بخش 10.2.8.6

پ -۳)

عرشه فولادی که کنگره‌های آن‌ها موازی با محور تیر است

در تعیین مشخصات هندسی مقطع مختلط و نیز در محاسبه سطح مقطع بخش بتنی (A _c)، می‌توان از بتن موجود در داخل کنگره‌های عرشه فولادی استفاده نمود. همچنین عرشه فولادی را باید در روی تیر فولادی تکیه گاهی از هم جدا کرد به طوری که در روی بال مقطع فولادی یک ماهیچه بتنی تشکیل شود.

چنانچه ارتفاع اسمی عرشه فولادی (h _r) برابر 40 میلی متر یا بزرگتر باشد، پهنای متوسط کنگره‌های پر شده با بتن در روی تیر تکیه گاهی نباید کمتر از 50 میلی متر برای حالت یک گل میخ در پهنا باشد. این پهنای حداقل برای هر گل میخ اضافی در پهنا، باید به اندازه 4 برابر قطر گل میخ افزایش یابد.

تصویر

شکل ۱۰-۲-۸-۹: عرشه فولادی که کنگره‌های آن‌ها موازی با محور تیر است

مقاومت برشی موردنیاز بین تیر فولادی و دال بتنی
-۱) در نواحی لنگر خمشی مثبت
برش افقی موردنیاز کل (V _h) بین تیر فولادی و دال بتنی در فاصله نقطۀ حداکثر لنگر خمشی مثبت و نقطه لنگر خمشی صفر در حالت عملکرد مختلط کامل باید برابر کوچکترین دو مقدار به دست آمده از حالت‌های حدی زیر در نظر گرفته شود:
۱- خردشدگی بتن مطابق رابطه زیر:
$V_{h}=0.85f_{c}^{'}A_{c}$
۲- تسلیم کششی مقطع فولادی مطابق رابطه زیر:
$V_{h}=F_{y}A_{s}$
۲) در نواحی لنگر خمشی منفی
در تیرهای پیوسته و خمشی که در آن میلگردهای طولی در نواحی لنگر خمشی منفی به صورت مختلط با مقطع فولادی عمل می‌نمایند، برش افقی موردنیاز کل ( $V_{h}^{-}$ ) بین دال بتنی و تیر فولادی در فاصله نقطه حداکثر لنگر خمشی منفی و نقطه لنگر خمشی صفر باید براساس حالت حدی تسلیم میلگردهای داخل بتن در پهنای مؤثر دال بتنی از رابطه زیر تعیین شود:
$V_{h}^{-}=F_{yr}A_{sr}$

۴-۳-۸-۲-۱۰ تغییر شکل‌های قائم و تغییر مکان‌های جانبی اعضای خمشی مختلط

برای محاسبه تغییر شکل‌های قائم و تغییر مکان‌های جانبی در تحلیل الاستیک سیستم‌های شامل اعضای با مقطع مختلط، ممان اینرسی مؤثر اعضای با مقطع مختلط می‌تواند بر اساس رابطه زیر تعیین شود :

$I_{equivalent}=0.75(\alpha I_{pos}+\beta I_{neg})$

چنانچه عملکرد مختلط بین بخش بتنی و فولادی مطابق بند ۱۰-۲-۸-۳-۳-ت به صورت ناقص باشد، در رابطه ۱۰-۲-۸-۱۸ برای مقادیر I _posو I _neg، باید مطابق روابط زیر از مقادیر مؤثر آن‌ها استفاده شود:

$I_{pos,eff}=0.7(I_{s}+\sqrt{\frac{Q_{n}}{C_{f}}}(I_{pos}-I_{s}))$

$I_{neg,eff}=0.7(I_{s}+\sqrt{\frac{Q_{n}}{A_{sr}F_{yr}}}(I_{neg}-I_{s}))$

۵-۳-۸-۲-۱۰ مقاومت خمشی موجود مقاطع مختلط محاط در بتن

مقاومت خمشی موجود مقاطع مختلط محاط در بتن، مساوی _ØbM _nدر روش LRFD و مساوی $\frac{M_{n}}{\Omega _{b}}$ در روش ASD است که در آن :

$\phi _{t}=0.9(LRFD),\Omega _{b}=1.67(ASD)$

مقاومت خمشی اسمی (M _n)، باید براساس یکی از روش‌های زیر تعیین شود:

1- در صورت تعبی برشگیرهای کافی در سرتاسر طول عضو مختلط، براساس یکی از روشهای توزیع تنش پلاستیک ( شکل ۱۰-۲-۸-۱۰ ) یا سازگاری کرنش‌ها بر روی مقطع مختلط

۲- براساس روی هم گذاری تنشهای الاستیک با فرض مقطع تبدیل یافته برای حالت حدی اولین نقطه تسلیم در مقطع مختلط (مطابق شکل ۱۰-۲-۸-۱۱ در حالت بدون استفاده از پایه‌های موقت و مطابق شکل ۱۰-۲-۸-۱۲ در حالت استفاده از پایه‌های موقت)

