بخش 10.3.4.2

تیرهای واقع در دهانه‌های مهاربندی شده باید در حدفاصل بین دو ستون پیوسته باشند.

مقاطع تیرهای واقع در دهانه‌های مهاربندی شده باید از نوع فشرده لرزه‌ای با محدودیت نسبت پهنا به ضخامت برابر λ _md مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۲-۴ باشند.

تیرهای دهانه‌های مهاربندی شده باید دارای مهار جانبی کافی برای جلوگیری از کمانش جانبی- پیچشی باشند. برای این منظور در محل اتصال مهاربندها به تیر تعبیه مهار جانبی الزامی است، مگر آنکه تیر دارای مقاومت خارج از صفحه و سختی کافی برای تأمین پایداری در بین دو انتهای مهار شده باشد.

در هر یک از ردیفهای مهاربندی، مهاربندها باید به صورت یک جفت کششی - (قرینه نسبت به محور مرکزی دهانه مهاربندی) مورد استفاده قرار گیرند.

اعضای افقی واقع در تراز هر یک از ردیفهای مهاربندی باید الزامات زیر را تأمین نمایند:

۱- در تراز هر یک از ردیفهای مهاربندی باید عضو افقی وجود داشته باشد.

۲- اعضای افقی که توسط مهاربندهای به شکل ۷ یا ۸ قطع می‌شوند، باید الزامات بخش 10-3-4-2-4-2 را تأمین نمایند. در صورتی که کمانش مهاربندها در خارج از صفحه قاب باشد، در بررسی لزوم یا عدم لزوم به تأمین مهارهای جانبی در طول عضو افقی، لنگرهای پیچشی ناشی از کمانش مهاربند باید در نظر گرفته شود. مقدار لنگر پیچشی ناشی از کمانش مهاربند از طریق رابطه 1.1R _y M _P /α _s تعیین می‌شود که در آن M _P برابر لنگر پلاستیک مقطع عضو مهاربندی و مقدار α _s برابر 1.0 در LRFD و برابر 1.5 در ASD است، ولی لازم نیست از مقاومت خمشی موجود اتصال عضو مهاربندی بزرگتر در نظر گرفته شود.

ستون‌های واقع در دهانه‌های مهاربندی باید الزامات زیر را تأمین نمایند:

1- در تراز هر یک از ردیفهای مهاربندی، ستون‌ها باید در برابر پیچش مهار شوند.

۲- ستون‌ها باید دارای مقاومت موجود کافی در برابر نیروهای ناشی از کمانش مهاربندها باشند. برای تعیین این نیروها، لنگر خمشی عضو مهاربندی باید برابر 1.1R _y M _P /α _s که در آن M _P لنگر پلاستیک مقطع عضو مهاربندی نسبت به محور کمانش و مقدار مقدار α _s برابر 1.0 در LRFD و برابر 1.5 در ASD است، در نظر گرفته شود؛ ولی لازم نیست از مقاومت خمشی موجود اتصال عضو مهاربندی نسبت به محور کمانش عضو مهاربندی بزرگتر در نظر گرفته شود.

۳- در کلیه ترکیبات بارگذاری در طراحی ستون‌هایی که تحت اثر بار محوری فشاری قرار دارند، باید آثار مرتبه دوم و نیز آثار ناشی از نواقص هندسی اولیه لحاظ شود. برای این منظور به عنوان یک حداقل باید در تراز هریک از ردیفهای مهاربندی و در خارج از صفحه مهاربندی یک بار جانبی فرضی به میزان 0.006 برابر مؤلفه قائم نیروی فشاری مهاربند در گره موردنظر اعمال شود. در کلیه حالتها مقدار ضریب B ₁ (ضریب تشدید برای در نظر گرفتن اثر P-δ) لازم نیست از 2 بزرگ‌تر در نظر گرفته شود.

در تراز هر یک از ردیف‌های مهاربندی مقدار تغییر مکان جانبی نسبی ضمن رعایت الزامات مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ، نباید از 2% ارتفاع ردیف مهاربندی بیشتر باشد.

