بخش 9.20.6

در این تیرها محدودیت‌های هندسی (الف) تا (پ) این بند باید رعایت شوند:

در تمامی مقاطع تیر نسبت سطح مقطع آرماتور به مقطع موثر بتن، هم در پایین و هم در بالا، نباید کمتر از مقادیر مقرر شده در بند ۹-۱۱-۵-۱-۲ بوده، و نسبت آرماتور کششی برای فولادهای با حد تسلیم ۴۲۰ مگاپاسکال و کم تر نباید بیشتر از 0/025 ، و برای فولادهای با حد تسلیم ۵۲۰ مگاپاسکال بیشتر از 0/020 اختیار شود. حداقل دو میلگرد با قطر ۱۲ میلی متر باید هم در پایین و هم در بالای مقطع در سراسر طول پیش بینی شوند.

در بر تکیه گاه‌های تیر، مقاومت خمشی مثبت مقطع در هر تکیه گاه باید حداقل برابر نصف مقاومت خمشی منفی همان مقطع باشد.

مقاومت خمشی مثبت و منفی هر مقطع در سراسر طول تیر نباید کمتر از یک چهارم حداکثر مقاومت خمشی در مقاطع بر تکیه گاهی در دو انتهای عضو باشد.

استفاده از وصله ی پوششی در میلگردهای طولی خمشی فقط در شرایطی مجاز است که در تمام طول وصله، آرماتور عرضی از نوع دورگیر یا دور پیچ موجود باشد. فاصله ی سفره‌های آرماتور عرضی در بر گیرنده ی وصله از یک دیگر، نباید از کوچکترین مقادیر یک چهارم ارتفاع مؤثر مقطع و ۱۰۰ میلی متر بیشتر باشد.

استفاده از وصله ی پوششی در محل‌های زیر مجاز نیست:

وصله‌های مکانیکی باید شامل یکی از دو طبقه بندی زیر باشند:

وصله‌های مکانیکی گروه یک نباید در فاصله‌ای کمتر از دو برابر ارتفاع مقطع عضو از بر تیر یا ستون، و یا مقاطع بحرانی که در آن‌ها احتمال تسلیم آرماتورها وجود دارد، واقع شده باشند. استفاده از وصله‌های گروه دو درصورتیکه رده آرماتورها S400 و S420 بوده و تیر پیش ساخته نباشد، در هر نقطه مجاز است. در مورد سایر رده‌های آرماتور نیزباید شرایط وصله‌های گروه یک در این بند رعایت شوند.

استفاده از وصله‌های جوشی در میلگردهایی که نیروی ناشی از زلزله را تحمل می‌نمایند، باید بر اساس ضوابط بند ۹-۲۱-۴-۷ بوده و این وصله‌ها نباید در فاصله ی کمتر از دو برابر ارتفاع مقطع عضو از بر اتصال تیر به ستون، و یا مقاطع بحرانی که در آن‌ها احتمال تسلیم آرماتورها وجود دارد، واقع شده باشند.

جوش کاری خاموتها، تنگها، قطعات جاگذاری شده، و مشابه آن‌ها به آرماتورهای طولی که کاربرد محاسباتی دارند، مجاز نمی باشد.

در تیرها در طول قسمت‌های بحرانی که در زیر مشخص شده اند. آرماتور عرضی باید از نوع دورگیر بوده و شرایط بند ۹-۲۰-۶-۲-۳-۲ را تامین نمایند :

دورگیرها در تیر و فاصله ی آن‌ها از یک دیگر، باید دارای شرایط (الف) تا (پ) زیر باشند:

در قسمتهایی از طول تیر که به دور گیر نیاز است، میلگردهای طولی اصلی در مجاورت رویه‌های کششی و فشاری عضو باید دارای تکیه گاه عرضی مطابق بند ۹-۲۱-۶-۲-۴ باشند. فاصله ی مرکز تا مرکز میلگردهای خمشی که دارای تکیه گاه جانبی هستند، نباید بیش از ۳۵۰ میلی متر باشد. برای آرماتورهای جلدی که بر اساس ضوابط بند ۹-۱۱-۶-۱-۳ ضروری هستند، نیازی به تکیه گاه عرضی نیست.