۳- براساس توزیع تنش پلاستیک بر روی مقطع فولادی تنها (M _p)

تصویر

شکل ۱۰-۲-۸-۱۰: مقاومت خمشی مقاطع مختلط محاط در بتن براساس روش توزیع تنش پلاستیک

تصویر

شکل ۱۰-۲-۸-۱۱: مقاومت خمشی مقاطع مختلط محاط در بتن براساس روی هم گذاری تنشهای الاستیک با فرض مقطع تبدیل یافته در حالت بدون استفاده از پایه‌های موقت

تصویر

شکل ۱۰-۲-۸-۱۲: مقاومت خمشی مقاطع مختلط محاط در بتن براساس روی هم گذاری تنشهای الاستیک با فرض مقطع تبدیل یافته در حالت استفاده از پایه‌های موقت

۶-۳-۸-۲-۱۰ مقاومت خمشی موجود مقاطع مختلط پرشده با بتن

مقاومت خمشی موجود مقاطع مختلط پرشده با بتن در روش LRFD برابر _ØbM _nو در روش ASD برابر (M _n/Ω _b) است که در آن Ø _bبرابر 0.9 و Ω _bبرابر 1.67 بوده و M _nمقاومت خمشی اسمی مقطع مختلط است که باید با توجه به شرایط اجزای مقطع از منظر کمانش موضعی، به شرح زیر تعیین شود:

۱- برای مقاطع فشرده

در این مقاطع مقاومت خمشی اسمی (M _n)، از رابطه زیر تعیین می‌شود:

M _n=M _P

۲- برای مقاطع غیرفشرده

در این مقاطع مقاومت خمشی اسمی (M _n)، از رابطه زیر تعیین می‌شود:

$M_{n}=M_{p}-(M_{p}-M_{y})(\frac{\lambda -\lambda _{p}}{\lambda _{r}-\lambda _{p}})$

۳- برای مقاطع با اجزای لاغر

مطابق شکل ۱۰-۲-۸-۱۵ در این گونه مقاطع M _nباید براساس توزیع خطی تنش بر روی مقطع مختلط با حداکثر مقادیر تنش F _crمطلق رابطه ۱۰-۲-۸-۱۴ در دورترین تار فشاری بخش فولادی و تنش F _yدر دورترین تار کششی بخش فولادی (با توزیع خطی تنش) و همچنین توزیع خطی تنش با حداکثر مقدار

فرمول

0.7f_{c}^{'}

در دورترین تار فشاری بخش بتنی و مقدار صفر در محل محور خنثی، تعیین گردد.

تصویر

شکل ۱۰-۲-۸-۱۳: محاسبه لنگر خمشی پلاستیک مقطع مختلط پرشده با بتن برای مقاطع فشرده

تصویر

شکل ۱۰-۲-۸-۱۴: محاسبه لنگر خمشی تسلیم مقطع مختلط پرشده با بتن برای مقاطع غیرفشرده

تصویر

شکل ۱۰-۲-۸-۱۵: محاسبه لنگر خمشی مقطع مختلط در صورتی که مقطع فولادی دارای اجزای لاغر باشد

۴-۸-۲-۱۰ مقاومت برشی موجود اعضای با مقطع مختلط

مقاومت برشی موجود اعضای با مقطع مختلط به شرح زیر تعیین می‌گردد:

اعضای مختلط با مقطع فولادی و دال بتنی متکی بر آن
در اعضای مختلط با مقطع فولادی و دال بتنی متکی بر آن، با و بدون عرشه‌های فولادی، مقاومت برشی موجود برابر Ø _vV _nدر روش LRFD و برابر V _n/Ω _vدر روش ASD است که در آن مقاومت برشی اسمی (V _n) باید بر اساس مقطع فولادی تنها و مطابق الزامات بخش ۱۰-۲-۶ تعیین شود.
اعضای مختلط محاط در بتن
در اعضای مختلط محاط در بتن، مقاومت برشی موجود برابر _ØvV _nدر روش LRFD و برابر V _n/Ω _vدر روش ASD است و می‌تواند براساس یکی از روش‌های زیر محاسبه شود:
۱- براساس مقاومت برشی موجود مقطع فولادی تنها بر مبنای الزامات بخش ۱۰-۲-۶
۲- براساس مقاومت برشی موجود بخش بتنی مقطع مختلط (بتن و میلگردهای عرضی) مطابق الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان با منظور نمودن Ø _v=0.75 و Ω _v=2
۳- براساس مقاومت برشی اسمی مقطع فولادی تنها بر مبنای الزامات بخش ۱۰-۲-۶ بعلاوه مقاومت برشی اسمی میلگردهای عرضی مطابق الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان با منظور نمودن Ø _v=0.75 و Ω _v=2 برای هر دو بخش مقطع فولادی و میلگردهای عرضی
اعضای مختلط پرشده با بتن
در اعضای مختلط پرشده با بتن، مقاومت برشی موجود برابر Ø _vV _nدر روش LRFD و برابر V _n/Ω _vدر روش ASD است که در آن Ø _vبرابر 0.9 و Ω _vبرابر 1.67 بوده و V _nاز رابطه زیر محاسبه می‌شود:
$V_{n}=0.6A_{v}F_{y}+0.06K_{c}A_{c}\sqrt{f_{c}^{'}}$

