بخش 10.3.6.3

مشاهده در کتابخانه

۳-۶-۳-۱۰ الزامات لرزه‌ای دیوارهای برشی مختلط ویژه (C-SSW)

۱-۳-۶-۳-۱۰ الزامات عمومی

دیوارهای برشی مختلط ویژه (C-SSW) باید براساس الزامات این بخش طراحی شوند. این نوع سیستم سازه‌ای شامل دو یا چند دیوار برشی بتن آرمه با اجزای مرزی فولادی یا مختلط بوده که از طریق تیر فولادی یا مختلط با یکدیگر هم بسته شده باشد.

۲-۳-۶-۳-۱۰ مبانی طراحی

از دیوارهای برشی بتن آرمه مختلط ویژه که براساس ضوابط این بخش طراحی می‌شوند، انتظار می‌رود به واسطه تسلیم کلی دیوار برشی بتن آرمه یا تسلیم برشی یا خمشی تیرهای همبند فولادی یا مختلط یا تسلیم کششی با فشاری اجزای مرزی فولادی یا مختلط، دارای شکل پذیری قابل ملاحظه‌ای باشند.

طراحی اتصال تیرهای همبند و نیز طراحی دیوار برشی باید براساس مقاومت مورد انتظار تیرهای همبند با لحاظ نمودن آثار سخت شوندگی مصالح فولادی صورت گیرد.

دیوارهای برشی بتن آرمه مختلط ویژه باید الزامات طراحی دیوارهای برشی بتن آرمه را براساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ، به همراه الزامات لرزه‌ای این بخش برآورده نمایند.

تیرهای همبند فولادی می‌توانند به گونه‌ای طراحی و جزئیات بندی شوند که رفتار آن‌ها توسط برش یا خمش کنترل شود. چنانچه طول تیر همبند کمتر از 1.6M P /V P باشد، تیر همبند برش- کنترل و چنانچه طول آن بیش از 2.6M P /V P باشد خمش - کنترل و در صورتی که طول تیر پیوند بین این دو مقدار باشد، رفتار تیر به طور همزمان توسط برش و خمش کنترل می‌گردد که در آن M p و V p مقاومت خمشی و برشی موجود تیر همبند فولادی یا مختلط است.

۳-۳-۶-۳-۱۰ الزامات تحلیل

در تحلیل دیوارهای برشی بتن آرمه مختلط ویژه الزامات زیر باید تأمین شوند:

  1. برای دیوارهای برشی بتن آرمه، مقادیر سختی مؤثر مورد استفاده در تحلیل‌های الاستیک باید براساس الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان در نظر گرفته شوند.

  2. برای تیرهای همبند مختلط سختی مؤثر خمشی باید برابر 0.07(g/h)(EI)trans0.07(g/h)(EI)_{trans}، سختی مؤثر برشی برابر GA W و سختی مؤثر محوری برابر (EA)trans(EA)_{trans} در نظر گرفته شود که در آن:

  3. زمانی که اجزای مرزی دیوار برشی به صورت مقطع مختلط محاط در بتن باشد، تحلیل باید براساس مشخصات مقطع بتنی تبدیل یافته صورت گیرد.

  4. در تحلیل باید آثار ناشی از تغییر شکل‌های برشی تیر همبند فولادی در نظر گرفته شوند.

۴-۳-۶-۳-۱۰ الزامات سیستم

در دیوارهای برشی هم بسته، نیروهای تیر پیوند می‌تواند به صورت قائم بین کفهای مجاور بازتوزیع شود. در هر حال نیروی برشی هر یک از تیرهای همبند نباید بیش از 20% نسبت به مقادیر الاستیک کاهش داشته باشد. مجموع مقاومت برشی تیرهای همبند در ارتفاع ساختمان باید مساوی یا بزرگتر از مجموع مقادیر الاستیک باشد. علاوه بر این موارد الزامات زیر نیز باید رعایت شوند:

  1. در دیوارهای هم بسته، جذب انرژی ابتدا باید توسط تسلیم تیرهای همبند در سرتاسر ارتفاع سازه و پیش از تسلیم خمشی پای دیوار صورت گیرد.

