به صورت کلی هر تغییری که منجر به کاسته شدن تنش فشاری بتن گردد باعث افزایش شکل‌پذیری خواهد شد. افزودن آماتورهای فشاری به تیرهای بتنی باعث می‌شود تا بخش فشاری مقطع قوی تر شده و نیاز کمتری به بتن فشاری باشد در این صورت عمق تار خنثی کاهش پیدا می‌کند. این مورد به صورت قابل ملاحظه باعث افزایش شکل‌پذیری می‌شود. افزایش مقدار آرماتورهای فشاری تا زمانی باعث افزایش شکل‌پذیری می‌گردد که مقدار آتورهای فشاری با مقدار آرماتورهای کششی برابر شود. در این صورت بیشتری شکل‌پذیری ممکن از تیر حاصل خواهد شد. در این حالت است که کمترین تنش فشاری به بتن وارد شده و در نتیجه کمترین زوال مقاومتی از بتن فشاری را شاهد خواهیم بود.

مفصل پلاستیک خمشی در تیرهای بتنی و ستون‌های بتنی

اثرات آرماتورهای طولی در منحنی ظرفیت خمشی تیرهای بتن‌آرمه (رفتار غیرخطی تیرهای بتنی)

آنالیز ممان انحنای تیر بتنی (آنالیز مقطع تیر بتنی)

تعیین نوع تلاش از دیدگاه کنترل شونده توسط نیرو یا کنترل شونده توسط تغییرشکل

تحلیل غیرخطی به روش فایبر (فایبر گستره و مفصل فایبر)

فلسفه آرماتور کششی حداقل:

گاها در طراحی به دلیل الزامات معماری یا عملکرد مورد انتظار، ابعاد تیر به مراتب بزرگتر از مقادیریست که برای خمش لازم است. چنین مقاطعی به صورت تئوری مقادیر بسیار کمی از فولاد کششی لازم دارند. اما این مسئله ممکن است حالت شکست دیگری را برای تیر به شدت کم فولاد به وجود آورد، به صورتی که مقاومت نهائی مقطع از لنگر ترک خوردگی آن کمتر باشد، و تیر بلافاصله بعد از ترک خوردگی تسلیم شود. این حالت شکست بدون هشدار قبلی بوده و بایستی از آن ممانعت گردد. به همین دلیل آئین‌نامه‌های حداقل فولاد کششی مقطع را به گونه‌ای تعیین می‌کنند که بلافصله بعد از اولین ترک خوردگی، مقطع جاری نشود.

آیا در تیرهای بتن‌آرمه به مانند آرماتورهای طولی، حداقل و حداکثر آئین‌نامه‌ای برای محدود کردن آرماتورهای عرضی وجود دارد؟

برای پاسخ به این سوال در ابتدا بایستی به صورت کاملاً مفهومی رفتار تیر بتنی تحت تنش‌های برشی بررسی شود. از آنجایی که لنگر خمشی در نزدیک تکیه‌گاه بسیار اندک بوده و قابل اغماض می‌باشد به همین دلیل می‌توان فرض کرد که این المان تحت تنش‌های برش خالص قرار خواهد گرفت (Pure Shear) در نتیجه می‌توان المان مفروض را به صورت مجزا بررسی نمود.به جای بررسی المان برش خالص، می‌توان این المان را 45 درجه دوران داد (تا به صفحه تنش‌های اصلی برسیم) و المان به دست آمده را بررسی کرد. هر دو المان بالا هم‌ارز یکدیگر می‌باشند و بسته به شرایط می‌توانند به جای یکدیگر مورد استفاده قرار گیرند. (اصول دایره مور از مکانیک جامدات) در المان دوران یافته راستای 1، کششی و راستای2، به صورت فشاری خواهد بود. بتن در کشش ضعیف بوده به همین دلیل تحت کشش ایجاد شده در راستای 1، بتن در راستای عمود بر نیروی کششی ترک خواهد خورد (راستای ترک خوردگی برروی محور 2 خواهد بود) از طرفی بتن در مقابل نیروهای فشاری از مقاومت مناسبی برخوردار بوده، و لذا در راستای 2 برای مقابله با نیروهای فشاری مشکلی وجود نخواهد داشت.

نتیجه:

راستای 1 در کشش: برای مقابله با نیروی کششی راستای 1 لازم است تسلیح در المان انجام شود.

راستای 2 در فشار: برای مقابله با نیروی فشار در راستای 2 خود بتن کفایت می‌کند.

