ضخامت یک دال بتنی چقدر باید باشد؟

( تعیین ضخامت دال های بتنی یک طرفه و دو طرفه )


ضخامت دال بتنی بستگی به بار و اندازه دال دارد. به طور کلی، ضخامت برابر با 150 میلی متر برای ساختمان های مسکونی و تجاری با جزئیات آرماتورهای تقویتی در طراحی ها در نظر گرفته می شود. روش های مورد استفاده برای یافتن ضخامت دال برای انواع مختلف دال ها متفاوت است. برای مثال، محاسبه ضخامت دال یک طرفه متفاوت و ساده تر از دال دوطرفه است.
انتخاب و محاسبه ضخامت دال ها شامل انواع مختلف دال ها، گام اصلی در فرآیند طراحی است. اگر از یک رویه مناسب برای محاسبه ضخامت دال پیروی شود، علاوه بر رسیدن به یک ضخامت قابل اعتماد و اقتصادی، مدت زمان طراحي نیز به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

•ضخامت دال یک طرفه
ضخامت دال یک طرفه بر اساس تغییرشکل، خمش، برش و گاهی الزمات مقاومت در برابر حریق می باشد.

1. الزامات تغییرشکل ( خیز )
به غیر از دال هایی که دارای بارگذاری سنگین هستند مانند دال هایی که چند متر خاک را تحمل می کنند، ضخامت دال بر اساس الزامات تغییرشکلی انتخاب می شود. آیین نامه ACI محدودیت هایی را بر روی ضخامت دال تعیین نموده است مگر اینکه تغییرشکل محاسبه شده و قابل قبول باشد.
در غیر این صورت، ضخامت دال های یک طرفه برای دال های با تکیه گاه های ساده باید حداقل L/20؛ L/24 برای دال های با یک انتهای ممتد؛ L/28 برای دال های با هر دو انتهای ممتد و L/10 برای دال های کنسول باشد. L طول دهانه است.
این مقادیر در صورتی که دال ها بار پارتیشن ها ( تیغه بندی ها ) و یا سازه های دیگر را تحمل نکرده و یا به آن ها متصل نباشند که به واسطه تغییرشکل های بزرگ مورد آسیب قرار نگیرند، می تواند مورد استفاده قرار گیرند.

2. الزامات خمش و برش
تعيين ضخامت دال براساس الزامات خمشي و برشي، متعارف نیست. با این حال، این الزامات باید در طراحی بررسی شود، حتی اگر ضخامت بر اساس الزامات تغییرشکل انتخاب شود.
روش بررسی ضخامت دال برای الزامات خمشی به شرح زیر است:
1. محاسبه بارهای ضریب دار براساس ضخامت تخمین زده شده دال با توجه به الزامات تغییرشکل
2. محاسبه لنگر ها با استفاده از روش های مناسب مانند روش ضرایب لنگر بر اساس آیین نامه ACI
3. از آنجا که دال ها به ندرت به نسبت آرماتور بیش از 0.01 نیاز دارند، بررسی کنید که آیا ضخامت دال انتخاب شده برای نسبت آرماتور 0.01 مناسب است یا خیر. از معادله زیر برای محاسبه d استفاده کنید:
d=SQRT(Mu/φ.R.b)
در این رابطه، d عمق مؤثر دال برای تحمل لنگر، Mu لنگر محاسبه شده بر اساس بارهای اعمالی، b عرض دال که به طور معمول برابر با یک متر نوار دال در نظر گرفته می شود، R مقاومت خمشی بر اساس مگاپاسکال است که با استفاده از رابطه زیر محاسبه می گردد:
R=ρ.fy(1-0.588.ρ.fy/f’c)
که در این رابطه، نسبت آرماتور (ρ) برابر با 0.01 در نظر گرفته شده، fy مقاومت حد تسلیم فولاد بر حسب مگاپاسکال و f’c مقاومت فشاری بتن بر حسب مگاپاسکال می باشند.
روش بررسی ضخامت دال برای الزامات برشی به شرح زیر می باشد:
1. محاسبه برش نهایی با توجه به بارهای اعمالی ( Vu )
2. محاسبه مقاومت برشی طراحی دال با توجه به معادله زیر.
φVc=φ.0.17.λ.SQRT(f’c).bw.d
در صورتی که تمام دهانه ها برابر باشند، برش نهايي در لبه خارجی اولين دال داخلی رخ می دهد که با استفاده از معادله زیر محاسبه مي شود.
Vu=1.15.w.l/2
در غير اينصورت، برش ها بایستی در لبه خارجی اولین دال داخلی و دال داخلی مطابق معادله زیر بررسی شوند.
Vu=w.l/2
در سه رابطه بالا، Vc مقاومت برشی بتن دال، b عرض دال برابر با 1000 میلی متر، d عمق مؤثر دال، Vu برش نهایی دال، W بار توزیع شده نهایی برابر با 1.2 بار مرده به اضافه 1.6 بار زنده و l برابر با طول دهانه دال می باشند.

