آگاه باشيد، تنها با ياد خدا دلها آرامش می ‏يابد! (قران کریم)
خانه » پروژه » عمران و معماری » دانلود پروژه آنالیز و طراحی اعضای خمشی پیش تنیده
دانلود پروژه آنالیز و طراحی اعضای خمشی پیش تنیده

دانلود پروژه آنالیز و طراحی اعضای خمشی پیش تنیده

آنالیز و طراحی اعضای خمشی پیش تنیده
فهرست مطالب
1- مقدمه 1
پيش تنيدگي چيست؟ 4
4. شيوه‌هاي مختلف پيش تنيدگي 15
5- سطح مقطع تبديل يافته 20
تغييرات کرنش در بتن 25
6-1 کليات 25
6-3 کرنش‌هاي دراز مدت در بتن 27
6-3-1 خزش در بتن 28
عوامل موثر بر خزش عبارتند از: 29
عوارض ناشي از خزش عبارتند از: 30
6-3-2 جمع شدگي بتن 31
عوامل موثر بر جمع شدگي عبارتند از: 31
عوامل ناشي از جمع شدگي عبارتند از: 32
7- تغييرات تنش در فولادهاي پيش تنيدگي 33
7-1 کليات 33
7-2-3 محاسبة اتلاف‌هاي ناشي از خزش در بتن 48
7-2-4 محاسبة اتلاف‌هاي ناشي از وادادگي فولادهاي پيش تنيدگي 48
الف- براي اعضاي پيش کشيده: 48
ب) براي اعضاي پس کشيده: 48
8ـ آنالیز و طراحی اعضای خمشی پیش تنیده 55
(1) تنش هاي مجاز فولاد: 63
(2) تنش هاي مجاز بتن: 64
(3) مدول گسيختگي بتن: 64
3.3.8 طراحي تيرهاي معين پيش تنيده 65
1- مقدمه
قبل از پيدايش تكنيك پيش تنيدگي، پل هاي بتن آرمه تنها براي پوشش دادن به دهانه هاي نسبتاً كوتاهي بكار برده مي شدند. محدوديت طول دهانه در اين پل ها داراي دو عامل اساسي بوده است. زيرا اولا براي دهانه هاي بلندتر حجم مصالح مصرفي(بتن و فولاد) بسرعت افزوده مي گردد. بطوريكه بار مرده سازه خود يك عامل بحراني در طراحي مقطع محسوب خواهد شد، ثانياً هزينه هاي مربوط به قالب بندي و شمعك گذاري چنين عرشه هائي مقادير بسيار بزرگي را بخود اختصاص خواهد داد. با توجه به دو عامل ياد شده، معمولا راه حل ديگر يعني استفاده از شاهتريهاي فولادي ترجيح داده مي شد.
با ابداع شيوه پيش تنيدگي و بكارگيري آن در صنعت پلسازي، تا حدود زيادي مشكل مربوط به اقتصاد مصالح مصرفي برطرف گرديد. استفاده از اين تكنيك منجر به پيدايش مقاطع ظريف تري شد و با كاهش بار مرد‌ه عرشه امكان پوشش دادن به دهانه هاي بلندتري فراهم گرديد. اما متاسفانه مشكل دوم يعني هزينه هاي بسيار بالاي مربوط به قالب بندي و چوب بست هاي مورد نياز در اجراي چنين پل هائي بقوت خود باقي ماند، بطوريكه در دهانه هاي بلند قسمت بزرگي از هزينه ها به فاكتورهاي ياد شده اختصاص داشته است. استفاده از شاهتيرهاي پيش ساخته پيش تنيده هم نتوانست اين مشكل را برطرف نمايد زيرا محدوديت هاي مربوط به طول قطعات در هنگام حمل، امكان استفاده از چنين قطعاتي را در دهانه هاي بلند منتفي مي نمود. از طرف ديگر حمل و نقل و نصب چنين شاهتيرهائي نياز به استفاده از ابزارهاي ويژه و گران قيمتي را بوجود مي آورد.
امروزه پل هاي صندوقه اي قطعه اي پس كشيده در سرتاسر جهان مورد استقبال واقع شده اند و با بكارگيري اين شيوه دهانه هائي با طور بيش از 250 متر پوشش داده شده اند. اين پل ها ضمن بكارگيري مزاياي بتن پيش تنيده، راه حل سريع و كم هزينه اي براي پوشش دادن به دهانه هاي بلند مي باشند.
برخي از مزاياي اين قبلي پل ها عبارتند از:
1- كاهش ابعاد مقطع و در نتيجه كاهش بار مرده عرشه بواسطه بكارگيري پيش تنيدگي؛
2- افزايش راندمان مقطع بواسطه ترك نخوردن آن و قابليت آن در تحمل لنگرهاي خشمي با علامات مثبت يا منفي؛
3- سختي نسبتا زياد مقاطع صندوقه اي در مقابل پيچش؛
4- سرعت زياد و هزينه نسبي كم براي پوشش دادن به دهانه هاي بلند؛
