ابزار
یادداشت
خوانده
مقدمه

۱۰.I.۱مقدمه ویرایش پنجم

محتوا

۱۰.I.۲تعاریف

۱۰.۱الزامات عمومی

۱۰.۱.۱هدف و دامنه کاربرد

۱۰.۱.۲مبانی طراحی

۱۰.۱.۳روش‌های تحلیل سازه

۱۰.۱.۴مصالح فولادی سازه‌ها

۱۰.۱.۵مدارک فنی

۱۰.۱.۶الزامات طراحی لرزه‌ای

۱۰.۱.۷الزامات ساخت، نصب و کنترل

۱۰.۱.۸علائم، اختصارات و واحدها

۱۰.۲الزامات طراحی

۱۰.۲.۱الزامات تحلیل و طراحی برای تأمین پایداری

۱۰.۲.۲الزامات مقاطع اعضای فولادی

۱۰.۲.۳الزامات طراحی اعضا برای نیروی کششی

۱۰.۲.۴الزامات طراحی اعضا برای نیروی فشاری

۱۰.۲.۵ الزامات طراحی اعضا برای لنگر خمشی

۱۰.۴الزامات ساخت، نصب و کنترل

۱۰.۴.۱کلیات

۱۰.۴.۲مشخصات مصالح فولاد سازه‌ای

۱۰.۴.۳ساخت و نصب قطعات فولادی

۱۰.۴.۴اتصال با جوش

۱۰.۴.۵اتصال با پیچ

۱۰.۴.۶انبار کردن، حمل و رفع معایب قطعات ساخته شده

۱۰.۴.۷رنگ آمیزی و گالوانیزه کردن قطعات فولادی

۱۰.۴.۸رواداری ها

۱۰.۴.۹کنترل کیفیت، تضمین کیفیت و الزامات اجرایی لرزه‌ای

ضمیمه

۱۰-A۱پیوست ۱ - فهرست استانداردهای معتبر مصالح سازه‌های فولادی مورد تائید این مبحث

۱۰-A۱.۱پ۱-۱ استانداردهای فولاد سازه‌ای معتبر مورد تأیید

۱۰-A۱.۲پ۱-۲ استانداردهای پیچ و مهره سازه‌ای معتبر مورد تائید

۱۰-A۱.۳پ۱-۳ استانداردهای مصالح مصرفی جوشکاری معتبر مورد تائید

۱۰-A۲پیوست ۲ - ضریب طول مؤثر اعضای فشاری

۱۰-A۲.۱پ۲-۱ قاب‌های مهارشده و طول مؤثر کمانشی اعضاء

۱۰-A۲.۲پ ۲-۲ قاب‌های مهارنشده و طول مؤثر کمانشی اعضاء

۱۰-A۲.۳پ۲-۳ ستون‌های متکی به قاب‌های باربر جانبی

۱۰-A۲.۴پ۲-۴ ضریب طول مؤثر ستون‌هایی با شرایط تکیه گاهی ایده آل

۱۰-A۳پیوست ۳ - تحلیل مرتبه دوم از طریق تحليل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته

۱۰-A۳.۱پ۳-۱ محدودیت تحلیل

۱۰-A۳.۲پ۳-۲ نحوه محاسبه مقاومت‌های موردنیاز

۱۰-A۴پیوست ۴ - الزامات اعضای کششی با اتصال لولایی با استفاده از تسمه لولاشده با خار مغزی یا تسمه سر پهن

۱۰-A۴.۱پ۴-۱ الزامات اعضای کششی با تسمه لولاشده با خار مغزی

۱۰-A۴.۲پ۴-۲ الزامات اعضای کششی با تسمه سرپهن

۱۰-A۵پیوست ۵ - الزامات طراحی تیرهای لانه زنبوری با سوراخ های شش ضلعی

۱۰-A۵.۱پ۵-۱ دامنه کاربرد

۱۰-A۵.۲پ۵-۲ نحوه ساخت

۱۰-A۵.۳پ۵-۳ الزامات طراحی تیرهای لانه زنبوری

۱۰-A۶پیوست ۶- حفاظت در برابر آتش

۱۰-A۶.۱پ۶-۱ کلیات

۱۰-A۶.۲پ۶-۲ جزئیات حفاظت ستون‌های فولادی

۱۰-A۶.۳پ۶-۳ جزئیات حفاظت تیرهای فولادی

۱۰-A۶.۴پ۶-۴ جزئیات حفاظت خرپاهای فولادی

۱۰-A۶.۵پ۶-۵ روابط محاسباتی باربری اعضای فولادی در معرض آتش و افزایش دما

مبحث دهم: طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی

ویرایش5

مقدمه ویرایش پنجم

مبحث دهم مقررات ملی ساختمان مربوط به " طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی " است و هدف آن ارائه حداقل ضوابط و مقرراتی است که با رعایت آن‌ها شرایط ایمنی، قابلیت بهره برداری و پایایی سازه‌های موضوع این مبحث فراهم می‌شود.

با توجه به تجارب و تحقیقات روزافزون و نیز پیشرفتهای به وجود آمده در همه علوم و فنون مهندسی امروزه تغییرات پیوسته‌ای در تمام شاخه‌های مهندسی در حال رخداد است. روشهای طراحی و اجرای ساختمان‌های فولادی نیز از این تغییرات بی بهره نبوده و بازنگری ویرایش قبلی این مبحث اجتناب ناپذیر است ویرایش حاضر، ویرایش پنجم این مبحث بوده و هدف از آن، به روز کردن ضوابط و مقررات براساس آخرین ویرایش آیین نامه‌های معتبر دنیا، آسان سازی استفاده و رفع برخی ابهامات و کمبودهای ویرایش قبلی بوده است. همچنین علائم و اختصارات به کار رفته در این مبحث به نحوی انتخاب شده است که هماهنگ با علائم و اختصارات متحدالشکل مورد تائید سازمان بین المللی استاندارد (ISO) بوده و واژه‌ها و عناوین نیز هماهنگ با سایر مباحث مقررات ملی ساختمان و سایر آئین نامه‌های ملی در این زمینه باشد.

الزامات و مقررات این مبحث شامل تعاریف، چهار فصل اصلی به شرح زیر و شش پیوست است:

تغییرات این ویرایش نسبت به ویرایش قبلی چشمگیر بوده و مهمترین آن‌ها به شرح زیر است:

  • اضافه شدن بخش تعاریف به مبحث؛

  • ارائه الزامات حالت‌های حدی مقاومت به دو روش، ضرایب بار و مقاومت (LRFD) و مقاومت مجاز (ASD). لازم به توضیح است که چون در هر دو روش مورد اشاره، برای محاسبه مقاومتهای اسمی از یک رابطه استفاده شده و تفاوت دو روش فقط به نحوه اعمال ضرایب اطمینان در طراحی مربوط می‌شود، در نتیجه حجم مطالب مبحث تغییر قابل توجهی نداشته؛ ضمن اینکه همانند برخی آیین نامه‌های معتبر امکان طراحی براساس روش مقاومت مجاز نیز فراهم شده است.

  • اضافه شدن استانداردهای مورد تائید تحت عنوان پیوست یک ؛

  • اضافه شدن الزامات حفاظت در برابر آتش تحت عنوان پیوست شش ؛

  • تکمیل و به روز شدن الزامات طراحی اعضا برای حالت‌های حدی مقاومت؛

  • اضافه شدن الزامات طراحی اعضای با اجزای لاغر برای کاربردهای غیر لرزه ای؛

  • اضافه شدن الزامات طراحی تیرهای لانه زنبوری با سوراخ‌های شش ضلعی برای کاربردهای غیر لرزه‌ای تحت عنوان پیوست پنج ؛

  • تکمیل و به روز شدن الزامات طراحی اعضای با مقطع مختلط برای دو نوع عملکرد مختلط کامل و ناقص؛

  • تکمیل الزامات حالت‌های حدی بهره برداری به ویژه کنترل ارتعاش (لرزش)؛

  • تکمیل و به روز شدن الزامات طراحی لرزه ای؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای قابهای خمشی خرپایی ویژه؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای سیستم کنسولی فولادی ویژه؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای مهاربندهای چند ردیفی در یک طبقه ؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای مهاربندهای کمانش تاب؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای دیوارهای برشی فولادی ویژه؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای قابهای خمشی مختلط ویژه؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای قابهای مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای قابهای مهاربندی شده و اگرای مختلط؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای دیوارهای برشی مختلط ویژه؛

  • تکمیل و به روز شدن الزامات اتصالات گیردار پیش تأیید شده؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای اتصال پیچی با جفت سپری؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای اتصال تیر با مقطع کاهش یافته و دیافراگم عبوری از ستون؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای اتصال تقویت نشده جوشی و دیافراگم عبوری از ستون؛

  • اضافه شدن الزامات لرزه‌ای اتصال تیر با بال پهن شده و دیافراگم عبوری از ستون؛

  • اضافه شدن الزامات روش تأیید اتصالات گیردار؛

  • اضافه شدن الزامات روش تأیید مهاربندهای کمانش تاب؛

  • تکمیل و به روز شدن الزامات ساخت، نصب و کنترل با توجه به شرایط و امکانات موجود.

دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان امیدوار است با توجه به جامعیت و به روز بودن الزامات مبحث و سهولت کاربرد آن در نرم افزارهای مهندسی متداول، طراحی سازه‌های فولادی هر چه بیشتر استاندارد و یکنواخت شده و نقش مؤثری در ارتقای کیفیت سازه‌های فولادی داشته باشد.

در پایان این دفتر از تمامی اساتید، مهندسان ، انجمن‌های مهندسی و سازمانهای نظام مهندسی که نظرات نگارشی و تخصصی خود را در ارتباط با پیش نویس این مبحث ارسال نموده اند، صمیمانه تشکر و قدردانی نموده و از هرگونه اظهار نظر، پیشنهاد و انتقاد نسبت به مبحث استقبال و از آن‌ها جهت انجام اصلاحات بعدی استفاده خواهد نمود.

دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان
کمیته تخصصی مبحث دهم

تعاریف

اتصال اتکایی: اتصالی که در آن انتقال نیروی برشی از طریق اتکای بدنه پیچ به جداره سوراخ صورت می‌گیرد و از مقاومت اتصال در برابر لغزش صرف نظر می‌شود.

اتصال پیش تنیده: اتصالی که در آن انتقال نیروی برشی از طریق اتکای بدنه پیچ به جداره سوراخ صورت می‌گیرد و از مقاومت اتصال در برابر لغزش صرفنظر می‌شود. با این وجود در اجرا و هنگام نصب، پیچ‌های این نوع اتصالات باید پیش تنیده شوند.

اتصال ساده (مفصلی): اتصالی است که از نظر دوران، انعطاف پذیر بوده و لنگری را به تکیه گاه انتقال نمی‌دهد.

اتصال کف ستون: اتصالی است که از ورق کف ستون، اجزای اتصال دهنده (شامل سخت کننده‌های قائم، افقی و لچکی) و وسایل اتصال (شامل میل مهارها، پیچ و جوش) تشکیل شده و وظیفه آن انتقال نیروهای ایجادشده در پای ستون به شالوده است.

اتصال گیردار پیش تأییدشده تیر به ستون: اتصال گیرداری است که دارای توانایی تحمل تغییر شکل‌های دورانی غير الاستیک به میزان موردنظر، بدون کاهش قابل توجه مقاومت است. الزامات این نوع اتصالات در بخش ۱۰-۳-۷ ارائه شده است.

اتصال گیردار تأییدشده تیر به ستون: اتصال گیر داری است که عملکرد آن مطابق الزامات بخش ۱۰-۳-۸ تأیید می‌شود.

اتصال گیردار تیر به ستون: اتصالی است که در آن زاویه بین تیر و ستون پس از تغییر شکل حاصل از کلیه بارها، بدون تغییر مانده و لنگر خمشی تیر قابل انتقال به ستون است.

اتصال لغزش بحرانی: اتصالی که در آن هیچ گونه لغزشی بین سطوح تماس مجاز نبوده و انتقال نیروی برشی در اتصال از طریق نیروی اصطکاک بین سطوح در تماس اتصال انجام می‌پذیرد.

آثار P- δ : به آثار اضافی ناشی از بارها گفته می‌شود که به علت وجود تغییر شکل در طول اعضا به وجود می‌آید.

آثار P- Δ: به آثار اضافی بارها به علت تغییر مکان جانبی نسبی کل سیستم سازه‌ای گفته می‌شود و به علت برون محوری ناشی از تغییر مکان جانبی دو انتهای اعضا نسبت به یکدیگر به وجود می‌آید.

اجزای با دو لبه مقید : ورق‌های تحت فشار تشکیل دهنده مقطع یک عضو سازه‌ای که دو لبه آن در راستای بارگذاری به اجزای دیگر مقطع متصل باشند.

اجزای با یک لبه مقید: ورق‌های تحت فشار تشکیل دهنده مقطع یک عضو سازه‌ای که فقط یک لبه آن در راستای بارگذاری به اجزای دیگر مقطع متصل باشد.

آزمایش طاقت نمونه شیار داده شده شارپی: آزمایش دینامیکی که بر روی نمونه شیار داده شده استاندارد فولادی تحت اثر یک ضربه استاندارد صورت می‌گیرد و میزان طاقت (جذب انرژی) نمونه فولادی را در مقابل ترد شکنی مشخص می‌نماید.

آزمون غیر مخرب : آزمایشی که در آن بر عضو سازه ای آسیبی وارد نگردد و پیوستگی مصالح فولادی سازه و اجزای مقطع آن به هم نخورد.

انحنای ساده: منحنی تغییر شکل یافته عضو حاصل از لنگر خمشی که هیچ نقطه عطفی در طول دهانه وجود نداشته باشد.

انحنای مضاعف: منحنی تغییر شکل یافته عضو حاصل از لنگر خمشی که در طول دهانه دارای نقطه عطف باشد.

بار ثقلی : نیروهای ناشی از شتاب ثقل که به صورت قائم و از بالا به پایین به سازه وارد می‌گردد (نظیر وزن مصالح تشکیل دهنده ساختمان یا وزن‌های ناشی از کاربری).

بار جانبی: نیروهایی که به صورت افقی به سازه وارد می‌شوند (نظیر نیروی باد یا زلزله).

بار جانبی فرضی: نیروی افقی فرضی برای منظور کردن آثار نواقص هندسی اولیه در اعضای باربر ثقلی است که در محل اثر بارهای ثقلی در نظر گرفته می‌شود.

بازرس تضمین کیفیت: به شخص حقیقی یا حقوقی مستقلی اطلاق می‌گردد که قبل و حین اجرا، بازرسی‌های تضمین کیفیت را سازماندهی و اجرا می‌نماید.

بازرس کنترل کیفیت : به شخصی حقیقی یا حقوقی اطلاق می‌گردد که بازرسی کنترل کیفیت را در حین اجرا و بر روی عملیات اجراشده انجام می‌دهد.

برش افقی در تیرهای با مقطع مختلط: نیروی برشی افقی بین تیر فولادی و دال بتنی متکی بر آن با عرشه فولادی یا بدون آن که در اثر عملکرد خمشی مختلط ایجاد می‌شود.

برش قالبی: به گسیختگی کششی نواحی تأثیرپذیر اعضا و اجزای اتصال دهنده در راستای عمود بر نیروی کششی همراه با تسلیم یا گسیختگی برشی در راستای موازی نیروی کششی اطلاق می‌گردد.

برگشت جوش: به طولی کوتاه از جوش گوشه گفته می‌شود که برای اجتناب از قطع ناگهانی زنجیره جوش، از انتهای یک ضلع روی ضلع دیگر متقاطع با آن برگشت داده می‌شود.

برنامه تضمین کیفیت: به برنامه‌ای اطلاق می‌شود که شرکت عامل یا بازرس تضمین کیفیت به منظور انطباق کار اجرا شده با الزامات تعیین شده در مدارک فنی تأییدشده ساخت و استانداردهای مرجع پیاده سازی می‌کند.

برنامه کنترل کیفیت : به برنامه‌ای اطلاق می‌شود که در آن سازنده و نصاب در حین اجرا، الزامات و روش‌های انجام کار اجراشده را با مشخصات فنی مطابقت داده و بازرسی می‌نمایند.

بست : ورق، نبشی، ناودانی یا پروفیل‌های دیگر که به صورت موازی یا مورب، دو یا چند نیمرخ را در اعضای ساخته شده، در فواصلی به یکدیگر متصل می‌نماید.

پایداری : شرایطی که در آن در اثر ایجاد تغییر کمی در بارهای وارده یا هندسه سازه، در هیچ بخشی از سازه تغییر مکان بزرگ ایجاد نشود.

پهنای مؤثر: پهنای کاهش یافته ورق در مقاطع فولادی یا دال بتنی در مقاطع مختلط که رفتار ناشی از توزیع یکنواخت تنش در آن، معادل رفتار ناشی از توزیع غیریکنواخت تنش یا عدم وجود آن در کل پهنا است.

پیش خیز: به انحنای ایجادشده در یک تیر یا خرپا قبل از بارگذاری برای جبران تغییر مکان‌های حاصل از بارگذاری اطلاق می‌گردد.

تأخير برشی: به آثار ناشی از توزیع غیریکنواخت تنش کششی در یک عضو یا جزء اتصال دهنده در ناحيه اتصال اطلاق می‌گردد.

تحليل الاستیک: تحلیل سازه بر اساس فرض کشسان مصالح که در آن پس از برداشتن و حذف بار، سازه به حالت اولیه هندسی خود بر می‌گردد.

تحليل الاستیک مرتبه اول: تحلیل سازه‌ای که تحت اثر ترکیبات بارگذاری، تغییر شکل‌های سازه کوچک فرض شده و رفتار مصالح اعضا در محدودة الاستیک (ارتجاعی) باشد.

تحليل الاستیک مرتبه دوم: تحلیل سازه‌ای که در آن معادلات تعادل در وضعیت سازه تغییر شکل یافته فرمول بندی شده و در آن آثار P- δ و P- Δ منظور شده باشد.

تحلیل سازه: به تعیین آثار نیروهای خارجی بر روی سازه و به دست آوردن نیروهای داخلی و تغییرشکل ها در اعضا، اجزاء و اتصالات بر مبنای اصول مکانیک سازه‌ها اطلاق می‌گردد.

تحلیل غير الاستیک: تحلیل سازه‌ای که در آن رفتار مصالح کلیه یا برخی از اعضا و اجزای سازه به صورت غیر ارتجاعی در نظر می‌شود و این تغییر رفتار، در تحلیل سازه موردتوجه قرار گیرد.

ترکیبات بارگذاری ASD : ترکیبات بارگذاری مشخص شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان که در طراحی به روش ASD به کار می‌رود.

ترکیبات بارگذاری LRFD : ترکیبات بارگذاری مشخص شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان که در طراحی به روش LRFD به کار می‌رود.

ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته: ترکیبات بارگذاری که در آن زلزله تشدید یافته جایگزین زلزله طرح می‌شود.

ترکیبات بارگذاری متعارف: ترکیبات بارگذاری که در آن کلیه بارهای وارد بر سازه با ضرایب مشخص شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان برای طراحی به روش LRFD یا طراحی به روش ASD در نظر گرفته می‌شود.

تسلیم موضعی: به تسلیم ناحیه محدودی از سطح مقطع یا طول عضو گفته می‌شود.

تضمین کیفیت: به برنامه ریزی‌ها، اقدامات مدیریتی، دستورالعمل‌ها و کنترل‌هایی اطلاق می‌شود که نشان دهد مصالح به کار رفته و کار انجام شده توسط سازنده و نصاب، الزامات و مدارک تأییدشده ساخت و استانداردهای مرجع را تأمین می‌نماید.

تنش تسلیم مشخصه: به حد پایین تنش تسليم مصالح فولادی گفته می‌شود که از نظر آماری تنها ۵ درصد احتمال نقض آن وجود دارد.

تنش تسلیم مورد انتظار ( R y F y ): به حاصل ضرب تنش تسلیم مشخصه فولاد ( F y ) در ضریب تنوع تولید در F y فولاد ( R y ) اطلاق می‌گردد و بیانگر بیشترین تنش تسلیم کششی محتمل مصالح فولادی است.

تنش کششی نهایی: به حد پایین تنش کششی نهایی مصالح فولادی گفته می‌شود که از نظر آماری نمونه‌های ناقض به درصد پایینی محدود شده است.

تنش کششی نهایی مورد انتظار ( R t F u ): به حاصل ضرب تنش کششی نهایی مشخصه فولاد ( F u ) در ضریب تنوع تولید F u فولاد ( R t ) اطلاق می‌گردد و بیانگر بیشترین تنش کششی نهایی محتمل مصالح فولادی است.

تنش مجاز: به مقاومت مجاز عضو یا جزء سازه‌ای تقسیم بر مشخصات هندسي متناظر مقطع (اساس مقطع الاستیک، سطح مقطع كل، سطح مقطع مؤثر یا سطح مقطع جان) گفته می‌شود.

تیر: عضو سازه‌ای است که عملکرد اصلی آن تحمل خمش حاصل از نیروهای وارده و انتقال آثار نیروهای وارده به اتصال دو انتهای خود است.

تیر پیوند : در قاب‌های مهاربندی شده فولادی واگرا، تیر پیوند به بخشی از تیر اطلاق می‌گردد که در ناحيه حدفاصل محل تقاطع دو عضو مهاربندی با تیر یا در ناحيه حدفاصل محل تقاطع عضو مهاربندی با تیر تا وجه ستون قرار دارد.

تیر مختلط محاط در بتن: تیر مختلط فولادی- بتنی است که بخش فولادی مقطع به طور کامل در بخش بتنی مقطع مختلط مدفون گردیده و بخش فولادی و بتنی به صورت مشترک در تحمل لنگرهای خمشی عمل می‌نماید. در صورتی که بتن اطراف مقطع فولادی با دال بتنی کف به صورت هم زمان اجرا شده باشد، تیر مختلط محاط در بتن با دال بتنی کف به طور مشترک در تحمل لنگرهای خمشی عمل می‌نمایند.

تیرستون : عضو سازه‌ای است که عملکرد اصلی آن تحمل هم زمان لنگر یا لنگرهای خمشی و نیروی محوری حاصل از نیروهای وارده است.

تیر مختلط با مقطع فولادی و دال بتنی متکی بر آن: تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن با برشگیر، با یا بدون عرشه فولادی که در تحمل لنگرهای خمشی به صورت مختلط عمل می‌نماید.

تیر مختلط پرشده با بتن: عضو خمشی مختلط فولادی-بتنی است که بخش بتنی مقطع به طور کامل داخل بخش فولادی آن قرار گرفته و در تحمل لنگرهای خمشی به صورت مختلط عمل می‌نمایند.

تیرهای با مقطع کاهش یافته: تیرهایی که در آنها در یک ناحیه با طول مشخص، پهنای دو بال آن نسبت به سایر نواحی طول تیر کاهش داده می‌شود، به طوری که مفصل پلاستیک احتمالی به طور مطمئن در این ناحیه تشکیل گردد (تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی به طور مطمئن در این ناحیه صورت گیرد ) و در طراحی برای ظرفیت، تقاضای نیرویی کمتری برای خارج از این ناحیه، اتصالات تیر به ستون، چشمه اتصال و ستون فراهم گردد.

تیر همبند: تیر فولادی یا مختلط که دو دیوار برشی بتن آرمه را به یکدیگر متصل نموده تا در برابر بارهای جانبی لرزه‌ای به صورت توأم عمل نمایند.

جزء مرزی افقی ( HBE ): به تیرهای متصل به لبه‌های افقی ورق دیوار برشی فولادی اطلاق می‌گردد.

جزء مرزی قائم ( VBE ): به ستون‌های متصل به لبه‌های قائم ورق دیوار برشی فولادی اطلاق می‌گردد.

جوش انگشتانه: به جوش به کار رفته در داخل سوراخ دایره‌ای شکل داخل یک ورق گفته می‌شود که آن را به سطح قطعه فلزی دیگری متصل می‌نماید.

جوش کام : به جوش به کار رفته در داخل سوراخ لوبیایی شکل داخل یک ورق گفته می‌شود که آن را به سطح قطعه فلزی دیگری متصل می‌نماید.

جوش بحرانی لرزه‌ای: به جوش‌های مشخص شده در فصل ۱۰-۳ این مبحث اطلاق می‌گردد که در آنها فلز جوش باید از مشخصات ویژه‌ای برخوردار باشد.

جوش شیاری با نفوذ کامل ( CJP ): به جوش‌هایی گفته می‌شود که در آنها فلز جوش در کل ضخامت ورق متصل شده نفوذ می‌نماید.

جوش شیاری با نفوذ نسبی یا ناقص ( PJP ): به جوش هایی گفته می‌شود که در آنها فلز جوش در بخشی از ضخامت ورق متصل شده نفوذ می‌نماید.

جوش گوشه: جوش‌هایی که شکل آن‌ها عموماً مثلثی بوده و بر روی سطوح دو ورق (اتصال T )، سطح یک ورق و لبۀ ورق دیگر (اتصال روی هم) یا ضخامت دو ورق (اتصال L ) را به یکدیگر متصل می‌نماید.

جوش گوشه تقویتی: جوش گوشه‌ای که در محل درز جوش بر روی جوش شیاری یا در زیر آن اضافه می‌شود.

چروکیدگی جان: به گسیختگی موضعی ورق جان عضو تحت اثر بار متمرکز فشاری یا عکس العمل های تکیه گاهی در مجاورت محل اثر بار، گفته می‌شود.

چشمه اتصال : به ناحیه‌ای از جان یا جان‌های ستون، محصور بين بالهای ستون و ورقهای پیوستگی یا امتداد ورقهای بال تیر یا امتداد ورق های روسری و زیرسری در گره اتصال گیر دار تیر به ستون اطلاق می‌شود. وظیفه اصلی این ناحیه انتقال لنگر خمشی تیر به ستون بوده و متحمل تنش‌های برشی زیادی علاوه بر تنش‌های محوری و خمشی خواهد بود.

حالت حدی: به شرایطی اطلاق می‌گردد که اگر تمام یا بخشی از سازه به آن حالت برسد، دیگر قادر به انجام وظایف خود نبوده و قابلیت استفاده را از دست می‌دهد.

حالت حدی بهره برداری: حالتی که سازه شامل اعضا و اتصالات آن، با وقوع آن نظیر تغییر شکل، لرزش و ...، قابلیت نگهداری، شرایط ظاهری، دوام یا کارایی خود را از دست می‌دهد و دیگر قادر به انجام وظایف و تأمین آسایش بهره برداران نخواهد بود.

