الباب الرابع-خطوات تصميم البلاطات المسلحة و لاحقة الشد...

ACI 318-05خطواخ انرصًيى وفقا نهًذوَح األيشيكيح انشاتع ثابان

45

وفقا للوذوًح األهريكيح خطىاخ التصوين : الثاب الراتع

Design Steps by ACI 318-05

: ACI318-05خطىاخ تصوين تالطح هسطحح هسلحح وفقا للوذوًح األهريكيح 4-1

Direct Design Method :(13.6)انرصًيى تانطشيقح انًثاششج

Direct Design Method Limitation (13.6.1 )* ششوط انرصًيى تانطشيقح انًثاششج

تذوس عهي األقم في االذجاْيٍ . 3ادرواء انثالطح عهي -

( .Ly/Lx ≤ 2) 2ذكوٌ انثالطح يسرطيهح انشكم يع َسثح انثذش انطويم إني انقصيش ال ذضيذ عٍ -

أطول تذش . 1/3ال يكوٌ انفشق في طول األتذش في االذجاْيٍ أكثش يٍ -

. يٍ طول انثذش في االذجاِ انًعُي %10عٍ Offsetsال يضيذ اخرالف يشاكض األعًذج -

. ( L/D < 2) 2ذكوٌ األدًال يوصعح تاَرظاو و اليضيذ َسثح انذًم انذي إني انذًم انًيد عٍ -

تحذيذ سوك الثالطح الوحقق لوتطلثاخ دليل التصوين : .1

أقم سًك يسًوح تّ نهثالطح انًسطذح تذوٌ أتياو داخهيح : -

in 9.5.3.2 (a) 5.. ............نهثالطاخ يٍ دوٌ إسقاطاخ ...................... -

in 9.5.3.2 (b) 4.. ............نهثالطاخ انًذرويح عهي إسقاطاخ ............... -

( c 9.5جذول ) أقم سًك يقاوو نالَذشاف نهثالطح يٍ دوٌ أتياو داخهيح : -

( في انًهذقاخ1-4جذول )

تحذيذ السوك الوقاوم للقص : .2

qu = 1.2 D + 1.6 L Equ. (9.2)

Equ. (11-1) (11.1.1) φVn ≥ Vu

Vn = Vc + Vs Equ. (11-2)

: Shear & Flexureنألعضاء انًعشضح نقص و ثُي -

Vc = 2 ' fc bw d (11.3.1.1) Equ. (11-3)


46

Check for Beam Shear :

φVc ≥ Vu >>> OK

Check for Punching Shear :

(11.12.1.2) يٍ وجّ انعًود : d/2يخرثش انقص انثاقة عهي تعذ -

b0 = 2c1 + 2c2 + 4d Fig. R11.12.4.7 (a)

Vu = qu [ l1 l2 – (c1+d)(c2+d) ]

Vc shall be the smallest of : (11.12.2.1)

(a) Vc = (2+ 4/ ) ' fc b0 d Equ. (11.33)

(b) Vc = ( s d/b0 + 2 ) ' fc b0 d Equ. (11.34)

(c) Vc = 4 ' fc b0 d Equ. (11.35)

ىل القصري من العمود حيث : .: وس بة اجلاهب الطويل ا

s معدة الطرفية ، 04للأمعدة ادلاخلية ، 04: اثبت يساوي معدة الركنية . 04 للأ للأ

φ Vc ≥ Vu >>> OK

( انًقطع انذشج نهقص انثاقة1-4شكم )


47

( انًوضع انذشج نهقص في انثالطح2-4شكم )

φ : (9.3.2)َسثح ذخفيض انًقاويح -

Tension-controlled sections =0..0 (9.3.2.1)نهًقاطع انًذكويح تانشذ

Compression-controlled sections :(9.3.2.2)نهًقاطع انًذكويح تانضغظ

Spiral Reinforcement =0.70نألعضاء راخ دذيذ ذسهيخ نونثي -

0.65= نألعضاء األخشى -

(9.3.2.3) 0.75= نهقص و االنرواء

(9.3.2.4) 0.65= انرذًيم عهي انخشساَح

: Total Static Momentحساب العسوم الساكٌح الكليح .3

(13.6.2.2) Equ. (13-4) M0 = qu l2 ln² /8


48

Columnتحذيذ ًسة العسوم الساكٌح الوىجح و السالثح و تحذيذ تىزيعها علً شريحح العوىد .4

Strips و شريحح الىسط Middle Strips :

Interior Spans : (13.6.3.2)انعضوو انساكُح انسانثح و انًوجثح في انثذوس انذاخهيح -

Negative Factored Moments = 0.65 M0

Positive Factored Moments = 0.35 M0

End Spans :(13.6.3.3)انعضوو انساكُح انسانثح و انًوجثح في انثذوس انطشفيح -

في انًهذقاخ . ( 2-4يعايالخ انعضوو في ْزِ انذانح ذؤخز يٍ جذول )