5- عدم نياز به چوب بست ها در هنگام عبور از موانع طبيعي نظير درها يا رودخانه ها، و يا موانوع مصنوعي نظير شاهراه هاي پرتردد؛
6- امكان بكارگيري تكنيك پيش ساختگي در پروژه هاي بزرگ و يا تكراري
با توجه به مطالب فوق، بررسي ضوابط طراحي و اصول اجرايي پل هاي پس تنيده همواره مورد توجه آيين نامه هاي معتبر كشورهاي صنعتي قرار گرفته است و هر كدام به تناسب شرايط اقليمي و اركاني استانداردهاي خاصي را تدوين كرده و در بخش جداگانه اي ارائه كرده اند. آيين نامه آشتوآمريكا كه در پل سازي داراي پيشينه اي دور و دراز مي باشد در فصل نهم به بتن پيش تنيده در پل سازي پرداخته است كه در ادامه خواهد آمد. همچنين آيين نامه هاي كهن و معروف ديگر از جمله آيين نامه انگلستان با نام BSI، آيين نامه اروپا با نام EUROCODE و آيين نامه آلمان (DIN) و … نيز فصول معيني كه اين مهم آورده اند كه از اين بين ما دو آيين نامه پركاربرد و قديمي آشتو و BSI انگلستان را براي مقايسه و بررسي فني انتخاب نموده ايم، كه در فصول دهم و يازدهم متون ترجمه شده اين دو آيين نامه با سيستم MKS در اين مجمل آورده شده است كه اميد مي رود مورد استفاده دانشجويان و اساتيد گرانقدر قرار گيرد.
پيش تنيدگي چيست؟
امرزه با بكارگيري مصالح پرمقاومت و همچنين استفاده از شيوه هاي نوين طراحي، سازه هاي اقتصادي تري طراحي و اجرا شده است. استفاده از مصالح پرمقاومت موجب كاهش مقطع عرضي اعضا و متعاقب آن كاهش كلي بار مرده سازه هاي شده است. اين پيشرفت خصوصاً در مورد سازه هاي بتن مسلح چشمگيرتر بوده است، زيرا در طراحي اين گونه اعضا بار مرده قسمت عمده اي از بارهاي طراحي را تشكيل مي دهد. در برخي سازه هاي خاص اهميت كاهش ابعاد مقطع بمراتب بيشتر مي باشد، براي مثال در پل هاي دهانه بلند اين مطلب حائز اهميت زيادي است، در چنين پل هائي بار مرده عرشه لنگرهاي بزرگتري را در مقايسه با بارهاي طراحي ايجاد مي نمايد؛ همچنين قسمت عمده بار وارد بر پايه ها و فونداسيون ها ناشي از وزن روسازه مي باشد. استفاده از بتن هاي با مقاومت فشاري بالا و همچنين فولادهاي پرمقاومت موجب طراحي اعضاي بتن آرمه ظريف تري شده است، با اين وجود محدوديتهائي در استفاده از اين پيشرفتهاي جديد موجود مي باشد كه قسمت عمده آن ناشي از مسئله ارتباط متقابل بين ايجاد ترك در اعضاء بتن آرمه و خيز آنها در مرحله بهره برداري مي باشد. با توجه به رفتار اعضاي بتن آرمه، راندمان استفاده از فولادهاي پرمقاومت محدود مي باشد زيرا تنش در اين فولاد متناسب با توزيع كرنش كلي موجود در مقطع بوده و افزايش كرنش ها در مقطع با افزايش دامنه و عرض ترك ها همراه خواهد بود. اين ترك ها از دو جنبه مطلوب نمي باشند، اول آنكه در محيط هائي كه بتن در مجاورت عوامل فرسايش دنهده شيميائي است وجود ترك ها موجب خوردگي شديد آرماتورها خواهد گرديد. از جنبه ديگر گسترش ترك ها كاهش سختي خمش عضو را بدنبال داشته و خيز عضو را خواهد افزود. چنين اعضائي از نظر سرويس دهي، مطلوب نخواهند بود.
