بخش 9.8.5

برای برآورد مقاومت برشی اسمی دو طرفه‌ی مقاطع (مقاومت برشی منگنه‌ای) با و یا بدون فولاد برشی از ضوابط بندهای ۹-۸-۵-۳ تا ۹-۸-۵-۵ استفاده می‌شود. در صورتی که از کلاهک برشی با مقطع I و یا ناودانی استفاده شده باشد، اعضای دو طرفه برای برش بر اساس ضوابط بند ۹-۸-۵-۶ طراحی می‌شوند.

مقاومت برشی اسمی در اعضای دو طرفه بدون و با فولاد برشی (شامل کلاهک برشی نمی‌شود)، بر اساس رابطه‌های زیر تعیین می‌شود.

v_{n}=v_{c}}

$v_{n}=v_{c}+v_{s}$

برش دو طرفه توسط مقطعی با عمق d و یک محیط منگنه‌ای بحرانی d ₀ که در بخش ۹-۸-۵-۲ تعریف شده است، مقاومت می‌گردد. اگر بر مقطع لنگر نامتعادل اثر نکند و بتوان توزیع تنش برشی در پیرامون مقطع بحرانی را یک نواخت در نظر گرفت، نیروی برشی دو طرفه‌ی متناظر با بتن، V _c ، و یا متناظر با فولاد، V _s ، به ترتیب با ضرب ν _c و ν _s در سطح بحرانی برش دو طرفه، b ₀ d، تعیین می‌شوند.

مقدار $\sqrt{f_{c}^{'}}$ به کار برده شده در محاسبه‌ی ν _c برای برش دو طرفه نباید از 8/3 مگاپاسکال بیشتر باشد. همچنین مقاومت تسلیم f _y که در محاسبه‌ی ν _s به کار گرفته می‌شود، نباید از مقادیر داده شده در بند ۹-۴-۸-۵ بیشتر باشد.

مقطع بحرانی برای برش دو طرفه، سطح جانبی منشوری است که وجوه آن موازی با نیروی برشی بوده و محل آن‌ها باید طوری در نظر گرفته شود که محیط قاعده‌ی آن، b ₀ ، حداقل باشد؛ ولی لازم نیست فاصله‌ی وجوه منشور از هر یک از موارد زیر کمتر از 0/5d در نظر گرفته شود.

برای ستون‌ها، نیروهای متمرکز و سطوح تکیه گاهی با مقطع مربعی یا مستطیلی شکل، مقطع بحرانی را می‌توان با اضلاع مستقیم در نظر گرفت. همچنین مقطع بحرانی برای ستون‌های با مقطع دایروی و یا چند ضلعی منظم را می‌توان نظیر یک ستون مربعی معادل با سطح مقطع برابر با سطح مقطع ستون اصلی در نظر گرفت.

مقطع بحرانی برای اعضای با رفتار دو طرفه که با خاموت‌های تک یا چند شاخه و یا میلگردهای برشی سَر دار تقویت شده باشند، یک چند وجهی با پیرامون حداقل و با محیط قاعده‌ی b ₀ می‌باشد، که در فاصله‌ی 0.5d از بیرونی‌ترین مرز محیط تقویت شده‌ی برشی، قرار می‌گیرد.

اگر یک بازشو در فاصله‌ی کمتر از 4h از محیط یک ستون، بار متمرکز یا سطح تکیه گاهی قرار گیرد، بخشی از b ₀ که با خطوط مستقیم ترسیم شده از مرکز ستون، بار متمرکز و یا سطح تکیه گاهی و مماس به محدوده‌ی بازشو محصور می‌گردد، در نظر گرفته نمی‌شود ( شکل ۹-۸-۱ ).

مقاومت برشی بتن برای اعضای دو طرفه‌ی که در آن‌ها از آرماتور برشی استفاده نشده باشد، کمترین مقداری است که از سه رابطه‌ی زیر تعیین می‌شود.

$v_{c}=0.33\lambda _{s}\lambda\sqrt{f_{c}^{'}}$

$v_{c}=0.17\left ( 1+\frac{2}{\beta } \right )\lambda _{s}\lambda\sqrt{f_{c}^{'} }$

$v_{c}=0.083 \left ( 2+\frac{\alpha _{s}d}{b_{0}} \right )\lambda _{s}\lambda\sqrt{f_{c}^{'} }$

برای اعضای دو طرفه با فولاد گذاری برشی، مقدار ν _c که در مقاطع بحرانی محاسبه می‌شود نباید از حدود زیر بیشتر باشد:

در صورت تأمین یکی از شرایط زیر، استفاده از λ _s =1.0 در رابطه‌های فوق مجاز می‌باشد.

