مشخصات مکانیکی آرماتورها در ETABS طبق مبحث نهم + راهنمای تصویری و نکات آیین‌نامه‌ای

وارد کردن درست مشخصات مکانیکی آرماتورها در ETABS اهمیت زیادی دارد؛ چون مستقیماً روی مقاومت، شکل‌پذیری و ایمنی سازه اثر می گذارد. اگه این مقادیر اشتباه وارد شوند، ممکن است تحلیل نیروها و تغییر شکل ها درست نباشد و نتایج اشتباهی حاصل شود.
در طراحی لرزه‌ای، این موضوع حتی حیاتی‌‌تر هم هست، چون عملکرد درست سازه در زلزله به دقت این مشخصات بستگی دارد.
پس این مرحله را باید جدی بگیریم. در ادامه به تشریح مشخصات انواع میلگرد و چگونگی وارد کردن آنها در نرم افزار Etabs پرداخته شده است.

نام گذاری (رده بندی) سنتی آرماتورها در ایران

در عرف رایج کشور در بسیاری از موارد برای تعریف آرماتورها از نام گذاری AI, AII, AIII و یا A1, A2, A3 استفاده می گردد. معادل این آرماتورها در مبحث نهم به ترتیب S240، S340 ، S400 می باشند. با این توضیح که عموماً در خصوص آرماتور AII در صورت استفاده‌به عنوان آرماتور عرضی میزان تنش تسلیم به جای 340 مگاپاسکال میزان 300 مگاپاسکال درنظر گرفته‌می‌شود.

تعریف مشخصات آرماتور S400 در ETABS (مشخصات آرماتور AIII در ETABS)

مشخصات آرماتور S400 را می توانید مطابق پنجره زیر در واحد نیوتن و میلی متر وارد نمایید. بندهای آیین نامه ای پارامترهای مورد استفاده در ادامه بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان بیان گردیده است.

آرماتور S340 برای تعریف در ETABS

مشخصات این رده از آرماتور به لحاظ وزن واحد حجم، مدول الاستیسیته و ضریب انبساط حرارتی مشابه آرماتور S400 در شکل بالا می‌باشد و تنها تفاوت در مقدار مقاومت های تسلیم، مقاومت نهایی، مقاومت مورد انتظار تسلیم و مقاومت مورد انتطار نهایی آن می‌باشد که در جدول زیر آمده است.

آرماتور AII (A2) برای تعریف در ETABS

تمامی پارامترهای ورودی برای این رده آرماتور مشابه آرماتور S340 می‌باشد و تنها در صورتیکه از این آرماتور به عنوان آرماتور عرضی استفاده گردد میزان مقاومت حد تسلیم آن به جای 340 مگاپاسکال می‌تواند در جهت اطمینان 300 مگاپاسکال تعریف شود. بر همین اساس مقاومت مورد انتظار تسلیم نیز می‌تواند 375 مگاپاسکال درنظر گرفته‌شود.

مشخصات مکانیکی آرماتورها بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان

چگالی آرماتورهای فولادی در محاسبات برابر با 7850 کیلوگرم در متر مکعب منظور می‌شود.

5-4-9 ویژگی‌های کششی آرماتورها

2-5-4-9 ویژگی‌های کششی آرماتورها باید مطابق با مقادیر کششی یکی از رده‌های ارائه‌شده در جدول 9-4-2 باشند.

جدول 9-4-2 ویژگی‌های کششی آرماتورها

2-5-4-9 در آرماتورهای ذکر شده‌در جدول 9-4-2، حداقل نسبت مقاومت کششی به تنش حد تنش تسلیم برابر با 1.25 می‌باشد. در آرماتورهای سرد نوردیده‌، حداقل نسبت فوق برابر با 1.03 است.

8-4-9 مشخصات مورد نیاز آرماتورها در طراحی

1-8-4-9 کلیه‌ی آرماتورهای طولی و عرضی مصرفی در سازه‌های بتن‌آرمه باید آج‌دار باشند. استفاده از آرماتورهای ساده فقط در دورپیچ‌ها مجاز است.

4-8-4-9 مدول الاستیسیته، E_s، برای آرماتورها برابر با 200000 مگاپاسکال است.

6-8-4-9 نوع آرماتورهایی که برای کاربری مشخص سازه‌ای استفاده می‌شوند، باید برای آرماتورهای آج‌دار مطابق جدول 9-4-4، و برای آرماتورهای ساده مطابق جدول 9-4-5 باشد.

جدول 9-4-4 کاربرد آرماتورهای آج‌دار طولی و عرضی

جدول 9-4-5 کاربرد آرماتورهای دورپیچ ساده

12-8-4-9 ضریب انبساط حرارتی برای کلیه آرماتورها برابر با ^6-10*12 به ازای هر درجه سلسیوس است.