در قسمتهایی از طول تیر که به دورگیر نیاز است، خاموت‌ها باید برای برش مطابق ضوابط بند ۹-۲۰-۶-۲-۴ طراحی شوند.

در قسمت هایی از طول تیر که به دورگیر نیاز نیست، خاموت‌ها باید در دو انتها دارای قلاب لرزه‌ای بوده، و فاصله ی آن‌ها از یک دیگر کمتر یا مساوی نصف ارتفاع موثر باشد.

دورگیر در تیرها را می‌توان با دو قطعه میلگرد ساخت. یک میلگرد به شکل U که در دو انتها دارای قلاب لرزه‌ای باشد، و میلگرد دیگر به شکل سنجاقی که با میلگرد اول یک دورگیر تشکیل دهد. خم ۹۰ درجه ی سنجاقی‌های متوالی که یک میلگرد طولی را در بر می‌گیرند، باید به طور یک در میان در دو سمت تیر قرار داده شود. چنان چه میلگردهای طولی که توسط سنجاقی نگه داری شده اند، در داخل یک دال که تنها در یک سمت عضو خمشی قرار دارد محصور باشند، خم ۹۰ درجه ی سنجاقی‌ها را می‌توان در آن سمت دال قرار داد.

در نواحی بحرانی مطابق بند ۹-۲۰-۶-۲-۳-۱ در تیرهایی که نیروی محوری فشاری ضریبدار آن‌ها از 0.10A _g f ' _c بیشتر است، باید از دورگیرهایی مطابق ضوابط بندهای 9-20-6-3-3-2 تا 9-20-6-3-3-4 استفاده شود. در سایر نواحی تیر باید از خاموتهایی با مشخصات داده شده در بند ۹-۲۰-۶-۳-۳-۲ ، مربوط به ستونها، با فاصله ی s برابر با کمترین مقدار از ۶ برابر قطر کوچکترین آرماتور طولی برای آرماتورهای با مقاومت تسلیم ۴۲۰ مگاپاسکال و کمتر، و ۵ برابر قطر کوچکترین آرماتور طولی برای آرماتورهای با مقاومت تسلیم ۵۲۰ مگاپاسکال، و یا ۱۵۰ میلی متر استفاده شود. در مواردی که پوشش بتن روی آرماتورهای عرضی از ۱۰۰ میلی متر بیشتر است، باید از آرماتورهای عرضی اضافی با پوشش بتن کمتر از ۱۰۰ میلی متر و فاصله ی حداکثر ۳۰۰ میلی متر، استفاده نمود.

نیروی برشی طراحی تیرها، V _e ، باید با در نظر گرفتن تعادل استاتیکی بارهای قائم ضریب دار وارد بر تیر و لنگرهای خمشی موجود در مقاطع انتهایی تیر با فرض آن که در این مقاطع مفصل‌های پلاستیک تشکیل شده اند، تعیین شود. ظرفیت خمشی مفصل‌های پلاستیک، مثبت یا منفی باید برابر با لنگر خمشی مقاوم محتمل مقطع، M _pr ، در نظر گرفته شود. جهت‌های این لنگرهای خمشی باید چنان در نظر گرفته شوند که نیروی برشی ایجاد شده در تیر، بیشترین مقدار باشد.

در مواردی که هر دو شرط (الف) و (ب) زیر برقرار باشند، طراحی آرماتورهای عرضی در مناطق بحرانی بند ۹-۲۰-۶-۲-۳-۱ ، باید با فرض V _c برابر با صفر انجام شود:

در ستونها محدودیتهای هندسی (الف) و (ب) این بند باید رعایت شوند :

در ستون‌ها نسبت سطح مقطع آرماتور طولی به سطح مقطع کل ستون نباید کمتر از یک درصد و بیشتر از شش درصد در نظر گرفته شود. محدودیت حداکثر مقدار آرماتور باید در محل وصله‌ها نیز رعایت شود.