  2. در دیوارهای هم بسته، مقاومت محوری موجود دیوار در نقطه متوازن (P bc ) باید مساوی یا بزرگتر از کل مقاومت محوری فشاری موردنیاز در پایه دیوار باشد. مقاومت محوری فشاری موردنیاز باید براساس مجموع مقاومت‌های موردنیاز دیوارها حاصل از بخش ثقلی ترکیب بارهای لرزه‌ای با مجموع مقاومت‌های برشی مورد انتظار تیرهای پیوند که به منظور در نظر گرفتن آثار سخت شوندگی مصالح فولادی تیرهای همبند با ضریب 1.1 افزایش داده شده است، محاسبه شود.

۵-۳-۶-۳-۱۰ الزامات اعضا

۱-۵-۳-۶-۳-۱۰ اعضای شکل پذیر

در طول تیرهای همبند با مقطع I شکل باید مطابق الزامات بند ۱۰-۳-۴-۳-۵-۲-ت ، سخت کننده‌های عرضی تعبیه شود. جوشکاری این سخت کننده‌ها به تیر همبند باید براساس ضوابط بند ۱۰-۳-۴-۳-۵-۲-ت-۱ صورت گیرد.

۲-۵-۳-۶-۳-۱۰ اجزای مرزی

ستون‌های مختلطی که دارای مقطع فولادی محاط در بتن نیستند، باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۷ برای اعضای با شکل پذیری زیاد را تأمین نمایند. همچنین در این نوع دیوارهای برشی، مقاومت محوری موردنیاز اجزای مرزی باید با فرض اینکه نیروهای برشی توسط دیوار برشی بتن آرمه تحمل شده و کل نیروهای ثقلی و واژگونی توسط اجزای مرزی به همراه دیوار برشی بتن آرمه تحمل شوند، تعیین گردد.

در طراحی دیوارهای با اجزای مرزی فولادی محاط در بتن، الزامات زیر باید تأمین شوند :

  1. زمانی که یک مقطع مختلط محاط در بتن به عنوان جزء مرزی قائم مورد استفاده قرار می‌گیرد، جزء مرزی باید براساس الزامات ستون با مقطع مختلط مطابق بخش ۱۰-۲-۸ این مبحث طراحی شود.

  2. اجزای مرزی با مقطع مختلط محاط در بتن باید الزامات اعضای با شکل پذیری زیاد را مطابق موارد بند ۱۰-۳-۲-۹-۳-ب برآورده نمایند.

  3. میلگردهای عرضی مورد استفاده برای مهار اجزای مرزی با مقطع مختلط باید در فاصله‌ای به طول 2h در داخل دیوار ادامه یابند که در آن h برابر با کل بعد جزء مرزی در صفحه دیوار است.

  4. به منظور انتقال نیروهای برشی دیوار در اجزای مرزی باید از برشگیرهای از نوع گل میخ یا ناودانی استفاده شود.

  5. میلگردهای قائم دیوار باید توسط میلگردهای عرضی به گونهای محصور شوند که الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان برای اجزای مرزی را برآورده نمایند. همچنین میلگردهای افقی دیوار نیز باید به نحو مؤثری به جزء مرزی دیوار مهار گردد.

۳-۵-۳-۶-۳-۱۰ تیرهای همبند فولادی

در صورتی که تیرهای همبند از نوع فولادی باشند، الزامات زیر باید رعایت شوند:

  1. حداقل طول مدفون تیر همبند در داخل دیوار برشی (L e ) برحسب میلی متر از طریق رابطه زیر به دست می‌آید. این طول مطابق شکل ۱۰-۳-۶-۳-۱ از اولین لایه میلگردهای محصور کننده مجاور لبه دیوار محاسبه می‌شود.