خردشدگی بتن: به حالت حدی گسیختگی فشاری در بتن اطلاق می‌گردد که در آن بتن به کرنش نهایی خود می‌رسد.

خمش موضعی بال ستون: به حالت حدی وقوع تغییر شکل غیرارتجاعی بزرگ در بال ستون اطلاق می‌گردد که تحت اثر بار متمرکز عرضی بال کششی تیر ایجاد می‌گردد.

دوران تیر پیوند: به تغییر مکان نسبی دو انتهای تیر پیوند، که عمود بر محور طولی تیر پیوند به وقوع می‌پیوندد، تقسیم بر طول تیر پیوند، دوران تیر پیوند گفته می‌شود. دوران تیر پیوند شامل دوران‌های الاستیک و غير الاستیک آن است.

دیافراگم کف : دیافراگم کف یک صفحه افقی صلب یا انعطاف پذیر بوده که وظیفه اصلی آن تحمل نیروهای جانبی ناشی از بارگذاری جانبی و انتقال آن به سیستم‌های باربر جانبی است. این دیافراگم عموماً از طريق برشگیرهای تعبیه شده روی تیرهای فولادی و مدفون در دیافراگم کف، نیروهای جانبی را از طریق جمع کننده‌ها به سیستم باربر جانبی منتقل می‌نماید.

دیوار برشی: دیواری که مقاومت و سختی لازم برای تحمل نیروهای جانبی که در صفحه دیوار وارد می‌شود را فراهم نموده و پایداری سیستم سازه را تأمین می‌نماید.

دیوار برشی فولادی ویژه: سیستمی متشکل از ورقهای فولادی تقویت نشده محصور بين اجزای مرزی فولادی افقی در تراز طبقات و اجزای مرزی فولادی قائم در دو طرف ورق است. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی زیاد بوده که از طریق تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی کششی ورق فولادی در ارتفاع دیوار، تغییر شکل خمشی فرا ارتجاعی در دو انتهای اجزای مرزی افقی و تغییرشکل خمشی فرا ارتجاعی در پای اجزای مرزی فولادی قائم تأمین می‌گردد.

دیوار برشی مختلط ویژه: این سیستم سازه ای می تواند شامل دیوارهای برشی بتن آرمه غیرهم بسته با اجزای مرزی مختلط یا دیوارهای برشی هم بسته با یا بدون اجزای مرزی مختلط با تیرهمبند فولادی یا مختلط باشد. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی زیاد بوده و از طریق تغییر شکل های فرا ارتجاعی خمشی و برشی دیوار بتن آرمه، تغییر شکل های فرا ارتجاعی محور کششی و فشاری اجزای مرزی و تغییر شکل های فرا ارتجاعی خمشی یا برشی تیرهای همبند فولادی یا مختلط (در صورت وجود) تأمین می گردد.

روش توزیع تنش پلاستیک: روش تعیین مقاومت خمشی اسمی در اعضای مختلط است که در آن در مقطع عضو، بخش فولادی به طور کامل پلاستیک در نظر گرفته شده و فرض می شود دورترین تار فشاری بخش بتنی در آستانه در آستانه کرنش نهایی قرار دارد.

روش سازگاری کرنش: روش تعیین مقادیر مقاومت خمشی اسمی در اعضای مختلط که بر مبنای روابط تنش-کرنش مصالح بتنی و فولادی و در نظر گرفتن توزیع خطی کرنش در عمق مقطع و محدود نمودن حداکثر کرنش فشاری بتن به ۰.۰۰۳  استوار است.

روش ضرایب بار و مقاومت ( LRFD ): طراحی و تناسب بندی اعضا، اجزاء و اتصالات به نحوی که مقاومت طراحی (حاصل ضرب مقاومت اسمی در ضریب کاهش مقاومت) آن‌ها بزرگتر یا مساوی مقاومت موردنیاز آنها تحت اثر ترکیبات بارگذاری مربوط به این روش طراحی باشد.

روش مقاومت مجاز ( ASD ): طراحی و تناسب بندی اعضا، اجزاء و اتصالات به نحوی که مقاومت مجاز (مقاومت اسمی تقسیم بر ضریب اطمینان) آن‌ها بزرگتر یا مساوی مقاومت موردنیاز آنها تحت اثر ترکیبات بارگذاری مربوط به این روش طراحی باشد.

زاویه تغییرمکان نسبی طبقه: زاویه‌ای که از تقسیم تغییر مکان جانبی نسبی هر طبقه بر ارتفاع طبقه محاسبه می‌گردد.

زلزله تشدید یافته ( E mh ): به نیروهای به دست آمده از حاصل ضرب نیروی جانبی ناشی از زلزله طرح در ضریب اضافه مقاومت (Ω 0 ) اطلاق می‌شود. مقدار ضریب اضافه مقاومت (Ω 0 ) به پارامترهای متعددی نظیر درجات نامعینی سازه، میزان ظرفیت اضافی موجود در سازه، جزئیات بندی اعضا، اثرات اجزای غیر سازه‌ای و ... بستگی دارد و مقدار آن برای سیستم‌های مختلف مقاوم در برابر زلزله در استاندارد ۲۸۰۰ ارائه شده است.

زلزله محدود به ظرفیت ( E cl ): این نیرو معادل نیروی زلزله افقی است که مقدار آن محدود به ظرفیت اعضای شکل پذیر سیستم بوده و ملاک طراحی اعضای غیر شکل پذیر قرار می‌گیرد.

سازه‌های شکل پذیر : به سازه‌های باربر جانبی لرزه‌ای اطلاق می‌شوند که بتوانند در نواحی خاصی از اعضای خود تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی را پذیرا بوده و این ویژگی را در بارگذاری های رفت و برگشتی بدون کاهش قابل ملاحظه در مقاومت، حفظ نمایند.

 ستون: به عضو سازه‌ای معمولاً به صورت قائم اطلاق می‌شود که عملکرد اصلی آن تحمل نیروی محوری فشاری وارده در راستای محور طولی خود است.

ستون متکی: ستون‌های متکی به ستون‌هایی گفته می‌شود که سختی جانبی آنها به واسطه اتصال مفصلی تیرها ناچیز بوده و فقط برای بارهای ثقلی طراحی می‌شوند.

ستون مختلط: به عضو متشکل از مقطع فولادی محاط در بتن یا پرشده با بتن اطلاق می‌شود که به عنوان ستون در سیستم‌های باربر ثقلی و جانبی به کار می‌رود.

سخت کننده: به یک جزء سازه‌ای نظیر ورق یا نبشی گفته می‌شود که به یک عضو سازه‌ای متصل می‌گردد تا سختی آن را افزایش داده و توزیع بار را هموارتر نماید.

سخت کننده عرضی: به سخت کننده‌های تعبیه شده در جان اعضا اطلاق می‌شود که عمود بر بال‌های آنها بوده و عملکرد اصلی آن افزایش مقاومت کمانش برشی جان اعضا است. در محل بارهای متمرکز نیز برای جلوگیری از تسلیم، گسیختگی و کمانش موضعی از سخت کننده‌های عرضی استفاده می‌شود.

سختی : نسبت نیروی وارده به تغییر مکان حاصله را سختی انتقالی و نسبت لنگر وارده به دوران حاصله را سختی دورانی می گویند.

سطح مقطع خالص: به سطح مقطع كل عضو یا جزء سازه‌ای فولادی منهای سطح تصویر سوراخ‌ها یا شکاف‌های آن اطلاق می‌شود.

سطح مقطع خالص مؤثر: به سطح مقطع خالصی گفته می‌شود که مقدار آن با ضریب تأخير برش ( U ) کاهش داده می‌شود. ضریب تأخیر برش ( U ) معرف توزیع غیریکنواخت تنش کششی در اثر اتصال عضو کششی از طریق بخشی از اجزای عضو و نه تمامی اجزای آن است.

سطح مقطع کلی عضو: به مقطع عمود بر محور طولی عضو اطلاق می‌شود که از مجموع حاصل ضرب پهنا در ضخامت اجزای عضو به دست می‌آید.

سیستم باربر جانبی لرزه‌ای ( SFRS ): سیستم باربر جانبی لرزه‌ای به بخشی از سیستم سازه‌ای اطلاق می‌گردد که وظیفه اصلی آن تأمین مقاومت جانبی، سختی جانبی و شکل پذیری در برابر نیروهای جانبی زلزله وارد بر سیستم سازه‌ای است.

سیستم سازه‌ای: به مجموعه‌ای از اعضا و اجزای سازه‌ای و اتصالات اطلاق می‌شود که قابلیت تحمل بار داشته و از طریق اتصال به یکدیگر، تشکیل یک سیستم به هم پیوسته باربر را می‌دهند.

سیستم کنسولی فولادی ویژه: این سیستم باربر جانبی لرزه‌ای، یک نوع قاب متشکل از ستونهای کنسولی فولادی است که شکل پذیری مورد انتظار در آن محدود بوده و از طریق تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی خمشی در پای ستونها تأمین می‌گردد.

سیستم مهاربندهای چند ردیفی در یک طبقه: یک سیستم قاب مهاربندی شده است که در حدفاصل دیافراگم دو کف مجاور یا دو تراز مهارشده، از دو یا چند ردیف مهاربند تشکیل می‌شود.

ضریب R y : عبارت است از نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد ( F y ) که به منظور در نظر گرفتن مقاومتهای مورد انتظار اعضای شکل پذیر سیستم سازه‌ای برای طراحی ظرفیتی اتصالات و سایر اعضای غیر شکل پذیر آن به کار می‌رود.

ضریب R t : عبارت است از نسبت تنش کششی نهایی مورد انتظار به تنش کششی نهایی مشخصه فولاد ( F u ) که برای انواع تولیدات فولاد متفاوت بوده و به عوامل متعددی نظیر شکل مقاطع و افزودنی‌های به کار رفته در طی روند تولید فولاد در کارخانه‌ها بستگی دارد.

ضریب اضافه مقاومت (Ω 0 ): ضریبی که به عوامل متعددی نظیر درجات نامعینی سازه، میزان ظرفیت اضافی موجود در سازه، جزئیات بندی اعضا و آثار اجزای غیر سازه‌ای بستگی دارد و در محاسبه نیروی زلزله تشدیدیافته به کار گرفته می‌شود.

ضریب اطمینان (Ω): ضریبی که در طراحی به روش ASD کاربرد دارد و دربرگیرنده میزان انحراف مقاومت واقعی از مقاومت اسمی، میزان انحراف بارهای واقعی از بارهای اسمی، عدم قطعیت‌های تحلیل و نحوه خرابی اعضا و پیامدهای ناشی از آن بوده و در تعیین مقاومت مجاز اعضا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ضریب طول مؤثر ( K ): به نسبت طول مؤثر کمانش عضو به طول مهارنشده آن اطلاق می‌گردد.

ضریب کاهش مقاومت (ϕ): ضریبی که در طراحی به روش LRFD کاربرد دارد و دربرگیرنده میزان انحراف مقاومت واقعی از مقاومت اسمی، عدم قطعیتهای تحلیل و نحوه خرابی اعضا و پیامدهای ناشی از آن بوده و در تعیین مقاومت طراحی اعضا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

طراحی: فرایندی است که براساس آن مشخصات فیزیکی، هندسی و مادی اعضا، اجزاء و اتصالات سازه برای فراهم شدن معیارهایی نظیر مقاومت‌های موردنیاز، شرایط بهره برداری، دوام، قابلیت ساخت، الزامات صرفه جویی در مصالح، تعیین می‌گردد.

طول مؤثر عضو: به طول حدفاصل دو نقطه عطف متوالی در مد کمانشی غالب عضو محوری فشاری اطلاق می‌شود.

عرشه فولادی : ورق‌های نازکی هستند که با نورد سرد به صورت یک صفحه کنگره دار فولادی شکل داده شده و به عنوان قالب ماندگار در اجرای گروهی از تیرهای مختلط به کار می‌روند. چنانچه سطوح عرشه فولادی دارای برجستگی باشد، می‌تواند به عنوان بخشی از فولاد کششی دال بتنی عمل نماید.

عضو جمع کننده: به عضوی اطلاق می‌شود که نیروهای حاصل از بار جانبی از طریق دیافراگم کف به این عضو منتقل شده و از طریق آن به اعضای سیستم باربر جانبی منتقل می‌شود.

عضو محوری با مقطع مختلط پرشده با بتن: به عضو محوری اطلاق می‌شود که بخش بتنی مقطع آن، داخل بخش فولادی آن قرار گرفته و در آن بتن و فولاد در تحمل نیروی محوری مشارکت می‌نماید.

عضو محوری با مقطع مختلط محاط در بتن : به عضو محوری اطلاق می‌شود که بخش فولادی مقطع آن، به طور کامل در بخش بتنی آن محاط شده و در آن بتن و فولاد در تحمل نیروی محوری مشارکت می‌نماید.

عضو مختلط: عضوی است که در آن بخش فولادی و بخش بتنی عضو به صورت اجزای یک مقطع یکپارچه، نیروهای وارده را تحمل می‌نمایند.

عضو مهاربندی: عضو سازه‌ای مورب که با رفتار غالب محوری، نیروهای جانبی ناشی از زلزله را تحمل و در بارهای ثقلی به پایداری سازه کمک می‌نماید. این اعضا می‌توانند به صورت قطری، ضربدری، ۷ و ۸ شکل باشند.

عضو مهاربندی کمانش تاب: به عضو مهاربندی اطلاق می‌گردد که از یک هسته فولادی باربر و یک غلاف بیرونی تشکیل شده است. هسته فولادی وظیفه تحمل نیروهای کششی و فشاری حاصل از زلزله و تأمین شکل پذیری موردنیاز را دارد. غلاف بیرونی، بدون مشارکت در باربری محوری، وظيفه مهار جانبی هسته فولادی در برابر کمانش را بر عهده دارد.

عضو مهاربندی مختلط: به عضو متشکل از مقطع فولادی پر شده با بتن اطلاق می‌گردد که به صورت مهاربندی مورب وظيفة تأمين سختی، مقاومت و شکل پذیری را در سیستم‌های باربر جانبی لرزه ای مربوطه، بر عهده دارد.

عمل اهرمی: به افزایش نیروی کششی پیچ گفته می‌شود که در اثر اتکای لبه ورق اتصال انتهایی به سطح تکیه گاه آن ایجاد می‌گردد و ممکن است موجب گسیختگی پیچ‌ها شود. در ورقهای اتصال انتهایی انعطاف پذیر، توجه به این موضوع ضروری است.

عمل میدان کششی: در یک چشمه از جان یک تیر ورق که بین بال‌ها و سخت کننده‌های عرضی محصور است، تحت اثر برش، تنش‌های کششی در راستای یک قطر و تنش‌های فشاری در راستای قطر دیگر آن ایجاد می‌شود. در این چشمه به توسعه نیروی کششی در جان پس از کمانش قطری و برقراری تعادل نیروها از طریق نیروهای فشاری ایجادشده در سخت کننده‌های عرضی، عمل میدان کششی گفته می‌شود.

قاب خمشی خرپایی ویژه: در این سیستم باربر جانبی لرزه‌ای، تیرها به صورت خرپای فولادی با ابعاد محدود و ستون‌ها به صورت فولادی هستند. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییر شکل‌های خمشی، برشی و محوری فرا ارتجاعی ناحیه ویژه خرپای فولادی که در نیمه میانی آن قرار دارد، تأمین می‌شود. ستون‌ها، اعضای واقع در قسمتهای خارج از ناحیه ویژه خرپا محسوب شده و اتصالات سیستم باید برای نیروهای زلزله محدود به ظرفیت ناحیه ویژه طراحی شوند.

قاب خمشی فولادی: به سیستم سازه‌ای اطلاق می‌گردد که سختی، مقاومت و شکل پذیری آن از طریق مقاومت خمشی، برشی و محوری اعضایی که دارای اتصال گیردار هستند، تأمین می‌شود.

 قاب خمشی معمولی: در این سیستم باربر جانبی لرزه‌ای، تیرها و ستون‌ها باید فولادی باشند. در تحمل بارهای ثقلی می‌توان از عملکرد مختلط بین تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم حداقل بوده و از طریق تغییر شکل‌های دورانی فرا ارتجاعی کم در انتهای تیرها و ستون‌ها و تسليم برشی کم در ناحیه چشمه اتصال تأمین می‌شود.

قاب خمشی متوسط: در این سیستم باربر جانبی لرزه‌ای، تیرها و ستون‌ها باید فولادی باشند. در تحمل بارهای ثقلی با رعایت الزامات اتصالات گیردار پیش تأییدشده، می‌توان از عملکرد بین تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی محدود بوده و از طریق تغییر شکل‌های دورانی فرا ارتجاعی محدود در انتهای تیرها یا انتهای ستونها و تسليم برشی محدود در ناحیه چشمه اتصال تأمین می‌شود.

قاب خمشی ویژه: در این سیستم باربر جانبی لرزه‌ای، تیرها و ستون‌ها باید فولادی باشند. در تحمل بارهای ثقلی، با رعایت الزامات اتصالات گیردار پیش تأییدشده، می‌توان از عملکرد مختلط بین تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییر شکل‌های دورانی فرا ارتجاعی زیاد در انتهای تیرها، تسليم برشی کم در ناحیه چشمه اتصال و تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی دورانی در ستون‌ها در تراز پایه تأمین می‌شود.

قاب خمشی مختلط ویژه: در این سیستم باربر جانبی لرزه‌ای، ستون‌ها به صورت مقطع مختلط محاط در بتن یا پر شده با بتن یا مقطع بتن آرمه و تیرها به صورت فولادی تنها یا تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن یا تیر فولادی محاط در بتن هستند. اتصالات تیرها به ستون‌ها به صورت گیردار هستند. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییر شکل‌های دورانی فرا ارتجاعی زیاد در انتهای تیرها، تسليم برشی کم در ناحیه چشم اتصال و تغییرشکل های فرا ارتجاعی دورانی در ستون‌ها در تراز پایه تأمین می‌شود.

قاب مهاربندی شده: یک سیستم خرپایی قائم بوده که برای تأمین سختی، مقاومت و پایداری در برابر بارهای جانبی و نیز تأمین پایداری در برابر بارهای ثقلی به کار می‌رود. در این سیستم باربر جانبی لرزه‌ای، تأمین شکل پذیری موردنیاز بر عهده این قابها است.

قاب مهاربندی شده همگرای معمولی: در قاب مهاربندی شده همگرای معمولی، محورهای اعضای مهاربندی، تیرها یا ستون‌های متصل به گره باید همگرا باشند. در این سیستم باربر جانبی، كلية اعضا شامل تیرها، ستون و اعضای مهاربندی باید فولادی باشند. رفتار غالب اعضای این سیستم تحت اثر بارهای جانبی لرزه‌ای به صورت محوری است. در تحمل بارهای ثقلی می‌توان از عملکرد مختلط بین تیر فولادی و دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم حداقل بوده و از طریق تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی کم در اعضا و اتصالات فراهم می‌گردد.

قاب مهاربندی شده همگرای ویژه: در قاب مهاربندی شده همگرای معمولی، محورهای اعضای مهاربندی، تیرها یا ستون‌های متصل به گره باید همگرا باشند. در این سیستم باربر جانبی، کلیه اعضا شامل تیرها، ستون و اعضای مهاربندی باید فولادی باشند. رفتار غالب اعضای این سیستم باربر تحت اثر بارهای جانبی لرزه‌ای به صورت محوری است. در تحمل بارهای ثقلی می‌توان از عملکرد مختلط بین تیر فولادی و دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی قابل ملاحظه بوده و از طریق ایجاد تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی ناشی از کمانش غير الاستیک مهاربند فشاری و تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی محوری حاصل از تسلیم کششی مهاربند کششی صورت می‌گیرد.

قاب مهاربندی شده واگرا: قاب‌های مهاربندی شده‌ای هستند که در یک انتهای عضو مهاربندی محورهای تیر، ستون و مهاربند همگرا بوده و در انتهای دیگر محورهای مهاربند و تیر واگرا است. در این سیستم باربر جانبی، ستون‌ها، تیرها و اعضای مهاربندی باید فولادی باشند. در تحمل بارهای ثقلی می‌توان از عملکرد مختلط بین تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی لرزه‌ای قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی خمشی یا برشی در تیر پیوند تأمین می‌شود .

قاب مهاربندی شده کمانش تاب: یک سیستم قاب مهاربندی شده همگرای ویژه است که از تیر و ستون فولادی و نیز اعضای مورب کمانش تاب تشکیل می‌گردد. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی محوری در مهاربندهای کمانش تاب فراهم می‌شود.

قاب مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه: در قاب مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه، محورهای تیرها، ستون‌ها و اعضای مهاربندی متصل به گره‌ها همگرا هستند. در این سیستم باربر جانبی لرزه‌ای، ستون‌ها به صورت مختلط با مقطع فولادی محاط در بتن یا پرشده با بتن، تیرها به صورت فولادی تنها یا فولادی با دال بتنی متکی بر آنها و مهاربندها به صورت فولادی تنها یا مختلط با مقطع فولادی پر شده با بتن هستند. شکل پذیری این نوع قابها قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی محوری مهاربند کششی و تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی ناشی از کمانش غیر ارتجاعی مهاربندهای فشاری تأمین می‌گردد.

قاب مهاربندی شده واگرای مختلط: در قاب‌های مهاربندی شده واگرای مختلط، در یک انتهای عضو مهاربندی محورهای تیر، ستون و مهاربند همگرا بوده و در انتهای دیگر محورهای مهاربند و تیر واگرا است. در این سیستم، ستون‌ها به صورت مختلط با مقطع فولادی پر شده با بتن، تیر پیوند به صورت فولادی تنها، تير خارج از ناحیه پیوند به صورت فولادی یا مختلط با دال بتنی متکی بر آن و اعضای مهاربندی به صورت فولادی تنها یا مختلط پرشده با بتن هستند. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی لرزه‌ای قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییر شکل‌های فرا ارتجاعی خمشی یا برشی در تیر پیوند تأمین می‌شود.

کمانش: به تغییر ناگهانی در هندسه یک سازه یا اجزای آن تحت اثر تنش فشاری اطلاق می‌گردد.

کمانش برشی : به کمانش قطری ناشی از تنش اصلی فشاری اطلاق می گردد که در آن تحت اثر برش در یک ورق فولادی نظیر جان تیر ورق ها، تغییر شکل ناگهانی خارج از صفحه رخ دهد.  

کمانش پیچشی: به کمانش عضو تحت اثر بار محوری فشاری حول محور طولی و مار بر مرکز برش مقطع بدون تغییر شکل خمشی حول محورهای اصلی آن، گفته می‌شود.

کمانش جانبی - پیچشی: کمانشی که بال فشاری عضو خمشی در خارج از صفحه خمش، تغییر شکل جانبی داده و همزمان با آن مقطع تیر حول محور طولی مار بر مرکز برش دوران نماید.

کمانش خمشی : به کمانشی گفته می‌شود که در آن عضو محوری فشاری به صورت جانبی حول محورهای اصلی مقطع، بدون پیچش و هرگونه تغییر در شکل مقطع، تغییر شکل دهد.

کمانش خمشی - پیچشی: کمانشی که در آن عضو محوری فشاری به صورت جانبی حول یکی از محورهای اصلی یا هر دو محور اصلی مقطع تغییر شکل داده و هم زمان حول محور طولی مار بر مرکز برش مقطع، دوران می‌نماید.

کمانش موضعی: کمانشی که در اثر آن یک جزء فشاری از عضو محوری فشاری یا عضو خمشی دز طول محدودی ناپایدار گردد.

کنترل کیفیت: به کنترل‌ها و بازرسی توسط سازنده و تصاب به منظور رعایت الزامات مدارک فنی تأیید و ابلاغ شده و استانداردهای مرجع اطلاق می‌گردد.

مشخصات فنی عمومی: به مشخصات موردنظر این مبحث و سایر مباحث مقررات ملی ساختمان جهت ساخت و نصب سازه‌های فولادی اطلاق می‌گردد و در غیاب مشخصات فنی خصوصی لازم الاجرا محسوب می‌شود.

مشخصات فنی خصوصی: به مشخصات فنی موردنظر طراح یا کارفرما اطلاق می‌گردد که در تکمیل مدارک مشخصات فنی عمومی و مقررات حاکم با درج در نقشه‌های اجرایی یا ابلاغ به صورت مجزا در زمان عقد قرارداد جزء اسناد پیمان قرار می‌گیرد و رعایت آنها توسط سازنده یا نصاب ضروری است.

مفصل پلاستیک: به ناحیه‌ای از طول عضو گفته می‌شود که در آن مقدار لنگر خمشی برابر لنگر پلاستیک مقطع باشد.

مقاطع ساخته شده : به مقاطعی اطلاق می‌گردد که از چندین ورق جوش شده به یکدیگر تشکیل می‌شوند. مقاطعی که از دو یا چند نیمرخ یا از دو یا چند نیمرخ به همراه ورق‌های سراسری که به وسیله بست های موازی یا مورب یا به صورت مستقیم با اتصالات جوشی یا پیچی به یکدیگر متصل شده‌اند، نیز در ردیف مقاطع ساخته شده قرار می‌گیرند. .

مقاومت اتکایی : به تسلیم فشاری موضعی مصالح فلزی یا خرد شدن مصالح غیرفلزی اطلاق می‌گردد که در اثر تماس یا اتکای یک عضو به عضو دیگر ایجاد می‌شود.

مقاومت اسمی: به مقاومت ذاتی یک جزء سازه‌ای یا یک عضو سازه‌ای در برابر بارهای وارده بدون در نظر گرفتن ضرایب کاهش مقاومت در LRFD و ضرایب اطمینان در ASD ، مقاومت اسمی گفته می‌شود.

مقاومت خمشی اسمی مثبت: به مقاومت خمشی اسمی یک عضو فولادی یا مقاومت خمشی اسمی یک تیر مختلط در نواحی که تارهای فوقانی مقطع در فشار باشند، گفته می‌شود.

مقاومت خمشی اسمی منفی: مقاومت خمشی اسمی یک عضو فولادی یا مقاومت خمشی اسمی یک تیر مختلط در نواحی که تارهای فوقانی مقطع در کشش باشند، گفته می‌شود.

مقاومت طراحی: در طراحی به روش LRFD کاربرد دارد و از حاصل ضرب مقاومت اسمی عضو یا اتصال در ضریب کاهش مقاومت به دست می‌آید.

مقاومت کمانشی اسمی: به مقاومت عضو در برابر کمانش گفته می‌شود که می‌تواند براساس یکی از حالتهای حدی کمانش خمشی، کمانش پیچشی یا کمانش خمشی - پیچشی به دست آید.

