کدکاو : 6-3-10 الزامات لرزه‌ای قابهای مهاربندی شده مختلط و دیوار برشی مختلط

6-3-10 الزامات لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی شده و دیوار برشی مختلط

در این بخش، ضوابط طراحی لرزه‌ای قابهای مهاربندی شده و دیوار برشی مختلط ارائه می‌شود. سیستم‌های سازه‌ای مورد بررسی در این بخش عبارت‌اند از:

قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه
قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط
دیوارهای برشی مختلط ویژه

1-6-3-10 الزامات لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه (C-SCBF)

1-1-6-3-10 الزامات عمومی

قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه (C-SCBF) باید براساس الزامات این بخش طراحی شوند. در این نوع قابها، ستون‌ها باید دارای مقطع مختلط محاط در بتن یا پرشده با بتن، تیرها به صورت فولادی یا مختلط و اعضای مهاربندی به صورت فولادی یا مختلط پرشده با بتن در نظر گرفته شوند.

2-1-6-3-10 مبانی طراحی

الزامات این بخش برای قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ويژه قابل کاربرد می‌باشند. در این گونه مهاربندها خروج از مرکزیت کمتر از عمق تیر مجاز است مشروط بر اینکه برآیند نیروهای اعضا و اتصالات در طراحی لحاظ شوند و منبع مورد انتظار ظرفیت تغییر شکل غير الاستیک تغییر نکند. قاب‌های مهاربندی شده ویژهای که براساس ضوابط این بخش طراحی می‌شوند، انتظار می‌رود به واسطه کمانش اعضای مهاربندی تحت فشار و تسلیم اعضای مهاربندی تحت کشش دارای شکل پذیری قابل ملاحظه‌ای باشند.

3-1-6-3-10 الزامات تحلیل

الزامات تحلیل قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه باید منطبق بر الزامات تحلیل قابهای مهاربندی شده همگرای فولادی ویژه (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۲-۳) باشد. اگر عضو موردنظر مختلط باشد مقاومتهای مورد انتظار آن در کشش و فشار باید براساس مشخصات مقطع مختلط محاسبه شود.

4-1-6-3-10 الزامات سیستم

الزامات سیستم قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه باید منطبق بر الزامات سیستم قاب‌های مهاربندی شده همگرای فولادی ویژه (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۲-۴) باشد.

5-1-6-3-10 الزامات اعضا

1-5-1-6-3-10 الزامات عمومی

مقاطع ستون‌ها و مهاربندها باید از نوع فشرده لرزه‌ای با محدودیت نسبت پهنا به ضخامت برابر λ_hd مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۲-۴ باشند. مقاطع تیرها باید از نوع فشرده لرزه‌ای با محدودیت نسبت پهنا به ضخامت برابر λ_md مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۲-۴ باشند.

2-5-1-6-3-10 اعضای مهاربندی

در قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه، الزامات اعضای مهاربندی باید منطبق بر الزامات اعضای مهاربندی در قاب‌های مهاربندی شده همگرای فولادی ویژه (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۲-۵-۲) باشد، با این تفاوت که در محاسبات این بخش باید از شعاع ژیراسیون مقطع فولادی تنها استفاده شود.

3-5-1-6-3-10 نواحی حفاظت شده

نواحی حفاظت شده قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه که باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۷ را برآورده سازند، شامل موارد زیر است:

۱- در اعضای مهاربندی، ناحیه یک چهارم میانی طول عضو مهاربندی و در دو انتها فاصله‌ای به طول عمق مقطع مهاربند در صفحه کمانش از بر اتصال عضو مهاربندی به سمت داخل عضو

۲- اجزای اتصال مهاربندها به تیرها و ستونها

6-1-6-3-10 اتصالات

در قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه، اتصالات علاوه بر تأمین الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۱ باید الزامات این بخش را نیز برآورده نمایند.

1-6-1-6-3-10 جوش‌های بحرانی لرزه‌ای

در قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه، جوش‌های زیر به عنوان جوش‌های بحرانی لرزه‌ای محسوب می‌شوند و باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱-۶-ب را تأمین نمایند:

الف) جوش شیاری در وصله ستونها

ب) 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 تشدیدیافته در پای ستون بر کنش محتمل نیست، جوش‌های این اتصال می‌توانند بحرانی لرزه‌ای محسوب نشوند.

