1-7-9 گستره

1-1-7-9 این فصل به ضریب‌های بار و ترکیب‌های بارگذاری در طراحی و نیز ضریب‌های کاهش مقاومت اختصاص دارد و شامل موارد زیر است:

الف – ضریب‌های بار

ب– ترکیب‌های بارگذاری

پ– ضریب‌های کاهش مقاومت

2-7-9 کلیات

1-2-7-9 بارهای وارد بر سازه بر اساس موارد مندرج در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان و نوع کاربری سازه انتخاب می­شوند. این بارها عمدتاً شامل بار مرده، زنده، برف، باران، باد، زلزله، فشار خاک، فشار آب، بارهای ناشی از تغییرات درجه حرارت، و نیز بارهای ناشی از تغییرات حجمی بتن (افت و خزش) هستند. مهندس طراح ممکن است بسته به نوع سازه و عملکرد آن، بارهای دیگری را نیز در بارگذاری مورد توجه قرار دهد.

2-2-7-9 بارهای وارد بر سازه‌ی ساختمانها و نیز چگونگی ترکیب‌های آنها در تعیین آثار حداکثر، موضوع مبحث ششم مقررات ملی می‌باشند و این فصل ملزم به رعایت آنها است. بیان ترکیب‌های بار در این فصل تنها برای سهولت استفاده از این مبحث است. بدیهی است چنان چه تغییری در ضوابط مبحث ششم در موضوع ترکیب‌های بار پیش آید. آن تغییر در این فصل نیز باید رعایت گردد.

3-2-7-9 در حالت‌های خاص، مهندس طراح می‌تواند از استانداردهای معتبر بین المللی برای برآورد بارهای خاص استفاده نماید.

4-2-7-9 ضریب‌های کاهش سربار بر اساس مبحث ششم مقررات ملی ایران تعیین می‌شوند.

3-7-9 ضریب‌های بار و ترکیب‌های بارگذاری

1-3-7-9 ضریب‌های بار

1-1-3-7-9 مقاومت مورد نیاز، U، باید حداقل معادل تاثیرات بارهای با ضریب مندرج در جدول 9-7-1 و با در نظر گرفتن سایر الزامات بخش ۹-۷-۳ باشد.

در جدول ۹-۷-1، منظور از “بار اصلی” در یک ترکیب بارگذاری، باری است که آن ترکیب اصولاً بر پایه‌ی عملکرد آن بار، ولی در کنار تأثیر سایر بارهای مرتبط تنظيم شده است.

متغیرهای به کار رفته در رابطه‌های (۹-۷-۱) تا (۹-۷-۷) به شرح زیر هستند:

2-1-3-7-9 تاثیرات یک یا چند باری که به طور همزمان اثر نمی‌کنند (مثلاً بار باد و بار زلزله)، باید به طور جداگانه در نظر گرفته شوند؛ ولی تاثیرات آن‌ها به طور همزمان منظور نمی‌گردند.

3-1-3-7-9 ضریب‌های بار باد در جدول ۹-۷-۱ بر این اساس تعیین شده که بارگذاری باد بر مبنای بارهای سطح بهره برداری تعیین شده باشد. با این وجود اگر بار باد بر اساس بارهای سطح مقاومت تعیین شده باشد، لازم است در رابطه‌های (۹-۷-3) ، (9-7-4) و (۹-۷-۶)، به جای 1.6W و 1.0W استفاه شود.

4-1-3-7-9 در مواردی که بر اساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمان نیاز به منظور نمودن اثرات مؤلفه‌ی قائم زلزله علاوه بر اثرات مؤلفه‌های افقی آن باشد، ترکیب‌های بارگذاری رابطه‌های (9-۷-5) و (۹-۷-۷) به صورت زیر اصلاح می‌شوند:

(8-7-9)
(9-7-9)

5-1-3-7-9 اثرات اضافه مقاومت هر جا که بر اساس مبحث ششم مقررات ملی مورد نیاز باشند، باید در برآورد بار زلزله و ترکیبهای بارگذاری منظور شوند.

6-1-3-7-9 اگر سازه در ناحیه‌ی سیل قرار داشته باشد، بارهای ناشی از سیل، F_a، باید بر اساس ضوابط مندرج در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، و یا مقررات معتبر بین المللی دیگر تعیین شوند.

7-1-3-7-9 اگر سازه تحت تأثیر نیروهای ناشی از یخ زدگی جوی و باد روی یخ قرار داشته باشد، بارهای ناشی از یخ، D_i، و ناشی از باد روی یخ، W_i، باید بر اساس ضوابط مندرج در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، و یا مقررات معتبر بین المللی دیگر تعیین شوند.