۵-۸-۲-۱۰ ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی در اعضای با مقطع مختلط

اثر همزمان نیروی محوری و لنگرهای خمشی در اعضای با مقطع مختلط باید با رعایت الزامات زیر در نظر گرفته شود:

(۱) اثر همزمان نیروی محوری و لنگرهای خمشی در اعضای با مقطع مختلط باید با در نظر گرفتن پر الزامات تحلیل و طراحی برای تأمین پایداری مطابق الزامات بخش ۱۰-۲-۱ صورت گیرد.

(۲) مقاومت محوری و خمشی موجود باید بر مبنای الزامات بندهای ۱۰-۲-۸-۲ و ۱۰-۲-۸-۳ تعیین شوند.

(3) برای اعضای مختلط محاط در بتن و اعضای مختلط پرشده با بتن با اجزای فولادی فشرده، اثر همزمان نیروی محوری و لنگرهای خمشی می‌تواند براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۷-۲ یا براساس یکی از روش‌های قید شده در بند ۱۰-۲-۸-۱-۱ در نظر گرفته شود.

(۴) برای اعضای مختلط پرشده با بتن با اجزای فولادی غیرفشرده یا لاغر، اثر هم زمان نیروی محوری و لنگرهای خمشی باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۷-۲ یا براساس روش تنش-کرنش مؤثر معرفی شده در بند ۱۰-۲-۸-۱-۱-ت و یا از طریق روابط زیر تعیین شود:

چنانچه $\frac{P_{r}}{P_{c}}\geq c_{p}$ :

$\frac{P_{r}}{P_{c}}+\frac{1-c_{p}}{c_{m}}(\frac{M_{r}}{M_{c}})\leq 1.0$

چنانچه $\frac{P_{r}}{P_{c}}<c_{p}$ :

$\frac{1-c_{m}}{c_{p}}\left (\frac{P_{r}}{P_{c}} \right )+\frac{M_{r}}{M_{c}}\leq 1.0$

c _pو c _m= ضرایبی هستند که بر اساس جدول ۱۰-۲-۸-۳ و مقدار c _srتعیین می‌شوند. در این محاسبات مقدار c _srاز رابطه زیر به دست می‌آید:

$c_{sr}=(A_{s}F_{y}+A_{sr}F_{yr})/(A_{c}f_{c}^{'})$

جدول

نوع شکل مقطع مختلط پرشده با بتن	ضریب cp	ضریب cm
		c _sr≥0.5	c _sr<0.5
مستطیلی شکل	$c_{p}=\frac{0.17}{c_{sr}^{0.4}}$	$c_{m}=\frac{1.06}{c_{sr}^{0.11}}\geq 1.0$	$c_{m}=\frac{0.9}{c_{sr}^{0.36}}\leq 1.67$
دایره‌ای شکل	$c_{p}=\frac{0.27}{c_{sr}^{0.4}}$	$c_{m}=\frac{1.10}{c_{sr}^{0.08}}\geq 1.0$	$c_{m}=\frac{0.95}{c_{sr}^{0.32}}\leq 1.67$

جدول c-10-2-8-3: جدول ۱۰-۲-۸-3: ضرایب c _p و c _m

۶-۸-۲-۱۰ انتقال بار در اعضای با مقطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن

۱-۶-۸-۲-۱۰ الزامات عمومی

هنگامی که اعضای با مقطع مختلط محاط در بتن یا پر شده با بتن تحت اثر نیروی محوری خارجی قرار می‌گیرند، در مرز بخش بتنی و فولادی، برش طولی موردنیاز (V' _r)، متناسب با نحوه انتقال بار به مقطع مختلط، براساس الزامات بند ۱۰-۲-۸-۶-۲ تعیین می‌گردد. مقاومت برش طولی موجود در روش LRFD برابر ØR _nو در روش ASD برابر R _n/Ω است و براساس نوع مکانیزم انتقال نیرو، مطابق الزامات بند ۱۰-۲-۸-۶-۳ تعیین می‌شود. مقاومت برش طولی موجود باید بزرگتر یا مساوی مقاومت برش طول موردنیاز (V' _r) باشد.