: Factored Moment for Column Stripانعضوو انًصُعح نششيذح انعًود -

ذؤخز يعايالخ انعضوو Interior Negative Factored Momentsنهعضوو انسانثح انذاخهيح

في انًهذقاخ . (3-4جذول )يٍ

ذؤخز يعايالخ انعضوو Exterior Negative Factored Momentsنطشفيح نهعضوو انسانثح ا

في انًهذقاخ . (4-4يٍ جذول )

(5-4ذؤخز يعايالخ انعضوو يٍ جذول ) Positive Factored Momentsنهعضوو انًوجثح

( انعضوو انرصًيًح نهششيظ انًأخور3-4شكم )


49

Flat Plate( انعضوو انرصًيًح نثالطح يسطذح تذوٌ إسقاطاخ أو ذيجاٌ أعًذج 4-4شكم )

: Reinforcing Steelتحذيذ كويح حذيذ التسليح .5

Ru = Mu/φbd2

ρ = from Table A.13 ( يف امللحقات 8-0جدول )-

As = ρbd

Bars : from Table A.6 -( يف امللحقات 7-0جدول )


50

: ACI 318-05للوذوًح األهريكيح تالطح هسطحح هسثقح االجهاد وفقا خطىاخ تصوين 4-2

: Design Informationهعلىهاخ التصوين .1

- Loads الأحامل : Framing Dead Load = selfweight

Superimposed Dead Load

Live Load

2 hour fire rating

- Materials د او امل : Concrete : Normal weight concrete 150 pcf = 25 kN/m²

f’ci ( Age of stressing = 3 days )

f’c

Reinforcing Steel : fy

PT : Unbonded Tendons

φ A

7-wire strands

fpu = 270 ksi = 1860 N/mm²

Estimated prestress losses = 15 ksi = 100 N/mm² (18.6)

fse = 0.7fpu – losses (18.5.1)

Peff = A*fse

: Design Requirementsهتطلثاخ التصوين .2

ذذذيذ انسًك االترذائي نهثالطحPreliminary Slab Thickness :

Longest Span = L

Slab Thickness = h

Start with L/h = 45 (R18.12.3)

خصائص املقطعSection Properties :

Two-way slabs designed as Class U (18.3.3)


51

Gross cross-sectional properties allowed (18.3.4)

A = bh

S = bh²/6

معايري التصمميDesign Parameters :

Allowable stresses : Class U (18.3.3)

- At time of jacking : (18.4.1)

f’ci

Compression = 0.6 f’ci

Tension = 3 cif'

- At Service Loads : ( 18.4.2(a) and 18.3.3 )

f’c

Compression = 0.45 f’c

Tension = 6 cf'

Average precompression limits :

- P/A = 125 psi = 0.80 N/mm² min. (18.12.4)

= 300 psi = 2.1 N/mm² max.

Target load balances :

60% - 80% of DL(selfweight) for slabs

Use 0.75 wDL

Cover Requirements : (IBC2003 : International Building Code )

- Restrained slabs ( interior spans ) = ¾ “ = 20 mm bottom (Cbi)

- Unrestrained slabs ( end spans ) = 1½” = 40 mm bottom (Cbe)

= ¾” = 20 mm top (Ct)


52

: Tendon Profileهخطط الىتر )العصة( .3

Tendon CG Location* Tendon Ordinate

h/2 a1 :Exterior Support - Anchor

h - Ct - φ/2 a2 :Interior Support - Top

Cbi + φ /2 a3 :Interior Span - Bott.

Cbe + φ /2 a4 :End Span - Bott.

CG = Center of gravity

*Measured from bottom of the slab

aINT = a2 - a3

aEND = [ h/2 + a2 ] /2 - a4

: Prestressing and Balanced Loadsقىج سثق االجهاد و الحول الوتسى .4

Prestress Force Required to Balance 75% of selfweight DL :

Since the spans are of similar length, the end span will typically govern the

maximum required post-tensioning force. This is due to the significantly reduced

tendon drape, aEND

- wb = 0.75 wDL * frame width

- Force needed in tendons to counter act the load in the end bay :

Pend = wb L² / 8aEND


53

Pactو تحذيذ قىج سثق االجهاد الفعليح Pendتحذيذ عذد األوتار الوطلىتح لتحقيق قىج سثق االجهاد .5

: wb intو التحقق هي حول االتساى في الثحر الذاخلي

- # of tendons = Pend/Peff

- Actual force for banded tendons :

Pact = # of tendons / Peff

- Adjusting wb for end span to get actual wb :

wb act = (Pact/Pend) wb

- Actual precompression stress :

= Pact /A > 125 psi = 0.8 N/mm² min.