با تسلیح راستای 1 توسط آرماتورهای برشی در این صورت مشکل ترک خوردگی برطرف شده و هر ترک مورب (ترک خوردگی در اثر کشش ناشی از برش)  به وسیله یک یا چند آرماتور برشی دوخته خواهد شد. و راستای 2 نیز توسط بتن باربری می‌شود.حال اگر راستای 1 را به وسیله آرماتورهای بسیار قوی تسلیح بکنیم در این صورت قطر کششی المان بسیار قوی خواهد شد و راستای 2 که همان قطر فشاری است همچنان دارای همان مقاومت قبلی باقی خواهد ماند. در این صورت با افزایش سطح نیروهای وارده مشکلی برای قطر کششی ایجاد نشده و المان در راستای قطر فشاری به واسطه فشار بسیار زیاد خرد خواهد شد.آئین‌نامه‌های مختلف برای جلوگیری از این مورد (شکست ترد قطر فشاری و خرد شدن بتن)  مقدار مقاومت یک مقطع بتنی را  به یک حد مشخصی محدود می‌کنند توضیح آنکه برای یک مقاومت برشی بتن مشخص (Vc) مقدار حداکثر آرماتور برشی (Vs) را ارئه می‌دهد. لذا برای جلوگیری از گسیختگی ترد بتن قطر فشاری حداکثر آرماتور برشی بایستی در مقطع لحاظ شود.

حال حالت دیگری را در نظر بگیرید که آرماتور برشی آنقدر در مقطع کم گذاشته شود ( فواصل بزرگتر بین خاموت‌ها در طول تیر بتنی) که بین دو خاموت متوالی ترک به گونه‌ای تشکیل و رشد کند که توسط هیچ خاموتی دوخته نشود به همین دلیل در این حالت نیز به دلیل مقاومت کمتر المان مذکور در راستای کششی (همان راستای 1) تیر دچار گسیختگی خواهد شد.

پس مقدار آرماتورهای عرضی مقطع بایستی هم از کران پایین (حداقل آرماتور برشی) و هم از کران بالا (حداکثر آرماتور برشی) توسط آئین‌نامه‌ها محدود شوند.

مفصل پلاستیک چیست؟

رفتار آزمایشگاهی اتصال مفصلی در سازه‌های بتن‌آرمه

قاب ساده بتن‌آرمه چیست؟

مفصل پلاستیک خمشی در تیرهای بتنی و ستون‌های بتنی

همگرا کردن میلگردهای طولی در تیرهای بتن‌آرمه (جمع شدگی یا پینچینگ)

دانلود جزوه فصل اول دوره طراحی عملکردی و بهسازی لرزه‌ای مهندس قدرتی : مبانی بنیادین در مهندسی زلزله و طراحی ساختمان

دانلود بخش اول از جزوه فصل دوم دوره طراحی عملکردی و بهسازی لرزه‌ای مهندس قدرتی : روند تحلیل استاتیکی غیرخطی (پوش‌آور)

این مطالب بخش‌هایی از دوره جامع طراحی عملکردی و بهسازی لرزه‌ای می‌باشد. در این دوره به صورت کامل به بررسی این مفهوم پرداخته می‌شود. همانطور که در جدول عکس مربوط به این مقاله نشان داده شده است کنترل این ضابطه برای طراحی عملکردی و بهسازی لرزه‌ای با یکدیگر متفاوت می‌باشد. پیوست دوم استاندارد 2800 که ضوابط طراحی براساس عملکردی را مطرح می‌کند برای به دست آوردن ظرفیت کاهش نیروی زلزله به دلیل شکل‌پذیری از ضریب رفتار سازه استفاده می‌کند در حالی که استاندارد ASCE41 و نشریه 360 این پارامتر را از منحنی ظرفیت سازه به دست می‌آورند.

دوره جامع طراحی عملکردی و بهسازی لرزه‌ای براساس هر دو نرم افزار Sap2000 , Etabs آموزش داده می‌شود. در این دوره طراحی عملکردی براساس پیوست دوم استاندارد 2800 و بهسازی لرزه‌ای براساس نشریه 360 و ASCE41 انجام می‌شود. جزوه کامل کل دوره بالغ بر 1300 اسلاید در اختیار شرکت کنندگان دوره قرار داده می‌شود. در این دوره پروژه‌های کامل قاب خمشی بتنی، دیوار برشی بتنی، قاب خمشی فولادی و انواع مهاربندهای CBF و EBF به صورت گام به گام آموزش داده می‌شود.