Seismic Design (Part 2)
OMRF, IMRF, SMRF ဘာေတြကြာလဲ?
(လြတ္လပ္စြာ သေဘာထားကြဲလြဲႏိုင္ပါတယ္)
OMRF
Seismic Design မွာ Oridinary Moment Resisting Frames ေတြကို Seismic Design Category B အတြက္ အသံုးျပဳႏိုင္ပါတယ္။
ACI 318-08 အရ
OMRF ရဲ႕ Flexural Members ေတြ (Beam ေတြအတြက္) ACI 318-08 Section 21.2.2 မွာ ေအာက္ပါအတိုင္း သတ္မွတ္ထားပါတယ္။
“Beams shall have at least two of the longitudinal bars continuous along both the top and bottom face. These bars shall be developed at the face of support.”
ဆိုလိုတာက Beam တစ္ေခ်ာင္းမွာ
အနည္းဆံုး Top bar ၂ ေခ်ာင္းနဲ႔ bottom bar ၂ ေခ်ာင္း ပါရပါမယ္။
(ဒီေနရာမွာ အဲဒီ သံေခ်ာင္း ၂ ေခ်ာင္းစီရဲ႕ area, As ဟာ အနည္းဆံုး As min ႐ွိရပါမယ္။ ဒီေနရာမွာ OMRF နဲ႔ OMRF မဟုတ္တဲ့ frame ကြာျခားတာက OMRF မဟုတ္တဲ့ beams ေတြမွာ tension face မဟုတ္ပါက As min ထည့္စရာမလိုပဲ stirrup supporting bar ေတြေလာက္ပဲ ထည့္စရာလိုတာျဖစ္ပါတယ္။)
ဒါ့အျပင္ တိုတဲ့ column ေတြ (column ရဲ႕ clear height က column အနား c1 ရဲ႕ ၅ ဆနဲ႔ ၅ ဆ ထက္တိုတာေတြအတြက္) column shear ကို ထည့္သြင္းစဥ္းစားေပးရပါမယ္။
(မွတ္ခ်က္ ACI 318-05 မွာ ဒီ ကန္႔သတ္ခ်က္ မရွိပါဘူး၊ ACI 318-05 အရဆိုရင္ code ထဲက Chapter 1 to 18 ကို လုိက္နာေဆာင္ရြက္ရံုသာ ျဖစ္ပါတယ္။)
Spilces – OMRF ေတြမွာ Beam နဲ႔ Column ေတြအတြက္ သံေခ်ာင္းေတြကို ဘယ္မွာဆက္ရမယ္ဆိုတဲ့ သတ္မွတ္ခ်က္မ်ိး မကန္႔သတ္ထားပါဘူး။ ဒီေတာ့ လုပ္ရလြယ္ကူတဲ့ Floor level မွာပဲ ဆက္ေလ့ ရွိၾကပါတယ္။
IMRF
IMRF မွာ Beams ေတြအတြက္
၁။ Column face မွာ ဆိုရင္ bottom bar (positive steel) ေတြကို တြက္ခ်က္ရာမွာ positive moment ကို အနည္းဆံုး အဲဒီေနရာမွာ႐ွိတဲ့ negative moment ရဲ႕ ၃ ပံု ၁ ပံု ယူၿပီးတြက္ခ်က္ရပါမယ္။
၂။ Section ရဲ႕ မည္သည့္ ေနရာမွာမဆို (top & bottom bar ေတြအတြက္) Moment တန္ဖိုးကို တြက္ခ်က္ရာမွာ အနည္းဆံုး Support face မွာ ျဖစ္ေပၚတဲ့ အမ်ားဆံုး Moment တန္ဖိုးရဲ႕ ၅ ပံု ၁ ပံု ရွိရပါမယ္။
၃။ ေနာက္ၿပီး beam ရဲ႕ အဆံုး (column face ကေန 2h အကြာအေဝးအတြင္းမွာ) hoops ေတြ ထည့္သြင္းေပးရပါမယ္။
ဒီ hoops ေတြရဲ႕ Spacing အေနနဲ႔ အနည္းဆံုး ေအာက္ပါအတို္င္း ထားရွိေပးရပါမယ္။ (အေသးဆံုးတန္ဖိုးကို ယူရပါမယ္)
(a) d/4;
(b) Eight times the diameter of the smallest longitudinal
bar enclosed;
(c) 24 times the diameter of the hoop bar;
(d) 12 in.