پ) جوش‌های اتصال تیر به ستون مطابق با شرایط الزامات بند ۱۰-۳-۶-۱-۵-۲-ب

2-6-1-6-3-10 اتصال تیر به ستون

در قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه، اگر اتصال ورق گاست هم به تیر و هم به ستون صورت گیرد، در این صورت اتصال تیر به ستون باید مطابق یکی از حالتهای زیر باشد :

الف) پیکربندی اتصال مطابق ضوابط بند ۱۰-۲-۹-۱-۲ به صورت یک اتصال ساده (مفصلی) باشد، به نحوی که حداقل 0.025 رادیان قابلیت دوران داشته باشد.

ب) اتصال به صورت یک اتصال گیردار در نظر گرفته شود به نحوی که الزامات بندهای ۱۰-۳-۲-۱۱، 10-3-5-7-3 و ۱۰-۳-۵-۷-۴ را تأمین نماید. همچنین مقاومت خمشی موردنیاز اتصال تیر به ستون باید براساس نتایج تحلیل در ترکیب با مقاومت خمشی موردنیاز اتصال مهاربندی و اتصال تیر با لحاظ نمودن نیروهای جمع کننده دیافراگمی حاصل از ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته در نظر گرفته شود.

3-6-1-6-3-10 اتصال اعضای مهاربندی

اتصال اعضای مهاربندی باید الزامات بند ۱۰-۳-۴-۲-۶-۳ را برآورده نماید، با این تفاوت که اگر عضو مهاربندی از نوع مختلط باشد، مقاومت موردنیاز اتصال در کشش و فشار باید براساس مقاومت محوری مورد انتظار عضو مهاربندی مختلط محاسبه شود. در تعیین مقاومت مورد انتظار عضو مهاربندی باید از ضرایب R_y متناسب با هر جزء مقطع مختلط استفاده شود. در صورت لزوم، مقاومت خمشی مورد انتظار عضو مهاربندی ( $M_{p,exp}$ ) برابر لنگر پلاستیک مورد انتظار مقطع مختلط خواهد بود و مقدار آن می‌تواند براساس روش توزیع تنش پلاستیک در مقطع یا سازگاری کرنش محاسبه شود، با این تفاوت که در این محاسبات به جای F_y از R_yF_y، به جای f_yr از 1.2f_yr و به جای $f_{c}^{'}$ از $R_{c}f_{c}^{'}$ استفاده می‌شود که در آن:

F_y = تنش تسلیم مشخصه مقطع فولادی

f_yr = تنش تسلیم مشخصه آرماتورهای طولی

$f_{c}^{'}$ = تنش فشاری مشخصه نمونه استوانه‌ای بتن

R_y = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد مطابق جدول ۱۰-۳-۲-۱

R_c = نسبت تنش فشاری مورد انتظار به تنش فشاری مشخصه بتن مطابق جدول ۱۰-۳-۲-۱

7-1-6-3-10 وصله ستون‌ها

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. وصلة غير مستقيم 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 $(\sum M_{pcc})/(\alpha _{s}H_{c})$ کمتر در نظر گرفته شود، که در آن:

M_{pcc min} = لنگر پلاستیک کوچک‌ترین مقطع وصله شونده ستون

ΣM_pcc = مجموع لنگرهای پلاستیک دو انتهای ستون در طبقه موردنظر

α_s = برابر 1.0 در روش LRFD و برابر 1.5 در روش ASD

H_c = ارتفاع خالص ستون (فاصله خالص بین بال تحتانی تیر فوقانی و روی دال بتنی تیر تحتانی در طبقه موردنظر و در صورت عدم وجود دال بتنی سازه‌ای، فاصله خالص بین بال تحتانی تیر فوقانی و بال فوقانی تیر تحتانی در طبقه موردنظر)

تبصره: درهر حال مقاومت محوری موجود وصله هر جزء فولادی مقطع ستون (بدون در نظر گرفتن آثار لنگر خمشی)، نباید از R_yF_yb_it_i/α_s کمتر در نظر گرفته شود که در آن:

R_y = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون

F_y = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون

b_i = پهنای جزء ستون کوچکتر وصله شونده

t_i = ضخامت جزء ستون کوچکتر وصله شونده

2-6-3-10 الزامات لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط (C-EBF)