در ستون هایی که در آن‌ها از دورگیرهای دایره‌ای استفاده شده است، تعداد آرماتورهای طولی مقطع باید حداقل ۶ عدد باشد.

در طول آزاد ستون، آرماتورهای طولی ستون باید به گونه‌ای انتخاب شوند که 1.25l _d ≤l _u /2 باشد. در این رابطه l _d طول گیرایی آرماتورهای طولی و l _u طول آزاد ستون می‌باشد.

استفاده از وصله ی پوششی در میلگردهای طولی فقط در نیمه ی میانی طول ستون مجاز است. طول پوشش این وصله‌ها باید برای کشش در نظر گرفته شود. در طول این وصله‌ها باید آرماتورهای عرضی مطابق ضوابط بندهای ۹-۲۰-۶-۳-۳-۲ تا ۹-۲۰-۶-۳-۳-۵ به کار برده شوند.

وصله‌های مکانیکی، باید مطابق ضوابط بندهای ۹-۲۰-۶-۲-۲-۶ و 9-20-6-2-2-7 باشند.

وصله‌های جوشی باید مطابق ضوابط بندهای ۹-۲۰-۶-۲-۲-۸ و 9-20-6-2-2-9 باشند.

در دو انتهای ستونها و در دو طرف هر مقطعی از آن‌ها که احتمال تشکیل مفصل پلاستیک وجود دارد، ناحیه‌ای به طول l ₀ ناحیه ی بحرانی تلقی شده و در آن‌ها باید آرماتور گذاری عرضی ویژه مطابق ضوابط بندهای ۹-۲۰-۶-۳-۳-۲ تا ۹-۲۰-۶-۳-۳-۵ پیش بینی شود؛ مگر آن که طراحی برای برش و پیچش نیاز به آرماتور بیشتری داشته باشد. طول l ₀ که از بر اتصال به تیرها اندازه گیری می‌شود، نباید کمتر از مقادیر (الف) تا (پ) در نظر گرفته شود:

آرماتورهای عرضی ویژه باید مطابق ضوابط (الف) تا (ج) در نظر گرفته شوند:

قطر آرماتورهای عرضی ویژه در ناحیه ی بحرانی باید مطابق بند ۹-۲۱-۶-۲ باشد. فاصله ی سفره ی میلگردهای عرضی از یک دیگر نباید بیشتر از مقادیر (الف) تا (پ) باشد:

مقدار آرماتور عرضی ویژه ی لازم در ناحیه ی بحرانی برای دورگیرهای چند ضلعی باید مطابق (الف) و (ب) زیر محاسبه گردد:

مقدار آرماتور عرضی ویژه ی لازم در ناحیه ی بحرانی برای دور پیچ‌ها و یا دور گیرهای دایروی باید مطابق (الف) و (ب) زیر محاسبه شود:

در قسمتهایی از طول ستون که آرماتور گذاری عرضی ویژه اجرا نمی شود، باید آرماتور عرضی به صورت دورپیچ یا دور گیر و یا سنجاقی مطابق ضوابط بندهای ۹-۲۱-۶-۲ و 9-21-6-3 ، و نیز برای تامین برش بر اساس بند ۹-۲۰-۶-۳-۴ ، قرار داده شود. فاصله ی این آرماتورها در هر حال نباید برای آرماتورهای با مقاومت تسلیم ۴۲۰ مگاپاسکال و کمتر، بیشتر از شش برابر قطر کوچک ترین میلگرد طولی و یا ۱۵۰ میلی متر، و برای آرماتورهای با مقاومت تسلیم ۵۲۰ مگاپاسکال، بیشتر از ۵ برابر قطر کوچک ترین میلگرد طولی و یا ۱۵۰ میلی متر، اختیار شود.