۲-۶-۸-۲-۱۰ مقاومت برش طولی موردنیاز در مقاطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن

مقاومت برشی طولی موردنیاز (V' _r) در مقاطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن به شرح زیر تعیین می‌شود:

هنگامی که نیروی خارجی مستقیماً به مقطع فولادی وارد می‌شود
در این حالت مقاومت برش طولی موردنیاز که باید به بخش بتنی انتقال یابد (V' _r)، از رابطه محاسبه می‌شود:
$V_{r}^{'}=P_{r}^{'}(1-F_{y}A_{s}/P_{no})$
هنگامی که نیروی خارجی مستقیماً به بتن وارد می‌شود
در این حالت مقاومت برش طولی موردنیاز که باید به بخش فولادی منتقل گردد (V' _r)، از روابط زیر تعیین می‌گردد:
۱- برای مقاطع مختلط محاط در بتن و مقاطع پرشده با بتنی که اجزای فولادی مقطع، فشرده و غیرفشرده هستند:
$V_{r}^{'}=P_{r}^{'}(F_{y}A_{s}/P_{no})$
۲- برای مقاطع مختلط پرشده با بتن با اجزای فولادی لاغر
$V_{r}^{'}=P_{r}^{'}(F_{cr}A_{s}/P_{no})$
هنگامی که نیروی خارجی به طور همزمان به بخش فولادی و بخش بتنی وارد شود
در این حالت مقاومت برش طولی موردنیاز (V' _r)، از طریق تعادل نیروها در مقطع مختلط تعیین می‌گردد.

۳-۶-۸-۲-۱۰ مقاومت برش طولی موجود در مقاطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن

مقاومت برش طولی موجود اعضای با مقطع مختلط محاط در بتن براساس یکی از مکانیزمهای انتقال نیرو شامل برشگیرهای تعبیه شده و اتکای مستقیم و مقاومت برش طولی موجود اعضای با مقطع مختلط پرشده با بتن براساس یکی از مکانیزم‌های انتقال نیرو شامل چسبندگی بین بتن و فولاد، برشگیرهای تعبیه شده و اتکای مستقیم، براساس الزامات این بند تعیین می‌گردد. به کارگیری هم زمان مکانیزم‌های انتقال نیرو مجاز نیست.

مقاومت برش طولی موجود بر اساس مکانیزم چسبندگی بین بتن و فولاد
هنگامی که در مقطع مختلط محاط در بتن یا پر شده با بتن مقاومت برش طولی موردنیاز از طریق مکانیزم چسبندگی بین بتن و فولاد انتقال می‌یابد، مقاومت برش طولی موجود در روش LRFD مساوی ØR _nو در روش ASD مساوی R _n/Ω بوده و به صورت زیر تعیین می‌گردد:
$R_{n}=P_{b}I_{in}F_{in}$
$\phi =0.5 (LRFD) , \Omega = 3(ASD)$
مقاومت برش طولی موجود براساس مکانیزم برشگیرهای تعبیه شده
هنگامی که در مقطع مختلط محاط در بتن یا پر شده با بتن مقاومت برش طولی موردنیاز از طریق مکانیزم برشگیرهای تعبیه شده انتقال می‌یابد، مقاومت برش طولی موجود مساوی مقاومت برشی موجود گل میخ‌های فولادی یا ناودانی شکل بوده و از رابطه زیر به دست می‌آید:
$R_{c}=\sum Q_{cv}$
مقاومت برش طولی موجود براساس مکانیزم اتکای مستقیم
هنگامی که در مقطع مختلط محاط در بتن یا پر شده با بتن مقاومت برش طولی موردنیاز از طریق مکانیزم اتکای مستقیم در محدوده عمق اتصال یا زیر آن و در داخل محدوده طول مقرر بار انتقال می‌یابد، مقاومت برش طولی موجود مساوی مقاومت اتکایی موجود بتن بوده و در روش LRFD مساوی Ø _BR _nو در روش ASD مساوی R _n/Ω _Bاست که براساس حالت حدی خردشدگی بتن از رابطه زیر به دست می‌آید:
$R_{n}=1.7f_{c}^{'}A_{l}$
$\phi _{B}=0.65 (LRFD),\Omega _{B}=2.31(ASD)$