၃။ Beam တေလွ်ာက္ Stirrups ေတြကို အမ်ားဆံုး spacing အေနနဲ႔ d/2 ထား႐ွိေပးရပါမယ္။ (ဒီ Stirrups ေတြအတြက္ Seismic hook မလုိအပ္ပါ)
IMRF မွာ Column ေတြအတြက္
၁။ Strong Column - Weak beam ျဖစ္ရမယ္လို္႔ မကန္႔သတ္ထားပါ။
၂။ Column ေတြရဲ႕ အဆံုးဘက္ Joint Face ကေန တိုင္းရင္ lo အကြာအေဝးအတြင္းမွာ hoops ေတြကို စီမံထားေပးဖို႔လိုပါတယ္။ (ACI 318-08 Section 21.3.5.2)
Spilces – IMRF ေတြမွာ Beam နဲ႔ Column ေတြအတြက္ သံေခ်ာင္းေတြကို ဘယ္မွာဆက္ရမယ္ဆိုတဲ့ သတ္မွတ္ခ်က္မ်ိး မကန္႔သတ္ထားပါဘူး။ ဒီေတာ့ လုပ္ရလြယ္ကူတဲ့ Floor level မွာပဲ ဆက္ေလ့ ရွိၾကပါတယ္။
SMRF
SMRF ေတြမွာေတာ့ Beam ေတြအတြက္
၁။ Column Face မွာ beam ေတြရဲ႕ positive moment ခံႏိုင္ရည္အားဟာ အနည္းဆံုး negative moment ခံႏိုင္ရည္အားရဲ႕ တစ္ဝက္ ႐ွိရပါမယ္။ (ဆိုလိုတာက တကယ္လို႔ Column face မွာ Negative Moment က 200 kN-m ရွိပါက အဲဒီေနရာမွာ Positive Moment ကို 100 kN-m ယူဆျပီး တြက္ေပးရပါမယ္) (IMRF အတြက္ ၃ ပံု ၁ ပံု ပါ)
၂။ Section ရဲ႕ မည္သည့္ ေနရာမွာမဆို (top & bottom bar ေတြအတြက္) Moment တန္ဖိုးကို တြက္ခ်က္ရာမွာ အနည္းဆံုး Support face မွာ ျဖစ္ေပၚတဲ့ အမ်ားဆံုး Moment တန္ဖိုးရဲ႕ ၄ ပံု ၁ ပံု ရွိရပါမယ္။ (IMRF အတြက္ ၅ ပံု ၁ ပံု ပါ)
၃။ Beam size ကန္႔သတ္ခ်က္ေတြရွိသလို As max အတြက္ Rho ကိုလဲ အမ်ားဆံုး 0.025 လို႔ ကန္႔သတ္ထားပါတယ္။
၄။ သံေခ်ာင္းေတြ Lap splices ေတြနဲ႔ ဆက္တဲ့ေနရာေတြမွာ hoops ေတြ စီမံေပးရပါမယ္။ (OMRF နဲ႔ IMRF မွာ မလိုအပ္ပါ)
ေအာက္ပါပံုကို ၾကည့္ပါ။
၅။ ေနာက္ၿပီး beam ရဲ႕ အဆံုး (column face ကေန 2h အကြာအေဝးအတြင္းမွာ) hoops ေတြ ထည့္သြင္းေပးရပါမယ္။ (IMRF နဲ႔ တူပါတယ္) (ACI 318-08 Section 21.6.4)
၆။ Beam တေလွ်ာက္ Stirrups with seismic hooks ေတြကို IMRF ကဲ့သို႔ အမ်ားဆံုး spacing အေနနဲ႔ d/2 ထား႐ွိေပးရပါမယ္။
Splices Requirements for SMRF
SMRF ေတြမွာ Beam ေတြအတြက္ေရာ Column အတြက္ေရာ
Mechanical splice ေတြ သံုးမယ္ဆိုရင္