اين ويژگيهاي نامطلوب در اعضاي بتن آرمه معمولي، با ابداع شيوه پيش تنيدگي اصلاح شده است. يك عضو پيش تنيده بتن آرمه عضوي است كه تنش هائي از قبل در آن قرار داده شده باشد، اين تنش ها در تمامي طول عمر عضو با آن همراه است. فلسفه اين تنش هاي از پيش قرار داده شده، مقابله يا مخالفت با تنش هاي ناشي از بارهاي بهره برداري و حتي المقدور خنثي كردن اثر آنها مي باشد. بتن ماهياتاً عضوي فشاري است و مي توان مقاومت كششي آن را ناچيز دانسته و از آن صرفنظر نمود، پيش تنيدگي در واقع عضو را تحت نوعي فشار اوليه قرار مي دهد، بصورتيكه نتيجه آن كاهش تنش هاي كششي در مقطع به حد مجاز و يا اساساً حذف آنها خواهد بود. بدين صورت ترك خوردگي تحت بارهاي بهره برداري منتفي خواهد گرديد. براي روشن تر شدن مفهوم پيش تنيدگي، عضو خمشي موجود در شكل (2-1 الف) را مورد توجه قرار مي دهيم. در كنار اين عضو مقطع آن ترسيم شده و مركز سطح در حالت ترك نخورده با C.G.C نمايش داده شده است. Wt در اين شكل مشخص كننده مجموع بارهاي اعمالي به عضو بوده و شامل اجزاي زير است:
Wg= بار مرده خالص تير
Wd= بار مرده اضافي (بعنوان مثال در عرشه هاي بتن آرمه وزن روسازي، جداول و پياده روها جزء Wd محسوب مي شوند)
Wl= بارهاي زنده
(2-1) Wt=Wg+Wd+Wl
با اعمال Wt عضو تغيير شكل داده و در تارهاي پائين مقاطع آن تنش كششي ايجاد خواهد گرديد. با توجه به ضعف بتن در مقابل كشش و بمنظور جلوگيري از گسترش ترك هاي خمشي، در اعضاي بتن آرمه معمولي در ترازي نزديك به تارهاي پائيني مقطع فولادهائي قرار داده مي شود. تنش موجود در اين فولادها متناسب با كرنش موجود در مقطع مي باشد، نيروي كششي موجود در فولادها با نيروي فشاري تحمل شده توسط بتن در هر مقطع برابر مي باشد. اين دو نيرو لنگر مقاوم داخلي را توليد مي نمايند. كه در برابر لنگر ناشي از بارهاي خارجي مقاومت خواهد نمود. لنگر ناشي از بارهاي خارجي Wt در شكل (2-1 ب) ترسيم شده است. هر اندازه طول دهانه بزرگتر باشد لنگر حاصل از بارهاي خارجي نيز بزرگتر خواهد خواهد بود كه براي جبران آن بايد اساس مقطع و همچنين مقدار فولادهاي كششي را افزود، اما براي دهانه هاي بسيار بزرگ و مقادير زياد Wt اين شيوه ديگر جبران كننده نخواهد بود، زيرا اولا با افزايش اساس مقطع، Wg نيز افزوده خواهد شد و بنابراين Wt نيز مقدار بزرگتري را بدست خواهد آورد، ثانياً همانگونه كه ذكر شد تنش هاي موجود در فولادها متناسب با كرنش بتن هم تراز آنها مي باشد، بنابراين براي وصول نيروي كششي بيشتر در فولادها ترك ها بايد در عضو گسترش يابند كه اين امر خود موجب افزايش خيز عضو خواهد گرديد.
بجاي استفاده از اين سيستم مي توان از ايده ديگري كمك گرفت. در شكل (2-1 پ) همان عضو تحت اثر دو نيروي فشاري با مقاديري برابر P قرار گرفته است. اين دو نيرو در ترازي بفاصله e از مركز سطح مقطع عضو به آن وارد مي شوند. در شكل (2-1 ت) دياگرام لنگر حاصل از اين نيروها ترسيم شده است، كه مقدار آن در تمامي نقاط ثابت و برابر –P.e مي باشد. بنابراين هر گاه عضو تحت اثر مشترك بارگذاري هاي موجود در شكل هاي (2-1 الف) و (2-1 پ) قرار داشته باشد دياگرام لنگر خمشي حاصل مطابق شكل (2-1 ث) خواهد بود. در اين حالت همانگونه كه مشاهده مي گردد اثر بار اعمالي Wt توسط بارگذاري ديگر تخفيف داده شده است. در چنين حالتي ديگر مقطع وسط دهانه لزوما از نظر طراحي بحراني نخواهد بود.
براي درك بهتر اثرات بارگذاري موجود در شكل (2-1 پ)، مقطعي از عضو را بفاصله X از تكيه گاه آن مطابق شكل (2-2 الف) در نظر مي گيريم، در اين شكل توزيع تنش كلي موجود در مقطع ترسيم شده است كه مي توان آن را مجموع توزيع هاي ناشي از نيروهاي خارج از مركز P و بارهاي اعمالي Wt دانست. توزيع هاي ناشي از اين دو بارگذاري بترتيب در شكل هاي (2-2 ب) و (2-2 پ) آمده است.