۴-۶-۸-۲-۱۰ جزئیات بندی

اعضای مختلط محاط در بتن
مکانیزم انتقال بار باید در طول ناحیه‌ای که انتقال برش از طریق آن صورت می‌گیرد، توزیع گردد. این طول به عنوان طول مقرر بار نام گذاری شده و نباید از ارتفاع اتصال تیر به ستون بعلاوه دو برابر حداقل بعد عرضی مقطع محاط شده در بالا و پایین این ناحیه اتصال بیشتر گردد. برشگیرهایی که برای انتقال برش طولی در طول مقرر بار به کار می‌روند، باید حداقل در دو وجه مقطع فولادی به صورت متقارن نسبت به محور مقطع فولادی تعبیه شوند. فواصل برشگیرها در محدوده داخل و خارج طول مقرر بار باید الزامات بند ۱۰-۲-۸-۹-ج را برآورده نماید.
اعضای با مقطع مختلط پرشده با بتن
مکانیزم انتقال بار باید در طول ناحیه‌ای که انتقال برش از طریق آن صورت می‌گیرد، توزیع گردد. این طول به عنوان طول مقرر بار نام گذاری شده و نباید از ارتفاع اتصال تیر به ستون بعلاوه دو برابر حداقل بعد عرضی مقطع مستطیلی فولادی توخالی یا دو برابر قطر مقطع فولادی دایره‌ای شکل در بالا و پایین این ناحیه اتصال بیشتر گردد. فواصل برشگیرها در محدوده داخل و خارج طول مقرر بار باید الزامات بند ۱۰-۲-۸-۹-ج را برآورده نماید.
تصویر
شکل ۱۰-۲-۸-16: ناحیه انتقال و طول مقرر بار

۷-۸-۲-۱۰ تیرهای جمع کننده و دیافراگم‌های مختلط

دیافراگم‌های کف و اجزای مرزی در بخش خارجی آن باید براساس ترکیبات بارگذاری متعارف شامل زلزله طرح مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان طراحی شوند. همچنین کلیه دیافراگم‌ها باید الزامات زیر را تأمین نمایند:

۱- برای انتقال بار بین دیافراگم‌ها و اعضای مرزی، اجزای جمع کننده و اعضای افقی سیستم باربر جانبی، پیش بینی جزئیات مناسب الزامی است.

۲- در دال‌های بتنی متکی بر تیر فولادی، مقاومت برشی اسمی دیافراگم در داخل صفحه، برای حالت بدون استفاده از عرشه فولادی باید براساس کل ضخامت دال بتنی و برای حالت استفاده از عرشه فولادی براساس ضخامت دال بتنی در روی کنگره ورق عرشه (بدون در نظر گرفتن بتن داخل کنگره‌ها) تعیین شود.

۸-۸-۲-۱۰ برشگیرها در تیرهای مختلط با مقطع فولادی و دال بتنی متکی بر آن

الزامات عمومی
۱- در تیرها، برشگیرهای موردنیاز در هر یک از طرفین نقطه لنگر حداکثر مثبت یا منفی را می‌توان بین آن نقطه و نقاط مجاوری که دارای لنگر صفر هستند، به طور یکنواخت توزیع نمود. لیکن مقدار برشگیر موجود بین هر بار متمرکز و نزدیک‌ترین نقطه دارای لنگر صفر، باید جهت حصول لنگر حداکثر موردنیاز در نقطه اعمال بار کافی باشد.
۲- در تیرهای مختلط قطر برشگیرهای از نوع گل میخ باید مساوی با کوچکتر از 20 میلی متر باشد. فقط برای انتقال نیروهای برشی دیافراگم‌هایی از نوع دال بتنی توپر به تیر می‌توان از برشگیرهای از نوع گل میخ تا قطر 25 میلی متر استفاده نمود. همچنین قطر گل میخ‌ها نباید از 2.5 برابر ضخامت فلز پایه‌ای که گل میخ به آن جوش می‌شود، بیشتر شود، مگر اینکه گل میخ درست در امتداد جان مقطع فولادی قرار گیرد.
3- طول برشگیرهای از نوع گل میخ نباید از چهار برابر قطر آن کوچکتر باشد.
۴- در اعضای مختلط با مقاطع فولادی و دال بتنی متکی بر آن، پوشش بتن روی برشگیرهای از نوع گل میخ نباید از 15 میلی متر و روی برشگیرهای از نوع ناودانی از 20 میلی متر کوچکتر باشد.
۵- در دال‌های بتنی توپر متکی بر تیر فولادی ارتفاع برشگیرهای از نوع گل میخ و ناودانی نباید از نصف ضخامت دال بتنی کوچکتر در نظر گرفته شود.

مقاومت برشی اسمی برشگیرهای از نوع گل میخ کلاهک دار

مقاومت برشی اسمی برشگیرهای از نوع گل میخ از رابطه زیر تعیین می‌شود:

$Q_{n}=0.5A_{sa}\sqrt{f_{c}^{'}E_{c}}\leq R_{g}R_{p}A_{sa}F_{u}$

جدول

حالت			R _g	R _p
۱- مقاطع مختلط بدون استفاده از عرشه فولادی			1	0.75
2- مقاطع مختلط با استفاده از عرشه فولادی	کنگره‌های موازی با محور تیر فولادی	W _r/h _r≥1.5	1	0.75
	کنگره‌های موازی با محور تیر فولادی	W _r/h _r≥1.5	**0.85	0.75
	کنگره‌ها عمود بر محور تیر فولادی	تعداد گل میخ در یک کنگره در محل تقاطع با تیر برابر با 1	1	*0.6
		تعداد گل میخ در یک کنگره در محل تقاطع با تیر برابر با 2	0.85	*0.6
		تعداد گل میخ در یک کنگره در محل تقاطع با تیر برابر با 3	0.7	*0.6

