ترک خوردگی، تغییر شکل و تنش بتن بررسی می شوند. تغییر شکل مجاز قایم و افقی دیوار بر اساس نوع، عملکرد و عمر مفید دیوار و اثرات ناشی از تغییر شکل های بزرگ دیوار بر سازه های مجاور به دست می آید. 

D= اثر بار مرده (وزن اعضا، وزن خاک، وزن آب زیرزمینی)  

L= اثر بار زنده 

H= اثر فشار جانبی خاک   

WA= اثر آب   

2-2-8-9- حالت حد مقاومت 

در حالت حد مقاومت، پایداری و مقاومت سازه در برابر نیروهای وارده بررسی می شود. 

γp= ضریب بارهای دایمی مطابق جدول (9-2) 

3-2-8-9- حالت حد نهایی 

سازه و تمامی اجزای آن باید در برابر گسیختگی در زمان رویداد نهایی مانند زلزله طراحی شوند . 

E = اثر زلزله 

4-2-8-9- ضرایب کاهش مقاومت   

مقاومت ضریب دار از حاصل ضرب مقاومت اسمی در ضرایب کاهش مقاومت به دست می آید. 

3-8-9- مقاومت برشی 

تعیین مقاومت برشی مقطع بتن ،Vc، مطابق ضوابط آیین نامه بتن انجام مـی گیرنـد . در طراحـی تیغـه دیـوار، مقطـع بحرانی جهت کنترل و طرح برش، به فاصله d از پای دیوار (محل اتصال به شالوده)، برای طراحی پنجه وجه جلویی دیـوار و برای طراحی پاشنه وجه پشت دیوار بوده، و در طرح زبانه برشی، مقطع بحرانـی بخـش بـالایی زبانـه (محـل اتصـال بـه شالوده) می باشد. در مورد دیوارهای L شکل که بدون پنجه می باشند، مقطع بحرانی برای کنتـرل بـرش در تیغـه، بخـش تحتانی آن و در مورد پاشنه، وجه پشت دیوار (محل اتصال تیغه به پاشنه) می باشد (شکل 9-2).

4-8-9- ضوابط آرماتورگذاری 

1-4-8-9- حداکثر آرماتور کششی 

برای اعضای بتن مسلح حداکثر آرماتور کششی در مقطع باید به گونه ای باشد که رابطه زیر برقرار شود :

در این رابطه :   

c= فاصله دورترین تار فشاری از تار خنثی 

ds= فاصله دورترین تار فشاری از مرکز آرماتورهای کششی

2-4-8-9- حداقل آرماتور خمشی و حرارتی 

در هر مقطعی از عضو خمشی حداقل آرماتور کششی باید به اندازه ای باشـد کـه حـداقل مقاومـت ضـریب دار خمشـی مقطع (Mr) یکی از دو شرط زیر را برآورده کند: 

Mcr= لنگر ترک خوردگی  

fr= مدول گسیختگی بتن

Ig= ممان اینرسی مقطع ترک نخورده

yt= فاصله ي دورترین تار کششی از تار خنثی 

(مقاومت مورد نیاز مقطع براي تحمل نیروهاي حاصل از ترکیب بار حالت حد مقاومت)  Mr≥1.33

3-4-8-9- توزیع آرماتور خمشی   

فواصل محور به محور آرماتورهای خمشی در بخش کششی مقطع نباید بیش از 300 میلی متر اختیار گردد. همچنـین ضوابط کنترل ترک خوردگی حکم می کند حداکثر فاصله بین آرماتورهای نزدیک تـرین لایـه آرماتورهـا بـه وجـه کششـی مقطع باید مطابق رابطه زیر باشد :

در این رابطه : 

dc = ضخامت پوشش بتنی از دورترین تار کششی تا مرکز نزدیک ترین سفره آرماتور   

fs= تنش کششی در آرماتور در حالت حد بهره برداری 

h= ضخامت یا عمق کلی عضو بتنی 

γe= ضریب شرایط محیطی مطابق جدول (9-4)

4-4-8-9- آرماتورهای حرارتی 

برای کنترل آثار حرارتی، علاوه بر درزهای انقباضی و انبساطی، لازم است میلگردهای حرارتـی در امتـدادهای افقـی و قایم (مخصوصا در امتداد افقی) در تیغه و پایه قرار داده شود. میلگردهای حرارتی بـه عنـوان یـک معیـار حـداقل معرفـی می شوند. به این معنی که اگر میلگردهای محاسباتی این مقادیر حداقل را تامین نمایند، احتیـاج بـه میلگردهـای اضـافی نیست. ولی اگر مقدار میلگردهای محاسباتی کم تر از مقادیر حداقل باشد، مقـدار آرمـاتور حـرارت بایـد در مقطـع تعبیـه گردد. به این منظور رعایت ضوابط آیین نامه ي بتن در مورد آرماتورهای حرارتی الزامی است.