8-1-3-7-9 مقاومت مورد نیاز، U، باید شامل تاثیرات بار داخلی ناشی از عکس العمل های ایجاد شده بر اساس پیش تنیدگی، با ضریب بار 1/0 باشد.

2-3-7-9 ضوابط بار زنده در ترکیب‌های بار

1-2-3-7-9 کاهش سربار زنده مبتنی بر ضوابط مبحث ششم مقررات ملی ساختمان امکان پذیر است؛ بنابراین در ترکیب‌های بارگذاری ارائه شده، می‌توان بار زنده‌ی کاهش یافته را به عنوان L به کار برد.

2-2-3-7-9 ضریب بار مربوط به بار L را در رابطه‌های (۹-۷-۳)، (۹-۷-۴) و (۹-۷-۵)، می‌توان به 0/5 کاهش داد؛ مگر در بارگذاری پارکینگ‌ها، بارگذاری محل‌های اردحام عمومی، و محل‌هایی که در آنها میزان بار زنده بیش از ۵ کیلو نیوتن بر متر مربع باشد. استفاده از ضریب 0/5 مورد اشاره در کنار بار زنده‌ی کاهش یافته نیز مجاز است.

3-2-3-7-9 بار زنده شامل همه‌ی موارد ممکن از مجموعه‌ی زیر است.

الف – بارهای زنده‌ی متمرکز

ب– بارهای وابسته به وسایل نقلیه

پ– بارهای جرثقیل

ت – بارهای وارد بر نرده‌ها، نرده حفاظ، و سیستم‌های حفظ وسایل نقلیه

ث – اثر ضربه

ج– تأثیر ارتعاش

3-3-7-9 ضوابط بارهای خود کرنشی در ترکیب‌های بار

1-3-3-7-9 اگر نیروهای ناشی از تقید مرتبط با تغییر حجم و نشست نامساوی در بار T بتوانند به طور مخالف بر عملکرد و ایمنی سازه اثر بگذارند، لازم است این تاثیرات سازه‌ای در ترکیب با سایر بارها در نظر گرفته شوند. ضریب بار T باید بر اساس موارد زیر تعیین شود: در نظر گرفتن عدم قطعیت مرتبط با بزرگی بار T؛ میزان احتمال این که حداکثر تأثیر T به طور همزمان با سایر بارهای اعمالی رخ دهد؛ و نیز عواقب نامناسب محتمل این که اثر T از آن چه فرض شده، بزرگ‌تر شود. در هر حال ضریب بار T نباید از 1/0 کمتر منظور شود.

4-3-7-9 ضوابط بارهای مرتبط با فشار سیال و خاک در ترکیب‌های بار

1-4-3-7-9 در صورت حضور بار سیال، F، لازم است این بار در ترکیبهای بارگذاری جدول 9-7-1 بر اساس همه‌ی موارد زیر وارد شود.

الف– اگر F به تنهایی عمل کرده و یا به تاثیرات D اضافه شود، لازم است با ضریب بار 1/4 در رابطه‌ی (۹-۷-۱) وارد گردد.

ب– اگر F به بار اصلی اضافه گردد، لازم است با ضریب بار 1/2 در رابطه‌های (۹-۷-۲) تا (9-7-5) وارد شود.

پ– اگر تأثیر بار F دائمی بوده و تأثیر بار اصلی را کم کند، لازم است با ضریب بار 0/9 در رابطه‌ی (۹-۷-۷) وارد گردد.

ت– اگر تأثیر بار F دائمی نبوده ولی در صورت حضور، تأثیر بار اصلی را کم کند، F نباید در رابطه‌های (۹-۷-۱) تا (۹-۷-۷) وارد شود.

2-4-3-7-9 اگر فشار جانبی خاک، H، حضور داشته باشد، لازم است در کلیه‌ی رابطه‌های ترکیب‌های بار جدول ۹-۷-۱ بر اساس موارد زیر وارد شود:

الف– اگر H به تنهایی عمل کرده و یا به اثر بار اصلی اضافه شود، لازم است با ضریب بار 1/6 وارد گردد.

ب – اگر تأثیر بار H دائمی بوده و تأثیر بار اصلی را کم کند، لازم است با ضریب بار 0/9 وارد گردد.

پ– اگر تأثیر بار H دائمی نبوده ولی در صورت حضور، تأثیر بار اصلی را کم کند، H نباید در ترکیب‌های بار وارد شود.