    {V_{eb}} = 4.04\;\sqrt {f_c^'}} \;{\left( {\frac{{{b_w}}}{{{b_f}}}} \right)^{0.66}}\;{\beta _1}{b_f}{L_e}\;\left[ {\frac{{0.58 - 0.22{\beta _1}}}{{0.88 + \frac{g}{{2{L_e}}}}}} \right]

    V be = مقاومت برشی مورد انتظار تیر همبند مطابق رابطه زیر برحسب نیوتن:

    Vbe=2(1.1Ry)Mpg≤1.1RyVP{V_{be}} = \frac{{2\left( {1.1{R_y}} \right){M_p}}}{g} \le 1.1{R_y}{V_P}

    تصویر
    شکل ۱۰-۳-۶-۳-1: طول آزاد و طول مدفون تیر همبند

    شکل ۱۰-۳-۶-۳-1: طول آزاد و طول مدفون تیر همبند

  2. تیرهای همبند فولادی باید الزامات تیرهای پیوند در قاب‌های مهاربندی شده واگرا را مطابق بند 10-3-4-3-5-2 تأمین نمایند؛ با این تفاوت که در تیرهای همبند ساخته شده از ورق، اتصال جان (یا جان‌ها) به بال تیر به جای جوش شیاری با نفوذ کامل می‌تواند از نوع جوش شیاری با نفوذ نسبی (ناقص) یا جوش گوشه دوطرفه نیز باشد، مشروط بر آنکه دارای مقاومت موجود کافی جهت توسعه کامل مقاومت مورد انتظار تیر همبند باشند.

  3. در محل لبه دیوارهای برشی (در دو انتهای طول آزاد تیر همبند) تعبیه سخت کننده‌های عرضی در داخل تیر همبند الزامی است. این سخت کننده‌ها باید تمام عمق و در دو طرف تیر همیشد تعبیه شوند. همچنین در مواردی که مطابق بند ۱۰-۳-۴-۳-۵-۲-ت-۱ در تیر همبند علاوه بر تعبیه سخت کننده‌های عرضی میانی الزامی باشد، دوران تیر همیشه باید برابر 0.08 رادیان در نظر گرفته شود.

  4. مقاومت خمشی موردنیاز تیر همبند باید با ضریب 1+[(2Le)/(3g)]1 + \left[ {\left( {2Le} \right)/\left( {3g} \right)} \right] تشدید شود.

  5. در محدوده طول مدفون تیر همبند، مطابق شکل ۱۰-۳-۶-۳-۲ میلگردهای قائم دیوار نباید از میلگردهای قلمی با مقاومت محوری اسمی برابر با مقاومت برشی مورد انتظار تیر همبند ( V be ) که با ضریب زیر تشدید می‌شود، کمتر باشد:

    g2Le+0.33β10.88−0.33β1≥1.0\frac{{\frac{g}{{2{L_e}}} + 0.33{\beta _1}}}{{0.88 - 0.33{\beta _1}}} \ge 1.0

  6. در هر دو ناحیه انتقال طول مدفون تیر همبند که در ابتدا و انتهای این طول قرار دارند، مساحت آرماتورهای انتقال موردنیاز که به هر دو بال تحتانی و فوقانی تیر همبند متصل می‌شوند، نباید از مقدار ارائه شده در رابطه ۱۰-۳-۶-۴ کمتر در نظر گرفته شود. طول آرماتورهای انتقال باید به نحوی باشد که در بالا و پایین بال‌های تیر همبند طول گیرایی کششی تأمین شود. مطابق شکل ۱۰-۳-۶-۳-۲ ، ناحیه انتقال ابتدایی طول مدفون تیر همبند باید محدوده میلگردهای قائم مجاور لبه دیوار و ناحیه انتقال انتهایی طول مدفون تیر همبند باید در فاصله حداقل برابر نصف عمق مقطع تیر همبند از انتهای طول مدفون تیر باشد.