جدول c-10-2-8-4: جدول ۱۰-۲-۸-۴: مقادیر R _g و R _p

مقاومت برشی اسمی برشگیرهای از نوع ناودانی
مقاومت برشی اسمی برشگیرهای از نوع ناودانی که بر بال فوقانی تیر فولادی متصل شده و در داخل دال بتنی قرار می‌گیرند، بدون توجه به جهت قرارگیری ناودانی در طول تیر از رابطه زیر تعیین می‌شود:
$Q_{n}=0.3(t_{f}+0.5t_{w})l_{a}\sqrt{f_{c}^{'}E_{c}}$
تصویر
شکل ۱۰-۲-۸-۱۷: برشگیرهای از نوع ناودانی
مقاومت حاصل از رابطه ۱۰-۲-۸-۳۶ از طریق جوش ناودانی به بال تیر با در نظر گرفتن برون محوری ناودانی تأمین می‌گردد. در صورت تأمین کلیه محدودیت‌های زیر، طراحی جوش اتصال ناودانی به بال تیر می‌تواند بدون در نظر گرفتن اثر برون محوری ناودانی انجام پذیرد:
- نسبت ضخامت بال به جان ناودانی بزرگتر از 1 و کوچکتر از 5.5 باشد.
- نسبت ارتفاع ناودانی به ضخامت جان از 8 بزرگ‌تر باشد.
- نسبت طول ناودانی به ضخامت بال آن از 6 بزرگ‌تر باشد.
- نسبت شعاع ناحیه اتصال بین بال و جان ناودانی به ضخامت جان ناودانی بزرگتر از 0.5 و کوچک‌تر از 1.6 باشد.
تعداد برشگیرهای موردنیاز
تعداد برشگیرهای موردنیاز در حدفاصل مقطع با لنگر خمشی حداکثر مثبت یا منفی و مقطع مجاور با لنگر صفر، از تقسیم برش افقی به دست آمده از رابطه بندهای ۱۰-۲-۸-۳-۳-ت-1 و 10-2-8-3-3-ت-2 بر مقاومت برشی اسمی یک برشگیر به دست آمده از روابط ۱۰-۲-۸-۳۵ یا 10-2-8-36 (حسب مورد) محاسبه می‌گردد. در حدفاصل یک بار متمرکز و نقطه مجاور با لنگر خمشی صفر باید به تعداد کافی برشگیر تعبیه شود تا ظرفیت خمشی لازم برای تحمل خمش حداکثر در محل بار متمرکز فراهم گردد.
جزئیات بندی
1- تعداد برشگیرهای موردنیاز در هر طرف نقطه با لنگر خمشی حداکثر مثبت یا منفی، باید
به صورت یکنواخت با فواصل مساوی تا نقطه با لنگر خمشی صفر توزیع شوند، مگر اینکه توسط مهندس طراح راهکار دیگری با مستندات کافی ارائه شده باشد.
۲- در راستای عمود بر محور طولی تیر برشگیرها باید حداقل 25 میلی متر پوشش جانبی از بتن داشته باشند.
۳- در امتداد محور طولی تیر، فاصله برشگیرها تا لبه بتن برای بتن‌های با وزن مخصوص معمولی نباید کوچکتر از 200 میلی متر و برای بتن‌های سبک کوچکتر از 250 میلی متر باشد.
۴- فاصله مرکز تا مرکز برشگیرهای از نوع گل میخ در راستای طولی تیر نباید کوچکتر از 6 برابر قطر آن‌ها و در برشگیرهای از نوع ناودانی کوچکتر از 4 برابر پهنای بال ناودانی در نظر گرفته شود. همچنین فاصله مرکز تا مرکز بین برشگیرهای از نوع گل میخ در امتداد عمود بر محور طولی تیر نباید کوچکتر از 4 برابر قطر آن‌ها در نظر گرفته شود.
۵- حداکثر فاصله مرکز تا مرکز برشگیرها نباید از 8 برابر ضخامت کل دال بتنی یا 900 میلی متر بیشتر باشد.

۹-۸-۲-۱۰ برشگیرها در ستون‌ها و سایر اعضای مختلط

الزامات عمومی

الزامات مندرج در این بند برای محاسبه مقاومت اسمی برشگیرهای به کار رفته در طول مقرر بار ستونها و تیرستون‌های با مقطع مختلط، تیرهای با مقطع مختلط محاط در بتن یا پر شده با بتن، تیرهای همبند با مقطع مختلط و دیوارهای برشی با مقطع مختلط بوده که در آن‌ها اجزای بتنی و فولادی به واسطه عملکرد مرکب در طول عضو با یکدیگر کار می‌کنند. ضوابط این بند برای سازه‌های مرکب از اعضای بتنی و فولادی که در آن‌ها بتن و فولاد با یکدیگر کار نمی‌کنند، قابل کاربرد نیست.

