فصل پانزدهم آیین‌نامه بتن ایران (آبا)، به مبحث طراحی شالوده‌های بتن آرمه می‌پردازد. بند ۱۵-۲-۷ این آیین‌نامه، به مبحث مهار آرماتور در شالوده‌های سطحی و عمیق اختصاص دارد. در این بخش، برخی مهم‌ترین نکات برای نحوه محاسبه میلگرد فونداسیون بر اساس آبا (تجدید نظر دوم ۱۴۰۰) را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
محاسبه حداقل فاصله میلگرد فونداسیون
فاصله بین میلگردهای مورد استفاده در عضوهای بتن‌آرمه، نباید از مقدار مشخصی کمتر باشد. نزدیکی بیش از حد میلگردها، کیفیت بتن‌ریزی را کاهش و امکان ترک‌خوردگی ناشی از برش و انقباض را افزایش می‌دهد. بر اساس بند ۲۱-۲-۱-۱ آبا (تجدید نظر دوم ۱۴۰۰)، فاصله آزاد بین آرماتورهای موازی نباید از موارد زیر کمتر باشد:
- ۲۵ میلی‌متر
- قطر بزرگترین آرماتور
- ۱/۳۳ برابر قطر اسمی بزرگترین سنگ‌دانه
محاسبه میلگرد فونداسیون سطحی مرکب یک طرفه و نواری
بر اساس بند ۱۵-۳-۲-۱ آبا (تجدید نظر دوم ۱۴۰۰)، جزئیات مربوط به طراحی فونداسیون سطحی مرکب یک طرفه و نواری، باید مطابق با ضوابط موجود در فصل‌های نهم (طراحی دال‌های یک‌طرفه) و یازدهم (طراحی تیرها) باشد.
حداقل میلگرد خمشی فونداسیون مرکب یک طرفه و نواری
بر اساس بند ۹-۶-۱ آبا، حداقل میلگرد خمشی در دال‌های یک‌طرفه، نباید کمتر از ۰/۰۰۱۸Ag باشد. Ag، سطح مقطع ناخالص دال است. از طرف دیگر، با توجه به بند ۱۱-۵-۱-۲ آبا، حداقل میلگرد خمشی در تیرها، از میان بزرگترین مقدار خروجی یکی از فرمول‌های زیر تعیین شود:
- : عرض جان
- : فاصله دورترین تار فشاری بتن از مرکز ثقل آرماتور طولی
- : مقاومت تسلیم آرماتور
- : مقاومت فشاری مشخصه بتن
حداکثر مقدار مقاومت تسلیم آرماتور در رابطه بالا، ۵۵۰ مگاپاسکال است.
حداقل میلگرد برشی فونداسیون مرکب یک طرفه و نواری
میلگردهای عرضی، المان‌هایی از عضوهای بتن‌آرمه هستند که تحت برش قرار می‌گیرند. بر اساس بند ۱۱-۵-۲-۱ آبا، حداقل میلگرد برشی فونداسیون، بزرگترین مقدار به دست آمده از فرمول‌های زیر است:
- : حداقل آرماتور برشی
- : مقاومت فشاری مشخصه بتن
- : مقاومت مشخصه آرماتورهای عرضی
- : عرض جان
اگر شرط برقرار باشد، در تمام مقاطع دال یک‌طرفه باید از حداقل میلگرد برشی استفاده کرد. ، مقاومت برشی تامین شده توسط بتن است. البته توجه داشته باشید که در صورت کافی بودن مقاومت برشی و گشتاور خمشی میلگردهای طولی برای تحمل بارهای برشی، دیگر نیازی به میلگردهای برشی نخواهد بود (بند ۹-۶-۲-۲ آبا). با توجه به بند ۱۱-۵-۲-۱ آبا، محاسبه میلگرد برشی تیر، بر اساس معیار زیر انجام می‌گیرد:
- : نیروی برشی مورد نیاز (ضریب‌دار) در مقطع
- : ضریب کاهش مقاومت
- ′: مقاومت فشاری مشخصه بتن
- : عرض جان
- : فاصله دورترین تار فشاری بتن از مرکز ثقل آرماتور طولی
در صورت برقرار بودن رابطه بالا، در همه مقاطع باید از حداقل مقدار آرماتورهای برشی استفاده کرد. البته در برخی از موارد، نیازی به رعایت حداقل آرماتور برشی نیست. به عنوان مثال، در تیرهای کم عمق (عمق کمتر یا مساوی ۲۵۰ میلی‌متر)، با شرط ، تامین حداقل آرماتور برشی، الزامی ندارد.
حداقل میلگرد پیچشی فونداسیون مرکب یک طرفه و نواری
بر اساس بند ۱۱-۵-۳-۱ آبا، در صورت برقرار بودن شرط زیر، باید از آرماتور پیچشی در اعضای تحت پیچش استفاده کرد:
- : لنگر ضریب‌دار پیچشی در مقطع
- : ضریب ایمنی
- ℎ: لنگر پیچشی آستانه
آرماتورهای پیچشی، از نوع عرضی و طولی هستند. در صورت نیاز به آرماتور پیچشی، مقدار آرماتور عرضی پیچشی، از روابط ارائه شده در بخش میلگرد برشی و مقدار آرماتور طولی پیچشی از بزرگترین مقدار روابط زیر به دست می‌آید:
- : مقاومت فشاری مشخصه بتن
- : سطح مقطع عضو محور به محیط خارجی آن
- : مقاومت مشخصه آرماتورهای عرضی
- : مساحت یک ساق خاموت بسته، دورگیر و یا تنگ مقاوم در برابر پیچش در فاصله S
- : فاصله آرماتورهای عرضی
- ℎ: محیط خط مرکزی بیرونی‌ترین آرماتورهای عرضی بسته پیچشی
- : مقاومت تسلیم آرماتور
- : عرض جان
نکات تکمیلی در محاسبه میلگرد فونداسیون سطحی مرکب یک طرفه و نواری
توزیع میلگرد فونداسیون سطحی مرکب یک طرفه و نواری، باید به صورت یکنواخت در عرض فونداسیون انجام گیرد. جزئیات مربوط به آرماتورگذاری در این نوع فونداسیون، در بند ۹-۷ و ۱۱-۶ آبا آورده شده‌اند.