تعریف گام به گام تعریف مشخصات مصالح آرماتورها در نرم افزار ETABS

برای تعریف مصالح آرماتورها (Material Properties) در نرم‌افزار ETABS، مراحل زیر را گام به گام دنبال کنید:

گام اول: ورود به بخش تعریف مصالح:

از نوار اصلی در سمت بالای صفحه، به منوی Define بروید.

سپس گزینه Material Properties را انتخاب کنید.

گام دوم: افزودن مصالح جدید:

در پنجره Define Materials، روی دکمه Add New Material کلیک کنید.

گام سوم: انتخاب نوع مصالح و منطقه:

در پنجره Add New Material Property، ابتدا Region را روی User (برای تعریف دستی ویژگی‌ها) تنظیم کنید.

Material Type را روی Rebar قرار دهید.

Standard بصورت اتوماتیک بر اساس User انتخاب می شود.

در نهایت روی OK کلیک کنید.

گام چهارم: ویرایش مشخصات مصالح (Material Property Data):

در پنجره Material Property Data که باز می‌شود، باید مشخصات مصالح آرماتور را وارد کنید.

Material Name: یک نام مناسب برای مصالح خود انتخاب کنید (مثلاً S400 یا AIII یا A-III)

Weight per Unit Volume  : وزن واحد حجم آرماتور را وارد کنید. برای آرماتورهای فولادی 7850 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفته‌می‌شود.

Modulus of Elasticity, E  : مدول الاستیسیته آرماتور را 200000 MPa وارد کنید. به همخوانی واحدهای محاسبه در مبحث نهم و نرم‌افزار دقت نمایید.

Coefficient of Thermal Expansion, α:  ضریب انبساط حرارتی آرماتور را ^6-10*12 به ازای هر درجه سلسیوس بر اساس مبحث نهم وارد کنید.

گام پنجم: مشخصات طراحی آرماتور (Material Property Design Data):

در پنجره Material Property Data، در گام قبل بر روی دکمه Modify/Show Material Property Design Data کلیک کنید تا پنجره Material Property Design Data باز شود.

در بخش Design Properties for Rebar Materials مقاومت های حد تسلیم F_y، نهایی F_u، مقاومت مورد انتطار تسلیم F_ye و مقاومت مورد انتظار نهایی F_ue را وارد نمایید. مقاومت‌های حد تسلیم و حد نهایی بر اساس نوع آرماتورها از جدول 9-4-2 مبحث نهم که در این مقاله نیز به آن اشاره‌شده است تعیین می‌گردند. برای تعریف مقاومت مورد انتطار تسلیم می‌بایست از تعریف لنگر محتمل

( مقاومت خمشی محتمل) در مبحث نهم طبق متن زیر استفاده نمود.

M_pr: مقاومت خمشی محتمل عضو، با یا بدون بار محوری، در بر گره اتصال که با فرض تنش کششی در میلگردهای طولی حداقل برابر با 1.25f_y و ضریب کاهش مقاومت ϕ برابر با 1.0 محاسبه می‌شود.

بر اساس این بند ضریب 1.25 برای تبدیل مقاومت حد تسلیم به مقاومت مورد انتطار تسلیم استفاده می‌شود. بطور مشابه این ضریب می‌تواند در مقاومت حد نهایی نیز ضرب گردد تا به مقاومت مورد انتظار نهایی تبدیل گردد.

F_ye=1.25F_y

F_ue=1.25F_u

روی OK کلیک کنید.

گام ششم: تأیید نهایی:

تمام پنجره‌های باز شده‌را با کلیک بر روی OK تایید کنید تا بسته‌‌شوند.

جمع بندی

وارد کردن مشخصات مکانیکی آرماتورها در ETABS طبق مبحث نهم، فراتر از یک الزام طراحی، بخشی کلیدی از جریان داده در فرآیند مدلسازی اطلاعات ساخت (BIM) محسوب می‌شود. زمانی که پارامترهایی مانند مقاومت تسلیم، مدول الاستیسیته و کرنش نهایی فولاد به‌درستی در ETABS تعریف شوند، این اطلاعات می‌توانند به‌صورت دقیق و ساختارمند در مدل‌های BIM مانند Revit نیز بازتاب یابند. چنین هماهنگی‌ای میان مدل تحلیلی و مدل اطلاعاتی، موجب افزایش دقت در ترسیمات اجرایی، شبیه‌سازی رفتار واقعی سازه، و برآورد مصالح می‌شود. بنابراین، تعریف صحیح مشخصات آرماتورها گامی مهم برای ایجاد یک مدل BIM یکپارچه و قابل اتکاست که پایه تصمیم‌گیری‌های فنی و اجرایی قرار می‌گیرد.