محاسبات مربوط به مقاومت برشگیرهای مدفون در دال بتنی یا در دال بتنی واقع بر عرشه فولادی در بند ۱۰-۲-۸-۸ ارائه گردیده است. حالت‌های حدی مرتبط با گسیختگی برشگیر و گسیختگی قالبی بتن در این بخش ارائه می‌گردد. علاوه بر این، ضوابط مرتبط با فاصله گذاری و محدودیتهای هندسی برشگیرها مندرج در این بخش، از قلوه کن شدن بتن در تماس با برشگیر تحت اثر بارهای برشی و همچنین گسیختگی قالبی بتن در تماس با برشگیر تحت اثر بارهای کششی جلوگیری می‌کنند. در اعضای با مقطع مختلط، قطر برشگیرهای از نوع گل میخ باید مساوی با کوچکتر از 20 میلی متر باشد. همچنین قطر گل میخ‌ها نباید از 2.5 برابر ضخامت فلز پایه‌ای که گل میخ به آن جوش می‌شود، بیشتر شود، مگر اینکه گل میخ درست در امتداد جان مقطع فولادی قرار گیرد.

در بتن‌های با وزن مخصوص معمولی، چنانچه برشگیر از نوع گل میخ تنها تحت اثر برش قرار گیرد، ارتفاع برشگیر از نوع گل میخ پس از نصب نباید از 5 برابر قطر گل میخ کمتر باشد. چنانچه گل میخ تحت اثر کشش یا ترکیبی از کشش و برش قرار گیرد، ارتفاع گل میخ نباید از 8 برابر قطر آن کوچکتر باشد. در بتن‌های با وزن مخصوص سبک، چنانچه گل میخ تنها تحت اثر برش قرار گیرد، ارتفاع گل میخ پس از نصب نباید از 7 برابر قطر آن و چنانچه گل میخ تحت اثر کشش قرار گیرد، ارتفاع گل میخ نباید از 10 برابر قطر آن کوچکتر باشد.

مقاومت اسمی برشگیرهای از نوع گل میخ مدفون در بتن با وزن مخصوص سبک که تحت اثر ترکیبی از بارهای کششی و برشی قرار می‌گیرند، باید براساس ضوابط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان تعیین شوند. در این نوع اعضا مشخصات هندسی برشگیرها در جدول ۱۰-۲-۸-۵ نیز ارائه شده است. قطر کلاهک برشگیرهای از نوع گل میخ که تحت اثر کشش یا ترکیبی از کشش و برش قرار می‌گیرند، باید از 1.6 برابر قطر بدن گل میخ بزرگتر باشد.

جدول

نوع بار وارد بر گل میخ	بتن با وزن مخصوص معمولی	بتن سبک
برش	h/d≥5	h/d≥7
کشش	h/d≥8	h/d≥10
برش و کشش به طور هم زمان	h/d≥8	کاربرد ندارد
h = ارتفاع گل میخ d = قطر گل میخ

جدول c-10-2-8-5: جدول ۱۰-۲-۸-۵: حداقل نسبت ارتفاع گل میخ به قطر آن در ستون‌ها و تیرستونها