در ستون هایی که عکس العمل اعضای سخت ناپیوسته را تحمل می‌کنند، مانند ستون‌های واقع در زیر دیوارهای منقطع، باید آرماتورهای عرضی ویژه مطابق ضوابط (الف) و (ب) به کار برده شوند:

در مواردی که پوشش بتن بر روی میلگردهای عرضی محصور کننده، که بر اساس بندهای ۹-۲۰-۶-۳-۳-۱ ، ۹-۲۰-۶-۳-۳-۶ ، و یا ۹-۲۰-۶-۳-۳-۷ منظور شده است از ۱۰۰ میلی متر تجاوز نماید، لازم است از آرماتورهای عرضی اضافی، که پوشش بتن روی آن‌ها از ۱۰۰ میلی متر بیشتر نشده، و فاصله ی سفره‌های آن‌ها از یک دیگر بیشتر از ۳۰۰ میلی متر نباشد، استفاده گردد.

در محل اتصال ستون به شالوده، لازم است آرماتورهای طولی ستون که به داخل شالوده ادامه می‌یابند، در طولی برابر با حداقل ۳۰۰ میلی متر با آرماتور گذاری عرضی ویژه مطابق بند ۹-۲۰-۶-۳-۳-۷ محصور شوند.

در ستون هایی که قسمتی از ارتفاع آن‌ها به یک دیوار بتنی متصل است، در تمام قسمت آزاد ستون باید آرماتورهای عرضی ویژه در نظر گرفته شوند.

نیروی برشی طراحی، V _e ، در ستون‌ها باید با در نظر گرفتن اندر کنش نیروهای محوری ضریب دار و لنگرهای خمشی مقاوم محتمل در مقاطع انتهایی ستون با فرض آن که در این مقاطع مفصل‌های پلاستیک تشکیل شده اند، تعیین گردد. نیروی محوری P _u در محدوده ی بارهای محوری ضریب دار ستون طوری انتخاب می‌شود که بیشترین لنگر خمشی محتمل، M _pr ، حاصل شود.

این برش در هیچ حالت نباید کمتر از برش به دست آمده از تحلیل ساختمان زیر اثر بارهای قائم و نیروی جانبی زلزله باشد. هم چنین نیازی نیست که مقدار نیروی برشی ستون، از نیروی محاسبه شده بر اساس مقاومت گره که با فرض لنگر خمشی محتمل، M _pr ، در تیرهای منتهی به گره به دست می‌آید، بیشتر باشد.

در ستون ها، در حالاتی که هر دو شرط (الف) و (ب) این بند برقرار باشند، به منظور طراحی آرماتورهای عرضی در محدوده ی l ₀ مطابق بند ۹-۲۰-۶-۳-۳-۱، باید از مقاومت بتن در برش، V _c ، صرف نظر نمود:

نیروهای آرماتورهای طولی تیرها در بر ناحیه ی اتصال باید با فرض تنش کششی 1.25 f _y محاسبه شوند.

آرماتورهای طولی تیرها که در ناحیه ی اتصال تیر به ستون ختم می‌شوند، باید تا وجه مقابل هسته ی محصور شده در این ناحیه ادامه یابند؛ و در صورت ایجاد نیروی کششی در آن‌ها مطابق بند ۹-۲۰-۶-۵-۵ ، و در صورت ایجاد نیروی فشاری در آن‌ها مطابق بند ۹-۲۱-۳-۸ ، مهار شوند.

در مواردی که آرماتورهای طولی تیر از ناحیه ی اتصال تیر به ستون عبور می‌کنند، بعد گره، h، به موازات آرماتورهای طولی تیر باید بیشترین مقدار به دست آمده از (الف) تا (پ) باشد.

آرماتور گذاری عرضی باید در کلیه ی نواحی اتصالی، به جز آن‌هایی که در بند 9-20-6-5-3-2 اشاره شده اند، مطابق ضوابط بندهای ۹-۲۰-۶-۳-۳-۲ تا ۹-۲۰-۶-۳-۳-۴ و 9-20-6-3-3-7 به کار برده شود.

