۹-۶-۴-۸ طراحی دیوار

در طراحی دیوار بنایی مسلح باید الزامات فصل سوم و الزامات این بخش در نظر گرفته شود. نیروهای طراحی دیوار باید با در نظر گرفتن تأثیر سختی نسبی اعضای سازه ای تحلیل شده و به دست آیند. تأثیر ترک خوردگی بر سختی عضو باید لحاظ شود.

۱-۹-۶-۴-۸ الزامات ابعادی

  1. ضخامت اسمی دیوار سازه ای مسلح نباید از ۱۵۰ میلی متر کمتر باشد. در مورد دیوار باربر بنایی مسلح با واحد مصالح بنایی آجر سوراخ دار، ضخامت اسمی ۱۰۰ میلی متر مجاز است، به شرط آنکه الزامات زیر برآورده شود:
    الف- مقاومت واحد سطح خالص بیشتر از ۵/۵ مگاپاسکال باشد،
    ب- نسبت لاغری بزرگتر از ۲۵ نباشد،

    پ-واحدها در پیوند ممتد قرار داشته باشند،
    ت- اندازه قطر میلگرد بیشتر از ۱۲ میلی متر نباشد و
    ج- حداکثر یک میلگرد با یک وصله در هر سوراخ قرار گیرد.

  2. نسبت ارتفاع به عرض دیوار سازه ای مسلح نباید از مقادیر مندرج در جدول ۸-۳-۱ بیشتر باشد.

۲-۹-۶-۴-۸ میلگردگذاری دیوار

کلیه دیوارها باید در دو راستای افقی و قائم میلگردگذاری شوند. در میلگردگذاری دیوارها رعایت ضوابط زیر الزامی است:

  1. مساحت میلگرد افقی و قائم هر کدام نباید کمتر از ۰/۰۰۰۷ مساحت کل مقطع، به ترتیب، قائم و عرضی دیوار باشد. همچنین، مجموع مساحت میلگردهای افقی و قائم باید حداقل ۰/۰۰۲ مساحت کل مقطع عرضی دیوار باشد.

  2. حداقل ۱۳۰ میلی متر مربع از میلگردهای قائم باید در گوشه‌ها، در محدوده ۴۰۰ میلی متری بازشوها، ۲۰۰ میلی متری درزهای انقطاع و ۲۰۰ میلی متری انتهای دیوار قرار داده شوند. میلگردهای قائم کنار بازشوها لازم نیست برای بازشوهای با عرض کوچکتر از ۴۰۰ میلی متر تأمین شوند، مگر اینکه میلگردهای طولی توسط این بازشو قطع شده باشند. در این صورت، لازم است به اندازه میلگردهایی که قطع می‌شوند، میلگرد مازاد در دو طرف بازشو قرار داده شود. این میلگردها باید به اندازه ۶۰۰ میلی متر در هر طرف از گوشه بازشو فراتر روند. چنان چه فضای کافی برای این امر تأمین نباشد، لازم است انتهای این میلگردها با خم ۹۰ درجه قلاب شوند و یا با قلاب ۱۸۰ درجه به میلگردهای افقی مهار شوند.

  3. میلگردهای افقی که در بستر قرار می‌گیرند باید حداقل دو میلگرد طولی، هر کدام به قطر حداقل ۶ میلی متر باشند.

  4. لازم است در بالا و پایین بازشو میلگرد افقی تعبیه شود و حداقل به مقدار ۶۰۰ میلی متر یا ۴۰ برابر قطر میلگرد، هر کدام که بیشتر است، پس از باز شو ادامه داده شود. بالاترین میلگرد افقی نباید پایین‌تر از ۳۰۰ میلی متر از زیر سقف تعبیه شود. میلگرد افقی کنار بازشو لازم نیست برای بازشوهای کوچکتر از ۴۰۰ میلی متر تأمین شود، مگر اینکه میلگردهای طولی توسط این بازشو قطع شده باشند. در این صورت، لازم است به اندازه میلگردهایی که قطع می‌شوند، میلگرد مازاد در بالا و پایین بازشو قرار داده شود. این میلگردها باید به اندازه ۶۰۰ میلی متر در هر طرف از گوشه بازشو فراتر روند. چنانچه فضای کافی برای این امر تأمین نباشد، لازم است انتهای این میلگردها با خم ۹۰ درجه قلاب شوند و یا با قلاب ۱۸۰ درجه به میلگردهای قائم مهار شوند.