Type 1 mechanical splices ေတြကို Beam or column face ကေန 2h အကြာအေဝးအတြင္း အသံုးမျပဳရပါ။
Type 2 mechanical splices ေတြကိုေတာ့ ထားခ်င္တဲ့ေနရာမွာ ထားႏိုင္ပါတယ္။
Weld splice ေတြ သံုးမယ္ဆိုရင္
Beam or column face ကေန 2h အကြာအေဝးအတြင္း မဆက္ရပါဘူး။
ဒါ့အျပင္ Stirrup, ties စတာေတြနဲ႔ longitudinal reinforcement ေတြကို welding လုပ္ခြင့္ လံုးဝ မ႐ွိပါဘူး။ (Stirrup, Ties စတာေတြ ဆင္ဖို႔အတြက္ welding လုပ္မယ့္ သီးျခား additional rebar ထည့္ေပးႏိုင္ပါတယ္)
သံေခ်ာင္းေတြကိုဆက္ရာမွာ Lap splices ေတြ သံုးမယ္ဆိုရင္ေတာ့
i) Joint ထဲမွာ
ii) Column Face ကေန 2h အကြာအေဝးအတြင္းမွာ
iii) Flexural yielding ျဖစ္ႏိုင္တဲ့ေနရာေတြမွာ မဆက္ရပါဘူး။
(IMRF နဲ႔ OMRF မွာ ဒီ ကန္႔သတ္ခ်က္ မရွိပါဘူး။ SMRF မွာပဲ ကန္႔သတ္ထားတာျဖစ္ပါတယ္)
SMRF မွာ Column ေတြအတြက္
၁။ Strong Column - Weak beam ျဖစ္ရပါမယ္။ (Joint တစ္ခုမွာ Column ေတြရဲ႕ စုစုေပါင္း moment ခံႏုိင္ရည္အားဟာ Beam ေတြရဲ႕ စုစုေပါင္း moment ခံႏိုင္ရည္အားထက္ ၂၀ ရာႏႈန္း ပိုႀကီးရပါမယ္။)
၂။ Column main bar ေတြကို Lap Splices ေတြနဲ႔ ဆက္ရာမွာ Column ရဲ႕ အလယ္ တစ္ဝက္အတြင္း (Centre half) မွာသာ ဆက္ရပါမယ္။ ဆက္တဲ့အလ်ားကို Tension lap length ကို ယူရပါမယ္။ ဆက္တဲ့ေနရာကို Transverse reinforcement ေတြနဲ႔ စီမံေပးရပါမယ္။
(ဒါေပမယ့္ ဘယ္ေလာက္ ရာခိုင္ႏႈန္းပဲ ဆက္ရမယ္ဆိုျပီးေတာ့ မကန္႔သတ္ထားပါဘူး။ အဲဒီအတြက္ 100% ဆက္ႏိုင္ပါတယ္။)
၃။ Mechanical Splice ေတြ သံုးမယ္ဆိုရင္ Type 1 mechanical splices ေတြကို Beam or column face ကေန 2h အကြာအေဝးအတြင္း အသံုးမျပဳရပါ။
Type 2 mechanical splices ေတြကိုေတာ့ ထားခ်င္တဲ့ေနရာမွာ ထားႏိုင္ပါတယ္။
Weld splice ေတြ သံုးမယ္ဆိုရင္
Beam or column face ကေန 2h အကြာအေဝးအတြင္း မဆက္ရပါဘူး။
၄။ Column ေတြရဲ႕ အဆံုးဘက္ Joint Face ကေန တိုင္းရင္ lo အကြာအေဝးအတြင္းမွာ transverse reinforcement ေတြကို စီမံထားေပးဖို႔လိုပါတယ္။
ဒီေတာ့ ျခံဳျပီး သံုးသပ္ရရင္….