1-2-6-3-10 الزامات عمومی

قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط (C-EBF) باید براساس الزامات این بخش طراحی شوند. قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط قابهایی هستند که در آنها در دهانه مهاربندی یک انتهای مهاربندها با فاصله نسبتاً کمی از یکدیگر روی محور طولی تیر یا با فاصله نسبتاً کمی از گره اتصال تیر به ستون، به تير متصل می‌شوند و موجب تشکیل تیر پیوند می‌شود که تحت اثر برش و خمش قرار می‌گیرد. به ناحیه‌ای که بین نقاط تلاقی محورهای دو عضو قطری مهاربندی روی تیر تشکیل می‌شود تیر پیوند میانی و به فاصله‌ای که بین نقطه تلاقی محور عضو مهاربندی تا گره اتصال تیر به ستون قرار دارد، تیر پیوند کناری گفته می‌شود.

در این نوع قابها ظرفیت تغییر شکل غير الاستیک سیستم مهاربندی عمدتاً از طریق تسليم برشی یا خمشی تیر پیوند تأمین می‌شود.

در این نوع قابها، ستون‌ها باید دارای مقطع مختلط محاط در بتن یا پرشده با بتن، تیرها به صورت فولادی یا مختلط، تیرهای پیوند از نوع فولادی و اعضای مهاربندی به صورت فولادی یا مختلط پرشده با بتن در نظر گرفته شوند.

2-2-6-3-10 مبانی طراحی

قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط باید الزامات بند ۱۰-۳-۴-۳-۲ را با در نظر گرفتن اصلاحات موردنظر در این بخش برآورده نمایند.

قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط که با ضوابط این بخش طراحی می‌شوند، به واسطه تسلیم برشی یا خمشی تیر پیوند، انتظار می‌رود دارای شکل پذیری قابل ملاحظه‌ای باشند.

3-2-6-3-10 الزامات تحلیل

الزامات تحلیل قابهای مهاربندی شده واگرای مختلط باید منطبق بر الزامات تحلیل قابهای مهاربندی شده واگرای فولادی (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۳-۳) باشد.

4-2-6-3-10 الزامات سیستم

الزامات سیستم قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط باید منطبق بر الزامات سیستم قابهای مهاربندی شده واگرای فولادی (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۳-۴) باشد.

5-2-6-3-10 لزامات اعضا

الزامات اعضای قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط باید منطبق بر الزامات اعضای قابهای مهاربندی شده واگرای فولادی (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۳-۵) باشد.

6-2-6-3-10 اتصالات

الزامات اتصالات قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط باید منطبق بر الزامات اتصالات قابهای مهاربندی شده واگرای فولادی (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۳-۶) باشد؛ با این استثنا که در این نوع قابها اگر اتصال ورق گاست (ورق اتصال) هم به تیر و هم به ستون صورت گیرد، در این صورت اتصال تیر به ستون باید مطابق یکی از حالتهای زیر باشد:

الف) در صورتی که تیر پیوند از نوع میانی باشد، پیکربندی اتصال تیر به ستون می‌تواند مطابق ضوابط بند ۱۰-۲-۹-۱-۲ به صورت یک اتصال ساده (مفصلی) باشد به نحوی که حداقل 0.025 رادیان قابلیت دوران داشته باشد.

ب) در هر دو حالت تیر پیوند میانی و کناری، اتصال تیر به ستون می‌تواند به صورت یک اتصال گیردار در نظر گرفته شود، با این شرط که الزامات بندهای ۱۰-۳-۲-۱۱، 10-3-5-7-3 و ۱۰-۳-۵-۷-۴ را تأمین نماید. همچنین مقاومت خمشی موردنیاز اتصال تیر به ستون باید براساس نتایج تحليل در ترکیب با مقاومت خمشی موردنیاز اتصال مهاربندی و اتصال تیر با لحاظ نمودن نیروهای جمع کننده دیافراگمی حاصل از ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته در نظر گرفته شود.

7-2-6-3-10 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. وصلة غير مستقيم ستون‌ها می‌تواند از نوع جوشی یا پیچی از M_{Pcc min}/α_s و مقاومت برشی موردنیاز آنها نباید از $(\sum M_{pcc})/(\alpha _{s}H_{c})$ کمتر در نظر گرفته شود، که در آن:

M_{pcc min} = لنگر پلاستیک کوچک‌ترین مقطع وصله شونده ستون

ΣM_pcc = مجموع لنگرهای پلاستیک دو انتهای ستون در طبقه موردنظر

α_s = برابر 1.0 در روش LRFD و برابر 1.5 در روش ASD

R_y = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون

F_y = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون

b_i = پهنای جزء ستون کوچکتر وصله شونده

t_i = ضخامت جزء ستون کوچکتر وصله شونده

3-6-3-10 الزامات لرزه ای دیوارهای برشی مختلط ویژه (C-SSW)

1-3-6-3-10 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 طريق تیر فولادی یا مختلط با یکدیگر هم بسته شده باشد.