مقاومت گسیختگی اسمی: به مقاومت عضو ناشی از شکست ترد یا پارگی اعضا یا اجزای اتصال گفته می‌شود.

مقاومت مجاز: در طراحی به روش ASD کاربرد دارد و از تقسیم مقاومت اسمی عضو یا اتصال بر ضریب اطمینان به دست می‌آید.

مقاومت موجود: در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت ( LRFD )، مقاومت موجود همان مقاومت طراحی است که از حاصل ضرب مقاومت اسمی در ضریب کاهش مقاومت به دست می‌آید.
در طراحی به روش مقاومت مجاز ( ASD )، مقاومت موجود همان مقاومت مجاز است که از حاصل تقسیم مقاومت اسمی بر ضریب اطمینان به دست می‌آید.

مقاومت موردنیاز: همان نیروهای داخلی اعضا، اجزاء و اتصالات است که براساس ترکیبات بارگذاری مختلف متناظر با روش طراحی تعیین می‌شود.

مقطع با اجزای غیر لاغر: مقطعی که نسبت پهنا به ضخامت اجزای تشکیل دهنده آن طوری است که در محدوده رفتار الاستیک، در هیچ یک از اجزای مقطع کمانش موضعی رخ ندهد.

مقطع با اجزای لاغر : مقطعی که نسبت پهنا به ضخامت حداقل یک جزء تشکیل دهنده آن طوری است که در محدوده رفتار الاستیک، در آن جزء کمانش موضعی رخ دهد.

مقطع تبدیل یافته: در اعضای با مقطع مختلط به مقطعی گفته می‌شود که در آن پهنای مؤثر دال بتنی بر n=Es/Ecn=E_s/E_c تقسیم می‌گردد و به این ترتیب مقطع مختلط به یک مقطع فولادی معادل تبدیل می‌شود.

مقطع جعبه‌ای: مقطع توخالی مربعی یا مربع مستطیلی شکلی که از چهار ورق تشکیل شده و در لبه های طولی به یکدیگر جوش می شوند.  

مقطع غير فشرده: مقطعی است که کلیه اجزای تشکیل دهنده آن دارای چنان نسبت پهنا به ضخامتی باشند که تا رسیدن تنش در کلیه اجزای فشاری مقطع به آستانه تنش تسلیم، در هیچ یک از اجزای مقطع، کمانش موضعی رخ ندهد.

مقطع فشرده: مقطعی است که اجزای تشکیل دهنده آن دارای چنان نسبت پهنا به ضخامتی باشند که تا توسعه کامل تنش تسلیم در کلیه اجزای آن تا حد لنگر خمشی پلاستیک مقطع، در هیچ یک از اجزای مقطع کمانش موضعی رخ ندهد.

مقطع فشرده لرزه‌ای : مقطعی است که کلیه اجزای تشکیل دهنده آن دارای چنان نسبت پهنا به ضخامتی باشند که تا توسعه کامل تنش تسلیم در کلیه اجزای آن و ایجاد کرنش فرا ارتجاعی به میزان کافی برای پلاستیک شدن مقطع به صورت مفصل پلاستیک با چرخش پلاستیک موردنظر، در هیچ یک از اجزای مقطع کمانش موضعی رخ ندهد.

مقطع قوطی شکل ( HSS ): مقطع توخالی مربعی یا مربع مستطیلی شکل است که از ورق با ضخامت ثابت و به صورت تاشده تشکیل شده و از طریق جوش طولی به صورت یک مقطع بسته در می‌آید.

مهار پیچشی: مهاری است که عمود بر مقطع عضو تعبیه می‌شود و از دوران عضو حول محور طولی آن جلوگیری می‌نماید.

مهار جانبی: عضو سازه‌ای که با سختی و مقاومت خود از جابجایی خارج از محور یا خارج از صفحه عضو دیگر در محل نقطة مهارشده جلوگیری می‌کند.

ناظر کارفرما: نماینده فنی کارفرما در کارگاه ساخت و نصب است که هماهنگی و پیاده سازی برنامه تضمین کیفیت را بر عهده دارد.

ناپایداری: به شرایطی اطلاق می‌شود که در اثر ایجاد تغییر کمی در بارهای وارده یا هندسه سازه، در عضو سازه‌ای یا کل سازه، تغییر مکان‌های بزرگ ایجاد می‌گردد.

ناحیه حفاظت شده: به ناحیه‌ای از طول عضو اطلاق می‌شود که انتظار می‌رود در این ناحیه تغییر شکل‌های فراارتجاعی خمشی، کششی و برشی تشکیل شود. نظر به اهمیت ناحیه حفاظت شده و رفتار حساس آن در حرکات رفت و برگشتی سازه، این ناحیه باید عاری از هرگونه عملیاتی باشد که موجب مخدوش شدن عملکرد شکل پذیر عضو در این ناحیه می‌شود. موقعیت و طول ناحية حفاظت شده در هر یک از سیستم‌های باربر جانبی لرزه‌ای در فصل ۱۰-۳ معرفی شده است.

ناحیه انتقال بار: ناحيه انتقال بار در واقع ارتفاع كل اتصال تیر به ستون است که نیروهای خارجی از طریق این ناحیه به عضو با مقطع مختلط منتقل می‌شود.

نقشه‌های طراحی: به اسناد و مدارک گرافیکی متشکل از تصاویر و نوشته‌ها اطلاق می‌گردد که در بر گیرنده جزئیات و هندسی طراحی سازه باشد. این نقشه‌ها باید اطلاعات کامل مقاطع، محل قرار گرفتن اعضای سازه نسبت به یکدیگر، تراز کف‌های ساختمانی، محورهای مار بر مرکز ستونها، پیش آمدگی‌ها و پس رفتگی ها با اندازه‌ها و اطلاعات مربوط به اتصالات و وصله‌ها را شامل باشد، به طوری که با مراجعه به آنها پیمانکار بتواند نقشه‌های اجرایی کارگاهی را تهیه نماید.

نواحی مرزی: به بخشی از دو انتهای مقطع دیوار یا دو بخش خارجی دیافراگم کف که با استفاده از مقاطع فولادی یا آرماتورهای طولی و عرضی تقویت شده باشند، نواحی مرزی گفته می‌شود.

نیروی عضو: برآیند نیروهای حاصل از بارگذاری خارجی است که در اجزای مقطع عضو ایجاد می‌گردد. این برآیند می‌تواند به صورت نیروی محوری، نیروی برشی، لنگر خمشی، لنگر پیچشی یا ترکیبی از آنها باشد.

ورق اتصال مهاربندی (ورق گاست): به ورق اتصال اعضای خرپا در گره‌های اتصال و ورق اتصال عضو مهاربندی به تیر یا به گره اتصال تیر -ستون و یا به گره پای ستون اطلاق می‌گردد.

ورق پرکننده: به ورق به کار رفته در نواحی وصله‌ها که فاصله بین مقطع وصله شونده و ورق‌های وصله را پر نموده و امکان اجرای ورق پوششی وصله بين مقاطع وصله شونده را فراهم نماید، گفته می‌شود.

ورق پوششی: به ورق تقویتی که بر روی ورق‌های بال تیرها یا ستونها جوش یا پیچ می‌شوند و موجب افزایش سطح مقطع، اساس مقطع، ممان اینرسی و ... می‌گردد، گفته می‌شود.

ورق دیافراگمی: به ورق‌های دارای سختی و مقاومت داخل صفحه‌ای برشی اطلاق می‌گردد که برای انتقال نیروهای داخل صفحه‌ای به اجزای تکیه گاهی به کار می‌روند.

ورق پیوستگی: به ورق‌های تقویتی که در راستای بال‌ها یا ورق‌های اتصال بال تیر به وجه ستون در چشمه اتصال تعبیه شده و به بال‌ها و جان (یا جان‌های) ستون متصل می‌شوند، اطلاق می‌شود.

ورق مضاعف: به ورق‌های اضافی گفته می‌شود که موازی جان تیرها یا ستون‌ها در ناحیه چشمه اتصال در مقابل نیروهای متمرکز تعبیه می‌شود و موجب افزایش مقاومت برشی چشمه اتصال می‌شود.

وصله: به اتصال بین دو عضو سازه‌ای در راستای تنش‌های وارد بر عضو اطلاق می‌گردد که یک عضو سازه‌ای با طول بزرگتر تشکیل دهد.

۱-۱۰ الزامات عمومی

۱-۱-۱۰ هدف و دامنه کاربرد

۱-۱-۱-۱۰

هدف این مبحث تعیین حداقل ضوابط و مقرراتی است که باید در تحلیل، طراحی و اجرای ساختمان‌های فولادی جهت تأمین شرایط ایمنی و امکان بهره برداری مناسب مورد استفاده قرار گیرد. این مبحث دارای چهار فصل شامل فصل‌های ۱۰-۱ (الزامات عمومی)، ۱۰-۲ (الزامات طراحی) ، ۱۰-۳ (الزامات طراحی لرزه‌ای) و ۱۰-۴ (الزامات ساخت، نصب و کنترل) است. همچنین این مبحث دارای ۶ پیوست است که پیوست ۱ به معرفی استانداردهای معتبر مصالح سازه‌های فولادی مورد تائید این مبحث، پیوست ۲ به ضریب طول مؤثر اعضای فشاری، پیوست ۳ به تحلیل مرتبه دوم از طریق تحلیل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته، پیوست ۴ به الزامات اعضای کششی با تسمه لولاشده با خار مغزی یا تسمه سر پهن، پیوست ۵ به ضوابط طراحی تیرهای با جان باز و پیوست ۶ به حفاظت در برابر آتش می‌پردازد.

۲-۱-۱-۱۰

محدوده کاربرد این مبحث ساختمان‌های فولادی با کاربری‌های مندرج در قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان و آیین نامه‌های اجرایی آن است. سازه‌های خاص از قبیل پلهای فولادی، مخازن هوایی و زمینی، دکل‌های مخابراتی و انتقال نیرو و سایر سازه‌های فولادی که برای تحلیل، طراحی و اجرای آن‌ها مقررات و ضوابط ویژه‌ای موردنیاز است، مشمول ضوابط این مبحث نمی‌شوند.

۳-۱-۱-۱۰

همراه با این مبحث باید ضوابط سایر مباحث مقررات ملی ساختمان رعایت شوند.

۴-۱-۱-۱۰

در مواردی که ضوابط این مبحث دارای ابهام یا مسکوت بوده و موضوع با قضاوت صحیح مهندسی یا رجوع به مدارک فنی معتبر باز از ابهام برخوردار است یا مورد اختلاف قرار دارد، پاسخ استعلام از دبیرخانه شورای تدوین مقررات ملی ساختمان ملاک عمل خواهد بود.

۲-۱-۱۰ مبانی طراحی

در این مبحث مبنای طراحی سازه‌ها، بررسی و کنترل آن‌ها در حالت‌های حدی مقاومت و بهره برداری با رعایت ملاحظات طراحی خاص هر سازه یا عضو سازه‌ای است.

۱-۲-۱-۱۰ حالت‌های حدی

حالت‌های حدی به شرایطی اطلاق می‌گردد که اگر تمام یا بخشی از سازه به هر یک از آن حالتها برسند، دیگر قادر به انجام وظایف خود نبوده و قابلیت استفاده را از دست می‌دهند. مطابق این مبحث، پیکربندی، ابعاد و مشخصات اجزای سازه باید چنان باشد که سازه، شامل اجزاء و اتصالات آن، تحت اثر ترکیبات بارگذاری محتمل، به هیچ یک از حالت‌های حدی زیر نرسد:

  1. حالت‌های حدی مقاومت

    حالت‌های حدی مقاومت، حالت‌هایی هستند که سازه شامل اعضاء، اجزاء و اتصالات آن پس از رسیدن به آن حالتها، تحت اثر هر یک از ترکیب‌های بارگذاری با وقوع خرابی‌هایی نظیر تسلیم گسیختگی، کمانش و غیره، مقاومت و شکل پذیری موردنیاز خود را از دست می‌دهند.

  2. حالت‌های حدی بهره برداری

    حالت‌های حدی بهره برداری، حالت‌هایی هستند که سازه شامل اعضاء و اتصالات آن، با وقوع آن‌ها نظیر تغییر شکل، لرزش و ...، قابلیت نگهداری، شرایط ظاهری، دوام و کارایی خود را از دست می‌دهند و دیگر قادر به انجام وظایف و تأمین آسایش بهره برداران نخواهند بود.

۲-۲-۱-۱۰ طراحی براساس حالت‌های حدی مقاومت

در طراحی براساس حالت‌های حدی مقاومت، به شرح زیر رعایت الزامات بندهای ۱۰-۱-۲-۲-۱ الی ۱۰-۱-۲-۲-۳ ضروری است :

۱-۲-۲-۱-۱۰

مطابق این مبحث، برای تأمین الزامات حالت‌های حدی مقاومت، استفاده از روش ضرایب بار و مقاومت (به اختصار LRFD) یا روش مقاومت مجاز (به اختصار ASD) قابل قبول بوده، لیکن در یک سازه فولادی، به کارگیری همزمان دو روش مورد اشاره قابل قبول نیست.

در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت (LRFD)، دو دسته ضرایب ایمنی به شرح زیر در تحلیل و طراحی منظور می‌گردد:

  1. ضرایب بار (γ)، که مقدار آن‌ها به میزان عدم اطمینان در برآورد مقدار بارها و ایجاد بحرانی‌ترین شرایط در ترکیبات بارگذاری بستگی دارد، مقدار این ضرایب بار باید مطابق با ترکیبات بارگذاری ارائه شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان باشد. این ضرایب اکثراً بزرگتر از یک و ندرتا برابر یک یا کوچک‌تر از یک هستند.

  2. ضرایب کاهش مقاومت (ϕ)، که مقدار آن‌ها با توجه به دقت تئوری‌های مقاومت مصالح مورد استفاده، نوع حالت حدی مقاومت، تغییرات احتمالی مشخصات مصالح و رواداری‌های ابعادی مقطع تعیین می‌گردد. مقادیر ضریب کاهش مقاومت (ϕ) در فصل‌های ۱۰-۲ و ۱۰-۳ این مبحث برای هر عضو، اتصال یا جزء سازه‌ای ارائه شده‌اند. این ضرایب عموماً کوچکتر یا حداکثر مساوی یک هستند.

    در طراحی به روش مقاومت مجاز (ASD) نیز دو دسته ضرایب ایمنی به شرح زیر در تحلیل و الطراحی منظور می‌گردد :

  3. ضرایب بار (γ) که از ترکیبات بار معرفی شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان برای روش طراحی مقاومت مجاز به دست می‌آیند. این ضرایب اکثراً مساوی یک و ندرتاً کوچکتر از یک هستند.

  4. ضرایب اطمینان (Ω) که مقادیر آن‌ها با توجه به عدم قطعیت‌های طراحی، نوع حالت حدی مقاومت و اهمیت عضو، اتصال یا جزء سازه ای در فصل‌های ۱۰-۲ و ۱۰-۳ این مبحث معرفی شده است. مقادیر Ω عموماً بین ۱.۵ تا ۲.۰ در تغییر هستند.

۲-۲-۲-۱-۱۰

در طراحی برای حالت‌های حدی مقاومت، حالت‌های حدی تسلیم، گسیختگی، کمانش، تشکیل مکانیزم خمیری، ناپایداری و واژگونی باید مورد کنترل قرار گیرند. معیارهای کنترل حالت‌های حدی مقاومت، در فصل‌های ۱۰-۲ و ۱۰-۳ این مبحث ارائه شده است. همچنین حالت‌های حدی خستگی، ترد شکنی، جداشدگی لایه‌ای، خزش و جمع شدگی بتن در مقاطع مختلط، باید مطابق با مراجع معتبر کنترل شوند.

۳-۲-۲-۱-۱۰ مقاومت‌های موجود و موردنیاز

در طراحی به روش LRFD منظور از مقاومت موجود همان مقاومت طراحی است که به صورت ϕR n معرفی می‌شود. در طراحی به روش ASD منظور از مقاومت موجود همان مقاومت مجاز است که به صورت R n /Ω معرفی می‌شود. منظور از مقاومت موردنیاز در واقع همان نیروهای داخلی به دست آمده از تحلیل سازه تحت اثر ترکیبات بارگذاری هر یک از روش‌های طراحی فوق است که در طراحی به روش LRFD با R u و در طراحی به روش ASD با R a نشان داده می‌شود.

در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت، طراحی اعضاء، اتصالات و اجزای مختلف سازه باید چنان صورت پذیرد که مقاومت طراحی آن‌ها (ϕR n ) بزرگ‌تر یا مساوی مقاومت موردنیاز (R u ) به دست آمده از تحلیل سازه تحت اثر ترکیبات بارگذاری مربوطه، باشد.

فرمول
RuϕRnR_{u}\leq \phi R_{n}

(۱-۲-۱-۱۰)

در طراحی به روش مقاومت مجاز، طراحی اعضاء، اتصالات و اجزای مختلف سازه‌ای باید چنان صورت گیرد که مقاومت مجاز آن‌ها (R n /Ω) بزرگ‌تر یا مساوی مقاومت موردنیاز (R a ) به دست آمده از تحلیل سازه تحت اثر ترکیبات بارگذاری مربوطه، باشد.

فرمول
RaRn/ΩR_{a}\leq R_{n}/\Omega

(۲-۲-۱-۱۰)

در روابط فوق:

  • R n = مقاومت اسمی که مقادیر آن در فصل‌های ۱۰-۲ و ۱۰-۳ ارائه شده است.

  • R u = مقاومت موردنیاز در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت ( LRFD )

  • R a = مقاومت موردنیاز در طراحی به روش مقاومت مجاز (ASD)

  • ϕ= ضریب کاهش مقاومت در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت است که مقدار آن برای اعضا، اجزاء و اتصالات، به تفکیک در فصل‌های ۱۰-۲ و ۱۰-۳ این مبحث ارائه شده است.

  • Ω= ضریب اطمینان در طراحی به روش مقاومت مجاز است که مقدار آن برای اعضا، اجزاء و اتصالات، به تفکیک در فصل‌های ۱۰-۲ و ۱۰-۳ این مبحث ارائه شده است.

  • ϕ R n = مقاومت طراحی در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت

  • R n / Ω=  مقاومت مجاز در طراحی به روش مقاومت مجاز

۳-۲-۱-۱۰ طراحی براساس حالت‌های حدی بهره برداری

حالت‌های حدی بهره برداری نظیر تغییر شکل، ارتعاش، پیش خیز و ... باید مطابق ضوابط بخش ۱۰-۲-۱۰ مورد کنترل قرار گیرند.

۴-۲-۱-۱۰ حفاظت در برابر آتش

مقاومت سازه در برابر آتش باید با پیش بینی تمهیدات خاص تأمین شود. در این مورد رعایت ضوابط مبحث سوم مقررات ملی ساختمان و ضوابط پیوست ۶ این مبحث الزامی است.

۵-۲-۱-۱۰ ترکیبات بارگذاری

ترکیبات بارگذاری مورد استفاده در طراحی برای حالت‌های حدی مقاومت و بهره برداری، باید مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ، در انطباق با روش طراحی مورد استفاده در این مبحث باشد. در صورتی که این مبحث به صراحت ترکیبات بارگذاری متفاوتی را برای کنترل حالت‌های حدی خاص یا اعضای خاصی در نظر داشته باشد، این ترکیبات بارگذاری در کنار ترکیبات بارگذاری مبحث ششم مقررات ملی ساختمان باید مورد استفاده قرار گیرند.

۳-۱-۱۰ روش‌های تحلیل سازه

هدف از تحلیل سازه‌ها، تعیین مقاومت موردنیاز یا نیروهای داخلی اعضا، اجزاء و اتصالات مختلف سازه و تعیین تغییر شکل‌ها و تغییر مکان‌های سازه تحت ترکیبات بارگذاری موردنظر به لحاظ مشخصات هندسی و مکانیکی آن‌ها است. در این مبحث روش‌های تحلیل الاستیک با رعایت الزامات بخش ۱۰-۲-۱ مورد پذیرش هستند.

در مواردی که براساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ایران از روش‌های تحلیل غیر الاستیک (غیرخطی مصالح) در ترکیبات بارگذاری شامل نیروی زلزله استفاده شود، کلیه ضوابط آن مبحث برای سختی، مقاومت و ظرفیت شکل پذیری اعضا، اجزاء و اتصالات به همراه در نظر گرفتن آثار مرتبه دوم (P-δ و P-Δ) باید رعایت شود.

برای کنترل معیارهای طراحی در حالت‌های حدی بهره برداری، تنها استفاده از روش‌های تحلیل الاستیک با رعایت الزامات بخش ۱۰-۲-۱ مورد پذیرش است.

۴-۱-۱۰ مصالح فولادی سازه‌ها

۱-۴-۱-۱۰

مصالح قابل به کارگیری در سازه‌های فولادی شامل نیم رخها، ورق‌ها، پیچ و مهره‌ها، الکترودها، گل میخ‌ها و مصالح مصرفی جوشکاری باید با استانداردهای معتبر مورد قبول این مبحث انطباق داشته باشند. این استانداردها در پیوست ۱ این مبحث معرفی شده‌اند. معیارهای پذیرش مصالح باید به شرح زیر مطابق الزامات بندهای (الف) تا (ت) باشد:

  1. ضامن انطباق بر استاندارد، تولید مصالح توسط تولیدکنندگان باصلاحیت، استفاده از مواد اولیه با کیفیت و حاکم بودن سیستم‌های تضمین و کنترل کیفیت بر فرآیندهای تولید است. همچنین محصول باید مستقیماً توسط تولید کننده یا فروشنده رسمی به دست مصرف کننده برسد و دارای گواهینامه انطباق با یکی از استانداردهای پیوست ۱ باشد.

  2. با تأمین شرایط بند (الف)، صدور گواهینامه معتبر انطباق با استاندارد، توسط تولید کننده فولاد یا فروشنده رسمی آن با رعایت مشخصات اصلی مطابق با مقادیر جداول ۱۰-۱-۱ ، ۱۰-۱-۲ ، ۱۰-۱-۳ و ۱۰-۱-۴ و نیز رعایت شرایط بخش ۱۰-۴-۲ ، برای اقناع ضوابط این مبحث کافی است.

  3. در صورتی که شرایط بند (الف) در مورد ضابطه بندی و یکنواختی فرایند تولید و توزیع برقرار باشد، ولی گواهینامه انطباق محصول نه با یکی از استانداردهای معرفی شده در پیوست ۱ این مبحث، بلکه با یکی از استانداردهای معتبر دیگر که در پیوست ۱ معرفی نشده‌اند، صادر گردد، می‌توان با انجام آزمون‌های معادل سازی، آن محصول را با یکی از استانداردهای معرفی شده در پیوست ۱ انطباق داد. نحوه معادل سازی در بخش ۱۰-۴-۲ معرفی شده است.

  4. مصالح غیرمنطبق با یکی از استانداردهای پیوست ۱ در سازه فولادی قابل استفاده نبوده و باید از حیطه کار خارج گردد.

۲-۴-۱-۱۰ فولادهای سازه‌ای

فولاد سازه‌ای باید دارای مقاومت و شکل پذیری مناسب بوده و کاملاً جوش پذیر باشد. همچنین در بعضی از کاربردها، فولاد سازه ای باید طاقت ضربه‌ای مطلوب داشته و در برابر جداشدگی لایه‌ای مقاوم باشد. حدود کمی هر یک از مشخصه‌های مورداشاره، در صورت نیاز باید در نقشه‌های اجرائی و مدارک فنی طرح معرفی گردیده یا به استانداردی که مشخصه‌های موردنظر را محدود نموده است، ارجاع داده شود.

در این مبحث، مقدار مدول الاستیسیته (ضریب ارتجاعی) مصالح فولادی (E) مساوی ۱۰ ۵ ×۲ مگاپاسکال و مقدار نسبت پواسون مصالح فولادی (ν) مساوی ۰.۳ در نظر گرفته می‌شود. همچنین مطابق این مبحث، تنش تسلیم مشخصه فولاد سازه ای (F y ) نباید از ۴۶۰ مگاپاسکال بیشتر باشد.

تبصره: کاربرد میله‌ها و کابل‌های بسیار پرمقاومت غیرقابل جوشکاری برای عناصر کششی و اتصال به وسیله دندانه شدن و کاربرد مهره یا اتصالات مخصوص فولاد پیش تنیدگی و کابل‌ها، مجاز است. برای مشخصات فولادهای پیش تنیدگی و کابل‌ها به استانداردهای EN و ASTM مراجعه شود.

مطابق استانداردهای ISIRI ۱۴۲۶۲، EN ۱۰۰۲۵ و ISO ۶۳۰-۲ مصالح فولادی از نظر طاقت نمونه شیار داده شده شار پی به شرح زیر به سه رده J۰ ، JR و J۲ طبقه بندی می‌شوند:

  1. رده JR: به رده‌ای از مصالح فولادی گفته می‌شود که طاقت نمونه شیار داده شده شار پی آن حداقل ۲۷ ژول در دمای ۲۰+ درجه سلسیوس باشد. به لحاظ طاقت نمونه شیار داده شده شارپی، شرایط پذیرش این رده آسان‌تر از شرایط پذیرش رده‌های J۰ و J۲ است.

  2. رده J۰: به رده‌ای از مصالح فولادی گفته می‌شود که طاقت نمونه شیار داده شده شارپی آن حداقل ۲۷ ژول در دمای صفر درجه سلسیوس باشد. به لحاظ طاقت نمونه شیار داده شده شارپی، شرایط پذیرش این رده آسان‌تر از شرایط پذیرش رده J۲ اما سخت گیرانه تر از شرایط پذیرش رده JR است.

  3. رده J۲: به رده‌ای از مصالح فولادی گفته می‌شود که طاقت نمونه شیار داده شده شار پی آن حداقل ۲۷ ژول در دمای ۲۰- درجه سلسیوس باشد. به لحاظ طاقت نمونه شیار داده شده شارپی، شرایط پذیرش این رده هم از شرایط پذیرش رده JR و هم از شرایط پذیرش رده J۰ سخت گیرانه تر است.