  5. فاصله میلگردهای قائم نباید از یک سوم طول دیوار، یک سوم ارتفاع دیوار و یا ۶۰۰ میلی متر بیشتر شود.

  6. فواصل میلگردهای افقی نباید از یک سوم طول دیوار، یک سوم ارتفاع دیوار و یا ۶۰۰ میلی متر فراتر رود. این میلگردها باید به طور یکنواخت در دیوار پخش شده و در دوغاب مدفون شوند.

  7. قطر میلگرد نباید از ۱۰ میلی متر کمتر باشد (به غیر از میلگرد بستر که ممکن است به عنوان تمام یا بخشی از حداقل میلگرد مورد نیاز، در نظر گرفته شود).

  8. میلگردها باید در اطراف گوشه‌های دیوار و در محل تقاطع دیوارها به صورت پیوسته قرار داده شوند، مگر اینکه دیوارهای متقاطع از یکدیگر جدا باشند.

  9. فقط میلگردهای افقی که در دیوار یا عضو به صورت پیوسته قرار دارند باید در محاسبه سطح میلگرد افقی منظور شوند.

  10. انتهای میلگردهای برشی افقی باید دور میلگردهای قائم با قلاب استاندارد مهار شوند.

۳-۹-۶-۴-۸ میلگردگذاری دیوار جدا از سیستم لرزه‌ای سازه

دیوار بنایی که جزئی از سیستم باربر جانبی نیست، باید در راستای درون صفحه خود از سیستم باربر جانبی مجزا شود، مگر در مواردی که برای باربری ثقلی به آن نیاز است. اتصالات جداکننده باید بر اساس سازگاری تغییر مکان‌های جانبی نسبی طبقات طرح شوند. دیوار جدا از سیستم لرزه ای سازه باید دارای حداقل میلگرد افقی برابر با ۰/۰۰۰۷ مساحت مقطع عرضی دیوار باشد. این ضابطه باید با توزیع یکنواخت میلگرد بستر یا با میلگردهای افقی که فاصله آن‌ها از یکدیگر بیش از ۶۰۰ میلی متر نباشد و بطور کامل در ملات یا دوغاب مدفون باشند، برآورده شود.

۴-۹-۶-۴-۸ طراحی دیوار برای بارهای خارج از صفحه

الزامات این بخش برای طراحی دیوار در برابر بارهای خارج از صفحه می‌باشد. محاسبات لنگر و تغییر شکل در این بند بر اساس شرایط تکیه گاه ساده در بالا و پایین دیوار می‌باشند. برای شرایط دیگر تکیه گاهی و گیرداری، لنگر و تغییر شکل باید با استفاده از اصول تحلیل سازه محاسبه شوند. همچنین، تنش محوری ضریب دار دیوار باید الزامات رابطه ۸-۴-۱۳ را برآورده سازد.

فرمول
PuAg۰.۲fm\frac{P_{u}}{A_{g}}\leq ۰.۲f_{m}^{'}

(۱۳-۴-۸)

چنانچه نسبت ارتفاع مؤثر به ضخامت اسمی (h/t) از ۳۰ فراتر رود، تنش محوری ضریب دار نباید از ۰/۰۵f' m بیشتر شود.

  1. لنگر و نیروی محوری ضریب دار:

    لنگر و نیروی محوری ضریبدار باید در وسط ارتفاع دیوار محاسبه شده و در طراحی استفاده شود. لنگر ضریب دار (M u ) در وسط ارتفاع دیوار باید با استفاده از رابطه ۸-۴-۱۴ محاسبه شود.

    فرمول
    Mu=wuh۲۸+Pufeu۲+PuδuM_{u}=\frac{w_{u}h^{۲}}{۸}+P_{uf}\frac{e_{u}}{۲}+P_{u}\delta _{u}

    (۱۴-۴-۸)

    که:

    فرمول
    Pu=Puw+PufP_u=P_{uw}+P_{uf}

    (۱۵-۴-۸)

    تغییر شکل ناشی از بارهای ضریب دار ( δ u ) باید از روابط ۸-۴-۱۷ و ۸-۴-۱۸ با جایگزینی M ser با M u و δ s با δ u به دست آید.

  2. مقاومت محوری، خمشی و برشی اسمی:

    مقاومت محوری، خمشی و برشی اسمی با استفاده از ضوابط بند ۸-۴-۶-۲ به دست می‌آیند.