2-3-6-3-10 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 ويژه 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.

3-3-6-3-10 الزامات تحلیل

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

الف) 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.

ب) برای تیرهای همبند مختلط سختی مؤثر خمشی باید برابر $0.07(g/h)(EI)_{trans}$ ، سختی مؤثر برشی برابر GA_W و سختی مؤثر محوری برابر $(EA)_{trans}$ در نظر گرفته شود که در آن:

$(EI)_{trans}$ = صلبيت خمشی مقطع تبدیل یافته ترک خورده

$(EA)_{trans}$ = صلبیت محوری مقطع تبدیل یافته

g= دهانه آزاد تیر همبند

h= عمق کلی مقطع مختلط

A_w = مساحت جان مقطع فولادی

G = مدول الاستیسیته برشی فولاد

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

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

4-3-6-3-10 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 مقادير الاستیک کاهش داشته باشد. مجموع مقاومت برشی تیرهای همبند در ارتفاع ساختمان باید مساوی یا بزرگتر از مجموع مقادير الاستیک باشد. علاوه بر این موارد الزامات زیر نیز باید رعایت شوند:

الف) 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.

ب) 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.

5-3-6-3-10 الزامات اعضا

1-5-3-6-3-10 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.

2-5-3-6-3-10 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 :

الف) 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.

ب) 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.

پ) 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.

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

ث) 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.

3-5-3-6-3-10 تیرهای همبند فولادی

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

الف) 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.

(1-6-3-10)

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

که در آن:

b_w = ضخامت جان دیوار برحسب میلی متر

b_f = پهنای بال مقطع تیر همبند برحسب میلی متر

$f_c^'$ = تنش فشاری مشخصه نمونه استوانه‌ای بتن برحسب مگاپاسکال

β₁ = نسبت ارتفاع بلوک مستطیلی تنش فشاری معادل به فاصله محور خنثی تا دورترین تار فشاری مقطع

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

(2-6-3-10)

${V_{be}} = \frac{{2\left( {1.1{R_y}} \right){M_p}}}{g} \le 1.1{R_y}{V_P}$

g= طول آزاد تیر همبند به علاوه پوشش بتن در لبه دیوار در هر دو انتهای تیر برحسب میلی متر (مطابق شکل ۱۰-۳-۶-۳-۱)

M_p = لنگر پلاستیک تیر همبند فولادی (M_p=ZF_y)

V_p = مقاومت برشی اسمی تیر همبند فولادی (V_p=0.6F_yA_tw)

Z = اساس مقطع پلاستیک تیر همبند فولادی نسبت به محور خمش

A_tw = مساحت جان تیر همبند فولادی

F_y= تنش تسلیم مشخصه تیر همبند فولادی

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

ب) 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.

ب) در محل لبه دیوارهای برشی (در دو انتهای طول آزاد تیر همبند) تعبيه 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.

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

ث) 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:

(3-6-3-10)

$\frac{{\frac{g}{{2{L_e}}} + 0.33{\beta _1}}}{{0.88 - 0.33{\beta _1}}} \ge 1.0$

ج) 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.

(4-6-3-10)

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

که در آن:

A_tb = مساحت آرماتورهای انتقال موردنیاز در هر دو ناحیه انتقال طول مدفون تیر همبند که باید به هر دو بال تحتانی و فوقانی تیر همبند متصل شوند

L_e = طول مدفون تیر همبند در داخل دیوار برشی

b_f = پهنای بال مقطع تیر همبند

$f_c^'$ = تنش فشاری مشخصه نمونه استوانه‌ای بتن

F_ysr = تنش تسلیم مشخصه میلگردهای انتقال

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_eb_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 شكل (رکابی) که ساق‌های آنها یک درمیان بالا و پایین قرار می‌گیرند، به عنوان میلگردهای انتقال مجاز است.