جدول

** نام ردۀ فولاد مطابق استاندارد جدید ایران، EN و ISO

نام ردۀ فولاد مطابق استاندارد قدیم ایران

ضخامت ( mm )

تنش تسلیم مشخصه ( F y ) ( MPa )

تنش کششی نهایی ( MPa )

کرنش نهایی ( ε u ) (%)

-

St-۳۴

t≤ ۱۶

۱۶<t ≤۴۰

۲۰۵

۱۹۵

۳۳۰-۴۱۰

۲۸

S۲۳۵

St-۳۷

t ≤۱۶

۱۶<t≤۴۰

۴۰<t≤۱۰۰

۲۳۵

۲۲۵

۲۱۵

۳۶۰-۵۱۰

۲۲-۲۶

S۲۷۵

St-۴۴

t ≤۱۶

۱۶<t≤۴۰

۴۰<t≤۶۳

۶۳<t≤۸۰

۸۰<t≤۱۰۰

۲۷۵

۲۶۵

۲۵۵

۲۴۵

۲۳۵

۴۱۰-۵۶۰

۱۹-۲۳

-

St-۵۰

t≤۱۶

۱۶<t ≤۴۰

۴۰<t≤۶۳

۲۹۵

۲۸۵

۲۷۵

۳۲۵

۳۱۵

۴۹۰-۶۱۰

۲۰

S۳۵۵

St-۵۲

t ≤۱۶

۱۶<t≤۴۰

۴۰<t≤۶۳

۶۳<t≤۸۰

۸۰<t≤۱۰۰

۳۵۵

۳۴۵

۳۳۵

۳۲۵

۳۱۵

۴۷۰-۶۳۰

۱۸-۲۲

S۴۵۰

-

t ≤۱۶

۱۶<t≤۴۰

۴۰<t≤۶۳

۶۳<t≤۸۰

۸۰<t≤۱۰۰

۴۵۰

۴۳۰

۴۱۰

۳۹۰

۳۸۰

۵۵۰-۷۲۰

۱۷

S۴۶۰

-

t ≤۱۶

۱۶<t≤۴۰

۴۰<t≤۶۳

۶۳<t≤۸۰

۸۰<t≤۱۰۰

۴۶۰

۴۴۰

۴۳۰

۴۱۰

۴۰۰

۵۴۰-۷۳۰

۱۷

جدول ۱۰-۱-۱ * : نام و مشخصات مکانیکی انواع فولادهای ساختمانی مطابق استانداردهای ISIRI ۱۴۲۶۲ (جدید ایران)، ISIRI ۱۶۰۰ (قدیم ایران)، EN ۱۰۰۲۵ (اتحاديه اروپا) و ISO ۶۳۰-۲ (بین المللی)

نقل قول

*  در صورت استفاده از رده‌های فولاد این جدول برای شرایط لرزه‌ای، تأمين كليه الزامات لرزه‌ای مصالح، مطابق بخش‌های ۱۰-۳-۲، ۱۰-۳-۷ و ۱۰-۴-۹ این مبحث ضروری است.

نقل قول

** برای رده‌های فولاد این جدول، تنش کششی نهایی مشخصه فولاد (F u ) باید برابر حد پایین تنش کششی نهایی در نظر گرفته شود. همچنین در تحلیل و طراحی، برای ضخامت‌های مساوی یا کوچکتر از ۴۰ میلی متر می‌توان از تنش تسلیم مشخصه بزرگتر را مبنا قرار داد و کاهش آن صرف نظر کرد.

جدول

** نام ردۀ فولاد مطابق استاندارد جدید ایران، ISIRI ۱۲۰۶۵ و ISO ۲۴۳۱۴

ضخامت ( mm )

تنش تسلیم ( MPa )

تنش کشش نهایی ( MPa )

نسبت تنش تسلیم به تنش کششی نهایی ( % )

کرنش نهایی (ε u ) ( % )

S۲۳۵S

۶≤t<۱۲

۱۲≤t<۱۶

۱۶≤t<۴۰

۴۰≤t≤۱۲۵

۲۳۵-۳۵۵

۲۳۵-۳۵۵

۲۳۵-۳۵۵

۲۱۵-۳۳۵

۴۰۰-۵۱۰

-

۸۰

۸۰

۸۰

۲۱

S۳۲۵S

۶≤t<۱۲

۱۲ ≤t<۱۶

۱۶≤t<۴۰

۴۰≤t≤۱۲۵

۳۲۵-۴۴۵

۳۲۵-۴۴۵

۳۲۵-۴۴۵

۲۹۵-۴۱۵

۴۹۰-۶۱۰

-

۸۰

≤۸۰

≤۸۰

۲۰

S۳۴۵S

۶ ≤t<۱۲

۱۲ ≤t<۱۶

۱۶≤t<۴۰

۴۰≤t≤۱۲۵

۳۴۵-۴۵۰

۳۴۵-۴۵۰

۳۴۵-۴۵۰

۳۴۵-۴۵۰

≥ ۴۵۰

۸۵

۸۵

۸۵

۸۵

۱۹

جدول ۱۰-۱-۲ * : نام و مشخصات مکانیکی انواع فولادهای ساختمانی بهبودیافته برای شرایط لرزه‌ای مطابق استانداردهای ISIRI ۱۲۰۶۵ و ISO ۲۴۳۱۴

نقل قول

  * برای رده‌های S۲۳۵S و S۳۲۵S ، الزامات لرزه ای مصالح مقررشده در فصل ۱۰-۳ برای حداکثر نسبت تنش تسلیم به تنش کششی نهایی و حداقل طاقت نمونه شیار داده شده شارپی، مطابق استاندارد این دو رده فولاد تضمین می‌شوند، لیکن رعایت سایر الزامات لرزه‌ای مصالح، مطابق بخش‌های ۱۰-۳-۲، ۱۰-۳-۷ و ۱۰-۴-۹  این مبحث ضروری است.
برای رده S۳۴۵S ، در صورت استفاده در سیستم‌های باربر جانبی لرزه‌ای معمولی که از اعضای آنها انتظار رفتار فرا ارتجاعی حداقل می‌رود، الزامات لرزه‌ای مقرر شده در فصل ۱۰-۳ برای حداکثر نسبت تنش تسلیم به تنش کششی نهایی و حداقل طاقت نمونه شیار داده شده شارپی، مطابق استاندارد این رده فولاد تضمین می‌شوند، اما رعایت سایر الزامات لرزه‌ای مصالح، مطابق بخش های ۱۰-۳-۲، ۱۰-۳-۷ و ۱۰-۴-۹ این مبحث ضروری است. در صورت استفاده از این رده در سیستم‌های باربر جانبی لرزه‌ای متوسط یا ویژه که از اعضای آن‌ها انتظار رفتار فرا ارتجاعی محدود یا قابل ملاحظه می‌رود، تأمین کلیه الزامات لرزه‌ای مصالح، مطابق بخشهای ۱۰-۳-۲، ۱۰-۳-۷ و ۱۰-۴-۹ این مبحث ضروری است.

نقل قول

** برای رده‌های فولاد این جدول، تنش تسلیم مشخصه فولاد (F y ) باید برابر حد پایین تنش تسلیم و تنش کششی نهایی مشخصه فولاد (F u ) باید برابر حد پایین تنش کششی نهایی در نظر گرفته شود.

جدول

** نام ردۀ فولاد مطابق استاندارد   ASTM

ضخامت ( mm )

تنش تسلیم ( MPa )

تنش کشش نهایی ( MPa )

کرنش نهایی (ε u ) ( % )

ASTM A۳۶

تا ۲۰۰

بیشتر از ۲۰۰

۲۵۰

۲۲۰

۵۵۰-۴۰۰

۲۱

ASTM A۵۷۲

Grade ۴۲

Grade ۵۰

Grade ۵۵

Grade ۶۰

Grade ۶۵

تمام ضخامت‌ها

۲۹۰

۳۴۵

۳۸۰

۴۱۵

۴۵۰

۴۱۵

۴۵۰

۴۸۵

۵۲۰

۵۵۰

۲۴

۲۱

۲۰

۱۸

۱۷

ASTM A۵۸۸

Grade B

Grade C

تمام ضخامت‌ها

۳۴۵

۳۴۵

۴۸۵

۴۸۵

۲۱

۲۱

ASTM A۷۰۹

Grade ۳۶

Grade ۵۰

Grade ۵۰S

تمام ضخامت‌ها

۲۵۰

۳۴۵

۴۵۰-۳۴۵

۵۵۰-۴۰۰

۴۵۰

۴۵۰

۲۱

۲۱

۲۱

ASTM A۹۱۳

Grade ۵۰

Grade ۶۰

Grade ۶۵

تمام ضخامت‌ها

۳۴۵

۴۱۵

۴۵۰

۴۵۰

۵۲۰

۵۵۰

۲۱

۱۸

۱۷

ASTM A۹۹۲

تمام ضخامت‌ها

۴۵۰-۳۴۵

۴۵۰

۲۱

جدول ۱۰ -۱-۳ * : نام و مشخصات مکانیکی انواع فولادهای ساختمانی مطابق استاندارد انجمن آزمایش مصالح آمریکا ( ASTM )

نقل قول

* در صورت استفاده از رده‌های فولاد این جدول برای شرایط لرزه‌ای، تأمين كليه الزامات لرزه‌ای مصالح، مطابق بخشهای ۱۰-۳-۲، ۱۰-۳-۷ و ۱۰-۴-۹ این مبحث ضروری است.

نقل قول

** برای رده‌های فولاد این جدول، تنش تسلیم مشخصه فولاد ( F y ) باید برابر حد پایین تنش تسلیم و تنش کششی نهایی مشخصه فولاد ( F u ) باید برابر حد پایین تنش کششی نهایی در نظر گرفته شود.

جدول

** نام ردۀ فولاد مطابق استاندارد  JIS G ۳۱۳۶

ضخامت ( mm )

تنش تسلیم ( MPa )

تنش کشش نهایی ( MPa )

نسبت تنش تسلیم به تنش کششی نهایی ( % )

کرنش نهایی (ε u ) ( % )

SN۴۰۰A

۶≤t<۱۲

۱۲≤t<۱۶

۱۶

۱۶<t≤۴۰

۴۰<t≤۱۰۰

۲۳۵

۲۳۵

۲۳۵

۲۳۵

۲۱۵

۴۰۰-۵۱۰

 

-

-

-

-

-

۱۷

۱۷

۲۱

۲۱

۲۳

SN۴۰۰B

۶≤t<۱۲

۱۲≤t<۱۶

۱۶

۱۶<t≤۴۰

۴۰<t≤۱۰۰

۲۳۵

۲۳۵-۳۵۵

۲۳۵-۳۵۵

۲۳۵-۳۵۵

۲۱۵-۳۳۵

۴۰۰-۵۱۰

 

-

≤۸۰

≤۸۰

≤۸۰

≤۸۰

۱۸

۱۸

۲۲

۲۲

۲۴

SN۴۰۰C

۶≤t<۱۲

۱۲≤t<۱۶

۱۶

۱۶<t≤۴۰

۴۰<t≤۱۰۰

-

-

۲۳۵-۳۵۵

۲۳۵-۳۵۵

۲۱۵-۳۳۵

۴۰۰-۵۱۰

 

-

-

≤۸۰

≤۸۰

≤۸۰

۱۸

۱۸

۲۲

۲۲

۲۴

SN۴۹۰B

۶≤t<۱۲

۱۲≤t<۱۶

۱۶

۱۶<t≤۴۰

۴۰<t≤۱۰۰

۳۲۵

۳۲۵-۴۴۵

۳۲۵-۴۴۵

۳۲۵-۴۴۵

۲۹۵-۴۱۵

۴۹۰-۶۱۰

 

-

≤۸۰

≤۸۰

≤۸۰

≤۸۰

۱۷

۱۷

۲۱

۲۱

۲۳

SN۴۹۰C

۶≤t<۱۲

۱۲≤t<۱۶

۱۶

۱۶<t≤۴۰

۴۰<t≤۱۰۰

-

-

۳۲۵-۴۴۵

۳۲۵-۴۴۵

۲۹۵-۴۱۵

۴۹۰-۶۱۰

 

-

-

≤۸۰

≤۸۰

≤۸۰

۱۷

۱۷

۲۱

۲۱

۲۳

جدول ۱۰-۱-۴ * : نام و مشخصات مکانیکی انواع فولادهای ساختمانی مطابق استاندارد JIS G ۳۱۳۶ ژاپن

نقل قول

* در صورت استفاده از رده‌های فولاد این جدول برای شرایط لرزه‌ای، تأمين كليۀ الزامات لرزه‌ای مصالح، مطابق بخشهای ۱۰-۳-۲، ۱۰-۳-۷ و ۱۰-۴-۹ این مبحث ضروری است.

نقل قول

** برای رده‌های فولاد این جدول، تنش تسليم مشخصه فولاد ( F y ) باید برابر حد پایین تنش تسلیم و تنش کششی نهایی مشخصه فولاد ( F u ) باید برابر حد پایین تنش کششی نهایی در نظر گرفته شود.

۳-۴-۱-۱۰ پیج و مهره و واشر

مشخصات مکانیکی انواع پیچ، مهره و واشر باید مطابق استانداردهای معرفی شده در پیوست ۱ باشد. مشخصات مکانیکی انواع مختلف پیچ‌ها در جدول ۱۰-۱-۵ ارائه شده است. مشخصه موردنیاز برای واشرها، هندسه و سختی آن‌ها است. شرایط کاربردی مهره‌ها و واشرها باید سازگار با پیچ‌ها و مطابق الزامات بخش ۱۰-۴-۵ باشد.

جدول

نوع پیچ

ISIRI ۲۸۷۴

EN-ISO ۸۹۸

ASTM

تنش تسلیم مشخصه (F y ) (MPa)

تنش کششی نهایی (F u ) (MPa)

کرنش نهایی (ε u ) (%)

پیچ‌های معمولی

۴.۶

A۳۰۷

۲۴۰

۴۰۰

۲۲

۴.۸

-

۳۲۰

۴۲۰

۱۴

۵.۶

-

۳۰۰

۵۰۰

۲۰

۵.۸

-

۴۰۰

۵۲۰

۱۰

۶.۸

-

۴۸۰

۶۰۰

۸

پیچ‌های پر مقاومت

۸.۸

A۳۲۵

F۱۸۵۲

-

۸۰۰

۱۲

۱۰.۹

A۴۹۰

F۲۲۸۰

-

۱۰۰۰

۹

۱۲.۹

-

-

۱۲۰۰

۸

جدول c-10-1-5جدول ۱۰-۱-۵: مشخصات مکانیکی پیچ‌ها *

نقل قول

* در اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی فقط از پیچ‌های پر مقاومتی می‌توان استفاده کرد که مطابق استاندارد مربوطه، دارای قابلیت پیش تنیدگی باشند. پیچ‌هایی دارای قابلیت پیش تنیدگی هستند که پیچ، مهره و واشر مطابق استاندارد معتبر نظیر EN ISO ۱۴۳۹۹ تولید شده باشند.

۴-۴-۱-۱۰ میله‌های دندانه شده و میل مهارها

در سازه‌های فولادی، میله‌های دندانی شده دو سر رزوه و میل مهار کف ستون‌ها می‌تواند از نوع پیچ‌ها مطابق با الزامات بند ۱۰-۱-۴-۳ باشد. برای میل مهارها استفاده از میلگرد ساده و آجدار مطابق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان مجاز است. همچنین برای میل مهارها استفاده از میلگرد ساده پر مقاومت از نوع CK۴۵ با مشخصات مکانیکی Fx=۶۰۰MPaF_x=۶۰۰ MPa ، Fy=۴۰۰MPaF_y=۴۰۰ MPa و εu=25ε_u=25% ، مطابق با استانداردهای معتبر مجاز است.

۵-۴-۱-۱۰ مصالح مصرفی جوشکاری

مصالح مصرفی جوشکاری شامل انواع الکترود، سیم جوشکاری، پودر و گاز می‌شود. استانداردهای معتبر مورد قبول این مبحث در زمینه مصالح فوق، در پیوست ۱ آمده است. همچنین در جدول ۱۰-۱-۶ مشخصات مکانیکی فولاد مغزه الکترودهای جوشکاری قوس الکتریکی خود حفاظ معرفی شده است. سایر مشخصات الکترود نظیر جنس روکش، قطبیت و مناسب بودن برای وضعیت‌های مختلف جوشکاری در استانداردهای معتبر مورد قبول این مبحث، به صورت شناسه های عددی پس از تنش کششی نهایی مشخصه الکترود بر حسب ksi، ذکر شده است. است.

جدول

ISIRI ۸۷۱

EN - ISO ۲۵۶۰

AWS A۵.۱

AWS A۵.۱M

تنش کششی نهایی مغزه الکترود (F ue ) (MPa)

کرنش نهایی (ε u ) (%)

E-۱

-

-

-

۴۳۰

۲۵

E-۲

E۴۳

E۶۰

E۴۳

۴۳۰

۲۲

E-۳

E۴۹

E۷۰

E۴۹

۴۹۰

۱۸

E-۴

-

-

-

۵۱۰

۱۸

E-۵

E۵۵

E۸۰

E۵۵

۵۵۰

۲۲

جدول c-10-1-6جدول ۱۰-۱-۶: مشخصات مکانیکی فولاد مغزه رده‌های اصلی الکترود جوشکاری براساس استانداردهای مورد قبول این مبحث

۵-۱-۱۰ مدارک فنی

پس از طراحی و محاسبه سازه توسط مهندس محاسب، تهیه مدارک فنی شامل مدارک طراحی (فایل‌های محاسباتی و جزئیات طراحی اجزاء و اتصالات)، نقشه‌های طراحی اعضا، اجزاء و اتصالات با جزئیات کامل، مشخصات فنی عمومی و خصوصی، علائم و یادداشتهای فنی و اطلاعات تکمیلی موردنیاز نظیر میزان پیش خیز در ساخت قطعات، الزامی است. در مدارک فنی موارد زیر نیز باید رعایت شوند:

  1. نقشه‌های طراحی باید اطلاعات کامل مقاطع، محل قرار گرفتن اعضای سازه نسبت به یکدیگر، تراز کف‌های ساختمانی، محورهای مار بر مرکز ستونها، پیش آمدگی‌ها و پس رفتگی‌ها با اندازه‌ها و اطلاعات مربوط به اتصالات و وصله‌ها را شامل باشد، به طوری که با مراجعه به آن‌ها پیمانکار بتواند نقشه‌های اجرایی کارگاهی را تهیه نماید.

  2. در مدارک فنی باید سیستم سازه‌ای مقاوم در برابر بارهای ثقلی و نیروهای جانبی (مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ) معرفی شود. همچنین این مدارک باید حاوی اطلاعات کلی در مورد مقادیر بارهای وارده باشد؛ به طوری که با مراجعه به آن‌ها بتوان نقشه‌های طراحی را کنترل کرد.

  3. در مدارک فنی باید از حروف و علائمی که به طور استاندارد از طرف مقررات ملی ساختمان تعیین می‌شود، استفاده شود. در صورت ناکافی بودن آن‌ها، استفاده از علائم دیگر به همراه توضیحات کافی به منظور جلوگیری از هرگونه اشتباه و سوء تعبیر احتمالی مجاز است.

    یادداشت‌های فنی برای تفهیم روش کار یا نتایج موردنظر باید روشن و واضح باشد.

۶-۱-۱۰ الزامات طراحی لرزه‌ای

در طراحی لرزه‌ای سیستم‌های سازه‌ای مشمول این مبحث، رعایت ضوابط طراحی لرزه‌ای مطابق فصل ۱۰-۳ الزامی است.

۷-۱-۱۰ الزامات ساخت، نصب و کنترل

نقشه‌های اجرایی کارگاهی، مشخصات مصالح فولاد سازه‌ای، ساخت و نصب قطعات فولادی، الزامات اجرایی جوشکاری، الزامات اجرایی پیچکاری، رنگ آمیزی، انبارداری، رواداری ها، گالوانیزه کردن قسمت‌های فولادی، کنترل اعوجاج و جمع شدگی، حمل قطعات، نصب، کنترل کیفیت، تضمین کیفیت و الزامات اجرایی لرزه‌ای و سایر مواردی که رعایت آن‌ها برای عملکرد صحیح سازه ضروری است، باید مطابق با ضوابط قید شده در فصل ۱۰-۴ این مبحث تحت عنوان الزامات ساخت، نصب و کنترل باشد.

۸-۱-۱۰ علائم، اختصارات و واحدها

۱-۸-۱-۱۰

علائم و اختصارات به کار رفته در این مبحث، به طور کلی با علائم و اختصارات مورد تائید سازمان بین المللی استاندارد (ISO) هماهنگ است.

۲-۸-۱-۱۰

در این مبحث سیستم واحدهای مورد استفاده برای کمیتهای مختلف، سیستم آحاد بین المللی (SI) است. واحدهایی که در این مبحث مورد استفاده قرار گرفته‌اند، عبارت‌اند از:

  1. برای ابعاد شامل طول، عرض، ارتفاع و ضخامت: متر (m) و میلی متر (mm)

  2. برای سطح: متر مربع (m ۲ ) و میلی متر مربع (mm ۲ )

  3. برای بارهای متمرکز و وزن: نیوتن (N) و کیلونیوتن (kN)، برای بارهای گسترده خطی: کیلونیوتن بر متر (kN/m ) و برای بارهای گسترده در سطح: کیلونیوتن بر متر مربع (kN/m ۲ ) معادل یک کیلوپاسکال (kPa)

  4. برای جرم مخصوص (جرم واحد حجم): کیلوگرم بر مترمکعب (kg/m ۳ )

  5. برای وزن مخصوص (وزن واحد حجم): کیلونیوتن بر مترمکعب (kN/m ۳ )

  6. برای تنشها و مدول الاستیسیته: مگاپاسکال (MPa)، معادل یک نیوتن بر میلی متر مربع ( N/mm ۲ )، یا مگانیوتن بر متر مربع (MN/m ۲ )

  7. برای مقاومت‌های خمشی و پیچشی موردنیاز و نیز برای مقاومت‌های خمشی و پیچشی اسمی و موجود: کیلونیوتن- متر (kN.m)

  8. برای مقاومت‌های محوری و برشی موردنیاز و نیز برای مقاومتهای محوری و برشی اسمی و موجود: نیوتن (N) و کیلونیوتن (kN)

  9. برای دما: درجه سلسیوس (C°)

۲-۱۰ الزامات طراحی

این فصل به الزامات طراحی مجموعه سازه شامل اعضا و اتصالات آن بر اساس حالت های حدی (حالتهای حدی مقاومت و حالت های حدی بهره برداری) می‌پردازد. در به کارگیری الزامات این فصل، برای دستیابی به یک طرح ایمن، رعایت مقررات این فصل همراه با مقررات فصل‌های ۱۰-۱، ۱۰-۳ و  ۱۰-۴ الزامی است.

تبصره: الزامات این فصل عمدتاً براساس تأمین الزامات حالت های حدی مقاومت تنظیم گردیده است. در تحلیل و طراحی، برای تأمین الزامات حالتهای حدی بهره برداری، الزامات بخش ۱۰-۲-۱۰ باید توأم با قضاوت مهندسی جهت تأمین ضروریات شرایط بهره برداری مناسب به کار گرفته شود.

مقررات این فصل تحت عناوین زیر ارائه می‌گردد:

  • ۱-۲-۱۰ الزامات تحلیل و طراحی برای تأمین پایداری

  • ۲-۲-۱۰ الزامات مقاطع اعضای فولادی

  • ۳-۲-۱۰ الزامات طراحی اعضا برای نیروی کششی

  • ۴-۲-۱۰ الزامات طراحی اعضا برای نیروی فشاری

  • ۵-۲-۱۰ الزامات طراحی اعضا برای لنگر خمشی

  • ۶-۲-۶ الزامات طراحی اعضا برای نیروی برشی

  • ۷-۲-۱۰ الزامات طراحی اعضا برای ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی و ترکیب لنگر پیچشی با سایر نیروها

  • ۸-۲-۱۰ الزامات طراحی اعضای با مقطع مختلط

  • ۹-۲-۱۰ الزامات طراحی اتصالات

  • ۱۰-۲-۱۰ الزامات حالت های بهره برداری

۱-۲-۱۰ الزامات تحلیل و طراحی برای تأمین پایداری

این بخش به الزامات عمومی تحلیل و طراحی برای تأمین پایداری کل سازه و تمامی اجزای آن می‌پردازد. مقررات این بخش تحت عناوین زیر ارائه می‌گردد:

  • ۱-۱-۲-۱۰ الزامات عمومی

  • ۲-۱-۲-۱۰ آثار مرتبه دوم (شامل آثار P- δ و P-Δ)

  • ۳-۱-۲-۱۰ روش‌های تحلیل و طراحی برای تأمین پایداری

  • ۴-۱-۲-۱۰ روش‌های تحلیل مرتبه دوم

  • ۵-۱-۲-۱۰ الزامات تحلیل و طراحی

  • ۶-۱-۲-۱۰ جدول خلاصه شده از روش‌های تحلیل و طراحی

۱-۱-۲-۱۰ الزامات عمومی

تأمین پایداری کل سازه و تمامی اجزای آن از الزامات تحلیل و طراحی است. مطابق الزامات این بخش، پایداری کل سازه و تمامی اجزای آن در صورتی تأمین می‌شود که آثار ذکر شده در زیر به نحو مؤثری در تحلیل و طراحی آنها لحاظ شده باشند.

  1. تغییر شکل‌های محوری، خمشی و برشی اعضای سازه و تغییر شکل‌های سایر اجزاء (نظير اتصالات) که در جابجایی سازه مؤثرند.

  2. آثار مرتبه دوم (شامل آثار P- δ و P-Δ)

  3. نواقص هندسی (شامل کجی و ناشاقولی)

  4. کاهش سختی اعضا ناشی از رفتار غیر الاستیک و اثر تنش‌های پسماند

  5. عدم قطعیت در برآورد سختی و مقاومت

روش تحلیل مورد استفاده باید تمامی آثار فوق را لحاظ نماید. به منظور حصول اطمینان از این اهداف، استفاده از دو روش "تحلیل مستقیم" و "طول مؤثر" در طراحی برای تأمین پایداری سازه‌های فولادی و مختلط مجاز است.

۲-۱-۲-۱۰ آثار مرتبه دوم P-δ و P-Δ

مطابق بند ۱۰-۲-۱-۱، در اعضای فولادی مقاومت‌های موردنیاز که از تحلیل سازه به دست می‌آیند، باید شامل آثار مرتبه دوم باشند. این آثار شامل موارد زیر است:

  1. آثار مرتبه دوم P- δ :  آثار P- δ به آثار اضافی ناشی از بارها گفته می‌شود که به علت وجود تغییر شکل در فاصله دو انتهای هر یک از اعضا به وجود می‌آید.

  2. آثار مرتبه دوم P-Δ:  آثار P-Δ به آثار اضافی بارها به علت تغییر مکان جانبی نسبی کل سیستم سازه‌ای مربوط می‌شود و سبب ایجاد نیروهای اضافی داخلی در اعضا می‌شوند که به علت برون محوری ناشی از تغییر مکان جانبی یک انتهای عضو نسبت به انتهای دیگر آن به وجود می‌آیند. تغییر مکان جانبی نسبی دو انتهای عضو ممکن است به علت بارهای قائم یا بارهای جانبی یا ترکیبی از آنها باشد.