برای اعضای دو طرفه با فولاد گذاری برشی، لازم است عمق مؤثر مقطع طوری انتخاب شود ν _u به محاسبه شده در مقاطع بحرانی از مقادیر زیر بیشتر نشود:

$v_{u}\leq 0.5\phi \sqrt{f_{c}^{'}}$

$v_{u}\leq 0.66\phi \sqrt{f_{c}^{'}}$

از خاموت‌های با یک یا چند شاخه ساخته شده از میلگرد یا سیم، در صورت برآورده شدن هر دو شرط زیر می‌توان به عنوان تقویت برشی دال دو طرفه و پی استفاده کرد:

از گل میخهای برشی سر دار می‌توان به عنوان تقویت برشی در دالها و پی‌ها استفاده کرد؛ به شرط آن که هندسه و روش جایگذاری آن‌ها مطابق با موارد مرتبطی باشند که در فصل ۹-۱۰ آورده شده‌اند. در این حالت ν _s از رابطه‌ی (۹-۸-۲۴) محاسبه می‌شود که A _ν مجموع سطح مقطع ساقهای تمام میلگردهای سر دار واقع بر یک خط محیطی است که از نظر هندسی مشابه محیط مقطع ستون می‌باشد؛ و s فاصله‌ی بین خطوط محیطی میلگردهای برشی سر دار در جهت عمود بر وجه ستون است.

در صورت استفاده از گل میخ‌های برشی سر دار، نسبت A _ν /s باید رابطه‌ی زیر را برآورد نماید:

$\frac{A_{V}}{s}\geq 0.17\sqrt{f_{c}^{'}}\frac{b_{0}}{f_{yt}}$

هر کلاهک برشی (سَر برشی) باید از مقاطع فولادی که با جوش نفوذی کامل به بازوی عمود بر آن متصل می‌شود، ساخته شود. بازوهای برشی نباید در داخل مقطع ستون قطع شوند.

عمق مقطع فولادی کلاهک برشی نباید بیش از ۷۰ برابر ضخامت جای آن باشد.

انتهای هر بازو را می‌توان با زاویه‌ی حداقل ۳۰ درجه نسبت به افق قطع کرد؛ به شرط آن که ظرفیت خمشی پلاستیک، M _p ، در مقطع فولادی مقطع متغیر باقی مانده، برای تحمل برش رسیده به آن بازو کافی باشد.

بال‌های فشاری مقاطع فولادی باید در محدوده‌ی 0.3d از ناحیه‌ی فشاری مقطع دال قرار گیرند.

نسبت α _ν که به صورت نسبت سختی خمشی هر بازوی کلاهک برشی به سختی مقطع دال مرکب ترک خورده­ی اطراف آن با عرض (c ₂ +d) تعریف می‌شود، نباید کمتر از 0/15 باشد.

برای هر بازوی کلاهک برشی، ظرفیت خمشی پلاستیک M _p باید رابطه‌ی زیر را برآورده نماید:

$\frac{A_{V}}{s}\geq 0.17\sqrt{f_{c}^{'}}\frac{b_{0}}{f_{yt}}$

سهم هر نوار ستون از ظرفیت خمشی اسمی یک کلاهک برشی، باید رابطه‌ی زیر را تأمین کند:

$M_{v}\leq \frac{\phi \alpha _{v}V_{u}}{2n}\left ( \imath _{v} -\frac{c_{1}}{2}\right )$

مقطع بحرانی برای اعضای با رفتار دو طرفه با کلاهک برشی باید بر صفحه‌ی دال عمود باشد، و هر یک از بازوهای کلاهک برشی را در فاصله‌ی $\frac{3}{4}\left [ \imath _{v} -\left ( \frac{c_{1}}{2} \right )\right ]$ از وجه ستون قطع نماید.

این مقطع بحرانی باید به صورتی قرار گیرد که b ₀ حداقل شود، ولی لازم نیست که نزدیک‌تر از $\frac{d}{2}$ تا وجه ستون مورد نظر باشد.

اگر یک بازشو در دالهای با کلاهک برشی در نوار ستونی و یا در فاصله‌ی کمتر از 10h از یک ستون قرار گیرد، مقدار غیر مؤثر b ₀ برابر با نصف مقدار داده شده در بند 9-8-5-2-4 می‌باشد.

تنش برشی با ضریب ناشی از بارهای قائم، در مقطع بحرانی تعریف شده در بند 9-8-5-5-8 نباید بیش از $0.33\phi \sqrt{f_{c}^{'}}$ و در مقطع بحرانی به فاصله‌ی 0.5d از لبه‌ها یا گوشه‌های ستون، بار متمرکز و یا ناحیه‌ی تکیه گاهی، نباید بیش از $0.58\phi \sqrt{f_{c}^{'}}$ شود.

در مواردی که انتقال لنگر بین دال و ستون یا دیوار صورت می‌گیرد، کلاهک برشی باید مهار کافی برای انتقال به ستون را داشته باشد.

در مواردی که انتقال لنگر بین دال و ستون یا دیوار صورت می‌گیرد، مجموع تنش‌های برشی با ضریب ناشی از بار قائم که بر مقطع بحرانی تعریف شده در بند ۹-۸-۵-۵-۸ عمل می‌کند، و تنش‌های برشی ناشی از انتقال لنگر توسط خروج از مرکزیت برش نسبت به مرکز سطح نزدیکترین مقطع بحرانی به ستون که به فاصله‌ی 0.5d از لبه‌ها یا گوشه‌های ستون، بار متمرکز و یا ناحیه‌ی تکیه گاهی اثر می‌کند، نباید از $0.33\phi \lambda \sqrt{f_{c}^{'}}$ بیشتر شود.