    {A_{tb}} \ge 0.03{f_c^'}\;{L_e}{b_f}/{F_{ysr}}

    تصویر
    شکل ۱۰-۳-۶-۳-۲: میلگردهای قائم دیوار و میلگردهای انتقال در محدوده طول مدفون تیر همبند

    شکل ۱۰-۳-۶-۳-۲: میلگردهای قائم دیوار و میلگردهای انتقال در محدوده طول مدفون تیر همبند

    تبصره ۱: در محدوده طول مدفون تیر همبند، مجموع مساحت میلگردهای قائم دیوار برشی و میلگردهای انتقال نباید از 8% مساحت این ناحیه دیوار (L e b w ) بیشتر باشد.

    تبصره ۲: در دو ناحیه انتقال ابتدایی و انتهایی، میلگردهای انتقال باید به طور مستقیم یا از طریق وصله‌های مکانیکی به بال‌های فوقانی و تحتانی تیر همبند جوش شوند. به عنوان یک راهکار دیگر، در این دو ناحیه انتقال، مطابق شکل ۱۰-۳-۶-۳-۳ استفاده از آرماتورهای U شکل (رکابی) که ساق‌های آن‌ها یک درمیان بالا و پایین قرار می‌گیرند، به عنوان میلگردهای انتقال مجاز است.

    تصویر
    شکل ۱۰-۳-۶-۳-۳: استفاده از آرماتورهای U شکل به عنوان میلگردهای انتقال

    شکل ۱۰-۳-۶-۳-۳: استفاده از آرماتورهای U شکل به عنوان میلگردهای انتقال

۴-۵-۳-۶-۳-۱۰ تیرهای همبند مختلط

تیرهای همبند مختلط محاط در بتن باید کلیه الزامات تیرهای همبند فولادی به غیر از الزام بند (ب) را برآورده نمایند، با این تفاوت که در الزام بند (الف) در رابطه ۱۰-۳-۶-۲ به جای 1.1R y V P از V ce و به جای 1.1R y M P از M pbe استفاده شود که در آن:

V ce = مقاومت برشی مورد انتظار تیر همبند مختلط محاط در بتن است و مقدار آن از رابطه زیر تعیین می‌شود:

{V_{ce}} = 1.1{R_y}{V_p} + 0.21{b_{wc}}{d_c}\;\sqrt {{R_c}f_c^'} }+ \;\frac{{1.33{R_{yr}}{A_{sr}}{f_{ysr}}{d_c}}}{s}

۵-۵-۳-۶-۳-۱۰ نواحی حفاظت شده

طول آزاد تیر همبند به عنوان ناحیه حفاظت شده محسوب می‌شود و باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۷ را تأمین نماید. تعبیه سخت کننده‌های عرضی در دو انتهای آزاد طول تیر همبند و در صورت نیاز در طول آن مجاز است.

۶-۳-۶-۳-۱۰ جوش‌های بحرانی لرزه‌ای

در دیوارهای برشی بتن آرمه مختلط ویژه، جوش‌های زیر به عنوان جوش‌های بحرانی لرزه‌ای محسوب می‌شوند و باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱-۶-ب را تأمین نمایند:

1- جوش شیاری در وصله ستونها

۲- جوش‌های اتصال ستون به کف ستون

استثناء : در صورتی که تحلیل‌ها نشان دهد که تحت اثر ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته برکنش محتمل نیست، جوش‌های اتصال ستون به کف ستون می‌تواند بحرانی لرزه‌ای محسوب نشود.

۷-۳-۶-۳-۱۰ 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 M Pcc min /α s و مقاومت برشی موردنیاز آن‌ها نباید از (∑Mpcc)/(αsHc)\left ( \sum M_{pcc} \right )/(\alpha _{s}H_{c}) کمتر در نظر گرفته شود، که در آن:

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

نظرات (0)

برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبت‌نام کنید.

در حال بارگذاری نظرات...