برنامه های درس سازه های بتن مسلح
برنامه های درس سازه های بتن مسلح شامل موارد زیر است:
سازه های بتنی
تبدیلات نتایج نمونه بتنی
تائید مقاومت فشاری بتن
ترکیبات بارگذاری قبل از 92
آنالیز تیر الاستیک
آنالیز تیر الاستوپلاستیک
تیر مستطیلی بالانس بی فولاد فشاری
تیر کم فولاد، بی فولاد فشاری
تیر پر فولاد، بی فولاد فشاری
حالت متوازن تیر مثلثی
تیر مستطیلی بالانس با فولاد فشاری
تیر مستطیلی با فولاد فشاری
بررسی تیر T شکل
تیر T شکل کم فولاد
تیر پر فولاد، بی فولاد فشاری
ظرفیت برشی بتن
ظرفیت برشی خاموت
ظرفیت برشی مقطع
طراحی خاموت
ظرفیت پیچشی مقطع
ترکیب برش، پیچش و خمش
آموزش برنامه آنالیز تیر پر فولاد بتنی T شکل بدون فولاد فشاری
در این مطلب
توضیحات :
* این برنامه به درد چه کسایی میخوره؟
درس سازه‌های بتن مسلح از مهمترین دروس مهندسی عمران به شمار میاد. در واقع این درس از جمله مهمترین دروس کاربردی در حرفه مهندسی عمران، چه در طراحی و چه در اجرا هست. توی امور محاسباتی امکان نداره با آنالیز تیر سر و کار نداشته باشی. این برنامه علاوه بر اینکه برای امتحانات مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد در درس سازه های بتن مسلح مناسب است، بسیاری از فارغ التحصیلان مهندسی عمران در امتحانات نظارت و محاسبات و اجرای نظام مهندسی (ورود به حرفه مهندسان) از اون بهره میبرن و استفاده میکنن. این برنامه برای ماشین حساب‌های سری کلاسپد (ClassPad) نوشته شده است.
* این برنامه چه کارایی میتونه بکنه؟
برای تعیین وضعیت شکست مقطع، باید کم فولاد یا پر فولاد بودن مقطع مشخص بشه. معمولا برای این منظور از مقایسه فولاد موجود مقطع با فولاد مقطع در حالت بالانس استفاده میشه. در مقاطع پر فولاد، فولادهای کششی مقطع به حد جاری شدن نمیرسن و کرنش فولاد کمتر از کرنش تسلیم فولاده. برنامه قادر به محاسبه موقعیت تار خنثی، ارتفاع ناحیه فشاری بتن، میزان کرنش فولاد کششی، تنش موجود در فلاد کششی و لنگر خمشی قابل تحمل مقطع در تیر بتنی T شکل پر فولاد، بدون آرماتور فشاری در وضعیت پلاستیک میباشد.
* این برنامه ویژگی خاصی هم داره؟
این برنامه بر اساس آیین نامه مبحث نهم مقررات ملی ایران سال 1392 و ماقبل آن نوشته شده و علاوه بر اینکه فرمولهای متفاوت محاسبه مقادیر مورد نظر رو در هر قسمت نمایش میده، امکان محاسبه هر بخش را به طور جداگانه فراهم میکنه و به کاربر این اجازه رو میده که فقط به اون بخشی از محاسبات بپردازه که سوال ازش خواسته و در محاسبات بعدی هم، پارامترهای دریافت شده رو دیگه از کاربر نمیگیره تا از اتلاف وقت کاربر جلوگیری کنه. تقریبا همه فارغ التحصیلان رشته مهندسی عمران برای گرفتن پروانه اشتغالشون مجبورن آزمون نظام مهندسی رو بگذرونن و خیلیا هم برای ارتقا پایشون مجبورن چند بار دیگه امتحان بدن و توی همه این امتحانا، چه نظارت و چه محاسبات و حتی آزمون اجرا بحث سازه‌های بتنی هست و بحث آنالیز تیر از قسمتهای مهم مبحث 9 و سازه های بتنی به شمار میره. ضمن اینکه توی کار محاسبات حتما با این موارد مواجه میشی. بنا بر این یکی از برنامه های پر کاربرد رشته مهندسی عمران به حساب میاد.
* دیگه؟
این برنامه کنترلهای لازم رو هم بعد از محاسبات هر بخش در نظر میگیره تا کاربر رو از وضعیت عملکرد تیر مورد آنالیز مطلع کنه تا بتونه به وضعیت مربوطه مراجعه کنه. ضمن اینکه برای هر قسمت محاسبات چندین روش مختلف ارائه میکنه که میتونی بر اساس اطلاعات مسئله روش مناسب رو انتخاب کنی. این برنامه در ماشین حساب با نام PorFulTB نامگذاری شده که PorFul مخفف پر فولاده،T هم مربوط میشه به T شکل و B هم مربوط میشه به بی فولاد فشاری.
