مورد بسیار متداولی که در ساختمان های بتن آرمه وجود دارد، قرارگیری تیرهای فرعی بر روی تیرهای اصلی است. مشکلی که طراحان در این شرایط با آن روبرو می شوند، قرمز شدن این تیرها به دلیل وجود پیچش زیاد است. در این شرایط چاره کار نه افزایش ابعاد مقطع بلکه لحاظ نمودن ضرایب اصلاح سختی پیچشی در آنها می باشد.
مطابق با فلسفه اعمال ضرایب اصلاح سختی که قبلا در مقاله ضرایب سختی تیر و ستون بررسی نمودیم، در وضعیت فعلی نیز به علت ترک های پیچشی، درعمل تیر اصلی دوران کرده و سختی پیچشی آن کاهش می یابد. لذا بایست ضریبی برای اصلاح سختی پیچشی این تیرها درنظر گرفته شود.
برخلاف ضرایب اصلاح سختی خمشی تیرها و ستونها، مبحث نهم برای ضریب اصلاح سختی پیچشی، عدد مشخصی را بیان نمی کند، درعوض به صورت واضح اشاره دارد که در تحلیل سازه باید سختی پیچشی اعضای ترک خورده به نحو مناسب محاسبه و منظور گردد. بنابراین پروسه تشخیص ضریب اصلاح سختی پیچشی برخلاف ضریب اصلاح سختی خمشی محاسباتی است.
دراین خصوص مبحث نهم درخلال بند ذیل، روش محاسبه ضریب اصلاح سختی پیچشی را بیان می کند.
2-11-15-9 در مواردی که امکان کاهش در لنگر پیچشی در اثر بازپخش لنگرهای داخلی در عضوی ازیک ساختمان نامعین موجود باشد، می توان مقدار Tu را به 0.67Tcr کاهش داد.
مقدار Tu و ΦTcr از نتایج محاسبات نرم افزارهای مهندسی قابل استخراج بوده و به راحتی می توان ضریب اصلاح سختی پیچشی را با گام بندی تصویری زیر بدست آورد.
مطابق با پیش فرض نرم افزار که سختی پیچشی آن عدد یک می باشد روند محاسبه را آغاز می نماییم. پس از طراحی اولیه مقادیر Tu و ΦTcr را با کلیک راست بر روی عضو تحت پیچش و طی مراحل زیر بدست می آوریم.
نتایج طراحی تیر در ایتبس
بر روی گزینه Envelope کلیک کنید. همانطور که ملاحظه می کنید در این پروژه مقدار Tu=95.2204 kN.m می باشد.
لنگر پیچشی نهایی Tu
سپس به پنجره قبلی بازگردید و اینبار گزینه Shear را انتخاب کنید.
همانطور که در تصویر زیر ملاحظه می کنید مقدار ΦTcr=39.2947 kN.m می باشد.
ظرفیت پیچشی تیر
اگر Tu<ΦTcr باشد نیازی به اعمال ضریب کاهش سختی پیچشی نیست. ولی اگر Tu>ΦTcr بایستی به صورت آزمون و خطا ضریبی (کمتر از1) را هربار در قسمت مشخص شده در پنجره زیر وارد کرد تا نهایتاً Tu و ΦTcr تقریباً برابر گردند.
اصلاح سختی پیچشی
دال ماندگار طراح، مجری و بزرگترین تولید کننده یوبوت