  3. - کنترل خیز وسط ارتفاع:

    خیز افقی وسط ارتفاع ( δ s ) تحت بارهای محوری و جانبی بهره برداری (بدون ضریب) باید به رابطه ۸-۴-۱۶ محدود شود:

    فرمول
    δs=0.007h\delta_s=0.007h

    (۱۶-۴-۸)

    اثرات P-Δ باید در محاسبه خیز لحاظ شوند. خیز وسط ارتفاع باید با استفاده از رابطه ۸-۴-۱۷ یا ۸-۴-۱۸ محاسبه شود:

  4. برای M ser ≤M cr :

    فرمول
    δs=۵Mserh۲۴۸EmIg\delta _{s}=\frac{۵M_{ser}h^{۲}}{۴۸E_{m}I_{g}}

    (۱۷-۴-۸)

  5. برای M cr < M ser < M n

    فرمول
    δs=۵Mserh۲۴۸EmIg+۵(MserMcr)h۲۴۸EmIcr\delta _{s}=\frac{۵M_{ser}h^{۲}}{۴۸E_{m}I_{g}}+\frac{۵(M_{ser}-M_{cr})h^{۲}}{۴۸E_{m}I_{cr}}

    (۱۸-۴-۸)

    در روابط (۸-۴-۱۷) و (۸-۴-۱۸):
    ۱- لنگر نظیر ترک خوردگی دیوار باید با استفاده از مدول گسیختگی ( f r )، ارائه شده در جدول ۸-۲-۶ ، محاسبه شود.
    ۲-تار خنثی برای محاسبه ممان اینرسی مقطع ترک خورده (I cr ) باید بر اساس فرضیات طراحی (بند ۸-۴-۶-۱) محاسبه شود. تأثیر بارهای محوری را می‌توان در محاسبه I cr لحاظ کرد.
    ۳-در غیاب تحلیل‌های جامع‌تر برای محاسبه سختی، ممان اینرسی مقطع ترک خورده برای یک دیوار باید با استفاده از روابط ۸-۴-۱۹ و ۸-۴-۲۰ محاسبه شود.

    فرمول
    Icr=n(AsPufutsp۲d)(dc)۲+bc۳۳I_{cr}=n(A_{s}\frac{P_{u}}{f_{u}}\frac{t_{sp}}{۲d})(d-c)^{۲}+\frac{bc^{۳}}{۳}

    (۱۹-۴-۸)

    که در آن :

    فرمول
    c=Asfy+Pu۰.۶۴fmbc=\frac{A_{s}f_{y}+P_{u}}{۰.۶۴f_{m}^{'}b}

    (۲۰-۴-۸)

۵-۹-۶-۴-۸ طراحی دیوار برای بارهای درون صفحه

طراحی دیوار برای تلاش‌های ناشی از بارهای درون صفحه مطابق با ضوابط این بخش می‌باشد.

۱-۵-۹-۶-۴-۸ طراحی برای خمش و نیروی محوری

طراحی دیوار برای لنگر خمشی و نیروی محوری درون صفحه بر اساس ضوابط زیر انجام می‌شود.

  1. لنگر خمشی حداکثر در دیواری که با یک انحنا تغییر شکل می‌دهد در پای دیوار محاسبه شده و در دیواری که با دو انحنا تغییر شکل می‌دهد می‌توان آن را از حاصل ضرب نیروی برشی ضریب دار درون صفحه دیوار در نصف ارتفاع آزاد دیوار محاسبه کرد.

  2. مقاومت خمشی و محوری اسمی باید بر اساس بندهای ۸-۴-۶-۲-۱ و ۸-۴-۶-۲-۲ محاسبه شوند.

  3. میلگردهای طولی خمشی، یا به صورت یکنواخت در طول دیوار و یا به صورت متقارن در دو انتهای دیوار و یا درون المان‌های مرزی دیوار، با رعایت الزامات آرایش میلگردها، مندرج در بند ۸-۴-۴ ، قرار داده شوند.

  4. چنان چه دیوار برشی بر اساس الزامات بند ۸-۴-۶-۹-۵-۳ طراحی شده باشد، الزامات مربوط به حداکثر میلگرد مندرج در بند ۸-۴-۶-۴ نباید در نظر گرفته شود.

۲-۵-۹-۶-۴-۸ طراحی برای برش

طراحی دیوار برای نیروی برش درون صفحه بر اساس ضوابط زیر انجام می‌شود:

  1. مقاومت برشی طراحی باید از برش متناظر با ۱/۲۵ برابر مقاومت خمشی اسمی، M n ، المان بیشتر باشد.

  2. مقاومت برشی اسمی باید بر اساس بند ۸-۴-۶-۲-۳ محاسبه شود.