1. Seismic Design ျဖစ္တယ္ဆိုတိုင္း SMRF မဟုတ္သလို SMRF မဟုတ္ပါက SMRF အတြက္ သတ္မွတ္ထားတဲ့ Detailing requirements ေတြ မျဖစ္မေန လုိက္နာဖို႔ မလိုပါဘူး။
2. Beam ေတြရဲ႕ Bottom bar ေတြကို Column Face ကေန 2h အကြာအေ၀းအတြင္း မဆက္ရဘူးဆိုတာ SMRF ရဲ႕ သတ္မွတ္ခ်က္သာ ျဖစ္ပါတယ္။
3. Column ေတြကို Lapping ဆက္ရာမွာ Column ရဲ႕ အလယ္ centre half အတြင္းမွာသာ ဆက္ရမယ္ဆိုတာကလဲ SMRF အတြက္ သတ္မွတ္ခ်က္ပဲ ျဖစ္ပါတယ္။
4. ဒါ့အျပင္ column rebar ေတြကို Lapping ဆက္ရာမွာ 50% ပဲ ဆက္ရမယ္ဆိုတာမ်ဳိး ACI Code က သတ္မွတ္ထားတာ မရွိပါဘူး။
5. SMRF အေနနဲ႔ Design လုပ္မယ္ဆိုပါက SMRF Detailing Requirements ေတြအားလံုး လုိက္နာရမယ့္အျပင္ ….. Supervision requirements ေတြကိုလဲ လိုက္နာေဆာင္ရြက္ဖို႔ လိုပါတယ္။ ဥပမာ Strong Column/ weak beam requirements ေတြ ျပည့္စံုေနဖို႔ လိုပါတယ္။ ဒါမွပဲ SMRF အတြက္ ရည္ရြယ္ထားတဲ့ behavior အတိုင္း ျပဳမူေဆာင္ရြက္ႏိုင္မွာ ျဖစ္ပါတယ္။ အေျခခံ လုိအပ္ခ်က္ေတြ မျပည့္စံုပဲ တခ်ဳိ႕ေသာ Detailing ေတြေလာက္သာ ဆြဲယူ အသံုးျပဳရံုနဲ႔ေတာ့ သိသာထင္ရွားတဲ့ အက်ဳိးရလာဒ္ေတြ ရရိွႏိုင္ေစမွာ မဟုတ္ပါဘူး။
ေက်းဇူးတင္ပါတယ္။
Aung Hsu Myat
16 Dec 2016
Part 1 ကို ဒီလင့္မွာ ၾကည့္ႏိုင္ပါတယ္။
https://www.facebook.com/aunghsu.myat/posts/10202689782841022?pnref=story
Reference
ASCE 7-05
https://www.google.com.sg/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwjjno7DhPbQAhVFMo8KHXnLCc4QFggZMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.dres.ir%2Fsazeh%2FDocLib9%2FASCE%25207-05%2520Minimum%2520Design%2520Loads%2520for%2520buildings%2520and%2520other%2520Struc.pdf&usg=AFQjCNFZ2y_z0uP3CM63MIXopOEKOP5d4w&sig2=tjDLTkEoWoz1S9PSo6eIfA&bvm=bv.141536425,d.c2I&cad=rja
ACI 318-08
https://www.google.com.sg/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjD1YzdhPbQAhVKM48KHbPAAxMQFggZMAA&url=http%3A%2F%2Fpeople.dicea.unifi.it%2Fgianni.bartoli%2Fnormative%2FAci-318R-08.pdf&usg=AFQjCNFXRaOP1JaRc4WuzzqgWfLBL-7YbA&sig2=xKBSli1feQ2lIpZ6EbnT9Q&bvm=bv.141536425,d.c2I
0 comments:
Post a Comment