برنامه های درس سازه های بتن مسلح
برنامه های درس سازه های بتن مسلح شامل موارد زیر است:
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.
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. برنامه قادر به محاسبه موقعیت تار خنثی، ارتفاع ناحیه فشاری بتن، مساحت فولاد متوازن مقطع، درصد فولاد بالانس مقطع، لنگر خمشی قابل تحمل مقطع در حالت بالانس در تیر بتن آرمه T شکل بدون فولاد فشاری در وضعیت پلاستیک میباشد.
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.
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 که 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 BalnsTB نامگذاری شده که بالانسش مشخصه چیه! TB هم مربوط میشه به T شکل و بی فولاد فشاری.
برای حل این مسئله باید اول بفهمیم که تیر به چه صورتی رفتار میکنه؟ آیا عملکرد تیر T شکل رو باید براش در نظر بگیریم یا تیر به صورت مستطیلی رفتار میکنه. بنا بر این ابتدا از برنامه بررسی رفتار تیر T شکل میفهمیم که عملکرد T شکل داره ( به آموزش مربوطه مراجعه کنین). حالا باید ببینیم که تیرمون کم فولاده یا پر فولاده. برای اینکار باید مقدار فولاد مقطعمون رو با فولاد حالت بالانس مقایسه کنیم. که باید از همین برنامه مقدار فولاد حالت بالانس رو بدست بیاریم.
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 مثل این سوال فقط مقدار فولاد رو میخوای محاسبه کنی همینجا عدد 3 رو میدی و فقط میری قسمت 3 رو انجام میدی. اما اینجا چون میخوایم سایر ویژگیهای منحصر به فرد این برنامه رو هم بهتون معرفی کنیم، تمام قسمتهای برنامه رو بررسی میکنم. 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. ضمنا چون جا کم بود مجبور بودم فقط متداولترین فرمولها رو توی صفحه اول انتخاب بذارم.
پس اینجا ما میایم فاصله تار خنثی از دورترین تار فشاری رو در وضعیت بالانس بدست بیاریم پس گزینه 1 رو انتخاب میکنیم.
2-
فرمولهای مختلف محاسبه موقعیت تار خنثی رو بهت نشون داده که با توجه به اطلاعات مسئله ما گزینه اول رو انتخاب میکنیم.
3-
اینجا ازت مدول الاستیسیته فولاد رو میخواد که مقدار معمولش رو هم بهت داده. پس همونو وارد میکنیم.
4-
چون میدونیم کرنش نهایی (εcu) بتنمون با مقاومت 35 مگاپاسکال طبق جدول 9-14-1 صفحه 194 مبحث 9 سال 1392 برابر 0.0035 هستش پس همون مقدار رو که برنامه به ما پیشنهاد داده وارد میکنیم (اغلب بتن آرمه ها این کرنش نهایی رو دارن مگه بتنهای با مقاومت خیلی بالا که کمی فرق میکنه).
5-
ارتفاع مؤثر تیرمون رو هم به برنامه میدیم.
6-
مقاومت مشخصه فولاد تیرمون هم به برنامه میدیم.
7-
اینم فاصله تار خنثی از دورترین تار فشاری در وضعیت بالانس که برنامه بهت میدش.
8-
اینم پیغامی که بهت یادآوری میکنه اگه موقعیت تار خنثی تیرت رو داشتی میتونی به این مقدار مقایسش کنی و بفهمی که تیرت کم فولاده یا پر فولاد.
9-
برای اینکه آموزش کامل بشه بقیه گزینه ها رو هم انتخاب میکنیم تا با قابلیتهای برنامه آشنا بشین، پس به برنامه میگیم بازم محاسبات دیگه ای داریم.
10-
ایندفعه میایم ارتفاع ناحیه فشاری بتن رو مشخص میکنیم.
11-
چون ضریب تقلیل بتا رو نداریم به برنامه میگیم برامون حسابش کنه. فرمولش رو هم که میبینی.
12-
اینجا هم مقاومت فشاری مشخصه بتن رو به برنامه میدیم.
13-
اینم از ضریب بتا.
14-
موقعیت تار خنثی رو هم که قبلا مشخص کرده بود، اینجا ارتفاع ناحیه فشاری بتن رو بهت میده.
15-
اینجا برنامه پیغام میده که اگه ارتفاع ناحیه فشاری بتن مقطعت کمتر از ارتفاع ناحیه فشاری بتن در حالت بالانسه یعنی مقطعت کم فولاده و اگه بیشتره یعنی پر فولاده.
16-
برنامه میگه بازم میخوای محاسبات دیگه ای انجام بدی؟ میگم آره.
17-
ایندفعه میام مساحت فولاد متوازن مقطع رو بدست بیارم.