مقدار نسبت لاغری (KL/r) عضو مهاربندی نباید از 200 بزرگ‌تر باشد.

در مهاربندهای ساخته شده از دو یا چند نیمرخ، در طول عضو مهاربندی فاصله اتصال دهنده‌ها (بست‌ها یا لقمه‌ها) باید طوری باشد که نسبت لاغری حداقل (a/r _i ) اجزای تشکیل دهنده مقطع مهاربندی از 0.4 نسبت لاغری تعیین کننده عضو ساخته شده بیشتر نباشد. که در آن:

مجموع مقاومتهای برشی موجود اتصال دهنده‌ها در طول عضو باید مساوی با بزرگتر از مقاومت کششی موجود هر یک از نیمرخ‌ها باشد. در این محاسبه در مهاربندهای ۷ یا ۸ و قطری طول عضو مهاربندی برابر طول کل مهاربند و در مهاربندهای ضربدری برابر نصف طول کل مهاربندی در نظر گرفته می‌شود. فاصله اتصال دهنده‌ها باید یکنواخت بوده و تعداد آن‌ها در طول عضو مهاربندی حداقل دو عدد باشد. اتصال دهنده‌ها نباید در داخل یک چهارم طول خالص عضو مهاربندی که در وسط مهاربند قرار می‌گیرد، باشد. اگر کمانش عضو مهاربندی طوری باشد که موجب ایجاد برش در اتصال دهنده‌ها نشود، در این صورت در طراحی اتصال دهنده‌ها می‌توان این الزامات را نادیده گرفت.

مقدار سطح مقطع خالص مؤثر عضو مهاربندی نباید از 0.9 سطح مقطع کلی آن کمتر باشد. در مواقعی که در عضو مهاربندی از قطعات تقویتی (ورق یا نیمرخ) استفاده می‌شود، الزامات زیر باید تأمین شوند:

1- تنش تسلیم قطعات تقویتی باید حداقل برابر تنش تسلیم عضو مهاربندی باشد.

۲- اتصالات قطعات تقویتی به عضو مهاربندی باید دارای مقاومت موجود کافی برای توسعه مقاومت مورد انتظار قطعات تقویتی در هر طرف مقطع کاهش یافته باشد.

برای مهاربندها یک چهارم طول در قسمت میانی عضو و در دو انتها فاصله‌ای به طول عمق مقطع عضو در صفحه کمانش از بر اتصال عضو مهاربندی به سمت داخل عضو

اجزای اتصال مهاربندها به تیرها و ستونها

تبصره: به کارگیری اجزای موردنیاز طراحی (از قبیل بست ها، لقمه‌ها، ورق‌های تقویتی و وسایل اتصال آنها) در نواحی حفاظت شده با رعایت الزامات بخش ۱۰-۳-۲-۱۷ بلامانع است.

جوش شیاری در وصله ستونها

جوش‌های اتصال ستون به کف ستون

استثناء : در صورتی که آزمایش‌ها یا تحلیل‌ها نشان دهند که امکان تشکیل مفاصل پلاستیک در پای ستون یا در نزدیکی آن وجود ندارد و ضمناً تحت اثر ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته در پای ستون بر کنش محتمل نیست، جوش‌های این اتصال می‌توانند بحرانی لرزه‌ای محسوب نشوند.

جوش‌های اتصال تیر به ستون مطابق با شرایط الزامات بند ۱۰-۳-۴-۲-۶-۲-پ

پیکربندی اتصال مطابق ضوابط بند ۱۰-۲-۹-۱-۲-الف به صورت یک اتصال ساده (مفصلی) باشد به نحوی که حداقل 0.025 رادیان قابلیت دوران داشته باشد. در شکل ۱۰-۳-۴-۲-۲ چند نمونه از پیکربندی‌های متداول اتصال مفصلی تیر به ستون که این الزام قابلیت دوران را تأمین می‌نمایند، نشان داده شده است.