در نواحی اتصال هایی که در چهار سمت توسط تیرها محصور شده اند و عرض تیرها کمتر از سه چهارم بعد ستون متصل به آن‌ها نیست، می‌توان در طولی به اندازه ی ارتفاع کم عمق ترین تیر، h، از آرماتور عرضی مساوی با نصف مقدار تعیین شده در بند ۹-۲۰-۶-۳-۳-۴ ، استفاده نموده و فاصله ی آن‌ها را از آن چه بر اساس بند ۹-۲۰-۶-۳-۳-۳ محاسبه شده، تا ۱۵۰ میلی متر افزایش داد.

در تیرهایی که آرماتور طولی آن‌ها از داخل هسته ی محصور شده ی ستون عبور نمی کنند، در صورتی که آرماتورها توسط تیر دیگری محصور نشده باشند، باید در سراسر طول آرماتورهای طولی که در خارج از هسته ی ستون قرار دارند، از آرماتورهای عرضی که از ستون عبور کنند با فاصله‌ای مطابق بند ۹-۲۰-۶-۲-۳-۲ ، و نیز با رعایت بندهای ۹-۲۰-۶-۲-۳-۳ و 9-20-6-2-3-6 ، استفاده شود.

نیروی برشی در اتصال تیر به ستون باید در صفحه ی افقی وسط ارتفاع این اتصال و بر اساس نیروهای محاسبه شده در بر گره، با توجه به نیروهای فشاری و کششی در تیرها که مطابق بند ۹-۲۰-۶-۵-۲-۱ به دست آمده، و نیروی برشی در ستونها در تطابق با مقاومت خمشی محتمل تیرها، M _pr محاسبه گردد.

ϕ باید بر اساس بند ۹-۷-۴-۵ (ت) محاسبه شود.

V _n در اتصال تیر به ستون باید مطابق جدول ۹ -۲۰-۲ باشد.

سطح مقطع موثر ناحیه ی اتصال تیر به ستون، A _j ، برابر با حاصل ضرب عمق در عرض موثر ناحیه ی اتصال است. عمق ناحیه ی اتصال برابر با ارتفاع کل مقطع ستون، h، است.

عرض موثر ناحیه ی اتصال، به جز در مواردی که عرض تیر از عرض ستون متصل به آن کمتر است، برابر با عرض کل مقطع ستون بوده و نباید از کمترین دو مقدار زیر بیشتر در نظر گرفته شود:

طول گیرایی میلگردها ، l _dh ، که به قلاب استاندارد ختم شده اند، باید با استفاده از رابطه ی (۹-۲۰-۱۱) محاسبه شود؛ ولی نباید کمتر از ۸ برابر قطر میلگرد و ۱۵۰ میلی متر اختیار گردد.

$l_{dh}=f_{y}d_{b}/\left ( 5.4\lambda \sqrt{f_{c}^{'}} \right )$

قلاب میلگرد تیرها باید در هسته ی محصور شده ی ستونها و یا در اجزای لبه ی دیوارها مهار شده، و خم آن‌ها به طرف داخل ناحیه ی اتصال باشد.

طول گیرایی میلگردهای مستقیم در کشش، l _d ، با قطر کوچکتر از ۳۶ میلی متر، باید برابر با بزرگترین دو مقدار (الف) و (ب) در نظر گرفته شود:

میلگردهای مستقیمی که به یک اتصال ختم می‌شوند، باید از داخل هسته ی محصور شده ی ستون و یا جزء لبه ی دیوار عبور داده شوند. طول گیرایی مستقیم در کشش، l­ _d ­، برای آن قسمت از میلگردهایی که در خارج از هسته ی محصور شده قرار دارند، باید با ضریب 1/6 افزایش داده شود.

در میلگردهای آجدار سَر دار که ضوابط بند ۹-۴-۱1 را تامین می‌کنند، طول مهاری در کشش باید مطابق بند ۹-۲۱-۳-۴ و با منظور کردن 1.25f _y به جای f _y محاسبه گردد؛ ولی فاصله ی مرکز به مرکز بین آن‌ها نباید کمتر از 3d _b در نظر گرفته شود.