توزيع تنش كلي در مقطع مورد بررسي به محل مقطع، مقدار P و خروج از مركزيت e بستگي دارد و مي توان دو كميت آخر را چنان تنظيم نمود كه در هيچ مقطع از عضو تنش هاي كششي ايجاد نگردد. بارگذاري موجود در شكل (2-1 پ) در واقع بيان ساده اي از يك عضو پيش تنيده بانيروي پيش تنيدگي P و خروج از مركزيت ثابت e مي باشد. با توجه به موارد فوق چنين مي توان نتيجه گرفت كه پيش تنيدگي در حقيقت قرار دادن تنش هاي داخلي در عضو بوده بنحوي كه اين تنش ها اثر بارهاي خارجي را تخفيف دهند. شيوه هاي مختلف پيش تنيدگي، انتخاب مسير مناسب براي آن و نيروي مورد نياز مسائلي هستند كه در بخشهاي آينده روشن تر خواهند گرديد.
چنين بنظر مي رسد كه نخستين پيشنهادها براي پيش تنيدگي در بين سالهاي 1886 تا 1908 توسط P.H.Jackson و G.R.Steiner آمريكائي، J.Koenen آلماني، صورت پذيرفته باشد. استفاده از فولادهاي با مقاومت بالا نخستين بار در سال 1923 توسط F. von Emperger اطريشي پيشنهاد گرديد و تقريباً در همان زمان R.H.Dill آمريكائي پيش تنيدگي كامل را بمنظور حذف ترك ها ارائه نمود. اين پيشنهادها غالباً تنها بر روي كاغذ باقي ماندند، اولين اقدامات عملي براي ايجاد يك سازه بتني پيش تنيده عمدتاً توسط E.Freyssinet و Y.Guyon فرانسوي، E.Hoyer آلماني و G.Magnel بلژيكي صورت پذيرفتند. اولين پل پيش تنيده بتني در سال 1941 در فرانسه بر روي رودخانه مارن اجرا گرديد. اين پل با دهانه 54 متر از كارهاي Freyssinet بوده و نام او را در اين صنعت جاودان ساخته است.
3- فولاد و بتن مورد مصرف در صنعت پيش تنيدگي
تاندون هاي  پيش تنيدگي مي توانند متشكل از سيم ها ، كابل ها   و يا ميلگردها  باشند. در صنعت پيش تنيدگي كابل هاي 7- سيمه متداول تر بوده و مشخصات آنها مطابق با استانداردهاي ASTM A416  مي باشد. در گذشته كابل هاي تنش زدائي شده (Stress-Relieved)، در مقياس وسيعي بكار برده مي شدند؛ اما امروزه كابل هاي با وادادگي اندك(Low-Relaxation)، شيوع فراوان تري يافته اند. مزيت استفاده از كابل هاي نوع اخير پايين تر بودن اتلاف هاي ناشي از وادادگي  مي باشد، براي(روشن شدن اين مفهوم به بخش (7-2) مراجعه شود).
ميلگردها و سيم هاي پيش تنيدگي كمتر بعنوان فولادهاي اصلي در اعضاي پيش تنيده بكار برده مي شوند و مشخصات آنها را مي توان در استانداردهاي ASTM A421 و ASTM A722 جستجو نمود. در جداول (3-1) تا (3-6) مشخصات فولادهاي پيش تنيدگي آمده است.
برای خرید اطلاعات خود را وارد کنید
  • کلیه پرداخت های سایت از طریق درگاه بانک سامان انجام می گیرد.هر مرحله از خرید می توانید مشکل خود را با پشتیبان و فرم تماس با ما در جریان بگذارید در سریعترین زمان ممکن مشکل برطرف خواهد شد
  • پس از پرداخت وجه ، فایل محصول هم قابل دانلود می باشد و هم به ایمیل شما ارسال می گردد .
  • آدرس ایمیل را بدون www وارد نمایید و در صورت نداشتن ایمیل فایل به تلگرام شما ارسال خواهد شد .
  • در صورت داشتن هرگونه سوال و مشکل در پروسه خرید می توانید با پشتیبانی سایت تماس بگیرید.
  • پشتیبان سایت با شماره 09383646575 در هر لحظه همراه و پاسخگوی شماست
  • اشتراک گذاری مطلب

    راهنما

    » فراموش نکنید! بخش پشتیبانی مقاله آنلاین ، در همه ساعات همراه شماست

    اطلاعات ارتباطی ما پست الکترونیکی: Article.university@gmail.com

    تماس با پشتیبانی 09383646575

    برای سفارشتان از سایت ما کمال تشکر را داریم.

    از اینکه ما را انتخاب نمودید متشکریم.

    معادله فوق را حل نمایید *

    تمام حقوق مادی , معنوی , مطالب و طرح قالب برای این سایت محفوظ است