۱-۳-۳-۱۰ الزامات لرزه‌ای قابهای خمشی معمولی (OMF)

قاب‌های خمشی معمولی (OMF) به قابهایی اطلاق می‌شوند که از آن‌ها انتظار تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی حداقلی در برابر نیروی جانبی زلزله می‌رود و به این علت برای طراحی اعضا و اتصالات آن‌ها مقررات تکمیلی حداقلی در نظر گرفته شده است. در طراحی اعضا و اتصالات این نوع قابها، چنانچه بخشی از سیستم باربر لرزه‌ای سازه باشند، علاوه بر الزامات متعارف فصل‌های ۱۰-۱ و 10-2 و نیز الزامات لرزه‌ای عمومی بخش ۱۰-۳-۲ باید الزامات تکمیلی این بخش نیز رعایت شود.

۱-۱-۳-۳-۱۰ الزامات تحلیل

در تحلیل این نوع قابهای خمشی رعایت ضابطۀ اضافی، الزامی نیست.

۲-۱-۳-۳-۱۰ محدودیت تیرها و ستون‌ها

در قابهای خمشی معمولی تیرها و ستون‌ها باید دارای شرایط زیر باشند :

  1. بال‌های تیرها و ستون‌ها باید مطابق ضوابط بخش ۱۰-۲-۲ این مبحث، فشرده بوده و جان آن‌ها غیر لاغر باشد.

  2. استفاده از ستون‌های با مقطع متشکل از چند نیمرخ بست دار مجاز است، مشروط بر آنکه خمش در ستون حول محور با مصالح (عمود بر جانهای مقاطع باشد. )

  3. استفاده از تیرهای با جان سوراخ دار و با سوراخ‌های متوالی (لانه زنبوری) به عنوان اعضای باربر جانبی مجاز نیست. در صورت لزوم به ایجاد سوراخ دسترسی در جان تیر، این سوراخ باید در یک سوم میانی طول دهانه تیر قرار گیرد. اطراف سوراخ باید به نحوی تقویت شود که مقاومت برشی و خمشی تیر با احتساب آثار ناشی از خمش ثانویه به طور کامل فراهم گردد.

  4. در دو انتهای تیر در طولی برابر عمق تیر، ایجاد هر گونه تغییر در پهنای بال یا ضخامت بال مجاز نیست. در سایر نواحی تیر، تغییر تدریجی در پهنا یا ضخامت از ورق بزرگتر به ورق کوچکتر، باید با شیب حداکثر 1.0 به 2.5 صورت گیرد.

  5. در تیرهای این نوع قاب، ناحیه‌ای به عنوان حفاظت شده در نظر گرفته نمی‌شود.

۳-۱-۳-۳-۱۰ مقاومت‌های موردنیاز و موجود تیر

  1. مقاومت برشی موردنیاز تیر (V r ) باید با استفاده از تعادل استاتیکی بارهای ثقلی (با ضرایب بار مربوطه) که با اثر برش ناشی از نیروی زلزله محدود به ظرفیت مؤلفه خمش در دو انتهای تیر (V Ecl ) ترکیب می‌شوند، تعیین شود. با توجه به شکل ۱۰-۳-۳-۱-۱ ، مقدار V Ecl از رابطه زیر تعیین می‌شود:

    V Ecl =2[1.1R y M p ]/(α s L cf )

    تبصره : در کنترل کفایت مقطع تیرهای نوردشده برای تأمین مقاومت برشی موردنیاز، مقاومت برشی موجود آن را که براساس ضوابط بخش ۱۰-۲-۶ محاسبه می‌شود، می‌توان در R y ضرب کرد.

  2. در صورتی که مقطع تیر در فاصله بین دو ستون ثابت باشد، مقاومت خمشی موردنیاز تیر صرفاً براساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین می‌شود و نیازی به کنترل اضافی نیست. در غیر این صورت، علاوه بر آن محاسبات، مقاومت خمشی موردنیاز تیر در طول آن براساس لنگر پلاستیک مقطع تیر در محل اتصال تیر به ستون، با استفاده از تعادل استاتیکی بارهای ثقلی (با ضرایب بار مربوطه) که با اثر برش ناشی از نیروی زلزله محدود به ظرفیت به ترتیبی که در بند (الف) ذکر شد، ترکیب می‌شوند، تعیین می‌گردد. در این حالت در کنترل کفایت مقطع تیر برای تأمین مقاومت خمشی موردنیاز، مقاومت خمشی موجود تیر را که براساس ضوابط بخش ۱۰-2-5 این مبحث محاسبه می‌شود، می‌توان در R y ضرب کرد.

  3. مقاومت محوری موردنیاز تیر (در صورت وجود) باید براساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.

    تصویر
    شکل ۱۰-3-۳-۱-۱: نمودار پیکره آزاد تیرهای باربر لرزه‌ای در قابهای خمشی معمولی

    شکل ۱۰-3-۳-۱-۱: نمودار پیکره آزاد تیرهای باربر لرزه‌ای در قابهای خمشی معمولی

۴-۱-۳-۳-۱۰ اتصال تیر به ستون

در طراحی اتصالات تیر به ستون و نیز وصله تیرهای این نوع قابهای خمشی، محل تشکیل مفصل پلاستیک را می‌توان در محل اتصال تیر به ستون در نظر گرفت. جوش بال تیر یا ورق‌های روسری و زیرسری بال تیر به ستون باید به صورت شیاری با نفوذ کامل انجام شود. ضمناً این جوش، بحرانی لرزه‌ای قلمداد شده و باید ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۱-۶-ب در مورد آن رعایت شود.

