بخش 1-A6.2
🤖 حاشیهنویسی هوش مصنوعی
۶‑پ۲ — درنظرگیری اثر میانقابی دیوارهای مصالح بنایی در ساختمان
راهنمای مدلسازی، کنترل طراحی و محدودیتهای مربوط به میانقابهای بنایی که در حین زلزله با قاب سازهای تعامل میکنند.
۶-پ۲ درنظرگیری اثر میانقابی دیوار در ساختمان
۶-پ۲-۱ مقدمه
طبق بند ۱-۵-۸ این استاندارد، دیوارهای داخلی و نماها باید طوری اجرا شوند که تا حد امکان مانعی برای حرکت اجزای سازهای در زمان زلزله ایجاد نکنند. بخش اول این پیوست راهکارهایی در این زمینه ارائه داده است. در صورتی که دیوارها از قابهای پیرامونی خود جدا نشوند لازم است اثر اندرکنش این اعضا با سیستم سازهای در تحلیل و طراحی سازه لحاظ شود که در این بخش راهکارهایی برای این منظور ارائه شده است.
میانقاب به دیواری اطلاق میشود که به طور کامل دهانهای از یک قاب فولادی یا بتنی را پوشانده و توسط تیرها و ستونها احاطه شده است. قاب میان پر شامل میانقاب و قاب پیرامونی آن میباشد که باید ضوابط این بخش را اقناع نماید.
حداکثر تعداد طبقات ساختمانی که در آن میتوان بر اساس ضوابط این پیوست از میانقاب برای تأمین مقاومت جانبی استفاده نمود، چهار طبقه است. سازه این ساختمانها، به تنهایی و بدون احتساب میانقاب ها، باید قادر به تحمل بارهای ثقلی باشد. اثر وجود میانقاب در بروز نامنظمی در سازه باید بررسی و در طراحی سازه لحاظ شود. ضمناً ضوابط این بخش در مورد ساختمانهای با اهمیت خیلی زیاد قابل استفاده نیست.
سازههایی که با ضوابط این بخش تحلیل و طراحی میشوند باید به تنهایی و بدون در نظر گیری اثر میانقابها نیز جوابگوی بارهای وارده شامل بار زلزله باشند، مگر اینکه در نقشههای سازهای، میانقابها به عنوان اجزای سازهای معرفی شده و در دستورالعملهای نگهداری ساختمان قید شود که امکان تغییر، جابجایی یا تخریب آنها بدون انجام تحلیل و ارزیابیهای مجدد وجود ندارد.
۶-پ۲-۲ دیوارهای مشمول این بخش
میانقابهای مصالح بنایی که در این بخش مدنظر است شامل دیوارهای آجری توپر و سوراخدار یا ساخته شده از بلوک سیمانی میباشند. دیوارهای ساخته شده از مصالح بنایی فوق و تقویت شده با لایه بتن پاشی (شاتکریت) در یک یا هر دو وجه آنها نیز مشمول این بخش میشود. ضوابط این پیوست، شامل دیوارهای ساخته شده از آجر مجوف (بلوک سفالی مجوف)، سنگ، شیشه یا جنسهای دیگر نمیشود.
۶-پ۲-۳ مدلسازی میانقاب مصالح بنایی در جهت درون صفحه
در صورت وجود شرایط بند پ ۶-۲-۴ ، برای مدلسازی میانقابهای مصالح بنایی در جهت درون صفحه میتوان از مدل عضو قطری فشاری معادل استفاده نمود. برای این منظور به جای میانقاب از یک عضو قطری استفاده میشود که ضریب ارتجاعی و ضخامت آن با دیوار یکسان است و عرض آن از رابطه (پ6-1) به دست میآید (شکل پ6-41) . این عضو قطری، تنها در فشار عمل مینماید و در کشش حذف میشود.