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

4-5-3-6-3-10 تیرهای همبند مختلط

تیرهای همبند مختلط محاط در بتن بايد كلية 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_yV_P از V_ce و به جای 1.1R_yM_P از M_pbe استفاده شود که در آن:

M_pbe = لنگر خمشی مورد انتظار تیر همبند مختلط محاط در بتن است و می‌تواند بر اساس توزيع تنش پلاستیک در مقطع یا سازگاری کرنش محاسبه شود. در این محاسبات به جای F_y باید از R_yF_y، به جای f_yr باید از R_yf_yr و به جای $f_c^'$ از ${R_c}f_c^'$ استفاده شود.

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

(5-6-3-10)

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

که در آن:

A_sr = مساحت آرماتورهای عرضی

F_ysr = تنش تسلیم مشخصه آرماتورهای عرضی

R_c = نسبت تنش فشاری مورد انتظار به تنش فشاری مشخصه بتن مطابق جدول ۱۰-۳-۲-۱

R_yr = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه آرماتورهای عرضی مطابق جدول 10-3-2-1

V_p = مقاومت برشی اسمی تیر فولادی (V_p=0.6F_yA_w)

A_w = مساحت جان تیر فولادی

b_wc = پهنای مقطع تیر مختلط محاط در بتن

d_c= عمق مؤثر مقطع تیر مختلط محاط در بتن

s= فاصله بین میلگردهای عرضی

5-5-3-6-3-10 نواحی حفاظت شده

طول آزاد تیر همبند به عنوان ناحيه 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.

6-3-6-3-10 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.

7-3-6-3-10 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. وصلة غير مستقيم 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 $\left ( \sum M_{pcc} \right )/(\alpha _{s}H_{c})$ کمتر در نظر گرفته شود، که در آن:

M_{pcc min} = لنگر پلاستیک کوچک‌ترین مقطع وصله شونده ستونΣM_pcc = مجموع لنگرهای پلاستیک دو انتهای ستون در طبقه موردنظر

α_s = برابر 1.0 در روش LRFD و برابر 1.5 در روش ASD

R_y = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد ستونF_y = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون

b_i = پهنای جزء ستون کوچکتر وصله شونده

t_i = ضخامت جزء ستون کوچکتر وصله شونده

6-3-10 الزامات لرزه‌ای قابهای مهاربندی شده مختلط و دیوار برشی مختلط

6-3-10 الزامات لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی شده و دیوار برشی مختلط

1-6-3-10 الزامات لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه (C-SCBF)

1-1-6-3-10 الزامات عمومی

2-1-6-3-10 مبانی طراحی

3-1-6-3-10 الزامات تحلیل

4-1-6-3-10 الزامات سیستم

5-1-6-3-10 الزامات اعضا

1-5-1-6-3-10 الزامات عمومی

2-5-1-6-3-10 اعضای مهاربندی

3-5-1-6-3-10 نواحی حفاظت شده

6-1-6-3-10 اتصالات

1-6-1-6-3-10 جوش‌های بحرانی لرزه‌ای

2-6-1-6-3-10 اتصال تیر به ستون

3-6-1-6-3-10 اتصال اعضای مهاربندی

7-1-6-3-10 وصله ستون‌ها

2-6-3-10 الزامات لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط (C-EBF)

1-2-6-3-10 الزامات عمومی

2-2-6-3-10 مبانی طراحی

3-2-6-3-10 الزامات تحلیل

4-2-6-3-10 الزامات سیستم

5-2-6-3-10 لزامات اعضا

6-2-6-3-10 اتصالات

7-2-6-3-10 وصله ستونها

3-6-3-10 الزامات لرزه ای دیوارهای برشی مختلط ویژه (C-SSW)

1-3-6-3-10 الزامات عمومی

2-3-6-3-10 مبانی طراحی

3-3-6-3-10 الزامات تحلیل

4-3-6-3-10 الزامات سیستم

5-3-6-3-10 الزامات اعضا

1-5-3-6-3-10 اعضای شکل پذیر

2-5-3-6-3-10 اجزای مرزی

3-5-3-6-3-10 تیرهای همبند فولادی

4-5-3-6-3-10 تیرهای همبند مختلط

5-5-3-6-3-10 نواحی حفاظت شده

6-3-6-3-10 جوش‌های بحرانی لرزه‌ای

7-3-6-3-10 وصله ستونها

ابزارک‌های من

در حال توسعه

ورود | عضویت

صفحات اصلی کدکاو

صفحه اول

کتابخانه

کدکاو

ابزارک

همکاران

کتابخانه

جستجوی پیشرفته