در قاب‌های خمشی معمولی مقاومت‌های موردنیاز اتصال تیر به ستون به شرح زیر تعیین می‌شود :

  1. مقاومت خمشی مورد نیاز اتصال تیر به ستون باید از رابطه زیر تعیین شود:

    M r =1.1R y M p s

  2. مقاومت برشی موردنیاز (V r ) اتصال تیر به ستون باید با استفاده از تعادل استاتیکی بارهای ثقلی (با ضرایب بار مربوطه) که با اثر برش ناشی از نیروی زلزله محدود به ظرفیت مؤلفه خمش در دو انتهای تیر (V Ecl ) ترکیب می‌شوند، تعیین شود. برای این منظور می‌توان از ضوابط بند 10-3-3-1-3 استفاده نمود.

  3. مقاومت محوری موردنیاز اتصال تیر به ستون (در صورت وجود) باید براساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.

۵-۱-۳-۳-۱۰ برش در چشمه اتصال

چشمه اتصال در برابر برش باید الزامات بند ۱۰-۲-۹-۱۰ را اقناع نماید که در آن مقاومت برشی موردنیاز این چشمه می‌تواند براساس لنگر خمشی انتهای تیر تحت اثر ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.

۶-۱-۳-۳-۱۰ ورق‌های پیوستگی

در خصوص ورق‌های پیوستگی (سخت کننده‌های عرضی) در مقابل بال‌های تیر یا ورق‌های پوششی اتصال بال بالایی و پایینی تیرهای متصل شونده به ستون، الزامات بخش ۱۰-۲-۹-۱۰ باید با توجه به مقاومت خمشی موردنیاز اتصال تیر به ستون که بر اساس محاسبات بند ۱۰-۳-۳-۱-۴ تعیین می‌شود، رعایت شود. ورق‌های پیوستگی باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل یا جوش گوشه دوطرفه به بال ستون متصل شوند.

تبصره : در ستون‌های با مقطع قوطی شکل (HSS) و جعبه‌ای ساخته شده از ورق، تعبیه ورق‌های پیوستگی (سخت کننده‌های عرضی) در مقابل بال‌های تیر یا ورق‌های روسری و زیرسری متصل به بال ستون، همواره الزامی بوده و ضخامت آن‌ها باید براساس کل مقاومت موردنیاز در وجه ستون و بدون توجه به مقاومتهای موجود ستون در برابر آن‌ها، تعیین شود.

۷-۱-۳-۳-۱۰ وصله ستون‌ها

وصله ستونها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۲ را تأمین نمایند. وصله مستقیم ستون‌ها باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل انجام شود. وصله غیر مستقیم ستون‌ها می‌تواند از نوع جوشی یا پیچی باشد. در هر حال مقاومت خمشی موردنیاز وصله‌های غیرمستقیم نباید از Mpmin/αsM_{p min}/\alpha _{s} و مقاومت برشی موردنیاز آن‌ها نباید از (Mp)/(αsHc)\left ( \sum M_{p} \right )/\left ( \alpha _{s}H_{c} \right ) کمتر در نظر گرفته شود که در آن:

تبصره : در هر حال مقاومت محوری موجود وصله هر جزء مقطع ستون (بدون در نظر گرفتن آثار لنگر خمشی)، نباید از F y b i t i s کمتر در نظر گرفته شود که در آن:

۸-۱-۳-۳-۱۰ وصله تیرها

وصله تیرها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۳ را تأمین نمایند. وصله مستقیم تیرها باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل انجام شود. وصله غیر مستقیم تیرها می‌تواند از نوع جوشی یا پیچی باشد. در این نوع قابهای خمشی، مقاومت‌های موردنیاز وصله تیرها باید به شرح زیر در نظر گرفته شود:

  1. مقاومت خمشی موردنیاز

    مقاومت خمشی موردنیاز وصله تیرها باید بر اساس لنگر خمشی به دست آمده از پیکره آزاد شکل 10-3-3-1-1 در محل وصله تعیین شود. در هر حال مقاومت خمشی موردنیاز نباید از M p s کمتر در نظر گرفته شود، که در آن:

  2. مقاومت برشی موردنیاز

    مقاومت برشی موردنیاز وصله تیرها باید براساس نیروی برشی به دست آمده از نمودار پیکره آزاد شکل ۱۰-۳-۳-۱-۱ در محل وصله تعیین شود. در هر حال این مقاومت برشی موردنیاز نباید از 0.5×0.6RyFyAw/αs0.5\times 0.6R_{y}F_{y}A_{w}/\alpha _{s} کمتر در نظر گرفته شود.

  3. مقاومت محوری موردنیاز

    مقاومت محوری موردنیاز وصله تیرها (در صورت وجود) باید براساس تحلیل سازه در برابر ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.


نظرات (0)

برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبت‌نام کنید.

در حال بارگذاری نظرات...