شکل پ۶-۴۱- عضو معادل میانقاب
۶-پ۲-۳-۱ سختی
سختی ارتجاعی درون صفحه یک پانل از میانقاب مصالح بنایی غیر مسلح را میتوان با بکارگیری یک عضو قطری فشاری معادل به عرض a طبق رابطه (پ۶-۱) به حساب آورد. ضخامت و ضریب ارتجاعی این عضو، با میانقاب مورد نظر یکسان میباشد. عرض a (برحسب میلی متر) عبارت است از:
که در آن:
۶-پ۲-۳-۲ مقاومت نهایی قطری محتمل
مقاومت نهایی قطری محتمل میانقاب، F u که برای کنترل اعضا و اتصالات قاب ( بندهای پ۶-۲-۴-۲ و ۶-پ۲-۴-۳ ) به کار میرود از رابطه زیر به دست میآید:
۶-پ۲-۴ شرایط لازم برای عملکرد میانقابی دیوار
اعضا و اتصالات قاب محیطی یک میانقاب باید برای اثرات اندرکنش قاب و میانقاب کفایت داشته باشند. این اثرات شامل نیروهای منتقل شده از میانقاب به تیر، ستون و اتصالهای قاب میباشند. در صورتی که هر یک از شرایط این بند برای قاب دارای دیوار برآورده نشود، دیوار آن را نمیتوان به عنوان میانقاب در نظر گرفت و باید به صورت جدا شده از قاب اجرا شود.
دیوار موجود در دهانه مهاربندی باید به گونهای باشد که مهاربند بتواند آزادانه عمل نماید. در چنین دهانههایی، نمیتوان اثر میانقابی دیوار را در نظر گرفت و باید آنها را به صورت جدا شده از قاب اجرا نمود.
۶-پ۲-۴-۱ شرایط دیوار برای بروز عملکرد میانقابی
تنها دیوارهایی میتوانند به عنوان میانقاب در نظر گرفته شوند که دارای همه شرایط زیر باشند (شرایط مربوط به اجرا باید در نقشههای اجرایی ذکر شوند):
1.دارای مقاومت عمود بر صفحه کافی مذکور در بند پ ۶-۲-۶ باشند.
۲. برای دیوارهای ساخته شده از واحدهای بنایی، دیوار چینی باید به صورت هشت گیر انجام شده باشد به گونهای که هر آجر بالایی حداقل 0.25 آجر پایینی را پوشش داده باشد. ضمن اینکه درزهای قائم آن نیز مانند درزهای افقی باید دارای ملات ماسه سیمان باشند.
۳. درزی بین دیوار و اعضای قاب وجود نداشته باشد و دیوار به طور کامل در تماس با تیر و ستون باشد. در صورت وجود درز بین دیوار و تیر فوقانی میتوان آن را با ملات انبساط پذیر پر کرد. بر خلاف روش مرسوم اجرای دیواری برای از بین بردن اثر درز فوقانی نمیتوان از آجرهایی که در رج آخر به صورت مایل چیده شدهاند استفاده کرد. مگر اینکه تمام فضاهای خالی باقیمانده، به خصوص فضای خالی بین آجر مورب و کنج قاب، با بتن یا مصالحی که مقاومت فشاری آن مساوی با بیشتر از آجر است پر شود.
۴. دیوار باید کاملاً شاقول اجرا شده و فاقد شکم دادگی یا کج شدگی باشد.
۵. ساختمان دارای دیافراگم صلب باشد.
۶. ارتفاع دیوار نباید از ۴ متر و طول آن از ۶ متر بیشتر باشد.
7.تغییر مکان جانبی نسبی غیر خطی طرح قاب میان پر (با درنظرگیری اثر میانقابها در تحلیل)، که از رابطه ۳-۱۱ این استاندارد به دست میآید، در ساختمانهای با اهمیت زیاد، متوسط و کم نباید به ترتیب از 0.008، 0.01 و 0.015 برابر ارتفاع طبقه بیشتر باشد.