18-
برنامه بهم میگه فولاد متوازن مقطع برابره با مساحت فولاد بالانس جان تیر بعلاوه فولاد بالانس متوازن دو بال فشاری و ازم مساحت فولاد بالانس جان تیر رو میخواد. چون من این مقدار رو به صورت معلوم ندارم به برنامه میگم برام محاسبش کنه.
19-
برنامه میاد فرمول محاسبه مساحت فولاد بالانس جان تیر رو بهم نشون میده و پارامترهایی رو که قبلا بهش ندادیم به ترتیب ازم میگیره. اینجا هم اگه مقدار 1α یعنی ضریب تنش معادل یکنواخت رو داشتیم که به برنامه میدیم و اگه هم مثل اینجا نداشتیم به برنامه میگیم برامون حسابش کنه.
20-
برنامه برامون حسابش میکنه و بهمون میدش.
21-
ضریب جزئی ایمنی بتن رو به برنامه میدیم. در آیین نامه مبحث 9، این مقدار برای بتن 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.
22-
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.
23-
عرض جان تیر رو هم به برنامه میدی.
24-
اینم مساحت فولاد بالانس جان تیر که برنامه بهت میدش.
25-
اینجا برنامه بهت میگه اگه مساحت فولاد بالانس دو بال فشاری رو داری که بده اگه نه برات حسابش کنم. بهش میگیم برامون حسابش کنه.
26-
پهنای بال مقطع رو بهش میدیم.
27-
ضخامت بال رو هم به برنامه میدیم.
28-
اینم از مساحت فولاد بالانس دو بال فشاری که طبق فرمول پایین برات حسابش کرده.
29-
اینم مقدار فولاد بالانس مقطع T شکل که برات حساب میکنه و بهت میده.
30-
اینجا بهت یادآوری میکنه که اگه فولادت کمتر از فولاد بالانس باشه یعنی تیرت کم فولاده و اگه بیشتر باشه تیرت پر فولاده ضمنا باید در طراحی درصد فولاد مقطعت رو به 2.5 درصد محدود کنی.
31-
چون باید بازم محاسبات انجام بشه به برنامه میگیم آره و عدد 1 رو وارد میکنیم.
32-
حالا ما میخوایم درصد آرماتور بالانس رو پیدا کنیم، برای همین گزینه 4 رو انتخاب کردیم.
33-
چون قبلا تمام پارامترها رو یا خودش محاسبه کرده بوده یا بهش داده بودیم خودش جیک ثانیه جواب رو میده.
34-
اینجا بهت یادآوری میکنه که اگه درصد فولادت کمتر از درصد فولاد بالانس باشه یعنی تیرت کم فولاده و اگه بیشتر باشه تیرت پر فولاده.
35-
همونطور که میدونین باید در طراحی درصد فولاد مقطعت رو به 2.5 درصد محدود کنی و خودش چک میکنه و وضعیت تیرت رو بهت میگه. اینجا گفته حواست باشه توی طراحی نمیتونی این مقطع رو با این مشخصات بدی! ولی این سوال آنالیزه نه طراحی. بنابراین چک کردی دیدی کهاز 2.5 درصد بیشتر شده!
36-
چون باید بازم محاسبات انجام بشه به برنامه میگیم آره و عدد 1 رو وارد میکنیم.
37-
ایندفعه لنگر مقاوم مقطع در حالت بالانس رو محاسبه میکنیم.
38-
اینجا برنامه بهت فرمول محاسبه رو میده و میگه که کل ظرفیت خمشی مقطع برابره با ظرفیت خمشی جان تیر بعلاوه ظرفیت خمشی بال تیر و ازت مقدار ظرفیت خمشی جان تیر رو میخواد. اگه داشتیش که بهش میدی و اگه مثل اینجا نداشتی به برنامه میگی برات حسابش کنه.
39-
اینجا دوتا فرمول که میشه از اونا ظرفیت خمشی جان تیر رو محاسبه کرد. از هر کدومش بریم چون قبلا تمام پارامترها رو محاسبه کردیم یا به برنامه دادیم، میتونیم محاسبش کنیم. اینجا ما اولین فرمول رو انتخاب میکنیم.
40-
اینم از مقدار ظرفیت خمشی جان تیر T شکل.
41-
حالا باید ظرفیت خمشی 2 بال فشاری تیر T شکلمون رو محاسبه کنیم که به برنامه میگیم این کار رو برامون انجام بده.
42-
خوب چون قبلا تمام پارامترها محاسبه شده فقط اون پایین بهت فرمولش رو نشون میده و مقدارش هم برات حساب میکنه و بهت میدش.
43-
اینجا هم میاد ظرفیت خمشی تیر T شکل در حالت بالانس رو برات حساب میکنه.
44-
دیگه کارمون با برنامه تموم شده و میگیم دیگه بسته دمت گرم.
موفق باشی