مقاومت برشی موجود برشگیرهای از نوع گل میخ کلاهک دار
در مواردی که گسیختگی قالبی بتن در برش به عنوان یک حالت حدی محسوب نشود، مقاومت برشی موجود گل میخ‌ها در روش LRFD برابر Ø _vQ _nvو در روش ASD برابر Q _nv/Ω _vبوده که در آن:
$Q_{nv}=F_{u}A_{sa}$
$\phi _{v}=0.65 (LRFD),\Omega _{B}=2.31(ASD)$
چنانچه گسیختگی قالبی بتن در برش به عنوان یک حالت حدی محسوب شود، مقاومت برشی طراحی یک برشگیر گل میخ باید براساس یکی از حالات زیر تعیین شود:
۱) چنانچه براساس الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ، میلگرد لازم در دو طرف ناحیه گسیختگی در بتن کار گذاشته شود، کوچک‌ترین مقدار به دست آمده از معادل ۱۰-۲-۸-۳۷ و مقاومت اسمی میلگرد، باید به عنوان مقاومت برشی اسمی گل میخ (Q _nv)، محسوب شود.
۲) براساس الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان
مقاومت کششی موجود برشگیرهای از نوع گل میخ
در مواردی که فاصله مرکز گل میخ تا لبه آزاد بتن در امتداد عمود بر ارتفاع گل میخ بزرگتر از 1.5 برابر ارتفاع گل میخ و فاصله مرکز تا مرکز گل میخ‌ها بزرگتر یا مساوی 3 برابر ارتفاع گل میخ باشد، مقاومت کششی موجود گل میخ‌ها در روش LRFD برابر Ø _tQ _ntو در روش ASD برابر Q _nt/Ω _tاست که در آن:
$Q_{nt}=F_{u}A_{sa}$
$\phi _{t}=0.75 (LRFD),\Omega _{t}=2.00(ASD)$
تبصره: در مواردی که فاصله مرکز گل میخ تا لبه آزاد بتن در امتداد عمود بر ارتفاع گل میخ کوچک‌تر از 1.5 برابر ارتفاع گل میخ یا فاصله مرکز تا مرکز گل میخ‌ها کوچکتر از 3 برابر ارتفاع گل میخ باشد، مقاومت کششی طراحی گل میخها باید براساس یکی از حالات زیر تعیین گردد:
۱) چنانچه براساس الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، میلگرد لازم در دو طرف ناحیه گسیختگی در بتن کار گذاشته شود، کوچک‌ترین مقدار به دست آمده از معادله 10-2-8-38 و مقاومت اسمی میلگرد باید به عنوان مقاومت برشی اسمی گل میخ (Q _nt)، محسوب شود.
۲) براساس الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران
اثر همزمان برش و کشش در گل میخها
در مواردی که گسیختگی قالبی بتن در برش به عنوان یک حالت حدی محسوب نشود و نیز فاصله مرکز گل میخ تا لب آزاد بتن در امتداد عمود بر ارتفاع گل میخ بزرگتر از 1.5 برابر ارتفاع گل میخ و فاصله مرکز تا مرکز گل میخ‌ها بزرگتر یا مساوی 3 برابر ارتفاع گل میخ باشد، اثر توأم برش و کشش در گل میخ باید به شرح زیر در نظر گرفته شود:
$[\frac{Q_{ut}}{\phi _{t}Q_{nt}}]^{\frac{5}{3}}+[\frac{Q_{uv}}{\phi _{v}Q_{nv}}]^{\frac{5}{3}}\leq 1.0$
$[\frac{Q_{at}}{Q_{nt}/\Omega _{t}}]^{\frac{5}{3}}+[\frac{Q_{av}}{Q_{nv}/\Omega _{v}}]^{\frac{5}{3}}\leq 1.0$
مقاومت برشی موجود برشگیرهای از نوع ناودانی
مقاومت برشی موجود برشگیرهای از نوع ناودانی در روش LRFD مساوی Ø _vQ _nvو در روش ASD مساوی Q _nv/Ω _vاست، که در آن:
$\phi _{v}=0.75 (LRFD),\Omega _{v}=2.00(ASD)$
جزئیات بندی
۱- برشگیرها باید حداقل 25 میلی متر پوشش جانبی از بتن داشته باشند.
۲- حداقل فاصله مرکز تا مرکز گل میخ‌ها در هر امتداد 4 برابر قطر گل میخ است.
۳- حداکثر فاصله مرکز تا مرکز گل میخ‌ها 32 برابر قطر گل میخ است.
۴- حداکثر فاصله مرکز تا مرکز برشگیرهای از نوع ناودانی 600 میلی متر است.
حالت‌های خاص
هنگامی که عضو با مقطع مختلط منطبق بر مقررات این بند نباشد، مقاومت اسمی برشگیرها و جزئیات اجرایی آن‌ها، باید براساس یک برنامه آزمایشی مناسب تعیین شود.

۱۰-۸-۲-۱۰ کنترل فشار هیدرواستاتیک در مقاطع مستطیلی پر شده با بتن

در صورتی که در هنگام ریختن بتن به داخل مقاطع مستطیلی شکل فشار هیدرواستاتیکی بزرگی به دیواره مقطع فولادی (به جدارهای مقطع مستطیلی شکل) وارد شود، ممکن است دیواره مقطع دچار تغییر شکل بزرگی شود. این مسئله علاوه بر ایجاد ظاهر نامناسب در مقطع، ممکن است موجب فراهم شدن شرایطی برای شروع کمانش موضعی جدارهای مقطع مستطیلی شکل شود. برای کنترل این گونه تغییر شکل‌ها می‌توان از روابط زیر استفاده کرد:

$\sigma _{max}[\begin{matrix}
(\frac{2h_{c}}{b_{c}+4h_{c}}) \frac{ph_{c}^{2}}{t^{2}}\\ \frac{1}{3}(\frac{3b_{c}+4h_{c}}{b_{c}+4h_{c}})\frac{ph_{c}^{2}}{t^{2}}\end{matrix}]\leq 0.5F_{y}$

$\delta _{max}=\frac{1}{32}(\frac{5b_{c}+4h_{c}}{b_{c}+4h_{c}})\frac{ph_{c}^{4}}{E_{s}t^{3}}\leq \frac{L}{2000}
$

نظرات (0)

برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبت‌نام کنید.

در حال بارگذاری نظرات...