۶-پ۲-۴-۲ شرایط اعضای قاب پیرامونی دیوار
علاوه بر خود دیوار، اعضا قاب پیرامونی دیوار نیز باید دارای شرایطی باشند تا بتوان آن دیوار را به عنوان میانقاب در نظر گرفت. ستون و تیر مجاور میانقاب، به ترتیب باید قادر به تحمل نیروهای بیان شده در بند پ ۶-۲-۴-۲-۱ و ۶-پ۲-۴-۲-۲ به عنوان بار ایجاد شده در زلزله در ترکیب با سایر بارهای وارد به سازه باشند. در این بررسی باید اثر نیروهای زلزله در هر دو جهت متقابل در نظر گرفته شوند.
۶-پ۲-۴-۲-۱ مقاومت لازم برای ستونهای مجاور پائل میانقاب
مقاومتهای خمشی و برشی ستونهای مجاور یک پانل میانقاب باید برای تحمل نیروهای حاصل از حالتی که در آن نیروی افقی برابر F u cosθ در فاصله l ceff از بالا یا پائین پانل میانقاب مطابق شکل پ۶-۴۲ به ستون اعمال شده است، کافی باشد. در این شرایط، F u از رابطه (پ۶-۳) و l ceff از رابطه (پ۶-۴) بدست میآید و θ زاویه قطر میانقاب با افق میباشد. این ستونها باید تحمل بارهای کششی و فشاری ناشی از اعمال نیروی F u cosθ را نیز داشته باشد.
*
شکل پ ۶-۴۲- نیروی وارد به ستون از طرف میانقاب
۶-پ۲-۴-۲-۲ مقاومت لازم برای تیرهای مجاور پائل میانقاب
مقاومتهای خمشی و برشی تیرهای قاب پیرامونی یک میانقاب باید برابر با نیروهای حاصل از حالتی باشد که در آن، نیروی قائم F u sin θ در فاصله l beff از دو طرف میانقاب، مطابق شکل پ۶-۴۳ ، به تیر اعمال شده است و در آن F u از رابطه (پ۶-۳) و l beff از رابطه (پ۶-۶) بدست میآید:
مقدار θ b را میتوان از رابطه (پ۶-۷) محاسبه کرد:
*
شکل پ۶-۴۳- نیروی وارد به تیر از طرف میانقاب
۶-پ۲-۴-۲-۳ اثرات موضعی میانقاب بر اعضای قاب
اثرات موضعی ناشی از عملکرد میانقابی دیوار بر اعضای قاب نباید باعث خرابی موضعی در آنها شود (مانند خمیدگی بالهای مقاطع فولادی I شکل، کمانش جان و غیره). برای این منظور، نیروی حاصل از روابط (پ۶-۸) و (پ۶-۹) به ترتیب برای ستون و تیر محاسبه میشود:
۶-پ۲-۴-۳ اتصالات قاب
اتصال تیر به ستون قاب باید قادر به تحمل نیروی برشی F u sinθ در ترکیب با سایر بارهای موجود در سازه باشد.
۶-پ۲-۵- تحلیل سازه و محاسبه نیروی حاصل از عملکرد میانقابی دیوار
در تحلیل سازه، هر میانقاب به صورت یک عضو قطری فشاری با مشخصاتی که در بند پ ۶-۲-۳-۱ بیان شده مدل میشود. ستونهای پیرامونی میانقاب حتی در قابهای دارای اتصال مفصلی تیر به ستون، جزو اعضای لرزه بر ساختمان محسوب میشوند و در تحلیل سازه باید در بررسی بند ۳-۱-۴ این استاندارد، در مورد اعمال همزمان مؤلفه جهت متعامد زلزله، مد نظر قرار گیرند.
۶-پ۲-۵-۱ ضرائب لرزهای سازه دارای میانقاب
مقدار کمیتهای R u ، C d و Ω 0 برای سازه دارای میانقاب بر اساس جدول ۳-۴ این استاندارد (مشابه سیستم قاب ساختمانی دارای دیوار برشی مصالح بنایی مسلح)، به ترتیب برابر ۳، 2.5 و 2.5 در نظر گرفته میشود.