  3. چنان چه نیروی برشی ضریب دار از مقاومت اسمی برشی بنایی کمتر باشد، باید میلگرد برشی حداقل بر اساس ضوابط بند ۸-۴-۶-۹-۲ استفاده شود.

  4. چنان چه نیروی برشی ضریب دار از مقاومت اسمی برشی بنایی بیشتر باشد، باید میلگرد برشی بر اساس بند ۸-۴-۶-۲-۳ محاسبه شود.

  5. میلگردهای برشی A v ، به صورت افقی در دیوار تعبیه می‌شوند.

  6. علاوه بر میلگردهای برشی افقی، لازم است میلگردهای قائم به میزان حداقل یک سوم A v در دیوار تعبیه شوند. این میلگردها باید به صورت یکنواخت در دیوار پخش شده و نباید فاصله بین آن‌ها از ۶۰۰ میلی متر بیشتر شود.

۳-۵-۹-۶-۴-۸ المان‌های مرزی دیوار

کنترل نیاز به المان مرزی:

  1. اجرای المان‌های مرزی در دیوارهای تحت برش درون صفحه که یکی از شرایط زیر را دارا باشند الزامی نمی‌باشد:
    الف- برای دیوارهای با مقطع متقارن: P u ≤۰.۱ A g f' m
    برای دیوارهای با مقطع نامتقارن: P u ≤۰.۰۵ A g f' m
    ب- MuVudv1.0\frac{M_u}{V_ud_v}\leq1.0پ- MuVudv3.0وVu=0.25Anfm\frac{M_u}{V_ud_v}\leq3.0 و V_u=0.25A_n\sqrt{f'_m}
    P u از ترکیب بارهای لرزه‌ای و ثقلی بدست می‌آید.

  2. چنان چه المان‌های مرزی بر اساس مورد ۱ نیاز باشد، الزامات زیر باید بر آورده شود:
    الف- المان‌های مرزی باید از دورترین تار فشاری حداقل به اندازه بزرگترین (c-۰/۱ l w ) و (۲/c) ادامه یابند.
    ب- در مقاطع بالدار، المان مرزی باید شامل عرض مؤثر بال در فشار بوده و به اندازه حداقل ۳۰۰ میلی متر در جان ادامه یابد.
    پ- میلگردهای عرضی المان مرزی باید به اندازه حداقل طول مهاری میلگردهای المان مرزی در زیر دیوار ادامه یابند، مگر اینکه المان مرزی به پی ختم شود، که در این صورت میلگردهای عرضی باید حداقل ۳۰۰ میلی متر در پی ادامه یابند.
    ت- میلگردهای افقی دیوار باید برای رسیدن به مقاومت تسلیم ( f y ) درون هسته المان مرزی مهار شوند.

المان مرزی برای دیوار تک انحنا:

چنانچه دیواری با یک انحنا دچار خمش شود، به طوری که حالت حدی رفتار خمشی در آن با تسلیم میلگردهای پایین دیوار کنترل شود و بر اساس شروط فوق نیاز به المان مرزی داشته باشد، لازم است بر اساس ضوابط زیر در آن المان مرزی اجرا نمود:

  1. چنان چه شرط زیر حاکم باشد نیازی به اجرای المان مرزی نمی‌باشد.

    فرمول
    clw۶۰۰(cdδnehw)c≥\frac{l_w}{۶۰۰(\frac{c_dδ_{ne}}{h_w})}

    (۲۱-۴-۸)

  2. میلگردهای المان مرزی باید در راستای قائم از مقطع بحرانی به اندازه حداقل l w و M u /۴V u ادامه یابند.

المان مرزی برای سایر دیوارها:

در سایر دیوارهایی که نیاز به المان مرزی دارند، چنان چه تنش فشاری در دورترین تار مقطع دیوار بیش از ۰/۲ f' m باشد، باید المان‌های مرزی در دو انتهای دیوار و لبه بازشوها تعبیه شوند. المان مرزی در جایی که تنش فشاری از ۰/۱۵ f' m کمتر باشد لازم نیست ادامه یابد. تنش‌ها باید تحت بارهای ضریبدار، شامل بار زلزله و با استفاده از تحلیل ارتجاعی خطی و مقاطع ناخالص محاسبه شوند. برای دیوارهای بال دار، عرض مؤثر بال مطابق بند ۸-۴-۶-۱۰-۱ تعریف می‌شود.


نظرات (0)

برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبت‌نام کنید.

در حال بارگذاری نظرات...