۳-۱-۲-۱۰ روش‌های تحلیل و طراحی برای تأمین پایداری

  1. روش تحلیل مستقیم
    در روش تحلیل مستقیم تمامی آثار ذکر شده در بخش ۱۰-۲-۱-۱ به صورت مستقیم در تحليل سازه لحاظ می‌گردند. در این روش، مقاومت‌های موردنیاز براساس الزامات و محدودیت‌های بخش ۱۰-۲-۱-۵-۱ و مقاومت‌های موجود اعضا مطابق با بخش‌های ۱۰-۲-۲ تا ۱۰-۲-۹ تعیین می‌شوند. استفاده از این روش برای تمامی سازه‌های فولادی و مختلط مجاز است.

  2. روش طول مؤثر
    استفاده از روش سنتی طول مؤثر به عنوان روش دیگر طراحی مطابق با الزامات و محدودیت‌های بند ۱۰-۲-۱-۵-۲ مجاز است. در این روش نیز مقاومتهای موجود اعضا مطابق با بخش‌های ۱۰-۲-۲ تا ۱۰-۲-۹ تعیین می‌شوند.

۴-۱-۲-۱۰ روش‌های تحلیل مرتبه دوم

در این مبحث استفاده از روش‌های تحلیلی زیر به عنوان روش‌های تحلیل مرتبه دوم مجاز دانسته شده است:

  1. تحليل الاستیک مرتبه دوم: تحليل الاستیک مرتبه دوم به تحلیل‌هایی گفته می‌شود که در آنها روش تحلیل سیستم سازه‌ای الاستیک بوده، لیکن در حین انجام تحلیل، آثار مرتبه دوم (شامل آثار P- δ و P-Δ) در آن لحاظ می‌گردد.

  2. تحلیل مرتبه دوم از طریق تحليل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته: در این مبحث استفاده از روش تحليل الاستیک مرتبه اول تشدیدیافته به عنوان یک روش تحلیل مرتبه دوم مجاز دانسته شده است. الزامات این نوع روش تحلیل مرتبه دوم در پیوست ۳ این مبحث ارائه شده است.

تبصره ۱: در طراحی به روش LRFD تحلیل مرتبه دوم باید تحت اثر ترکیبات بارگذاری متناظر با این روش طراحی (شامل بار جانبی فرضی مطابق بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۱) صورت گیرد. در طراحی به روش ASD، تحلیل مرتبه دوم باید ابتدا تحت اثر ۱.۶ برابر ترکیبات بارگذاری متناظر با این روش (شامل بار جانبی فرضی مطابق بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۱) صورت گرفته و سپس کلیه نتایج حاصله بر عدد ۱.۶ تقسیم شوند، تا مقاومت های موردنیاز به دست آیند.

تبصره ۲: در روش تحلیل الاستیک مرتبۀ دوم (ذکر شده در بند ۱۰-۲-۱-۴-الف)، با ارضاء محدودیت‌های زیر می‌توان از آثار P-δ صرفنظر نمود، مشروط بر اینکه لنگرهای خمشی به دست آمده از روش‌های تحلیلی مذکور در اعضای تحت اثر توأم نیروی محوری فشاری و لنگر خمشی با ضریب B ۱ (مطابق پیوست ۳) تشدید شده باشند:

  1. بارهای ثقلی عمدتاً توسط ستونها، دیوارها یا قابهای قائم تحمل شوند.

  2. نسبت تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر تحليل مرتبه دوم به تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر تحلیل مرتبه اول یا به طور تقریبی مقدار ضریب B ۲ در تحليل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته، در تمام طبقات و در راستای موردنظر کوچکتر یا مساوی ۱.۷ باشد.

  3. حداکثر یک سوم بارهای ثقلی کل سازه توسط ستون‌های قابهای خمشی تحمل گردد.

۵-۱-۲-۱۰ الزامات تحلیل و طراحی

برای طراحی به منظور تأمین پایداری سازه باید آثار ذکر شده در بند ۱۰-۲-۱-۱ لحاظ شده باشند. روش‌های تحلیل مستقیم و طول مؤثر با رعایت محدودیت ها و الزامات ذکر شده در بندهای ۱۰-۲-۱-۵-۱ و ۱۰-۲-۱-۵-۲ به عنوان روش‌های تحلیل و طراحی قابل قبول هستند.

۱-۵-۱-۲-۱۰ محدودیت‌ها و الزامات روش تحلیل مستقیم

برای تعیین مقاومتهای موردنیاز اعضا و طراحی آنها و تحلیل و طراحی به روش تحلیل مستقيم، باید محدودیتها و الزامات زیر تأمین شوند:

  1. محدودیت‌ها
    در تحلیل و طراحی به روش تحلیل مستقیم هیچ گونه محدودیتی وجود ندارد.

  2. الزامات
    (۱) تحلیل سازه مطابق بند ۱۰-۲-۱-۴ براساس یکی از روش‌های تحلیلی مرتبه دوم باشد.
    (۲) مطابق الزامات بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۱ آثار نواقص هندسی اولیه (شامل کجی و ناشاقولی) در تحلیل مرتبه دوم منظور شود.
    (۳) مطابق الزامات بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۲ تحلیل مرتبه دوم براساس سختی کاهش یافته اعضا صورت گیرد.
    (۴) مقاومت موجود کلیه اعضای دارای بار محوری فشاری با ضریب طول مؤثر یک (K=۱) تعیین شود.

۱-۱-۵-۱-۲-۱۰ ملاحظات نواقص هندسی اولیه

در روش تحلیل مستقیم، آثار نواقص هندسی اولیه (شامل کجی و ناشاقولی اعضا) باید از طریق مدل کردن این نواقص در تحلیل مرتبه دوم سازه انجام پذیرد. در سازه‌هایی که بارهای ثقلی عمدتاً توسط ستونها، دیوارها یا قاب‌های قائم تحمل می‌شوند، به جای در نظر گرفتن نواقص هندسی اولیه در مدل سازی، می‌توان به شرح زیر یک بار جانبی فرضی در طبقات ساختمان اعمال نمود:

فرمول
Ni=۰.۰۰۲YiN_i=۰.۰۰۲Y_i

(۱-۱-۲-۱۰)

که در آن:

  • N i = بار جانبی فرضی در طبقه i ام

  • Y i = بار ثقلی در طبقه i ام متناسب با ضرایب بار به کار رفته در ترکیبات مختلف بارگذاری در هنگام اعمال بار جانبی فرضی (N i ) به طبقات ساختمان، توجه به نکات زیر ضروری است :
    (۱) توزیع بار جانبی فرضی در کف هر طبقه باید مشابه توزیع بارهای ثقلی در کف همان طبقه در نظر گرفته شود.
     (۲) بار جانبی فرضی (N i ) باید به کلیه ترکیبات بارگذاری اضافه شود. در مواردی که نسبت تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر تحلیل مرتبه دوم به تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر تحلیل مرتبه اول تحت اثر ترکیبات بارگذاری LRFD یا ۱.۶ برابر ترکیبات بارگذاری ASD (یا به طور تقریبی مقدار ضریب تشدید B ۲ در تحليل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته) با احتساب سختی کاهش یافته اعضا (مطابق تنظیمات بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۲)، در کلیه طبقات کوچکتر یا مساوی ۱.۷ باشد، می‌توان بارهای جانبی فرضی (N i ) را فقط در ترکیبات بارگذاری ثقلی منظور نمود و از اثر آنها در ترکیبات بارگذاری شامل بارهای جانبی صرفنظر نمود.
    (۳) بارهای جانبی فرضی باید در راستایی به سازه اعمال شود که بیشترین اثر ناپایداری را داشته باشد. در ترکیبات بارگذاری ثقلی، بارهای جانبی فرضی باید به طور مجزا در دو راستای متعامد و به صورت رفت و برگشت در نظر گرفته شود.

تبصره: کاربرد ملاحظات نواقص هندسی اولیه فقط برای تعیین مقاومت های موردنیاز اعضا محدود می‌گردد و برای سایر مقاصد طراحی (نظیر کنترل تغییر مکان جانبی نسبی طبقات، کنترل خیز تیرها، کنترل ارتعاش اعضا و كف ها و محاسبه زمان تناوب اصلی ساختمان) در نظر گرفتن آثار نواقص هندسی اولیه ضروری نیست.

۲-۱-۵-۱-۲-۱۰ کاهش سختی اعضا

در تحلیل و طراحی به روش تحلیل مستقیم برای تعیین مقاومت‌های موردنیاز در تحلیل مرتبه دوم، باید به شرح زیر از ضرایب کاهش سختی استفاده شود:

  1. ضریب کاهش ۰.۸ برای کلیه سختی‌هایی که در پایداری سازه مؤثرند. اعمال این ضریب کاهش برای کلیه سختی‌های تمامی اعضا، حتی اگر در پایداری سازه نقشی نداشته باشند، نیز مجاز است

  2. علاوه بر ضریب کاهش ۰.۸  یک ضریب کاهش اضافی τb\tau_b نیز به شرح زیر در سختی خمشی اعضایی که در پایداری سازه مؤثر هستند:

    فرمول
    (EI)=۰.۸τbEI(EI)^*=۰.۸τ_b EI

    (۲-۱-۲-۱۰)

    که در آن:
    * (EI) = صلبیت خمشی کاهش یافته عضو
    E = مدول الاستیسیته فولاد
    I = ممان اینرسی مقطع عضو حول محور خمش
    τbτ_b = ضریب کاهش اضافی سختی خمشی مطابق رابطه زیر:

    فرمول
    τb={۱.۰αPrPy۰.۵۴αPrPy(۱αPrPy)αPrPy>۰.۵α=۱.۰(LRFD) و α=۱.۶(ASD)\tau_b = \begin{cases} ۱.۰ & α\frac{ P_r}{P_y} ≤۰.۵ \\ ۴\alpha\frac{ P_r}{P_y}(۱-\frac{α P_r}{P_y}) & α\frac{ P_r}{P_y}>۰.۵ \end{cases}\\α=۱.۰ (LRFD) \space \text{و} \space α=۱.۶ (ASD)

    (۳-۱-۲-۱۰)

    در رابطه ۱۰-۲-۱-۳، P r مقاومت محوری فشاری موردنیاز و P y مقاومت تسلیم محوری عضو ( Py=AgFyP_y=A_gF_y) است. در صورتی که عضو فشاری لاغر باشد، در تعیین مقاومت تسلیم محوری باید از مساحت مؤثر مقطع (A e ) استفاده شود.
    استثناء: در اعضای با مقطع مختلط پرشده با بتن یا محاط در بتن، مقدار τb\tau_b باید برابر ۰.۸  در نظر گرفته شود.

  3. وقتی از روش بار جانبی فرضی برای مدل سازی نواقص هندسی اولیه استفاده شده است، به جای استفاده از τb\tau_b متغیر در رابطه ۱۰-۲-۱-۳ به منظور کاهش اضافی سختی خمشی اعضا، می‌توان مقدار τb\tau_b را برای کلیه نسبت‌های PrPy\frac{P_r}{P_y} برابر یک فرض کرد، مشروط بر اینکه یک بار جانبی فرضی اضافی برابر ۰.۰۰۱Y i به كليه طبقات ساختمان اعمال شود. این بار جانبی فرضی اضافی باید در کلیه ترکیبات بارگذاری به همراه بارهای جانبی و بارهای جانبی فرضی در اثر نواقص هندسی اولیه در نظر گرفته شود. مورد ۲ از بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۱ شامل این بار جانبی اضافی نمی شود.

  4. چنانچه در یک سیستم سازه‌ای برای تأمین پایداری آن از اعضایی با مصالح دیگری به جزء فولاد استفاده شده باشد و مقررات سازه‌ای مربوط به نوع مصالح ضریب کاهش سختی کوچکتری (کاهش سختی بیشتری) را الزام کرده باشد، برای آن نوع اعضا باید ضریب کاهش سختی کوچکتر مورد استفاده قرار گیرد.

تبصره: در روش تحلیل مستقیم کاربرد سختی کاهش یافته فقط در تحلیل مرتبه دوم و برای تعیین مقاومت های موردنیاز اعضا محدود می‌گردد و برای سایر مقاصد طراحی (نظیر کنترل تغییر مکان جانبی نسبی طبقات، کنترل خیز تیرها، کنترل ارتعاش اعضا و كف ها و محاسبه زمان تناوب اصلی ساختمان) نباید از ضرایب کاهش سختی استفاده شود.

۲-۵-۱-۲-۱۰ محدودیت‌ها و الزامات روش طول مؤثر

برای تعیین مقاومتهای موردنیاز اعضا و طراحی آنها در تحلیل و طراحی به روش طول مؤثر محدودیتها و الزامات زیر باید تأمین شوند:

  1. محدودیت‌ها
    (۱) بارهای ثقلی عمدتاً توسط ستونها، دیوارها یا قابهای قائم تحمل شوند.
    (۲) نسبت تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر مرتبه دوم به تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر مرتبه اول یا به طور تقریبی مقدار ضریب تشدید B ۲ در تحليل الاستیک مرتبه اول تشدیدیافته، در كلية طبقات کوچکتر یا مساوی ۱.۵ باشد.

  2. الزامات
    (۱) تحلیل سازه مطابق بند ۱۰-۲-۱-۴ براساس یکی از روش‌های تحلیلی مرتبه دوم و بدون در نظر گرفتن هر گونه کاهش سختی باشد.
    (۲) آثار نواقص هندسی اولیه (شامل کجی و ناشاقولی اعضا) مطابق ملاحظات بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۱ در تحلیل مرتبه دوم منظور گردد.
    (۳) مقاومت موجود کلیه اعضای دارای بار محوری فشاری براساس ضریب طول مؤثر ( K ) تعيين شود. ضریب طول مؤثر اعضا ( K ) متناسب با نوع سیستم باربر باید براساس پیوست ۲ تعیین شود.

۶-۱-۲-۱۰ جدول خلاصه شده از روش‌های تحلیل و طراحی

خلاصه روش‌های تحلیل و طراحی مورد بحث فوق در جدول ۱۰-۲-۱-۱ برای سهولت استفاده کاربران ارائه شده است.

جدول

نوع تحلیل

کاهش سختی

محدودیت

الزامات

تحلیل الاستیک مرتبه دوم

کاهش سختی با ضریب τ\tau متغیر

بدون محدودیت

انجام تحلیل مرتبه دوم

اعمال کاهش سختی EI=۰.۸τbEIEI^*=۰.۸τ_b EI

EA=۰.۸EAEA^*=۰.۸EA

τb={۱.۰αPrPy۰.۵۴αPrPy(۱αPrPy)αPrPy>۰.۵α=۱.۰(LRFD) و α=۱.۶(ASD)\tau_b = \begin{cases} ۱.۰ & α\frac{ P_r}{P_y} ≤۰.۵ \\ ۴\alpha\frac{ P_r}{P_y}(۱-\frac{α P_r}{P_y}) & α\frac{ P_r}{P_y}>۰.۵ \end{cases}\\α=۱.۰ (LRFD) \space \text{و} \space α=۱.۶ (ASD)

ضرایب B ۱ و B ۲ استفاده نمی‌شود.

K=۱ (برای تعیین P n )

اعمال بارهای جانبی فرضی در کلیۀ ترکیبات بارگذاری. اگر Δ۲nd/Δ۱st۱.۷\Delta_{۲nd}/\Delta_{۱st}\leq۱.۷ باشد، بارهای جانبی فرضی فقط در ترکیبات بارهای ثقلی وارد می گردند.

کاهش سختی با ضریب τ\tau ثابت

بدون محدودیت

انجام تحلیل مرتبه دوم

اعمال کاهش سختی

EI=۰.۸τbEIEI^*=۰.۸τ_b EI

EA=۰.۸EAEA^*=۰.۸EA

τb=۱τ_b=۱

ضرایب B ۱ و B ۲ استفاده نمی‌شود.

K=۱ (برای تعیین P n )

اعمال بارهای جانبی فرضی در کلیه ترکیبات بارگذاری. اگر Δ۲nd/Δ۱st۱.۷\Delta_{۲nd}/\Delta_{۱st}\leq۱.۷  باشد، بخش ۰.۰۰۲ بارهای جانبی فرضی، فقط در ترکیبات بارهای ثقلی وارد می‌شود، ولی بخش ۰.۰۰۱ ناشی از τbτ_b ثابت، در کلیه ترکیبات بارگذاری وارد می‌شود.

جدول ۱۰-۲-۱-۱: الزامات و محدودیت‌های روش‌های طراحی
الف - روش تحلیل مستقیم

جدول

نوع تحلیل

کاهش سختی

محدودیت

الزامات

تحلیل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته

کاهش سختی با ضریب τ\tau متغیر

بدون محدودیت

انجام تحلیل مرتبه اول

اعمال کاهش سختی

(EI)=۰.۸τbEI(EI)^*=۰.۸τ_b EI

EA=۰.۸EAEA^*=۰.۸EA

τb={۱.۰αPrPy۰.۵۴αPrPy(۱αPrPy)αPrPy>۰.۵α=۱.۰(LRFD) و α=۱.۶(ASD)\tau_b = \begin{cases} ۱.۰ & α\frac{ P_r}{P_y} ≤۰.۵ \\ ۴\alpha\frac{ P_r}{P_y}(۱-\frac{α P_r}{P_y}) & α\frac{ P_r}{P_y}>۰.۵ \end{cases}\\α=۱.۰ (LRFD) \space \text{و} \space α=۱.۶ (ASD)

K ۱ (برای تعیین B ۱ )

K ۲ (برای تعیین P n و B ۲ )

اعمال بارهای جانبی فرضی در تمامی ترکیبات بارگذاری. اگر B۲۱.۷B_۲\leq۱.۷ باشد، بارهای جانبی فرضی فقط در ترکیبات بارهای ثقلی وارد می شوند.

کاهش سختی با ضریب ττ ثابت

بدون محدودیت

انجام تحلیل مرتبه اول

اعمال کاهش سختی

(EI)=۰.۸τbEI(EI)^*=۰.۸τ_b EI

EA=۰.۸EAEA^*=۰.۸EA

τb=۱\tau_b=۱

K ۲ (برای تعیین P n )

اعمال بارهای جانبی فرضی در کلیۀ ترکیبات بارگذاری. اگر B۲۱.۷B_۲\leq۱.۷ باشد، بخش ۰.۰۰۲ بارهای جانبی فرضی، فقط در ترکیبات بارهای ثقلی وارد می‌شود، ولی بخش ۰.۰۰۱ ناشی از τbτ_b ثابت، در کلیۀ ترکیبات بارگذاری وارد می گردد.

ادامه جدول ۱۰-۲-۱-۱: الزامات و محدودیت‌های روش‌های طراحی
ب - روش تحلیل مستقیم

جدول

نوع تحلیل

محدودیت

الزامات

تحلیل الاستیک مرتبه دوم

Δ۲nd/Δ۱st۱.۵\Delta_{۲nd}/\Delta_{۱st}\leq۱.۵

(برای تمامی طبقات)

انجام تحلیل مرتبه دوم

عدم اعمال کاهش سختی

K=K۲۱K=K_۲\geq۱ (برای تعیین P n )

اعمال بارهای جانبی فرضی در تمامی ترکیبات بارگذاری.

اگر Δ۲nd/Δ۱st۱.۷\Delta_{۲nd}/\Delta_{۱st}\leq۱.۷ باشد، بارهای جانبی فرضی فقط در ترکیبات بارهای ثقلی وارد می شوند.

تحلیل الاستیک مرتبه اول

Δ۲nd/Δ۱st۱.۵\Delta_{۲nd}/\Delta_{۱st}\leq۱.۵

(برای تمامی طبقات)

انجام تحلیل مرتبه اول

عدم اعمال کاهش سختی

محاسبۀ K۱=۱K_۱=۱  برای B ۱

محاسبۀ K۲۱K_۲\geq۱  برای B ۲

  K=K۲۱K=K_۲\geq۱ (برای تعیین P n )

اعمال بارهای جانبی فرضی در تمامی ترکیبات بارگذاری. اگر B۲۱.۷B_۲\leq۱.۷ باشد،  بارهای جانبی فرضی، فقط در ترکیبات بارگذاری ثقلی وارد می‌شوند.

ادامه جدول ۱۰-۲-۱-۱: الزامات و محدودیت‌های روش‌های طراحی
پ - روش طول مؤثر

۲-۲-۱۰ الزامات مقاطع اعضای فولادی

این بخش به الزامات کمانش موضعی اجزای فشاری اعضای سازه و طبقه بندی آنها و نیز به تعاریف برخی دیگر از مشخصات مقاطع اعضا می‌پردازد. مقررات این بخش تحت عناوین زیر ارائه می‌گردد:

  • ۱-۲-۲-۱۰ الزامات عمومی

  • ۲-۲-۲-۱۰ طبقه بندی مقاطع فولادی از منظر کمانش موضعی  

  • ۳-۲-۲-۱۰ پهنای آزاد اجزای با یک لبه مقید

  • ۴-۲-۲-۱۰ پهنای آزاد اجزای با دو لبه مقید

  • ۵-۲-۲-۱۰ تعیین سطح مقطع كل و خالص در اعضای سازه

۱-۲-۲-۱۰ الزامات عمومی

تأمین پایداری کل سازه و تمامی اعضا و نیز تمامی اجزای تشکیل دهندۀ مقاطع اعضا، از الزامات تحلیل و طراحی است. پایداری اجزای تشکیل دهنده مقاطع اعضا در صورتی تأمین می‌شود که الزامات این بخش به نحو مؤثری در تحلیل و طراحی آنها لحاظ شده باشد.

۲-۲-۲-۱۰ طبقه بندی مقاطع فولادی از منظر کمانش موضعی

۱-۲-۲-۲-۱۰ طبقه بندی مقاطع فولادی از منظر کمانش موضعی برای فشار محوری

برای فشار محوری، مقاطع فولادی به دو گروه زیر طبقه بندی می‌شوند:

  • مقاطع با اجزای غیر لاغر

  • مقاطع با اجزای لاغر

مقاطع با اجزای غیر لاغر به مقاطعی گفته می‌شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت اجزای فشاری تشکیل دهنده مقطع عضو از λ r مشخص شده در جدول‌های ۱۰-۲-۲-۱ و ۱۰-۲-۲-۲ بیشتر نباشد. چنانچه نسبت پهنا به ضخامت هر یک از اجزای فشاری تشکیل دهنده مقطع عضو از λ r مشخص شده در جدول‌های ۱۰-۲-۲-۱ و ۱۰-۲-۲-۲ بیشتر باشد، در این صورت مقطع با اجزای لاغر محسوب می‌شود.

۲-۲-۲-۲-۱۰ طبقه بندی مقاطع فولادی از منظر کمانش موضعی برای لنگر خمشی

برای لنگر خمشی، مقاطع فولادی به سه گروه زیر طبقه بندی می‌شوند:

  • مقاطع فشرده

  • مقاطع غیرفشرده

  • مقاطع با اجزای لاغر

  1. مقاطع فشرده به مقاطعی گفته می‌شوند که در آنها اولاً بال‌ها به طور سراسری و پیوسته به جان یا جانها متصل باشند، ثانياً نسبت پهنا به ضخامت اجزای فشاری تشکیل دهنده مقطع عضو از λ p مشخص شده در جدول‌های ۱۰-۲-۲-۳ و ۱۰-۲-۲-۴ بیشتر نباشد.

  2. مقاطع غیرفشرده به مقاطعی گفته می‌شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت یک یا چند جزء فشاری از مقطع عضو از λ p مشخص شده در جدول‌های ۱۰-۲-۲-۳ و ۱۰-۲-۲-۴ بیشتر بوده، اما از λ r مشخص شده در جدول‌های ۱۰-۲-۲-۳ و ۱۰-۲-۲-۴ کمتر باشد.

  3. مقاطع با اجزای لاغر به مقاطعی گفته می‌شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت حداقل یکی از اجزای فشاری تشکیل دهنده مقطع عضو از λ r مشخص شده در جدول‌های ۱۰-۲-۲-۳ و ۱۰-۲-۲-۴ بیشتر باشد.

۳-۲-۲-۱۰ پهنای آزاد اجزای با یک لبه مقید

مطابق الزامات این بخش، اجزای با یک لبه مقید به اجزایی گفته می‌شود که فقط در یک لبه در امتدادی به موازات نیروی فشاری به جزء یا اجزاء دیگر متصل شده‌اند. پهنای آزاد چنین اجزایی باید به شرح زیر تعیین شود:

  1. برای بال‌های نیمرخ‌های I و نیمرخ‌های سپری ( T )، پهنای آزاد ( b ) برابر نصف پهنای کل بال ( b f ) است.

  2. برای ساق‌های نیمرخ‌های نبشی ( L )، بال‌های نیمرخ‌های ناودانی ( U ) و نیمرخ‌های Z شکل، پهنای آزاد ( b ) معادل کل بعد اسمی بال است.

  3. برای مقطع ساخته شده از ورق، پهنای آزاد (b) برابر فاصله بین لبه آزاد تا اولین ردیف پیچ یا خط جوش است.

  4. برای تیغه (جان) نیمرخ‌های سپری ( T )، پهنای آزاد ( d ) برابر ارتفاع كل مقطع سپری است.

۴-۲-۲-۱۰ پهنای آزاد اجزای با دو لبه مقید

مطابق الزامات این بخش، اجزای با دو لبه مقید به اجزایی گفته می‌شود که در هر دو لبه در امتدادی موازی با نیروی فشاری به جزء یا اجزاء دیگر متصل شده‌اند. پهنای آزاد چنین اجزایی باید به شرح زیر تعیین شود:

  1. برای جان مقاطع نوردشده، h عبارت است از فاصله بین نقاط شروع گردی ریشه اتصال جان به بال.

  2. برای جان مقاطع ساخته شده از ورق، h عبارت است از فاصله بین نزدیک‌ترین دو ردیف پیچ و چنانچه از جوش استفاده شده باشد، h برابر فاصله خالص بین دو بال است. برای مقاطع با بالهای نامساوی، h c عبارت است از دو برابر فاصله محور خنثی در حالت الاستیک تا نزدیک‌ترین ردیف وسایل اتصال در سمت بال فشاری و چنانچه از جوش استفاده شده باشد، عبارت است از دو برابر فاصله محور خنثی در حالت الاستیک تا رویه داخلی بال فشاری. همچنین برای مقاطعی با بالهای نامساوی h p عبارت است از دو برابر فاصله محور خنثی در حالت پلاستیک تا نزدیکترین ردیف وسایل اتصال در سمت بال فشاری و چنانچه از جوش استفاده شده باشد، عبارت است از دو برابر فاصله محور خنثی در حالت پلاستیک تا رویه داخلی بال فشاری.