۶-پ۲-۵-۲ کنترل مقاومت میانقاب
در طراحی سازه به روش ضرائب بار و مقاومت، نیروی عضو قطری فشاری میانقاب که از تحلیل با ترکیبات بار شامل زلزله به دست میآید نباید از مقاومت طراحی آن که برابر 0.4F u در نظر گرفته میشود، بیشتر باشد.
۶پ۲-۵-۳ قطع میانقاب در ارتفاع ساختمان
در صورتی که در یک دهانه، میانقاب در یکی از طبقات وجود نداشته باشد، دیوارهای آن دهانه در طبقات بالا را نمیتوان میانقاب فرض کرد و باید آنها را بر اساس بخش اول این پیوست، از قاب پیرامونی جدا نمود.
۶-پ۲-۶ ارزیابی دیوارهای مصالح بنایی در جهت خارج از صفحه
همه میانقابها و اجزا و اتصالات آن باید دارای مقاومت کافی برای تحمل نیروهای خارج از صفحه دیوار باشند. نیروی زلزله وارد به میانقاب در جهت عمود بر صفحه، مشابه دیوارهای جدا شده و بر اساس فصل ۴ این استاندارد محاسبه میگردد.
برای تأمین مقاومت در جهت عمود بر صفحه میتوان از روشهای معرفی شده در بخش نخست این پیوست برای دیوارهای جدا شده از قاب، استفاده نمود. البته اجزاء اضافه شده به میانقاب (بر خلاف دیوار جدا شده)، باید کاملاً به دیوار متصل بوده و فاصلهای بین آنها و دیوار وجود نداشته باشد. لایه پوشش بتن آرمه (شاتکریت) نیز میتواند مورد استفاده قرار گیرد. بدین منظور میتوان ضوابط بخش ۷-۱ ضابطه ۳۹۸ سازمان برنامه و بودجه کشور را مد نظر قرار داد.
در مدل تحلیلی سازه، باید از سختی عمود بر صفحه میانقاب صرفنظر نمود.
۶-پ۲-۷ میانقابهای دارای بازشو
میانقاب دارای بازشو باید تا حد امکان به صورت جدا شده از قاب اجرا شود. تنها در مواردی که همه شرایط زیر فراهم باشد، دیوار را میتوان میانقاب فرض کرد:
1.طول و ارتفاع بازشو به ترتیب از یک سوم طول و یک سوم ارتفاع دیوار کمتر باشد.
۲. فاصله افقی و قائم بازشو از تیر و ستون به ترتیب از ۲۰٪ طول و ۲۰٪ ارتفاع دیوار بیشتر باشد.
۳. بازشو دارای قاب فولادی که به چارچوب پنجره متصل میشود باشد.
در این حالت لازم است سختی و مقاومت طراحی میانقاب به مقدار ۲۰٪ کاهش یابد. در صورتی که دیوار دارای دو یا چند بازشو باشد، برای ابعاد بازشوی معادل، اندازه کوچکترین مستطیلی که همه بازشوها را در بر میگیرد در نظر گرفته میشود. در دیوارهای دارای بازشو نیز مانند سایر دیوارها، تأمین مقاومت کافی در جهت خارج از صفحه الزامی است.
۶-پ۲-۸ میانقابهای نوین
بر اساس تحقیقات علمی، انواع جدیدی از میانقاب معرفی شدهاند که در جهت صفحه خود، رفتاری شکل پذیر داشته و در جهت عمود بر صفحه نیز کاملاً پایدار هستند. در صورت استفاده از چنین میانقاب هایی، لازم است برای مدل سازی آنها در سازه، کنترل کفایت اعضا و اتصالات قاب پیرامونی و همچنین برای تعیین مقدار مقاومت طراحی و سایر کمیات مورد نیاز، بر اساس ضوابط معتبر عمل شود.
در صورت استفاده از میانقاب دارای فیوز لغزان، میتوان از بخش ۷-۲ ضابطه ۳۹۸ سازمان برنامه و بودجه کشور استفاده و مقاومت طراحی (مذکور در بند پ ۶-۲-۵-۲ ) آن را برابر با F u فرض نمود.
نظرات (0)
برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبتنام کنید.
در حال بارگذاری نظرات...