4-7-9 ضریب‌های کاهش مقاومت

1-4-7-9 ضریب‌های کاهش مقاومت، ϕ، بر اساس جدول ۹-۷-۲ تعیین می‌شوند.

2-4-7-9 مقاطعی که تحت لنگر خمشی، نیروی محوری، و یا ترکیب لنگر و نیروی محوری قرار گرفته‌اند، در حالتی یک مقطع کشش-کنترل تلقی می‌شوند که در آنها هم زمان با لحظه‌ی گسیختگی مقطع و وقتی که کرنش حداکثر در دورترین تار فشاری بتن، ε_cu، به مرز 0/003 می‌رسد، کرنش خالص کششی در دورترین فولاد کششی مقطع، ε_t، بزرگ‌تر یا مساوی ε_ty+0.003 باشد. ε_ty کرنش تسلیم دورترین ردیف آرماتورهای کششی است؛ و برای میلگردهای آجدار از تقسیم تنش تسلیم بر مدول الاستیسیته ی فولاد تعیین می‌شود

3-4-7-9 مقاطعی که تحت لنگر خمشی، نیروی محوری، و یا ترکیب لنگر و نیروی محوری قرار گرفته‌اند، در حالتی یک مقطع فشار – کنترل تلقی می‌شوند که در آنها همزمان با لحظه‌ی گسیختگی مقطع و وقتی که ε_cu به مرز 0/003 می‌رسد، کرنش خالص کششی در دورترین فولاد کششی مقطع، ε_t، کوچک‌تر یا مساوی با ε_ty می‌باشد. برای آرماتور S420، اجازه داده می‌شود که این حد کرنش برابر با 0/002 در نظر گرفته شود.

4-4-7-9 اگر در مقطع تحت لنگر خمشی، نیروی محوری، و یا ترکیب لنگر و نیروی محوری، همزمان با لحظه‌ی گسیختگی، کرنش خالص کششی در دورترین فولاد کششی بین حد کرنش فشار-کنترل، ε_ty، و حد کرنش کشش-کنترل، ε_ty+0.003، قرار گیرد، مقطع در ناحیه‌ی انتقال منظور می‌شود. برای مقطع انتقالی، ضریب کاهش مقاومت ϕ با درون یابی خطی بین حالتهای قبلی، بر اساس رابطه‌های (۹-۷-۱۰ الف) و (۹-۷-۱۰-ب) محاسبه می‌شود. برای این مقطع همچنین اجازه داده می‌شود که از ϕ مربوط به مقطع فشار کنترل استفاده گردد.

(10-7-9-الف)	(اعضای با دورپیچ)
(10-7-9-ب)	(سایر اعضا)

5-4-7-9 در تعیین ضریب کاهش مقاومت برای طراحی در مقابل برش، برای سازه‌هایی که با عملکرد قاب خمشی ویژه، دیوار سازه‌ای ویژه، و یا دیوار سازه‌ای متوسط پیش ساخته در مناطق لرزه‌ای با خطر نسبی زیاد و خیلی زیاد، در مقابل تاثیرات زلزله، E، مقاومت می‌کنند، باید موارد زیر را رعایت نمود:

الف– در هر عضو طراحی شده جهت مقاومت در مقابل E، اگر مقاومت برشی اسمي عضو کمتر از برش متناظر با توسعه‌ی مقاومت خمشی اسمي عضو باشد، ضریب کاهش مقاومت در برش ϕ=0.60  در نظر گرفته می‌شود. مقاومت خمشی اسمی مورد اشاره باید مقدار حداکثر محاسبه  شده با منظور کردن بارهای محوری با ضریب از آن ترکیبهای بارگذاری که شامل E است، در نظر گرفته شود.

ب– برای دیافراگم‌ها، ϕ در برش نباید از کمترین ϕ برشی که برای اجزای قائم سیستم اولیه‌ی مقاوم در برابر نیروهای لرزه‌ای استفاده شده است، بیشتر شود.

پ– برای عناصر شالوده که سیستم اولیه‌ی مقاوم در برابر نیروی لرزه‌ای را تحمل می‌کنند، ϕ در برش نباید از کمترین مقدار مورد استفاده ϕ برای اجزای قائم سیستم اولیه‌ی مقاوم در برابر نیروی لرزه‌ای، بیشتر باشد.

ت– در اتصالات تیر- ستون قابهای خمشی ویژه و نیز در تیرهای همبندی که با فولاد گذاری قطری مسلح شده‌اند، در برش  ϕ=0.85 منظور می‌شود.