پیکربندی اتصال به صورت یک اتصال گیردار باشد و مقاومت خمشی موردنیاز اتصال که باید همراه با مقاومت‌های موردنیاز اتصال مهاربندها در نظر گرفته شود، حداقل برابر کوچکترین دو مقدار زیر باشد:

۱- حداکثر مقاومت خمشی مورد انتظار تیر برابر 1.1R _y M _P /α _s که در آن M _p لنگر پلاستیک مقطع تیر، R _y برابر نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد تیر و مقدار α _s برابر 1.0 در LRFD و برابر 1.5 در ASD است.

۲- مجموع حداکثر مقاومت خمشی مورد انتظار ستون‌های بالا و پایین اتصال برابر $1.1(\sum R_{y}F_{y}Z)/\alpha _{s}$ که در آن Z برابر اساس مقطع پلاستیک مقطع ستون، R _y برابر نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون و F _y برابر تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون است.

اتصال تیر به ستون به صورت یک اتصال صلب خمشی مطابق الزامات اتصالات گیردار در قابهای خمشی معمولی طراحی شود.

مقاومت کششی موردنیاز

مقاومت کششی موردنیاز اتصالات اعضای مهاربندی باید حداقل برابر R _y F _y A _g /α _s در نظر گرفته شود، که در آن :

تبصره : در اتصالات پیچی مطابق الزامات عمومی در صورت استفاده از سوراخ‌های بزرگ شده در یک لایه از اجزا، اتصال باید از نوع لغزش بحرانی باشد و مقاومت موردنیاز نظیر حالت حدی لغزش بحرانی لازم نیست از مقاومت موردنیاز به دست آمده از ترکیبات مختلف بارگذاری شامل نیروی زلزله تشدید یافته (Ω _o E) بزرگ‌تر در نظر گرفته شود.

مقاومت فشاری موردنیاز

مقاومت فشاری موردنیاز اتصالات اعضای مهاربندی باید حداقل برابر کوچک‌ترین مقدار از بین R _y F _y A _g /α _s و 1.1F _cre A _g /α _s در نظر گرفته شود که در آن:

مقاومت خمشی موردنیاز

اس اتصال اعضای مهاربندی باید دارای مقاومت خمشی موردنیاز حداقل برابر 1.1R _y M _P /α _s باشد که در آن، M _P لنگر خمشی پلاستیک مقطع عضو مهاربندی حول محور کمانش بحرانی مقطع است. در صورت حاکم بودن کمانش خارج از صفحه مهاربندی و تأمین شرایط مناسب سازگاری ورق اتصال با کمانش خارج از صفحه، نظیر تأمین فاصله حداقل 2t مطابق شکل ۱۰-۳-۴-۲-۳ بین انتهای مهاربند تا خط آزاد خمش، لزومی به در نظر گرفتن مقاومت خمشی موردنیاز نیست.

ورق اتصال مهاربندی

برای کمانش خارج از صفحه اعضای مهاربندی، جوش‌های متصل به تیر و ستون ورق اتصال باید دارای مقاومت برشی موجود حداقل برابر 0.6R _y F _y t _p L/α _s باشند که در آن:

تبصره : در صورت تأمین فاصله 2t (مطابق شکل ۱۰-۳-۴-۲-۳ )، به جای استفاده از الزام فوق این جوش‌ها می‌توانند براساس بزرگ‌ترین مقدار به دست آمده از حالت‌های زیر طراحی شوند:

۱- نیروهای ایجادشده در لبه‌های ورق اتصال ناشی از مقاومت فشاری موردنیاز اتصال عضو مهاربندی (مطابق بند ب)

۲- نیروهای ایجادشده در لبه‌های ورق اتصال ناشی از 0.3 مقاومت فشاری موردنیاز اتصال عضو مهاربندی در ترکیب با اثر مقاومت خمشی مورد انتظار ورق اتصال نسبت به محور ضعیف آن در محل خط آزاد خمش