  3. برای مقاطع جعبه‌ای ساخته شده از ورق، پهنای b و h عبارت از فاصله بین دو خط جوش است.

  4. برای ورق های پوششی (تقویتی) در بال تیرها و ورق‌های دیافراگم در مقاطع ساخته شده از ورق، پهنای b عبارت است از فاصله بین دو ردیف پیچ یا دو خط جوش است.

  5. برای بال های مقاطع توخالی مستطیلی شکل ( HSS )، پهنای b عبارت است از فاصله آزاد بین جان ها منهای شعاع گوش داخلی در هر طرف. برای جانهای مقاطع توخالی مستطیل شکل ( HSS )، h عبارت است از فاصله آزاد بین بالها منهای شعاع گوشه داخلی در هر طرف. چنانچه شعاع گوشه‌ها معلوم نباشد، مقادیر b و h را می‌توان معادل بعد متناظر خارجی منهای سه برابر ضخامت در نظر گرفت.

  6. برای مقاطع توخالی دایره‌ای شکل، D عبارت است از قطر خارجی مقطع دایره‌ای.

جدول

حالت

شرح اجزاء

نسبت پهنا به ضخامت

حداکثر نسبت پهنا به ضخامت

مثال‌های نمونه

(مرز لاغر و غیرلاغر) λ r

۱

بال‌های مقاطع I شکل نوردشده، ورق‌های بیرون زده از مقاطع I شکل نوردشده، ساق‌های بیرون زده جفت نبشی با اتصال پیوسته، بالهای مقاطع ناودانی و بال‌های مقاطع سپری

b/t

[۱]

۰.۵۶EFy۰.۵۶\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۲

بال‌های مقاطع I شکل ساخته شده از ورق، ورق‌ها یا ساق‌های نبشی بیرون زده از مقاطع I شکل ساخته شده از ورق

b/t

[۲]

۰.۶۴kcEFy۰.۶۴\sqrt{\frac{k_cE}{F_y}}

تصویر

۳

ساق‌های نبشی تک، ساق‌های نبشی‌های جفت دارای جداکننده (لقمه) و سایر اجزای تقویت نشده

b/t

[۲]

۰.۴۵EFy۰.۴۵\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۴

تیغه جان مقاطع سپری

d/t

۰.۷۵EFy۰.۷۵\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

جدول ۱۰-۲-۲-۱: نسبت‌های پهنا به ضخامت اجزای فشاری با یک لبه مقید در اعضای تحت اثر فشار محوری

جدول

حالت

شرح اجزاء

نسبت پهنا به ضخامت

حداکثر نسبت پهنا به ضخامت

مثال‌های نمونه

(مرز لاغر و غیرلاغر) λ r

۵

جان مقاطع I شکل با دو محور تقارن و جان مقاطع ناودانی

h/t w

۱.۴۹EFy۱.۴۹\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۶

بال‌ها و جان‌های مقاطع قوطی شکل ( HSS )

b/t

۱.۴۰EFy۱.۴۰\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۷

ورق‌های پوششی و ورق‌های دیافراگم در حد فاصل خطوط جوش یا پیچ

b/t

۱.۴۰EFy۱.۴۰\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۸

بال‌ها و جان‌های مقاطع جعبه‌ای ساخته شده از ورق و سایر اجزای فشاری

b/t

۱.۴۹EFy۱.۴۹\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۹

مقاطع دایره‌ای توخالی

D/t

۰.۱۱EFy۰.۱۱\frac{E}{F_y}

تصویر

جدول ۱۰-۲-۲-۲: نسبت‌های پهنا به ضخامت اجزای فشاری با یک لبه مقید در اعضای تحت اثر فشار محوری

جدول

حالت

شرح اجزاء

نسبت پهنا به ضخامت

حداکثر نسبت پهنا به ضخامت

مثال‌های نمونه

(مرز فشرده و غیرفشرده) λ p

(مرز غیرفشرده و لاغر) λ r

۱۰

بال‌های مقاطع I شکل نوردشده، ناودانی‌ها و سپری‌ها

b/t

۰.۳۸EFy۰.۳۸\sqrt{\frac{E}{F_y}}

۱.۰EFy۱.۰\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۱۱

بال‌های مقاطع I شکل ساخته شده از ورق با یک یا دو محور تقارن

b/t

۰.۳۸EFy۰.۳۸\sqrt{\frac{E}{F_y}}

[۲] و [۳]

۰.۹۵kcEFL۰.۹۵\sqrt{\frac{k_cE}{F_L}}

تصویر

۱۲

ساق‌های نبشی‌های تک

b/t

۰.۵۴EFy۰.۵۴\sqrt{\frac{E}{F_y}}

۰.۹۱EFy۰.۹۱\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۱۳

بال‌های کلیه مقاطع I شکل و ناودانی تحت اثر خمش حول محور ضعیف

b/t

۰.۳۸EFy۰.۳۸\sqrt{\frac{E}{F_y}}

۱.۰EFy۱.۰\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۱۴

تیغه (جان) مقاطع سپری

d/t

۰.۸۴EFy۰.۸۴\sqrt{\frac{E}{F_y}}

۱.۵۲EFy۱.۵۲\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

جدول ۱۰-۲-۲-۳: نسبت‌های پهنا به ضخامت اجزای فشاری با یک لبه مقید در اعضای تحت اثر خمش

جدول

حالت

شرح اجزاء

نسبت پهنا به ضخامت

حداکثر نسبت پهنا به ضخامت

مثال‌های نمونه

(مرز فشرده و غیرفشرده) λ p

(مرز غیرفشرده و لاغر) λ r

۱۵

جان مقاطع I شکل با دو محور تقارن و جان مقاطع ناودانی

h/t w

۳.۷۶EFy۳.۷۶\sqrt{\frac{E}{F_y}}

۵.۷۰EFy۵.۷۰\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۱۶

جان مقاطع I شکل با یک محور تقارن

h c /t w

[۴]

hchpEFy(۰.۵۴MpMy۰.۰۹)۲λr\frac{\frac{h_c}{h_p}\sqrt{\frac{E}{F_y}}}{(۰.۵۴\frac{M_p}{M_y}-۰.۰۹)^۲}\leq\lambda_r

۵.۷۰EFy۵.۷۰\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۱۷

بال‌های مقاطع قوطی شکل ( HSS )

b/t

۱.۱۲EFy۱.۱۲\sqrt{\frac{E}{F_y}}

۱.۴۰EFy۱.۴۰\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۱۸

ورق‌های پوششی و ورق‌های دیافراگم در حدفاصل خطوط جوش یا پیچ

b/t

۱.۱۲EFy۱.۱۲\sqrt{\frac{E}{F_y}}

۱.۴۰EFy۱.۴۰\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۱۹

جان‌های مقاطع تو خالی مستطیل شکل ( HSS ) و جعبه‌ای

h/t

۲.۴۲EFy۲.۴۲\sqrt{\frac{E}{F_y}}

۵.۷۰EFy۵.۷۰\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

۲۰

مقاطع دایره‌ای توخالی

D/t

۰.۰۷EFy۰.۰۷\frac{E}{F_y}

۰.۳۱EFy۰.۳۱\frac{E}{F_y}

تصویر

۲۱

بال‌های مقاطع جعبه‌ای ساخته شده از ورق

b/t

۱.۱۲EFy۱.۱۲\sqrt{\frac{E}{F_y}}

۱.۴۹EFy۱.۴۹\sqrt{\frac{E}{F_y}}

تصویر

جدول ۱۰-۲-۲-۴: نسبت‌های پهنا به ضخامت اجزای فشاری با دو  لبه مقید در اعضای تحت اثر خمش

یادداشت‌ها:

  1. E = مدول الاستیسیتۀ فولاد و F y =  تنش تسلیم مشخصۀ فولاد

  2. مقدار k c از رابطۀ زیر تعیین می‌شود:
    ۰.۳۵kc=۴htw۰.۷۶۰.۳۵\leq k_c=\frac{۴}{\sqrt{\frac{h}{t_w}}}\leq ۰.۷۶

  3. برای خمش حول محور قوی در مقاطع I شکل ساخته شده از ورق با جان فشرده و غیرفشرده مقدار F L از رابطه زیر تعیین می‌شود:
    برای  S xt /S xc ≥۰.۷:        FL=۰.۷FyF_L=۰.۷F_y
    • برای  S xt /S xc <۰.۷:  FL=SxtSxcFy۰.۵FyF_L=\frac{S_{xt}}{S_{xc}}F_y\geq ۰.۵F_y
    که در آن:
    S xt = اساس مقطع الاستیک نسبت به بال کششی
    S xc = اساس مقطع الاستیک نسبت به بال فشاری

  4.   M y = لنگر تسلیم نظیر دورترین تار مقطع و M p  = لنگر خمشی پلاستیک مقطع

۵-۲-۲-۱۰ سطح مقطع كل و سطح مقطع خالص اعضا

  1. سطح مقطع كل عضو ( A g ) برابر با مجموع سطح مقطع اجزای تشکیل دهنده آن و سطح مقطع هر جزء برابر با حاصل ضرب پهنای کل در ضخامت آن است. برای نیمرخ نبشی، پهنای كل عبارت است از مجموع پهناهای دو بال منهای ضخامت بال.

  2. سطح مقطع خالص عضو ( A n ) برابر با مجموع حاصل ضربهای پهنای خالص اعضا در ضخامت مربوطه است. پهنای خالص عبارت است از پهنای كل منهای قطر سوراخهای عضو که به شرح زیر در نظر گرفته می‌شود:
    ١- عرض سوراخ پیچ باید به مقدار دو میلی متر بزرگتر از ابعاد اسمی سوراخ منظور شود. ابعاد اسمی سوراخ در بخش ۱۰-۲-۹ تعریف شده است.
    ۲- اگر سوراخهای متعددی به شکل زنجیره (به صورت قطری یا زیگزاگ) در مسیر مقطع بحرانی احتمالی قرار داشته باشند، برای محاسبه پهنای خالص باید از پهنای كل مورد بررسی، مجموع قطر سوراخ‌های مسیر زنجیره را کم و به آن برای هر ردیف گام مورب در زنجیره، یک مرتبه جمله s ۲ /۴g را اضافه کرد که در آن، در زنجیره موردنظر:
    s = فاصله مرکز تامرکز هر دو سوراخ متوالی در امتداد طولی (راستای نیرو)
    g = فاصله مرکز تا مرکز هر دو سوراخ متوالی در امتداد عرضی (راستای عمود بر امتداد نیرو)
    ۳- در مقطع نبشی گام عرضی برای سوراخ‌های واقع در روی دو بال متعامد، عبارت خواهد بود از جمع فواصل سوراخ ها تا پشت نبشی منهای ضخامت آن.

تبصره ۱: مقطع خالص بحرانی، مقطعی است که در آن نسبت مقاومت کششی موردنیاز به مقاومت کششی موجود حداکثر باشد.

تبصره ۲: در مواردی که در اتصال جوشی، سوراخ یا سوراخ هایی تعبیه شده باشد (نظير تعبيه سوراخ جهت استفاده از جوش انگشتانه یا کام)، سطح مقطع خالص عضو باید از مقطعی که از محل سوراخ یا سوراخ‌ها می‌گذرد، مورد محاسبه قرار گیرد. به عبارت دیگر، در مقطعی که یک جوش انگشتانه یا کام قطع شود، فلز جوش نباید در محاسبه سطح مقطع خالص عضو منظور شود.

۳-۲-۱۰ الزامات طراحی اعضا برای نیروی کششی

این بخش به الزامات طراحی اعضا تحت اثر نیروی محوری کششی می‌پردازد که در امتداد محور طولی عضو بارگذاری شده‌اند. علاوه بر الزامات این بخش، در طراحی اعضای کششی که تحت اثر پدیده خستگی یا تمرکز تنش به علت تغییر ناگهانی مقطع قرار می‌گیرند، باید آثار این پدیده‌ها نیز به نحو مؤثری لحاظ شود.

مقررات این بخش تحت عناوین زیر ارائه می‌شود:

  • ۱-۲-۳-۱۰ الزامات عمومی

  • ۲-۲-۳-۱۰ محدودیت لاغری در اعضا کششی  

  • ۳-۲-۳-۱۰ تعیین سطح مقطع خالص و مؤثر اعضای کششی

  • ۴-۲-۳-۱۰ مقاومت کششی  

  • ۵-۲-۳-۱۰ اعضای کششی ساخته شده (مرکب) از چند نیمرخ یا نیمرخ و ورق

تبصره ۱: الزامات اعضای کششی با تسمه لولاشده با خار مغزی و نیز اعضای کششی با تسمه سر پهن در پیوست ۴ این مبحث ارائه شده است.

تبصره ۲: برای بررسی الزامات اعضای تحت اثر توأم نیروی کششی و لنگر خمشی به بخش ۱۰-۲-۷ مراجعه شود.

تبصره ۳: برای بررسی الزامات میل مهارها به بخش ۱۰-۲-۹ مراجعه شود.

تبصره ۴: برای بررسی الزامات وسایل اتصال و قطعات اتصال دهنده در برابر نیروی کششی به بخش ۱۰-۲-۹ مراجعه شود.

 تبصره ۵: در انتهای اعضای کششی، برای بررسی مقاومت گسیختگی قالبی به بخش ۱۰-۲-۹ مراجعه شود.

۱-۳-۲-۱۰ الزامات عمومی

در این مبحث برای طراحی اعضای کششی تنها معیار مقاومت به عنوان ضابطه اصلی طراحی در نظر گرفته شده است و کنترل معیار لاغری صرفاً به خاطر شرایط بهره برداری ارائه شده است.

در طراحی اعضای کششی بایستی تلاش کرد تا شکل عضو و اتصالات آن به گونه‌ای تنظیم شود که عضو تنها به کشش کار کند و خمش در آنها ایجاد نشود. در غیر این صورت باید به برون محوری موجود در طرح و آثار آن در محاسبه توجه شود.

۲-۳-۲-۱۰ محدودیت لاغری در اعضای کششی

نسبت لاغری حداکثر اعضای کششی L/r) max ) نباید از ۳۰۰ بیشتر باشد. برای قلابها و میل مهارهای کششی که دارای پیش تنیدگی اولیه به میزان کافی باشند، به طوری که پس از ایجاد کشش اولیه، عضو به حالت مستقیم درآید، رعایت محدودیت لاغری الزامی نیست.

۳-۳-۲-۱۰ سطح مقطع خالص مؤثر در محل اتصالات و وصله‌های اعضای کششی

در محل اتصالات و وصله‌های اعضای کششی، سطح مقطع خالص مؤثر به شرح زیر تعریف می‌شود:

فرمول
Ae=UAnA_e=UA_n

(۱-۳-۲-۱۰)

در رابطه فوق:

  • A n = سطح مقطع خالص عضو (سطح مقطع كل منهای سطح مقطع سوراخ ها یا شکاف ها). اگر سوراخ های متعددی به شکل زنجیره (به صورت قطری یا زیگزاگ) در مسیر مقطع بحرانی احتمالی قرار داشته باشند، برای محاسبه پهنای خالص باید از پهنای کل مورد بررسی، مجموع قطر سوراخ های مسیر زنجیره را کم و به آن برای هر ردیف گام مورب در زنجیره، یک مرتبه جمله s ۲ /۴g را اضافه کرد.

  • A e = سطح مقطع خالص مؤثر عضو

  • U= ضریب تأخیر برش مطابق جدول ۱۰-۲-۳-۱.
    در مقاطع باز (نظير مقاطع T, U, L, I و ...)  در هر حال مقدار این ضریب لازم نیست از نسبت سطح مقطع قسمت های اتصال یافته به سطح مقطع كل كمتر در نظر گرفته شود. این الزام در مورد مقاطع بسته (نظير مقاطع قوطی شکل نوردشده و مقاطع جعبه‌ای ساخته شده از ورق) کاربرد ندارد.

جدول

حالت

شرح

ضریب تأخير برش، U

مثال‌های نمونه

۱

کلیه اعضای کششی که در آنها بار به وسیله پیچ، یا جوش مستقیماً به کلیه اجزای مقطع منتقل گردد (به غیر از حالت‌های ۴، ۵ و ۶).

U=۱

 

۲

کلیه اعضای کششی (به غیر از تسمه‌ها و مقاطع قوطی و لوله‌ای)  که در آنها بار به وسیله پیچ یا  ترکیبی از جوش طولی و عرضی  توسط قسمتی از اجزای مقطع (و نه تمام آن) منتقل گردد. برای مقاطع I شكل نورد شده و سپری T   بریده شده از آنها و نیز نیمرخ‌های I شکل بال پهن، استفاده از مقادیر حالت ۷ این جدول نیز مجاز است. همچنین برای نبشی‌ها استفاده از حالت ۸ این جدول نیز مجاز است.

[۱]

U=۱xˉlU=۱-\frac{\bar{x}}{l}

تصویر

۳

کلیه اعضای کششی که در آنها بار به وسيله فقط جوش عرضی و  توسط قسمتی از اجزای مقطع (و نه تمام آن) منتقل گردد.

U=۱

A n = سطح مقطع قسمت (یا قسمت‌های) اتصال یافته

 

۴

ورق‌ها (تسمه‌های کششی)، نبشی‌ها، ناودانی‌ها و مقاطع I شکل  با قطعات متصل شونده که در آنها  نیروی کششی فقط از طریق جوش‌های طولی در دو لبه موازی ( در انتهای قطعه) منتقل می‌شود.

[۱] و [۲]

U=(۳l۲)(۳l۲+W۲)(۱xˉl)U=\frac{(۳l^۲)}{(۳l^۲+W^۲)}(۱-\frac{\bar{x}}{l})

مقدار xˉ\bar{x} براساس حالت ۲ این جدول تعیین می‌شود.

 

تصویر

۵

در مقاطع لوله‌ای با یک ورق اتصال هم محور که در آن طول جوش‌ها نباید از قطر لوله کمتر باشد.

U=(۱+(xˉl)۳.۲)۱۰U=(۱+(\frac{\bar{x}}{l})^{۳.۲})^{-۱۰}

xˉ=R.sinθθ۱۲tp\bar{x}=\frac{R.sin \theta}{\theta}-\frac{۱}{۲}t_p

تصویر

۶

در مقاطع قوطی شکل

چنانچه اتصال تنها به کمک یک ورق هم محور صورت گیرد که در آن طول جوشها نباید از H کمتر باشد.

U=۱xˉlU=۱-\frac{\bar{x}}{l}

xˉ=b۲b۲+tH۲t۲۲H+۴b۴y\bar{x}=b-\frac{۲b^۲+tH-۲t^۲}{۲H+۴b-۴y}

تصویر

چنانچه اتصال به کمک دو ورق اتصال و در دو وجه صورت گیرد که در آن طول  جوش‌ها نباید از H کمتر باشد.

lHl\geq H

U=(۳l۲)(۳l۲+H۲)(۱xˉl)U=\frac{(۳l^۲)}{(۳l^۲+H^۲)}(۱-\frac{\bar{x}}{l})

xˉ=B24(B+H)\bar{x}=\frac{B^2}{4(B+H)}

 

تصویر

۷

در نیمرخ‌های I نوردشده و سپری T بریده شده از آنها و همچنین نیمرخ‌های  دیگری نظیر بال پهن، استفاده از مقادیر بزرگتر از حالت ۲ این جدول مجاز است (بزرگ‌ترین مقدار به دست آمده از حالت ۲ و این حالت به عنوان مقدار U در نظر گرفته می‌شود).

در اتصالات پیچی در صورتی که اتصال از طريق بالها برقرار شده و حداقل به وسیله اتصال در هر ردیف در امتداد تأثیر نیرو موجود باشد.

bf۲۳dU=۰.۹bf<۲۳dU=۰.۸۵b_f\geq \frac{۲}{۳} d\to U=۰.۹\\b_f< \frac{۲}{۳} d\to U=۰.۸۵

 

در اتصالات پیچی در صورتی که اتصال از طریق جان برقرار شده و حداقل چهار وسیله اتصال در هر ردیف در امتداد تأثیر نیرو موجود باشد.

U=۰.۷

۸

در نیمرخ های نبشی تک و دوبل در صورتی که توسط یک بال متصل شده باشند، استفاده از مقادیر بزرگتر از  حالت ۲ جدول مجاز است. (بزرگ‌ترین مقدار به دست آمده از حالت ۲ و این حالت به عنوان مقدار U در نظر گرفته می‌شود).

 

چنانچه حداقل چهار وسيله اتصال در هر ردیف در امتداد تأثیر نیرو موجود باشد.

U=۰.۸

 

چنانچه سه وسیله اتصال در هر ردیف در امتداد تأثیر نیرو موجود باشد. اگر تعداد وسيله اتصال در هر ردیف در امتداد تأثير نیرو کمتر از ۳ باشد، آنگاه مقدار U باید از طريق حالت ۲ این جدول تعیین شود

U=۰.۶

 

در این جدول:

l- طول اتصال در امتداد نیرو، مساوی فاصله اولین و آخرین پیچ در اتصال پیچی و طول جوش در اتصال جوشی

[۱] xˉ\bar{x}=  خروج از مرکزیت اتصال (فاصله عمودی مرکز اتصال تا مرکز هندسی بخشی از عضو که نیروی آن توسط این اتصال منتقل می‌گردد).

[۲]  l=l1+l22l=\frac{l_1+l_2}{2} که در آن، l۱ و l۲ نباید از ۴ برابر بعد جوش کمتر باشد.

جدول ۱۰-۲-۳-۱: ضریب تأخیر برش ( U ) در محل اتصالات و وصله‌های اعضای کششی

۴-۳-۲-۱۰ مقاومت کششی

در اعضای کششی، مقاومت کششی طراحی ( ΦtPn\Phi_t P_n) و مقاومت کششی مجاز (P n t ) باید به شرح زیر برابر کوچکترین مقدار محاسبه شده بر اساس حالتهای حدی تسلیم کششی در مقطع كل (A g ) و گسیختگی کششی در مقطع خالص عضو (A n ) در خارج از ناحیه اتصال و نیز مقطع خالص مؤثر (A e ) در محل اتصال در نظر گرفته شود:

  1. براساس تسلیم کششی در مقطع کلی عضو:

    فرمول
    Pn=FyAgΦt=۰.۹(LRFD) و Ωt=۱.۶۷(ASD)P_n=F_y A_g\\ \Phi_t=۰.۹ (LRFD) \space و \space Ω_t=۱.۶۷ (ASD)

    (۲-۳-۲-۱۰)

  2. بر اساس گسیختگی کششی در مقطع خالص عضو و در خارج از ناحیه اتصال عضو کششی:

    فرمول
    Pn=FuAnΦt=۰.۷۵(LRFD) و Ωt=۲.۰۰(ASD)P_n=F_u A_n\\ \Phi_t=۰.۷۵ (LRFD) \space و \space Ω_t=۲.۰۰ (ASD)

    (۳-۳-۲-۱۰)

  3. براساس گسیختگی کششی در مقطع خالص مؤثر عضو در محل اتصال عضو کششی:

    فرمول
    Pn=FuAeΦt=۰.۷۵(LRFD) و Ωt=۲.۰۰(ASD)P_n=F_u A_e\\ \Phi_t=۰.۷۵ (LRFD) \space و \space Ω_t=۲.۰۰ (ASD)

    (۴-۳-۲-۱۰)

    در روابط فوق:
    A g = سطح مقطع كل
    A n = سطح مقطع خالص
    A e = سطح مقطع خالص مؤثر
    F y = تنش تسلیم مشخصه فولاد
    F u = تنش کششی نهایی مشخصه فولاد

۵-۳-۲-۱۰ اعضای کششی ساخته شده از چند نیمرخ یا نیمرخ و ورق (اعضای مرکب)

در طراحی اعضای کششی مرکب از چند نیمرخ یا نیمرخ و ورق الزامات زیر باید تأمین شوند :

  1. چنانچه در یک مقطع مركب تحت کشش، ورق‌های متصل به یک نیمرخ فولادی یا به یک ورق دیگر توسط نوارهای جوش منقطع به یکدیگر متصل شوند، فاصله آزاد بین نوارهای جوش منقطع در امتداد طولی عضو نباید از مقادیر زیر بیشتر شود:
    • در قطعات رنگ شده و قطعاتی که رنگ نمی‌شوند ولی احتمال زنگ زدگی و خوردگی ندارند، ۲۴  برابر ضخامت نازک‌ترین ورق یا ۳۰۰ میلی متر
    • در قطعات رنگ نشده ای که تحت اثر خوردگی ناشی از عوامل جوی قرار داشته باشند، ۱۴ برابر ضخامت نازک‌ترین ورق یا ۱۸۰ میلیمتر

  2. چنانچه در یک مقطع مركب تحت کشش، ورق‌های متصل به یک نیمرخ فولادی یا به یک ورق  دیگر توسط پیچ به یکدیگر متصل شوند، حداقل و حداکثر فاصله مرکز سوراخها تا لبه قطعات متصل شونده و نیز حداقل و حداکثر فاصله مرکز تا مرکز سوراخها باید الزامات بخش ۱۰-۲-۹ را تأمین نمایند.

  3. در اعضای کششی که از دو یا تعداد بیشتری نیمرخ یا ورق تشکیل می‌شوند و بین آنها به فواصلی قطعات لقمه قرار گرفته و در این نقاط به یکدیگر متصل می‌شوند، فاصله بین لقمه‌ها باید طوری انتخاب شود که نسبت لاغری هریک از اجزای تشکیل دهنده عضو در فاصله آزاد از ۳۰۰  بیشتر نباشد.

  4. در اعضای کششی که از دو یا تعداد بیشتری نیمرخ در تماس با یکدیگر تشکیل می‌شوند، فاصله مرکز تا مرکز پیچ ها یا  فاصله آزاد بین نوارهای جوش منقطع باید طوری انتخاب شود که نسبت لاغری هر یک از اجزای تشکیل دهنده عضو در فاصله آزاد از ۳۰۰ بیشتر نباشد. بعلاوه، فاصله مرکز تا مرکز وسایل اتصال یا فاصله آزاد بین نوارهای جوش منقطع نباید از ۶۰۰ میلی متر بیشتر باشد.