سوال آزمون نظام مهندسی – رشته عمران – نظارت – پایه 1 سال 1382: در تیر T شکل مقابل، ظرفیت خمشی مقطع را تعیین کنید. (این سوال را با فرض As= 10000 mm2 حل نمایید.) (f'c = 35 MPa ; fy = 380 MPa)
پاسخ سوال آنالیز تیر پر فولاد بتنی، یافتن ارتفاع ناحیه فشاری تیر بتنی T شکل پر فولاد با استفاده از برنامه ماشین حساب
باید دید با این مساحت فولاد کششی، تیر چه به چه صورت عمل میکنه، کم فولاد یا پر فولاد ؟! پس باید بریم با مساحت فولاد حالت بالانس مقایسش کنیم. میریم از برنامه حالت بالانس استفاده میکنیم (به آموزش مربوطه مراجعه کنید) و میبینیم مساحت فولاد حالت بالانس میشه 8994 mm2.
پس مساحت فولاد کششیمون بیشتر از فولاد حالت بالانسه، پس تیرمون پر فولاده.
حالا میایم برنامه تیر پر فولاد T شکل رو اجرا میکنیم.
1-
برنامه در اولین صفحه کلیه محاسباتی رو که میتونه انجام بده بهت نشون میده. در این صفحه با انتخاب شماره مورد نظر به همون بخش مراجعه میشه. مثلا اگه سوال فقط ازت موقعیت تار خنثی رو میخواد همینجا عدد 2 رو میدی و فقط میری قسمت 2 رو انجام میدی. پارامترهایی که در هر مرحله وارد میکنی در برنامه ذخیره میشه و در مراحل بعدی دیگه ازت اون پارامترها رو نمیگیره تا وقتت بیخودی تلف نشه.
برای اینکه با قابلیتهای مختلف این برنامه آشنا بشیم تمام بخشهای این برنامه رو بررسی میکنیم و به ترتیب پیش میریم.
2-
فرمول محاسبه ارتفاع ناحیه فشاری، اون پایین بهت داده شده. برنامه به ترتیب پارامترهای فرمول رو ازت میگیره. اینجا هم کرنش نهایی بتن رو به برنامه میدیم. اگه از آیین نامه مبحث 9 استفاده میکنی، برنامه این مقدار رو برای اغلب بتن آرمه ها بهت یادآوری کرده که همونو وارد میکنی. اگه از آیین نامه های دیگه استفاده میکنی یا بتن با مقاومت خیلی بالا استفاده میکنی، از آیین نامه مبحث 9 یا سایر آیین نامه ها قرائت میکنی و به برنامه میدی. البته اگه فقط منظورت بدست آوردن مساحت فولاد کششی باشه که هر مقداری دادی دادی! چون بعد محاسبه As از برنامه میای بیرون.
3-
مدول الاستیسیته فولاد رو هم به برنامه میدیم.
4-
مساحت فولاد کششی مقطعمون رو به برنامه میدیم.
5-
چون مساحت فولاد متناظر دو بال فشاری رو ندارین به برنامه میگین برامون حسابش کنه.
6-
فرمول محاسبه فولاد متناظر دو بال فشاری رو اون پایین بهت میده و ازت مقدار 1α یعنی ضریب تنش معادل یکنواخت رو میخواد که اگه داشتیمش به برنامه میدیم و اگه هم مثل اینجا نداشتیم به برنامه میگیم برامون حسابش کنه.
7-
مقدار مقاومت فشاری مشخصه بتن رو به برنامه میدیم.
8-
برنامه برامون حسابش میکنه و بهمون میدش.
9-
ضریب جزئی ایمنی بتن رو به برنامه میدیم. در آیین نامه مبحث 9، این مقدار برای اغلب بتنهای درجا 0.65 هستش که برنامه اون بالا بهت یادآوری کرده. اگه از آیین نامه های دیگه استفاده میکنی (که بعیده) باید یه جورایی با α و φ محاسبه رو میزون کنی چون بعضی آیین نامه ها α ندارن و φ متفاوتی دارن.
10-
ضریب جزئی ایمنی فولاد رو به برنامه میدیم. در آیین نامه مبحث 9، این مقدار برای فولاد 0.85 هستش که برنامه اون بالا بهت یادآوری کرده. اگه از آیین نامه های دیگه استفاده میکنی (که بعیده) ممکنه φ متفاوتی داشته باشه.
11-
مقاومت مشخصه فولاد تیرمون هم به برنامه میدیم.
12-
پهنای بال مقطع رو هم به برنامه میدی.
13-
عرض جان تیر رو هم به برنامه میدی.
14-
ضخامت بال تیر رو هم به برنامه میدیم.
15-
اینم از مساحت فولاد متناظر دو بال فشاری که برامون حسابش میکنه و میده.
16-
به برنامه میگیم برامون ضریب تقلیل بتا رو حساب کنه.
17-
حسابش میکنه و میدش.
18-
فاصله مرکز فولاد کششی هم تا فشاریترین تار بتن به برنامه میدیم.
