شرکت گروه مهندسین فراگامان دلتا

مقدمه

از زمانی که مبحث دهم مقررات ملی ساختمان تغییر پیدا کرده برای طراحی اعضای فشاری ( مقاومت فشاری اسمی بر اساس کمانش پیچشی و کمانش خمشی – پیچشی ) در فرمول‌ها از ثابت تابیدگی Cw در پارامترها استفاده ‌شده است که در مبحث دهم قبلی کمتر موردنیاز بود ازاین‌رو یادگیری نحوه محاسبه این پاراه‌ترها برای مهندسین طراح حتماً موردنیاز است، مخصوصاً برای پارامتر ثابت تابیدگی که حتی نرم‌افزار ایتبس هم آن را ارائه نمی‌دهد و به صورت دستی محاسبه شده و در نرم افزار اعمال می شود.

ثابت تابیدگی(Cw)

ثابت تابیدگی (Cw) به عنوان یک معیار جهت تعیین مقدار مقاومت مقاطع در برابر پیچش غیر یکنواخت استفاده می شود. از این ضریب جهت تعیین مقاومت خمشی – کمانشی (LTB) مقطع تیرها و ظرفیت لنگر پیچشی مقطع ستونها استفاده می شود. دارای بُعد طول به توان شش است.

کاربرد ثابت پیچش تابیدگی (Cw) در طراحی

از کاربرد های رایج ضریب ثابت تابیدگی که در طراحی سازه ها از آن استفاده می کنیم، کنترل فشردگی مقاطع لرزه ای و غیر لرزه ای می باشد.

در کارهای عمرانی مثال‌ های متعددی از پیچش وجود دارد که برخی از آن‌ ها عبارت‌ اند از:

تیرهای دو طرف بالکن که به صورت کنسول اجرا می‌شوند تحت بارهای دینامیکی شدید دچار پیچش می‌شوند.
تیر‌هایی که بار وارد بر آن‌ها از مرکز برش تیر عبور نمی‌کند.

در محاسبه ظرفیت فشاری برخی مقاطع

طبق بند 10-2-4-5، مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (Cw) در تعیین مقاومت فشاری مقاطع بر اساس کمانش پیچشی و کمانش خمشی-پیچشی و در محاسبه تنش بحرانی F_cr طبق رابطه زیر مؤثر است:

Fy=تنش تسلیم فولاد
Fe=تنش کمانش بحرانی اولر در حالت الاستیک
Fcr: تنش فشاری ناشی از کمانش خمشی
E=مدول الاستیسیته
KL/r=ضریب لاغری حداکثر

در محاسبه ظرفیت خمشی مقاطع

1.در مقاطع I شکل فشرده با دو محور تقارن و اعضای با مقطع ناودانی فشرده تحت خمش حول محور قوی و در تعیین حالت حدی کمانش پیچشی-جانبی طبق بند 10-2-5-2-ب مبحث دهم مقررات ملی ساختمان در محاسبه ثابت پیچش تابیدگی (Cw) کاربرد دارد.

rts شعاع ژیراسیون مؤثر مقطع است که طبق رابطه (10-2-5-9)،‌ مبحث دهم مقررات ملی محاسبه می‌شود.

2.در مقاطع I شکل فشرده با دو محور تقارن با بال‌ های غیر فشرده و جان فشرده حول محور قوی در حالت کنترل حالت حدی کمانش پیچشی جانبی مشابه بند 10-2-5-2-ب مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ثابت پیچش تابیدگی (Cw) کاربرد دارد.

محاسبه ثابت تابیدگی برای مقاطع مختلف

طبق مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ثابت تابیدگی از رابطه زیر برای مقاطع I شکل و با تقارن دو محوره به دست می‌آید و برای سایر مقاطع این رابطه بسط داده می‌شود.