  5. در اعضای کششی مرکب، به کار بردن ورق های پوششی مشبک در وجوه باز نیمرخ مرکب مجاز است. ضخامت ورق‌های پوششی مشبک نباید کمتر از ۱۵۰\frac{۱}{۵۰} فاصله بین خطوط جوش یا قیدهایی باشد که آنها را به اجزای عضو متصل می‌کند. فاصله مرکز تا مرکز وسایل اتصال یا فاصله آزاد بین نوارهای جوش منقطع در امتداد طولی ورق مشبک نباید از ۱۵۰ میلی متر بیشتر باشد.

  6. در اعضای کششی مرکب، به کار بردن بست های موازی در وجوه باز نیمرخ مركب مجاز است. پهنای بست های موازی در امتداد طولی عضو باید حداقل به اندازه ۲۳\frac{۲}{۳} فاصله بین خطوط جوش یا قیدهایی باشد که آنها را به اجزای عضو متصل می‌کند. ضخامت بستهای موازی نباید کمتر از ۱۵۰\frac{۱}{۵۰} فاصله مذکور باشد. فاصله مرکز تا مرکز بست های موازی باید طوری انتخاب شود که نسبت لاغری هریک از اجزای تشکیل دهنده عضو در این فاصله از ۳۰۰ بیشتر نباشد.

۴-۲-۱۰ الزامات طراحی اعضا برای نیروی فشاری

این بخش به الزامات طراحی اعضای منشوری می‌پردازد که تحت اثر نیروی محوری فشاری در امتداد محور طولی عضو قرار دارند. مقررات این بخش تحت عناوین زیر ارائه می‌گردد:

  •  ۱-۴-۲-۱۰ الزامات عمومی

  •   ۲-۴-۲-۱۰ نسبت لاغری

  • ۳-۴-۲-۱۰ مقاومت فشاری اسمی براساس کمانش خمشی در اعضای با مقطع اجزای لاغر

  • ۴-۴-۲-۱۰ مقاومت فشاری اسمی براساس کمانش پیچشی و کمانش خمشی - پیچشی در اعضای با مقطع بدون اجزای لاغر

  •  ۵-۴-۲-۱۰ اعضای با مقطع نبشی تک

  •  ۶-۴-۲-۱۰ اعضای فشاری ساخته شده (مرکب)

  •  ۷-۴-۲-۱۰ اعضای فشاری دارای اجزای لاغر

۱-۴-۲-۱۰ الزامات عمومی

اعضای فشاری می‌توانند از نیمرخ تک، نیمرخ‌های مرکب و نیمرخ های ساخته شده از ورق یا ترکیبی از ورق و نیمرخ باشند.

در روش LRFD مقاومت فشاری طراحی اعضا برابر ΦcPn\Phi_cP_n و در روش ASD مقاومت فشاری مجاز اعضا برابر P n c است. P n مقاومت فشاری اسمی است که باید برابر کوچکترین مقدار محاسبه شده بر اساس حالتهای حدی کمانش خمشی، کمانش پیچشی و کمانش خمشی - پیچشی (حسب مورد) در نظر گرفته شود. در طراحی اعضای فشاری مقدار Φc\Phi_c برابر ۰.۹  و مقدار  Ω c برابر ۱.۶۷  است.

حالت‌های حدی حاکم بر طراحی اعضای فشاری براساس شکل مقطع، مطابق جدول ۱۰-۲-۴-۱ انتخاب می‌شود.

جدول

حالت

نوع مقطع

شکل مقطع

حالت یا حالت‌های حدی حاکم بر طراحی برای مقاطع بدون اجزای لاغر

بند مربوطه

حالت یا حالت‌های حدی حاکم بر طراحی برای مقاطع دارای اجزای لاغر

بند مربوطه

۱

مقاطع I شکل دارای دو محور تقارن

تصویر

- کمانش خمشی حول هر یک از محورهای اصلی مقطع

- کمانش پیچشی حول محور طولی عضو

۳-۴-۲-۱۰

 

 

 

۴-۴-۲-۱۰

- کمانش موضعی

- کمانش خمشی حول هر یک از محورهای اصلی مقطع

- کمانش پیچشی حول محور طولی عضو

۷-۴-۲-۱۰

۲

مقاطع I شکل با یک محور تقارن و مقاطع ناودانی

تصویر

- کمانش خمشی حول محور عمود بر محور تقارن مقطع

- کمانش خمشی-پیچشی حول محور تقارن مقطع و محور طولی عضو

۳-۴-۲-۱۰

 

 

۴-۴-۲-۱۰

- کمانش موضعی

- کمانش خمشی حول محور عمود بر محور تقارن مقطع

- کمانش خمشی- پیچشی حول محور تقارن مقطع و محور طولی عضو

۷-۴-۲-۱۰

۳

مقاطع صلیبی یا ساخته شده (مرکب) دارای دو محور تقارن

تصویر

- کمانش خمشی حول هر یک از محورهای اصلی مقطع

- کمانش پیچشی حول محور طولی عضو

۳-۴-۲-۱۰

۴-۴-۲-۱۰

۶-۴-۲-۱۰

- کمانش موضعی

- کمانش خمشی حول هر یک از محورهای اصلی مقطع

- کمانش پیچشی حول محور طولی عضو

۷-۴-۲-۱۰

۶-۴-۲-۱۰

۴

مقاطع توخالی مستطیلی شکل

تصویر

- کمانش خمشی حول محورهای اصلی مقطع

۳-۴-۲-۱۰

- کمانش موضعی

 - کمانش خمشی حول محورهای اصلی مقطع

۷-۴-۲-۱۰

۵

مقاطع توخالی دایره‌ای شکل

تصویر

- کمانش خمشی حول هر محور دلخواه مقطع

۳-۴-۲-۱۰

- کمانش موضعی

- کمانش خمشی حول هر محور دلخواه مقطع

۷-۴-۲-۱۰

۶

مقطع سپری

تصویر

- کمانش خمشی حول محور عمود بر محور تقارن مقطع

- کمانش خمشی-پیچشی حول محور تقارن مقطع و محور طولی عضو

۳-۴-۲-۱۰

۴-۴-۲-۱۰

- کمانش موضعی

- کمانش خمشی حول محور عمود بر محور تقارن مقطع

- کمانش خمشی-پیچشی حول محور تقارن مقطع و محور طولی عضو

۷-۴-۲-۱۰

۷

مقاطع مرکب از دو نیمرخ نبشی پشت به پشت

تصویر

- کمانش خمشی حول محور عمود بر محور تقارن مقطع

- کمانش خمشی-پیچشی حول محور تقارن مقطع و محور طولی عضو

۳-۴-۲-۱۰

۴-۴-۲-۱۰

۶-۴-۲-۱۰

-کمانش موضعی

- کمانش خمشی حول محور عمود بر محور تقارن مقطع

- کمانش خمشی-پیچشی حول محور تقارن مقطع و محور طولی عضو

۷-۴-۲-۱۰

۶-۴-۲-۱۰

۸

مقاطع نبشی تک

تصویر

-کمانش خمشی

- کمانش خمشی-پیچشی

۵-۴-۲-۱۰

-کمانش موضعی

- کمانش خمشی

- کمانش خمشی-پیچشی

۷-۴-۲-۱۰

۹

مقاطع توپر

تصویر

- کمانش خمشی حول محورهای اصلی

۳-۴-۲-۱۰

موضوعیت ندارد

-

۱۰

مقاطع بدون محور تقارن غیر از نبشی‌های تک

تصویر

- کمانش خمشی-پیچشی حول محور اصلی مقطع و حول محور طولی عضو

۴-۴-۲-۱۰

- کمانش موضعی

- کمانش خمشی -پیچشی حول محورهای اصلی مقطع و حول محور طولی عضو

۷-۴-۲-۱۰

جدول ۱۰-۲-۴-۱: حالت یا حالت‌های حدی حاکم بر طراحی اعضای فشاری برای مقاطع مختلف

۲-۴-۲-۱۰ نسبت لاغری

ضریب طول مؤثر ( K )، برای محاسبه نسبت لاغری  ( KLr\frac{KL}{r}) و محاسبۀ مقاومت اسمی آنها، باید مطابق با ضوابط بخش ۱۰-۲-۱ این مبحث تعیین شود که در آن:

  • L = طول مقید نشدۀ عضو حول محور کمانش مورد نظر

  • r= شعاع ژیراسیون مقطع عضو حول محور کمانش موردنظر

نسبت لاغری ( KLr\frac{KL}{r}) اعضایی که برای تحمل نیروی محوری فشاری طراحی می‌شوند، نباید از ۲۰۰ بیشتر شود.

۳-۴-۲-۱۰ مقاومت فشاری اسمی براساس کمانش خمشی در اعضای با مقطع بدون اجزای لاغر

مقاومت فشاری اسمی ( P n )، اعضای فشاری با مقطع دارای یک یا دو محور تقارن بدون اجزای لاغر براساس کمانش خمشی حول محور موردنظر با استفاده از رابطه زیر تعیین می‌شود:

فرمول
Pn=FcrAgP_n=F_{cr} A_g

(۱-۴-۲-۱۰)

که در آن:

  • A g = سطح مقطع کلی عضو

  • F cr = تنش فشاری ناشی از کمانش خمشی که از روابط زیر به دست می‌آید:
    الف) اگر KLr۴.۷۱EFy\frac{KL}{r}\leq ۴.۷۱ \sqrt{\frac{E}{F_y}} (یا FyFe۲.۲۵\frac{F_y}{F_e}\leq ۲.۲۵) باشد:

    فرمول
    Fcr=(۰.۶۵۸FyFe)FyF_{cr}=(۰.۶۵۸^{\frac{F_y}{F_e}})F_y

    (۲-۴-۲-۱۰)

    ب) اگر KLr>۴.۷۱EFy\frac{KL}{r}> ۴.۷۱ \sqrt{\frac{E}{F_y}} (یا FyFe>۲.۲۵\frac{F_y}{F_e}>۲.۲۵) باشد:

    فرمول
    Fcr=۰.۸۷۷FeF_{cr}=۰.۸۷۷F_e

    (۳-۴-۲-۱۰)

    در روابط فوق:
    KLr\frac{KL}{r}= به نسبت لاغری عضو حول محور کمانش موردنظر
    F y = تنش تسلیم مشخصه فولاد
    E = مدول الاستیسیته فولاد
    K = ضریب طول مؤثر حول محور کمانش موردنظر مطابق ضوابط بخش ۱۰-۲-۱
    L = طول مهارنشده عضو حول محور کمانش موردنظر
    r = شعاع ژیراسیون مقطع عضو حول محور کمانش موردنظر
    F e = تنش كمانش الاستیک که مقدار آن عبارت است از:

    فرمول
    Fe=π۲E(KLr)۲F_e=\frac{\pi^۲ E}{(\frac{KL}{r})^۲}

    (۴-۴-۲-۱۰)


۴-۴-۲-۱۰ مقاومت فشاری اسمی براساس کمانش پیچشی و کمانش خمشی - پیچشی در اعضای با مقطع بدون اجزای لاغر

همان طور که در جدول ۱۰-۲-۴-۱ نیز عنوان شده است، الزامات این بند برای تعیین مقاومت فشاری اسمی اعضای فشاری با مقاطع دارای دو محور تقارن، یک محور تقارن و نامتقارن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مقاومت فشاری اسمی ( P n ) در اعضای فشاری با مقاطع بدون اجزای لاغر براساس کمانش پیچشی و کمانش خمشی - پیچشی (حسب مورد) برابر F cr A g است که در آن در A g سطح مقطع کلی عضو و F cr تنش فشاری بوده که مقدار آن با استفاده از روابط ۱۰-۲-۴-۲ و ۱۰-۲-۴-۳ ولی براساس تنش‌های کمانش پیچشی الاستیک و خمشی - پیچشی الاستیک ( F e ) که برای حالت‌های مختلف به شرح زیر تعیین می‌شود، به دست می‌آید:

  1. برای مقاطع دارای دو محور تقارن براساس حالت حدی کمانش پیچشی حول محور طولی ماربر مرکز برش:

    فرمول
    Fe=(π۲ECw(KzLz)۲+GJ)۱Ix+IyF_e=(\frac{\pi^۲EC_w}{(K_zL_z)^۲}+GJ)\frac{۱}{I_x+I_y}

    (۵-۴-۲-۱۰)

  2. برای مقاطع با یک محور تقارن که محور تقارن آنها y نام گذاری شده است، براساس حالت حدی کمانش خمشی - پیچشی حول محور y و محور طولی ماربر مرکز برش:

    فرمول
    Fe=(Fey+Fez۲H)[۱۱۴FeyFezH(Fey+Fez)۲]F_e=(\frac{F_{ey}+F_{ez}}{۲H})[۱-\sqrt{۱-\frac{۴F_{ey}F_{ez}H}{(F_{ey}+F_{ez})^۲}}]

    (۶-۴-۲-۱۰)

  3. برای مقاطع نامتقارن، بر اساس حالت حدی کمانشی خمشی - پیچشی حول محورهای اصلی مقطع و محور طولی ماربر مرکز برش، F e عبارت است از کوچکترین ریشه معادله درجه سوم زیر:

    فرمول
    (FeFex)(FeFey)(FeFez)Fe۲(FeFey)(x۰rˉ۰)۲Fe۲(FeFex)(y۰rˉ۰)۲=۰(F_e-F_{ex})(F_e-F_{ey})(F_e-F_{ez})-F^۲_e(F_e-F_{ey})(\frac{x_۰}{\bar{r}_۰})^۲-F^۲_e(F_e-F_{ex})(\frac{y_۰}{\bar{r}_۰})^۲=۰

    (۷-۴-۲-۱۰)

در روابط فوق:

  • C w = ثابت تابیدگی

  • K z = ضریب طول مؤثر برای کمانش پیچشی، مقدار این ضریب به طور محافظه کارانه می‌تواند برابر یک انتخاب گردد. ولی در مواردی که فقط یک انتها یا هر دو انتهای ستون در برابر تابیدگی مقید شده باشند، این ضریب می‌تواند برابر ۰.۷ برای حالت فقط در یک انتها مقید یا برابر ۰.۵  برای حالت در هر دو انتها مقيد، در نظر گرفته شود. مقید شدن در برابر تابیدگی می‌تواند از طریق جعبه‌ای کردن مقطع در انتها در طولی حداقل برابر بزرگترین بعد مقطع ستون انجام شود.

  • J = ثابت پیچشی

  • G = مدول الاستیسیته برشی   G=۱۲.۶EG=\frac{۱}{۲.۶}E (با فرض v =۰.۳

  • x ۰ و y ۰  = مختصات مرکز برش نسبت به مرکز سطح در راستای محورهای اصلی x   و y

  • r x و r y = شعاع ژیراسیون حول محورهای اصلی x و y

  • rˉ0\bar{r}_0  = شعاع ژیراسیون قطبی نسبت به مرکز برش که از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

    فرمول
    rˉ0۲=x0۲+y0۲+Ix+IyAg\bar{r}_0^۲=x_0^۲+y_0^۲+\frac{I_x+I_y}{A_g}

    (۸-۴-۲-۱۰)

  • A g = سطح مقطع کلی عضو

  • H = ضریبی است که از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

    فرمول
    H=۱x0۲+y0۲rˉ0۲H=۱-\frac{x_0^۲+y_0^۲}{\bar{r}_0^۲}

    (۹-۴-۲-۱۰)

  • F ey , F ex و F ez از روابط زیر محاسبه می‌شوند:

    فرمول
    Fey=π۲E(KyLyry)۲F_{ey}=\frac{\pi^۲E}{(\frac{K_yL_y}{r_y})^۲}

    (۱۰-۴-۲-۱۰)

    فرمول
    Fey=π۲E(KyLyry)۲F_{ey}=\frac{\pi^۲E}{(\frac{K_yL_y}{r_y})^۲}

    (۱۱-۴-۲-۱۰)

    فرمول
    Fez=[π۲ECw(KzLz)۲+GJ]۱Agrˉ0۲F_{ez}=[\frac{\pi^۲EC_w}{(K_zL_z)^۲}+GJ]\frac{۱}{A_g\bar{r}_0^۲}

    (۱۲-۴-۲-۱۰)

  • I y و I x = ممان اینرسی حول محورهای اصلی

  • L y , L x و L z = طول مهارنشده عضو به ترتیب حول محورهای کمانش y , x  و z

  • K y و K x = ضریب طول مؤثر برای کمانش خمشی حول محورهای اصلی x و y
    تبصره: برای مقاطع اشكل با دو محور تقارن، C w را می‌توان مساوی I y h ۰ ۲ در نظر گرفت که در آن h ۰ فاصله مرکز تا مرکز بالها است. برای مقاطع ناودانی، C w را می‌توان برابر tfb۳h۲۱۲(۳btf+۲htw۶btf+htw)\frac{t_fb^۳h^۲}{۱۲}(\frac{۳bt_f+۲ht_w}{۶bt_f+ht_w})  در نظر گرفت که در آن h , t f , b  و t w به ترتیب عرض بال، ضخامت بال، ارتفاع و ضخامت جان ناودانی هستند. برای مقاطع سپری و نبشی جفت پشت به پشت، در محاسبه F ez می‌توان از جملات حاوی C w صرف نظر کرد و x ۰ را مساوی صفر در نظر گرفت.

۵-۴-۲-۱۰ اعضای با مقطع نبشی تک

مقاومت فشاری اسمی ( P n )، اعضای فشاری با مقطع نبشی تک باید براساس کوچک‌ترین مقدار به دست آمده از حالتهای حدی کمانش خمشی مطابق الزامات بند ۱۰-۲-۴-۳ (چنانچه دارای اجزای لاغر نباشند) یا مطابق الزامات بند ۱۰-۲-۴-۷ (چنانچه دارای اجزای لاغر باشند) و حالت حدی کمانش خمشی - پیچشی مطابق الزامات بند ۱۰-۲-۴-۷ فقط برای حالتی که bt>۰.۷۱EFy\frac{b}{t}>۰.۷۱\sqrt{\frac{E}{F_y}} باشد، در نظر گرفته شود ( b پهنا و t ضخامت ساق نبشی است).

نبشی‌هایی که به صورت برون محور بارگذاری می‌شوند، در صورتی که شرایط زیر برقرار باشند، در طراحی می‌توان از برون محوری آنها صرف نظر کرد:

  1. نیروی محوری نبشی از دو انتهای آن و فقط از طریق یک ساق اعمال گردد.

  2. اتصال دو انتهای عضو به کمک جوش یا حداقل دو پیچ انجام شود.

  3. هیچ گونه بار عرضی میانی بر عضو اعمال نگردد.

نبشی‌های تکی که شرایط فوق را دارند و نیز شرایط انتهایی آنها با یکی از حالت‌های مشخص شده در بندهای (الف) و (ب) زیر مطابقت دارد، می‌توانند براساس نسبت‌های لاغری اصلاح شده که در این بخش ارائه می‌شود، به عنوان عضوی که تنها تحت اثر نیروی فشاری قرار دارد، طراحی شوند. نبشی‌های تکی که این شرایط را ندارند یا شرایط انتهایی آنها با حالت‌های مشخص شده در بندهای (الف) و (ب) زیر متفاوت است، باید برای ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی مطابق بخش ۱۰-۲-۷ مورد محاسبه و طراحی قرار گیرند.

  1. برای نبشی با ساق های مساوی یا نامساوی که از طریق ساق بلندتر متصل شده‌اند و به صورت اعضای تک یا اعضای جان خرپاهای صفحه‌ای که با اعضای مجاور خود به یک سمت ورق اتصال یا یال خرپا متصل شده‌اند، لاغری اصلاح شده با استفاده از روابط زیر به دست می‌آید:
    برای Lra۸۰\frac{L}{r_a}\leq ۸۰:

    فرمول
    KLr=۷۲+۰.۷۵Lra\frac{KL}{r}=۷۲+۰.۷۵\frac{L}{r_a}

    (۱۳-۴-۲-۱۰)

    برای Lra>۸۰\frac{L}{r_a}> ۸۰:

    فرمول
    KLr=۳۲+۱.۲۵Lra۲۰۰\frac{KL}{r}=۳۲+۱.۲۵\frac{L}{r_a}\leq ۲۰۰

    (۱۴-۴-۲-۱۰)

     برای نبشی با ساق نامساوی با نسبت ساق کوچکتر از ۱.۷ که از طریق ساق کوچکتر متصل شده‌اند، باید به KLr\frac{KL}{r} دست آمده از روابط ۱۰-۲-۴-۱۳ و ۱۰-۲-۴-۱۴ جمله [۱- ۲ (b l /b s )]۴  اضافه شود، لیكن KLr\frac{KL}{r} به دست آمده نباید کمتر از ۰.۹۵L/r z در نظر گرفته شود.

  2. برای نبشی با ساق های مساوی یا نامساوی که از طریق ساق های بلندتر متصل شده‌اند و عضوی از جان خرپای جعبه‌ای یا فضایی هستند که با اعضای مجاورشان به یک طرف ورق اتصال یا بالها متصل شده‌اند، لاغری اصلاح شده از روابط زیر به دست می‌آید:
    برای Lra۷۵\frac{L}{r_a}\leq ۷۵:

    فرمول
    KLr=۶۰+۰.۸Lra\frac{KL}{r}=۶۰+۰.۸\frac{L}{r_a}

    (۱۵-۴-۲-۱۰)

    برای Lra>۷۵\frac{L}{r_a}> ۷۵:

    فرمول
    KLr=۴۵+Lra۲۰۰\frac{KL}{r}=۴۵+\frac{L}{r_a}\leq ۲۰۰

    (۱۶-۴-۲-۱۰)

    برای نبشی با ساق های نامساوی با نسبت بعد دو ساق کمتر از ۱.۷ که از طریق ساق کوچکتر متصل شده‌اند، باید به KLr\frac{KL}{r} دست آمده از روابط ۱۰-۲-۴-۱۵ و ۱۰-۲-۴-۱۶ جمله [۱- ۲ (b l /b s )]۶  اضافه شود، لیكن KLr\frac{KL}{r} به دست آمده نباید کمتر از ۰.۸۲L/r z در نظر گرفته شود.
    در روابط فوق:
    L= طول عضو بين محل تقاطع محور اعضا
    b l = پهنای ساق بزرگتر نبشی
    b s = پهنای ساق کوچکتر نبشی
    r a = شعاع ژیراسیون حول محور موازی با ساق متصل شده
    r z = شعاع ژیراسیون حول محور اصلی ضعیف نبشی

۶-۴-۲-۱۰ اعضای فشاری ساخته شده (مرکب)

مقاطع ساخته شده مورد بحث در این بخش مقاطعی هستند که از دو یا چند نیمرخ با قطعات لقمه بین آنها یا از دو یا چند نیمرخ به همراه ورق سراسری یا بستهای موازی یا مورب و یا از دو نیمرخ که با پیچ یا جوش به هم متصل شده‌اند، ساخته می‌شوند. مقاومت فشاری اسمی و محدودیتهای ابعادی این گونه مقاطع مطابق با الزامات بندهای ۱۰-۲-۴-۶-۱ و ۱۰-۲-۴-۶-۲ است.

۱-۶-۴-۲-۱۰ مقاومت فشاری اسمی

مقاومت فشاری اسمی مقاطع ساخته شده باید براساس الزامات بندهای ۱۰-۲-۴-۳ و ۱۰-۲-۴-۴ یا ۱۰-۲-۴-۷ و با اصلاحات لاغری ارائه شده در حالتهای (الف) و (ب) این بند تعیین شود:

  1. در اعضای فشاری ساخته شده که در آنها اتصال قطعات متصل کننده میانی به اجزای مختلف مقطع به صورت پیچی و با عملکرد اتکائی است، نسبت لاغری نسبت به محور عمود بر صفحه بست (محور بدون مصالح مقطع ساخته شده) باید از رابطه زیر تعیین شود:

    فرمول
    (KLr)m=(KLr)o۲+(ari)۲(\frac{KL}{r})_m=\sqrt{(\frac{KL}{r})^۲_o+(\frac{a}{r_i})^۲}

    (۱۷-۴-۲-۱۰)

  2. در اعضای فشاری ساخته شده که در آنها اتصال قطعات میانی متصل کننده نیمرخ های مختلف مقطع به صورت جوشی یا پیچی پیش تنیده یا لغزش بحرانی است، نسبت لاغری نسبت به محور عمود بر صفحه بست (محور بدون مصالح مقطع ساخته شده ) باید از رابطه زیر تعیین شود:

    فرمول
    ari۴۰:(KLr)m=(KLr)o\frac{a}{r_i}\leq۴۰: (\frac{KL}{r})_m=(\frac{KL}{r})_o

    (۱۸-۴-۲-۱۰)

    فرمول
    ari>۴۰:(KLr)m=(KLr)o۲+(Kiari)۲\frac{a}{r_i}>۴۰: (\frac{KL}{r})_m=\sqrt{(\frac{KL}{r})^۲_o+(\frac{K_ia}{r_i})^۲}

    (۱۹-۴-۲-۱۰)

    در روابط فوق:
    (KLr)m(\frac{KL}{r})_m = نسبت لاغری اصلاح شده عضو فشاری نسبت به محور بدون مصالح مقطع ساخته شده
    (KLr)o(\frac{KL}{r})_o = نسبت لاغری عضو فشاری نسبت به محور بدون مصالح مقطع ساخته شده
    K i =
    ۰.۵ برای مقطع نبشی پشت به پشت، ۰.۷۵ برای مقطع ناودانی پشت به پشت و ۰.۸۶  برای سایر مقاطع
    a= فاصله بین متصل کننده‌ها
    r= شعاع ژیراسیون حداقل هر یک از نیمرخ ها

۲-۶-۴-۲-۱۰ محدودیت‌های ابعادی

از محدودیت‌های ابعادی نیمرخ‌های اعضای فشاری ساخته شده به شرح زیر هستند:

  1. هر یک از نیمرخ‌های اعضای فشاری ساخته شده (مرکب) باید در فاصله a به یکدیگر متصل باشند، به نحوی که ضریب لاغری مؤثر هر یک از نیمرخ‌ها (a/r i ) در این فاصله از ۳۴\frac{۳}{۴} نسبت لاغری تعیین کننده كل عضو ساخته شده بیشتر نشود. در این محاسبه، r i شعاع ژیراسیون حداقل هر نیمرخ است.

  2. اتصالات متصل کننده‌های میانی می‌توانند از نوع جوشی یا پیچی با عملکرد اتکائی، پیش تنیده یا لغزش بحرانی باشند، لیکن اتصالات متصل کننده‌های انتهایی باید از نوع جوشی یا پیچی پیش تنیده یا لغزش بحرانی با وضعیت سطحی کلاس A يا B باشند.