< 300 psi = 2.1 N/mm² max.

- Check interior span force Pint :

Pint = wb Lint² / 8aINT < Pend

- Check amount of load to be balanced in the interior span wb int act :

wb int act = Pact * 8 * aINT / Lint² < wDL

wDL = DL * frame width

If wb int act ≥ we have to modify aINT and re-check for Pint with the new aINT .

: Slab stressesالتحقق هي إجهاداخ الثالطح : Serviceability Stage.هرحلح االستخذاهيح 6

Separately calculate max. (+)ve & (-)ve moments in the frame for the :

- Dead Load

- Live Load

- Balancing Loads

A combination of these values will determine the slab stresses at the time of

stressing and at service loads . Using Equivalent Frame Method (13.7)


54

Stage 1 : Stresses immediately after jacing “prestress transfer” (DL+PT) (18.4.1)

- Midspan stresses :

ftop = (-MDL + Mbal)/S - Pact/A

fbot = (+MDL - Mbal)/S - Pact/A

Check at : Interior Span & End Span .

- Support stresses :

ftop = (+MDL - Mbal)/S - Pact/A

fbot = (-MDL + Mbal)/S - Pact/A

Stage 2 : Stresses at service loads (DL+LL+PT) : (18.3.3 and 18.4.2)

- Midspan stresses :

ftop = (-MDL - MLL + Mbal)/S - Pact/A

fbot = (+MDL + MLL - Mbal)/S - Pact/A

Check at : Interior Span & End Span .

- Support stresses :

ftop = (+MDL + MLL - Mbal)/S - Pact/A

fbot = (-MDL - MLL + Mbal)/S - Pact/A

All stresses should be within the permissible code limits .


55

Equivalent Frameاإلطاس انثذيم ( 5-4)شكم

: Ultimate Stage. الورحلح القصىي 7

Factored Moments :

The primary post-tensioning moments (M1) vary along the span .

M1 = Peff * e

e = 0” : at the exterior support .

e = h/2 – Ci – φ/2 : at the interior support .

The secondary post-tensioning moments (M2) vary linearly between supports .

M2 = Mbal - M1

Typical Load Combimation for ultimate strength design :

Mu = 1.2MDL + 1.6MLL + 1.0M2

Calculate Mu at midspan & at supports .

Minimum Bonded Reinforcement :

to see if acceptable for ultimate strength design


56

- Positive Moment Region :

At Interior span & Exterior span

ft is the tension stress ( if it occurs ) calculated in Stage 2 stresses .

ft < 2 cf' : Then no positive reinforcement required .

ft ≥ 2 cf' :Then minimum positive moment reinforcement required:

y = ft /(ft+fc) * h

Nc = MDL+MLL /S * 0.5 * y * l2

As min = Nc /0.5fy

- Distribute the positive moment reinforcement uniformly across the slab-

beam width and as close as practicable to the extreme tension fiber .

- Min. length = 1/3 clear span (18.9.4.1)

and centered in +ve moment region

- Negative Moment Region :

As min = 0.00075 Acf (18.9.3.3)

Acf = l*h/2 or (l2 ryt + l2 lft)*h/2 : which greater

- Min. length = 1/6 the clear span on each side of support (18.9.4.2)

- At least 4 bars required in each direction (18.9.3.3)

- Place top bars within 1.5h away from the face of

the support on each side (18.9.3.3)

Maximum bar spacing is 12” = 300 mm (18.9.3.3)


57

( يوضخ أقم دذيذ ذسهيخ يسًوح ت6ّ-4شكم )

Check minimum reinforcement : to see if it is sufficient for ultimate strength

Mn = (As*fy + Aps*fps) (d – a/2)

Aps = 0.153 in² * # of tendons = 99 mm² * # of tendons

fps for unbounded tendons : (18.7.2)

L/h > 35 : fps = fse + 10000 + (f’c*b*d)/(300 Aps)

shall not be taken greater than the lesser of :

fpy and (fse + 30000)

L/h ≤ 35 : fps = fse + 10000 + (f’c*b*d)/(100 Aps)

shall not be taken greater than the lesser of :

fpy and (fse + 60000)

a = (As*fy + Aps*fps)

φ = 0.9 (9.3.2.1)

φ Mn > Mu : min. reinforcement is ok

φ Mn ≤ Mu : modify As min

الباب الرابع-خطوات تصميم البلاطات المسلحة و لاحقة الشد...

Documents

Transcript of الباب الرابع-خطوات تصميم البلاطات المسلحة و لاحقة الشد...