19-
و ارتفاع ناحیه فشاری بتن رو برات بدست میاره. همونطور که توی فرمول دیدی، چون معادله درجه 2 بود، 2 تا جواب داشت که باید جواب معقول رو انتخاب کنی، که مسلما عدد منفی جواب معقول نیست. اینکه من خودم این انتخاب رو به برنامه نگفتم انجام بده، چون ممکنه توی بعضی امتحانات شما بایستی با یه دقتی این عدد رو رند کنی، مثل اینجا که من گردش کردم. خلاصه مقدارش رو هم به برنامه میدی.
20-
برنامه میگه بازم میخوای محاسبات دیگه ای انجام بدی؟ میگم آره.
21-
به برنامه میگیم میخوایم از همون اطلاعات قبلیمون برای محاسبات بعدی استفاده کنیم.
22-
ایندفعه میایم موقعیت تار خنثی رو محاسبه کنیم. پس گزینه 2 رو انتخاب میکنیم.
23-
چون قبلا همه پارامترهای مربوطه رو یا داشته یا حساب کرده خودش سریع میاد موقعیت تار خنثی رو حساب میکنه و میدش.
24-
به برنامه میگیم بازم محاسبه درایم.
25-
بازم به برنامه میگیم میخوایم از همون اطلاعات قبلیمون برای محاسبات بعدی استفاده کنیم.
26-
ایندفعه میایم اندازه کرنش آرماتور کششی رو محاسبه کنیم. پس گزینه 3 رو انتخاب میکنیم.
27-
اینم کرنش فولاد که حساب میشه. فقط یادت باشه که مقدار نشون داده شده در پایین 1000 برابر شده تا بهتر نمایش داده بشه یعنی مقدار واقیش میشه اون مقدار پایین ضربدر 10-3 که اون بالا بهت نشون داده شده.
28-
به برنامه میگیم بازم محاسبه درایم.
29-
بازم به برنامه میگیم میخوایم از همون اطلاعات قبلیمون برای محاسبات بعدی استفاده کنیم.
30-
ایندفعه میایم مقدار تنش آرماتور کششی رو حساب کنیم. همونطور که میبینی 2 تا فرمول برای محاسبه تنش داریم. هر کدوم رو که انتخاب کنیم به یه جواب میرسیم. منتهی باید دید چه اطلاعاتی داریم که با اون فرمول میتونیم به جواب برسیم. توی این آموزش برامون فرقی نداره. ایندفعه گزینه 4 رو انتخاب میکنیم.
31-
اینم تنش موجود در فولاد که همونطور که میبینی کمتر از تنش تسلیم فولاده.
32-
به برنامه میگیم بازم محاسبه درایم.
33-
بازم به برنامه میگیم میخوایم از همون اطلاعات قبلیمون برای محاسبات بعدی استفاده کنیم.
34-
ایندفعه هم میایم مقدار تنش آرماتور کششی رو حساب کنیم و گزینه 5 رو انتخاب میکنیم.
35-
اینم تنش موجود در فولاد. عجیبه! دقیقا همون مقدار قبل شد!
36-
به برنامه میگیم بازم محاسبه داریم.
37-
بازم به برنامه میگیم میخوایم از همون اطلاعات قبلیمون برای محاسبات بعدی استفاده کنیم.
38-
ایندفعه میایم بیشترین لنگر قابل تحمل مقطع رو محاسبه کنیم. ایندفعه گزینه 6 رو انتخاب میکنیم.
39-
همونطور که توی فرمول میبینی، ظرفیت خمشی مقطع تیر T شکل برابر با مجموع ظرفیت خمشی جان تیر و دو بال فشاری هستش. اینجا برنامه ازت ظرفیت خمشی جان تیر رو میخواد. اگه داشتیش که واردش میکنی و اگه مثل اینجا نداشتی به برنامه میگی که برات حسابش کنه.
40-
دوتا فرمول برای محاسبه ظرفیت خمشی جان تیر هستش که میتونی بر اساس اطلاعات مسئله مورد مناسب رو انتخاب کنی. اینجا ما گزینه اول رو انتخاب میکنیم.
41-
اینجا از ما مساحت فولاد جان تیر رو میخواد که چون نداریمش به برنامه میگیم برامون حسابش کنه.
42-
علاوه بر اینکه اون پایین فرمول محاسبه مساحت فولاد جان تیر رو بهت میده، مقدارش رو هم برات حساب میکنه و میده.
43-
طبق فرمول ظرفیت خمشی جان تیر مقطع T شکل رو برات حساب میکنه و میده.
44-
حالا ازت ظرفیت خمشی 2 بال فشاری مقطع تیر T شکل رو میخواد. اگه داشتی که واردش میکنی. اما اگه مثل اینجا نداشتی به برنامه میگی که برات حسابش کنه.
45-
علاوه بر اینکه اون پایین فرمول محاسبه مساحت فولاد دو بال فشاری تیر T شکل رو بهت میده، مقدارش رو هم برات حساب میکنه و میده.
46-
در نهایت ظرفیت خمشی کل مقطع رو در حالت پر فولاد برات حساب میکنه و میده.
47-
دیگه کارمون با برنامه تموم شده پس مقدار صفر رو وارد میکنیم.
موفق باشی
نوشتن دیدگاه