3. الزامات مقاوم در برابر آتش
گاهی اوقات، ضخامت دال توسط خطر انتقال حرارت در هنگام آتش سوزی کنترل می شود. برای این معیار، نرخ حریق یک کف ساختمانی برابر است با تعداد ساعت های لازم برای افزایش دمای سطح دارای پوشش تا یک مقدار حرارت تعیین شده که به طور معمول 121.1 درجه سانتی گراد می باشد.
برای افزایش 121.1 درجه سانتی گراد درجه حرارت، ضخامت دال برابر با 76.2 میلی متر نرخ حریق برابر با 1 ساعت را داده، ضخامت دال برابر با 127 میلی متر نرخ حریق برابر با 2 ساعت را فراهم نموده و ضخامت دال برابر با 152.4 میلی متر یک نرخ حریق 3 ساعته را فراهم می کند. در نهایت، ضخامت دال معمولا به نزدیک ترین 10 میلی متر گرد می شود.

•ضخامت دال دو طرفه
مشابه با دال یک طرفه، ضخامت دال دو طرفه باید تغییرشکل و الزامات برشی را برآورده سازد.

1. الزامات تغییر شکل ( خیز )
به طور کلی، ضخامت دال به منظور جلوگیری از تغییرشکل بیش از حد تحت بارهای سرویس انتخاب می شود. آیین نامه ACI روشی برای محاسبه حداقل ضخامت دال دو طرفه بر اساس کفایت تغییر شکل ارائه می دهد. این روش برای انواع مختلف دال های دو طرفه مانند دال تخت، صفحه تخت، دال و تیر و دال های بدون تیرهای داخلی قابل استفاده می باشد.
مقدار ضخامت دال انتخاب شده باید برای برش در هر دوی ستون های داخلی و خارجی، کافی باشد. آیین نامهACI اجازه می دهد که دال های نازک تر در صورتی که خیز محاسبه شده در حد مقادیر مجاز باشد، مورد استفاده قرار گیرند.
روش بررسی کفایت ضخامت دال برای مقاومت در برابر نیروهای برشی به شرح زیر است:
1. تعیین بار گسترده ضریب دار
2. بررسی برش یک طرفه
3. بررسی برش پانچ دو طرفه
در صورتی که مقاومت برشی دال کمتر از برش نهایی اعمالی بر روی دال باشد، برای حل این مشکل باید این استراتژیها در نظرگرفته شود:
1. ضخامت کل چشمه دال را افزایش دهید. واکنش این رویکرد ممکن است منفی باشد زیرا وزن دال ممکن است نیروی برشی را به طور قابل توجهی افزایش دهد.
2. با استفاده از یک کتیبه ( Drop Panel )، ضخامت دال مجاور ستون را افزایش دهید.
3. اضافه کردن آرماتور تقویتی برشی

برای دریافت نسخه pdf این مقاله بر روی این لینک کلیک نمایید.

شرکت مدیران سازه، تولید کننده قالب های یوبوت استاندارد و ارائه دهنده خدمات مهندسی طراحی سازه، نظارت بر اجرا و اجرای اسکلت های سازه ای آماده ارائه خدمات به کارفرمایان گرامی می باشد.

تهیه کننده: دپارتمان تحقیق و توسعه شرکت مدیران سازه

لطفأ با دادن 5 ستاره به این مطلب، ما را حمایت کنید!
[کل: 27 میانگین: 2.9]

پاسخ دهید

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