  3. در انتهای اعضای فشاری ساخته شده، در محل فشار مستقیم بر کف ستونها یا در محل سطوح صاف و تنظیم شده در درز وصله‌ها و نیز ناحيه اتصالات تیر به ستون‌های ساخته شده، تمامی نیمرخ‌های اعضای ساخته شده باید در فاصله ۱.۵ برابر بعد حداکثر مقطع ساخته شده با پیچ‌هایی که فاصله محور به محور آنها از یکدیگر حداکثر ۴ برابر قطرشان باشد، به یکدیگر متصل شوند. اگر وسيله اتصال جوش باشد، تمامی نیمرخ های متصل به یکدیگر باید در طولی بزرگتر یا مساوی بعد حداکثر مقطع ساخته شده، با جوش پیوسته به یکدیگر متصل شوند.

  4. چنانچه عضو فشاری ساخته شده، از نیمرخ‌ها و ورق‌های سراسری تشکیل شده باشد، در ناحیه میانی فواصل طولی محور به محور بین پیچ‌ها یا فاصله آزاد بین نوارهای جوش منقطع باید به نحوی انتخاب شود که مقاومت لازم تأمین گردد. حداقل و حداکثر فاصله مرکز سوراخ ها تا لبه قطعات متصل شونده و نیز حداقل و حداکثر فاصله مرکز تا مرکز سوراخها باید الزامات بخش ۱۰-۲-۹ را تأمین نماید. همچنین حداکثر فاصله خالص بین جوش‌های منقطع و فاصله مرکز تا مرکز سوراخ‌ها نباید از مقادیر زیر بیشتر شود:
    (۱) ۰.۷۵EFy۰.۷۵\sqrt{\frac{E}{F_y}} برابر ضخامت ورق خارجی و حداکثر ۳۰۰ میلی متر برای حالتی که اتصالات در خطوط اتصال مجاور در حالت پس و پیش نباشند (روبروی هم باشند).
    (۲) ۱.۱۲EFy۱.۱۲\sqrt{\frac{E}{F_y}} برابر ضخامت ورق خارجی و حداکثر ۴۵۰ میلی متر برای حالتی که اتصالات در خطوط اتصال مجاور به حالت پس و پیش قرار گیرند.

  5. چنانچه عضو فشاری از نیمرخ‌ها و ورق‌های سوراخ دار تشکیل شده باشند، درصورتی که ضوابط زیر رعایت شده باشند، بخشی از پهنای این ورق‌ها (پهنای کلی ورق سوراخ دار منهای عرض سوراخ) به همراه سطح مقطع نیمرخ‌ها می‌تواند به عنوان سطح مقطع خالص جهت کمک به تأمین مقاومت موجود در نظر گرفته شود:
    (۱) نسبت پهنای کلی ورق سوراخ دار به ضخامت آن از ۱.۴۰EFy۱.۴۰\sqrt{\frac{E}{F_y}} کمتر باشد.
    (۲) نسبت طول سوراخ (در راستای تنش) به عرض سوراخ از ۲ بیشتر نباشد.
    (۳) فاصله خالص بین سوراخها در راستای تنش از فاصله عرضی متصل کننده‌ها کمتر نباشد.
    (۴) شعاع پیرامون سوراخ‌ها در تمامی نقاط حداقل ۴۰ میلی متر باشد.

  6. چنانچه عضو فشاری از نیمرخ ها و بستهای مورب تشکیل شده باشد، ضوابط زیر باید رعایت شوند:
    (۱) بست های مورب در انتهای عضو فشاری باید به ورق بست انتهایی ختم شوند. در قسمت های میانی عضو در صورتی که نظم بست های مورب به هم خورده باشد، باید ورق‌های اتصال به تیر تعبیه گردد. طول ورق های بست انتهایی (در امتداد طولی عضو) باید حداقل برابر فاصله مراکز هندسی نیمرخ‌های تشکیل دهنده عضو فشاری باشد و طول ورق‌های اتصال به تیر باید فضای کافی برای برقراری اتصال را داشته باشد.
    ضخامت ورق‌های انتهایی و ورق‌های اتصال به تیر باید طوری انتخاب شوند که مقاومت کافی در برابر نیروهای منتقل شده از طرف عضو فشاری به کف ستون و از طرف تیر و مهاربندی به ستون را دارا باشند. درهرحال ضخامت ورق‌های انتهایی و ورق های اتصال به تیر نباید از b/۵۰ کمتر باشد، که در آن b برابر پهنای ورق انتهایی و ورق اتصال در اتصالات جوشی و برابر فاصله عرضی وسایل اتصال در اتصالات پیچی است.
    پهنای ورق‌های انتهایی و ورق‌های اتصال باید حداقل برابر فاصله بین مراکز هندسی نیمرخ‌های تشکیل دهنده عضو فشاری باشد. چنانچه اتصال این ورق‌ها به نیمرخهای عضو فشاری از نوع پیچی باشد، فاصله عرضی (عمود بر محور طولی عضو فشاری) وسایل اتصال باید حداقل برابر فاصله بین مراکز هندسی نیمرخ‌های تشکیل دهنده عضو فشاری باشد. اگر وسایل اتصال ورق‌های انتهایی و ورق‌های اتصال به تیر از نوع پیچی باشد، فاصله این وسایل از یکدیگر در امتداد طولی عضو فشاری (امتداد تنش) نباید از ۶ برابر قطر آنها بیشتر شود. در هر ورق انتهایی و ورق اتصال به تیر باید حداقل ۳ عدد پیچ تعبیه شود. در هر حال، تعداد و قطر پیچ‌ها باید طوری انتخاب شوند که مقاومت کافی در برابر نیروی منتقل شده از طرف عضو فشاری به کف ستون و از طرف تیر و مهاربندی به ستون را دارا باشند.
    اگر وسيله اتصال ورق‌های انتهایی و ورق‌های اتصال به تیر از نوع جوشی باشد، دورتادور این ورق‌ها باید به عضو فشاری جوش شود. ضخامت جوش اتصال به عضو فشاری باید طوری انتخاب شود که مقاومت کافی در برابر نیروی منتقل شده به عضو فشاری را دارا باشد.
     (۲) بستهای مورب را می‌توان از تسمه، نبشی، ناودانی یا مقطع مناسب دیگر انتخاب کرد. همانند نیمرخهای کلیه اعضای فشاری ساخته شده، بست های مورب را باید طوری قرار داد که نسبت لاغری مؤثر هر یک از نیمرخهای عضو فشاری در فاصله بین اتصال بستهای مورب به عضو فشاری، الزامات بند (الف) از محدودیتهای ابعادی اعضای فشاری ساخته شده (مرکب) را تأمین نماید.
    (۳) مشخصات هندسی بست های مورب شامل طول، مقطع و وسایل اتصال دو انتهای آنها به عضو فشاری، باید به گونه‌ای انتخاب شوند که منجر به تأمین مقاومت برشی لازم گردد. مقاومت برشی لازم برابر نیروی برشی عضو فشاری در اثر نیروهای خارجی بعلاوه معادل ۲ درصد مقاومت فشاری موجود عضو در نظر گرفته می‌شود.
    (۴) طول کمانش برای محاسبه نسبت لاغری بست های مورب، در بستهای تکی برابر فاصله بین مرکز هندسی اتصالات (پیچ یا جوش) دو انتهای آنها به عضو فشاری و در بستهای مورب ضربدری ۷۰ درصد این فاصله به حساب می‌آید.
    (۵) نسبت لاغری بست های مورب تک نباید از ۱۴۰ و نسبت لاغری بست های مورب ضربدری نباید از ۲۰۰ بیشتر شود.
    (۶) زاویه محور طولی بست های مورب نسبت به محور طولی عضو فشاری مرکب ( α )، نباید کمتر از ۴۵ درجه برای بستهای مورب ضربدری و کمتر از ۶۰ درجه برای بستهای مورب تکی باشد.
    (۷) اگر فاصله بین مرکز هندسی اتصالات دو انتهای بست بیش از ۴۰۰ میلی متر باشد، ارجح است که بست ها به صورت ضربدری در نظر گرفته شوند یا از نیمرخ مناسب (مانند نبشی) طراحی شوند.

    تصویر
    شکل ۱۰-۲-۴-۴: عضو فشاری ساخته شده (مرکب) با بست های موازی

    شکل ۱۰-۲-۴-۳: عضو فشاری ساخته شده (مرکب) با بستهای مورب

  7. چنانچه عضو فشاری ساخته شده، از نیمرخ ها و بست های موازی تشکیل شده باشد، ضوابط زیر باید رعایت شوند:
    (۱) همانند اجزای کلیه اعضای فشاری، فاصله بست ها از یکدیگر باید به اندازه‌ای باشد که نسبت لاغری مؤثر هر یک از نیمرخ‌های عضو فشاری ساخته شده در فاصله بین مرکز تا مرکز دو بست متوالی، الزامات بند (الف) از محدودیت‌های ابعادی اعضای فشاری ساخته شده را تأمین نماید.
     (۲) استفاده از تسمه، نبشی یا هر مقطع مناسب دیگر به عنوان بست مجاز است، مشروط بر آن که کلیه محدودیتهای عنوان شده در موردهای (۱ تا ۵) از بند (ج) همین قسمت در آنها رعایت شده باشد.
    (۳) مشخصات هندسی بستهای موازی شامل طول، مقطع و وسایل اتصال دو انتهای آنها به عضو فشاری، باید به گونه‌ای انتخاب شود که منجر به تأمین مقاومت برشی لازم گردد. مقاومت برشی لازم باید برابر نیروی برشی عضو فشاری در اثر نیروهای خارجی بعلاوه ۲ درصد مقاومت فشاری موجود عضو در نظر گرفته شود.
    (۴) بست های موازی در انتهای عضو فشاری مورب و نیز در محل اتصال تیر به ستون باید محدودیت های عنوان شده در مورد (۱) از بند (ج) در خصوص ورقهای انتهایی و ورقهای اتصال را تأمین نماید.
    (۵) طول بست های میانی نباید از b۲\frac{b}{۲} کمتر باشد.

    تصویر
    شکل ۱۰-۲-۴-۴: عضو فشاری ساخته شده (مرکب) با بست های موازی

    شکل ۱۰-۲-۴-۴: عضو فشاری ساخته شده (مرکب) با بست های موازی

۷-۴-۲-۱۰ اعضای فشاری دارای اجزای لاغر

این بخش به طراحی اعضای منشوری با مقطع دارای اجزای لاغر می‌پردازد که تحت اثر نیروی محوری فشاری قرار دارند. مقاومت فشاری اسمی ( P n )، این نوع اعضا براساس حالت‌های حدی کمانش خمشی، کمانش پیچشی و کمانش خمشی - پیچشی در اندرکنش با کمانش موضعی باید با استفاده از رابطه زیر تعیین شود:

فرمول
Pn=FcrAecP_n=F_{cr} A_{ec}

(۲۰-۴-۲-۱۰)

  • A ec = مجموع سطح مقطع مؤثر اجزای عضو در فشار که با توجه بعد مؤثر کاهش یافته b e ، یا d e و یا h e جزء با استفاده از روابط ۱۰-۲-۴-۲۱ و ۱۰-۲-۴-۲۲ محاسبه می‌شود یا مستقیماً براساس روابط ۱۰-۲-۴-۲۴ و ۱۰-۲-۴-۲۵ به دست می‌آید.

  • F cr = تنش بحرانی که براساس حالت‌های کمانش از روابط بخش‌های ۱۰-۲-۴-۳ و ۱۰-۲-۴-۴ به دست می‌آید. در مورد مقاطع نبشی تک فقط باید از ضوابط بخش ۱۰-۲-۴-۳ برای محاسبه این تنش استفاده شود.

۱-۷-۴-۲-۱۰ اعضای دارای اجزای لاغر به استثنای مقاطع توخالی دایره‌ای

پهنای مؤثر کاهش یافته ( b e ) در اجزای این مقاطع از روابط زیر محاسبه می‌شود. این روابط برای محاسبه ارتفاع مؤثر جان اجزای لاغر ( h e )، یا عمق مؤثر تيغه مقاطع سپری ( d e ) نیز قابل استفاده هستند.

  1. اگر λλrFyFcr\lambda ≤ \lambda_r \sqrt{\frac{F_y}{F_{cr}}} باشد:

    فرمول
    be=bb_e=b

    (۲۱-۴-۲-۱۰)

  2. اگر λ>λrFyFcr\lambda > \lambda_r \sqrt{\frac{F_y}{F_{cr}}} باشد:

    فرمول
    be=b(۱c۱FelFcr)FelFcrb_e=b(۱-c_۱\sqrt{\frac{F_{el}}{F_{cr}}}) \sqrt{\frac{F_{el}}{F_{cr}}}

    (۲۲-۴-۲-۱۰)

    در روابط فوق:
    b = پهنای جزء (در محاسبه h e یا d e از پارامترهای h یا d که به ترتیب ارتفاع جان یا عمق تيغه هستند، استفاده شود)
    c ۱ = ضرایب تأثير نقص اولیه که از جدول ۱۰-۲-۴-۲ به دست می‌آید.
    λ= نسبت پهنا به ضخامت جزء
    λ r = حداکثر نسبت پهنا به ضخامت جزء که از جدول ۱۰-۲-۲-۱ به دست می‌آید.
    F el = تنش كمانش الاستیک موضعی که از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

    فرمول
    Fel=(c۲λrλ)۲FyF_{el}=(c_۲ \frac{\lambda_r}{\lambda})^۲ F_y

    (۲۳-۴-۲-۱۰)

    c ۲ = ضرایب تأثير نقص اولیه که از جدول ۱۰-۲-۴-۲ به دست می‌آید.

جدول

حالت

جزء لاغر

c ۱

c ۲

۱

• اجزای با دو لبه مقید مقطع به استثنای بال‌های مقاطع کم توخالی مربعی یا مستطیل شکل

۰.۱۸

۱.۳۱

۲

• بال‌های مقاطع توخالی مربعی یا مستطیل شکل

۰.۲۰

۱.۳۸

۳

• سایر اجزا

۰.۲۲

۱.۴۹

جدول ۱۰-۲-۴-۲: ضرایب تأثير نقص اولیه در محاسبه بعد مؤثر کاهش یافته

۲-۷-۴-۲-۱۰ مقاطع توخالی دایره‌ای لاغر

در این مقاطع، سطح مقطع مؤثر ( A ec ) از روابط زیر محاسبه می‌شود:

  1. اگر Dt۰.۱۱EFy\frac{D}{t}\leq۰.۱۱\frac{E}{F_y} باشد:

    فرمول
    Aec=AgA_{ec}=A_g

    (۲۴-۴-۲-۱۰)

  2. اگر ۰.۱۱EFy<Dt<۰.۴۵EFy۰.۱۱\frac{E}{F_y}<\frac{D}{t}<۰.۴۵\frac{E}{F_y} باشد:

    فرمول
    Aec=[۰.۰۳۸EFy(Dt)+۲۳]AgA_{ec}=[\frac{۰.۰۳۸E}{F_y(\frac{D}{t})}+\frac{۲}{۳}]A_g

    (۲۵-۴-۲-۱۰)

    در روابط فوق:
    D= قطر خارجی مقطع توخالی دایره‌ای
    t= ضخامت دیواره مقطع توخالی دایره‌ای
    A g = سطح مقطع کلی عضو

۵-۲-۱۰ الزامات طراحی اعضا برای لنگر خمشی

این بخش به الزامات طراحی اعضایی می‌پردازد که تحت اثر خمش ساده حول هر یک از محورهای اصلی مقطع قرار دارند. در حالت خمش ساده عضو در صفحه‌ای به موازات محورهای اصلی و ماربر مرکز برش مقطع بارگذاری شده یا در محل اعمال بار و در تکیه گاه ها در مقابل پیچش نگهداری شده باشد.

مقررات این بخش تحت عناوین زیر ارائه می‌گردد:

  • ۱-۵-۲-۱۰  الزامات عمومی

  • ۲-۵-۲-۱۰ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع I شكل فشرده با دو محور تقارن و اعضای با مقطع ناودانی فشرده تحت اثر خمش حول محور قوی

  • ۳-۵-۲-۱۰ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع I شكل با دو محور تقارن با بالهای غیرفشرده یا لاغر و جان فشرده تحت اثر خمش حول محور قوی

  • ۴-۵-۲-۱۰ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع I شکل با یک یا دو محور تقارن با بالهای فشرده یا غیرفشرده یا لاغر و جان فشرده یا غیرفشرده تحت اثر خمش حول محور قوی

  • ۵-۵-۲-۱۰ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع I شکل با یک یا دو محور تقارن با بال‌های فشرده یا غیرفشرده یا لاغر و جان لاغر تحت اثر خمش حول محور قوی

  • ۶-۵-۲-۱۰ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع I شکل و ناودانی تحت اثر خمش حول محور ضعیف

  • ۷-۵-۲-۱۰ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع قوطی شكل تحت اثر خمش حول محورهای قوی و ضعیف

  • ۸-۵-۲-۱۰ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع دایره‌ای توخالی

  • ۹-۵-۲-۱۰ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع سپری و نبشی جفت با بارگذاری در صفحه تقارن

  • ۱۰-۵-۲-۱۰ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع نبشی تک  

  • ۱۱-۵-۲-۱۱ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع دایره‌ای و چهار گوش توپر

  • ۱۲-۵-۲-۱۰ مقاومت خمشی اسمی اعضای با مقطع نامتقارن  

  • ۱۳-۵-۲-۱۰ تناسبات ابعادی مقطع اعضای خمشی

  • ۱۴-۵-۲-۱۰ ملاحظات مربوط به بازشو در جان تیرها

جدول

بند مربوطه

مقطع

لاغری بال

لاغری جان

حالت حدی

۲-۵-۲-۱۰

تصویر

فشرده

فشرده

تسلیم کمانش

جانبی- پیچشی

۳-۵-۲-۱۰

تصویر

غیرفشرده لاغر

فشرده

کمانش جانبی- پیچشی

کمانش موضعی بال

۴-۵-۲-۱۰

تصویر

فشرده

غیرفشرده

لاغر

فشرده

غیر فشرده

تسلیم

کمانش جانبی-پیچشی

کمانش موضعی بال

تسلیم کششی بال

۵-۵-۲-۱۰

تصویر

فشرده

غیرفشرده

لاغر

لاغر

تسلیم،

کمانش جانبی-پیچشی

کمانش موضعی بال

تسلیم کششی بال

۶-۵-۲-۱۰

تصویر

فشرده

غیرفشرده

لاغر

کاربرد ندارد

تسلیم

کمانش موضعی بال

۷-۵-۲-۱۰

تصویر

فشرده

غیرفشرده

لاغر

فشرده

غیرفشرده

لاغر

تسلیم

کمانش موضعی بال

کمانش موضعی جان

کمانش جانبی-پیچشی

۸-۵-۲-۱۰

تصویر

کاربرد ندارد

کاربرد ندارد

تسلیم

کمانش موضعی

۹-۵-۲-۱۰

تصویر

فشرده

غیرفشرده

کاربرد ندارد

تسلیم

کمانش جانبی-پیچشی

کمانش موضعی بال

۱۰-۵-۲-۱۰

تصویر

کاربرد ندارد

کاربرد ندارد

تسلیم

کمانش جانبی-پیچشی

کمانش موضعی ساق

۱۱-۵-۲-۱۰

تصویر

کاربرد ندارد

کاربرد ندارد

تسلیم

کمانش جانبی-پیچشی

۱۲-۵-۲-۱۰

مقاطع نامتقارن به غیر از نبشی تک

کاربرد ندارد

کاربرد ندارد

کلیه حالت‌های حدی

جدول ۱۰-۲-۵-۱: انتخاب بند مربوط به تعیین مقاومت خمشی اسمی

۱-۵-۲-۱۰ الزامات عمومی

۱-۱-۵-۲-۱۰

در روش LRFD مقاومت خمشی طراحی مساوی ΦbMn\Phi_bM_n  و در روش ASD مقاومت خمشی مجاز مساوی M n / Ω b است که در آن، Φb\Phi_b ضریب کاهش مقاومت برابر ۰.۹ ، Ω b ضریب اطمینان برابر ۱.۶۷ و M n مقاومت خمشی اسمی بوده که باید مطابق الزلمات بندهای ۱۰-۲-۵-۲ تا ۱۰-۲-۵-۱۲ تعیین شود.

تبصره ۱: دامنه کاربرد این بخش مربوط به تیرهای با جان پر بوده و برای طراحی تیرهای با جان باز (تیرهای لانه زنبوری) به پیوست شماره ۵ رجوع شود.

تبصره ۲: انتخاب بند مربوط به تعیین مقاومت خمشی اسمی اعضای خمشی برای مقاطع مختلف می‌تواند مطابق جدول ۱۰-۲-۵-۱ انتخاب شود.

۲-۱-۵-۲-۱۰

تمامی الزامات این بخش بر این فرض استوار هستند که از پیچش مقطع حول محور طولی عضو در نقاط تکیه گاهی اعضای خمشی جلوگیری شده است.

۳-۱-۵-۲-۱۰

برای اعضا با مقطع دارای یک محور تقارن و با انحنای ساده و خمش حول محور قوی و برای کلیه اعضا با مقطع دارای دو محور تقارن، ضریب اصلاح کمانش جانبی - پیچشی (C b ) در نمودار لنگر خمشی غیریکنواخت در حدفاصل دو مقطع مهارشده از رابطه زیر تعیین می‌گردد و مقدار آن نباید بزرگتر از ۳.۰ در نظر گرفته شود:

فرمول
Cb=۱۲.۵Mmax۲.۵Mmax+۳MA+۴MB+۳Mc۳.۰C_b= \frac{۱۲.۵ M_{max}}{۲.۵M_{max}+۳M_A+۴M_B+۳M_c } ≤۳.۰

(۱-۵-۲-۱۰)

که در آن:

  • M max = قدرمطلق لنگر خمشی حداکثر در حدفاصل دو مقطع مهارشده

  • M A = قدرمطلق لنگر خمشی در نقطه ۱۴\frac{۱}{۴} طول مهارنشده

  • M B = قدر مطلق لنگر خمشی در نقطه ۱۲\frac{۱}{۲} طول مهارنشده

  •  M C = قدر مطلق لنگر خمشی در نقطه ۳۴\frac{۳}{۴} طول مهارنشده

تبصره ۱: برای تیرهای طره‌ای که در تکیه گاه آنها از تابیدگی مقطع جلوگیری شده و انتهای آزاد آنها فاقد مهار جانبی باشد، C b مساوی ۱.۰  است.

تبصره ۲: برای اعضا با مقطع دارای یک محور تقارن و با انحنای مضاعف ضریب اصلاح كمانش جانبی - پیچشی ( C b ) باید براساس یک تحلیل مستدل محاسبه گردد. برای مقاطع I شکل دارای یک محور تقارن (محور y ) به عنوان یک روش تقریبی حالت حدی کمانش جانبی-پیچشی باید به طور مجزا برای لنگرهای خمشی مثبت و منفی کنترل شوند. در این محاسبات ضریب C b به دست آمده از رابطه ۱۰-۲-۵-۱ را می‌توان در ضرایب اصلاحی  R + m (برای لنگر خمشی مثبت) و R - m  (برای لنگر خمشی منفی) ضرب کرد، مشروط بر آنکه مقدار به دست آمده بزرگتر از ۳.۰ در نظر گرفته نشود.

New Section

New Section

New Section

New Section

New Section

New Section

New Section

New Section

New Section

New Section

New Section

New Section

New Section

۴-۱۰ الزامات ساخت، نصب و کنترل

۱-۴-۱۰ کلیات

این فصل به ارائه مشخصات فنی و ضوابط تهیه مصالح، برشکاری، مونتاژ، جوشکاری، حمل، پیش نصب، برپاداشتن، نصب، کارهای تکمیلی جوشکاری و محکم کردن پیچها، آماده سازی سطوح و رنگ آمیزی و رواداری‌ها اختصاص دارد.

  1. وظایف سازنده اسکلت فولادی

    براساس مفاد این فصل و طبق نقشه‌ها و مدارک فنی، سازنده اسکلت فولادی موظف به انجام کنترل کیفیت (QC) در موارد زیر است:

    - تهیه مصالح (۱)، تجهیزات و نیروی انسانی لازم

    - تهیه نقشه‌های اجرایی در هماهنگی با نقشه‌ها و مدارک فنی محاسباتی، تجهیزات و امکانات اجرایی

    - برشکاری، سوراخ کاری و مونتاژ قطعات

    - جوشکاری قطعات مونتاژشده

    - آماده سازی سطوح، تمیز کاری و رنگ آمیزی قطعات

    - حمل قطعات ساخته شده به محل نصب

    - ایجاد امکانات لازم برای انبار کردن قطعات فولادی

    - پیش نصب قسمت‌های کار در محل کارگاه ساخت در صورت نیاز

    - برپاداشتن و تکمیل جوشکاری یا محکم کردن پیچ ها، مونتاژ قطعات طبق نقشه‌ها و کارهای تکمیلی

  2. وظایف نماینده کارفرما یا مقام قانونی مسئول

    براساس مفاد این فصل و طبق نقشه‌ها و مدارک فنی، تضمین کیفیت (QA) همۀ عملیات اجرایی بند (الف) بر عهده نماینده کارفرما یا مقام قانونی مسئول است.

نقل قول

(۱) در بعضی موارد این کار را کارفرما بر عهده می‌گیرد.

۲-۴-۱۰ مشخصات مصالح فولاد سازه‌ای

کلیه فولادهای سازه‌ای اعم از ورق، تیرآهن، ناودانی، نبشی، تسمه و غیره باید از انواع مورداشاره در فصل های ۱۰-۱ تا ۱۰-۳ باشد.

قطعات فولادی باید از معایبی که به مقاومت یا شکل ظاهری آن لطمه می‌زند، عاری باشند. کلیه قطعات فولادی سازه ساختمان باید حتی الامکان یکپارچه باشد و از وصله کردن قطعات کوتاه خودداری گردد، مگر آنکه محل درز جوشی یا وصله در نقشه‌های اجرایی مشخص شده باشد یا موافقت مهندس طراح برای وصله موردنظر جلب گردد.

هرگاه مطابق مفاد بند ۱۰-۱-۴ نیاز به تعیین مشخصات و انطباق مصالح فولادی باشد، نماینده کارفرما باید از هر محموله مصالح فولادی (مطابق تعریف انتهای این بخش) وارد شده به کارخانه یا مشابه آن به تعداد ۲ نمونه اتفاقی انتخاب و آزمایش‌های زیر را مطابق استانداردهای ملی یا بین المللی (۱) در مورد آن‌ها انجام دهد:

  • برای همه نمونه‌ها آزمایش تعیین ترکیب آلیاژی فولاد

  • برای همه نمونه‌ها آزمایش تعیین مقاومت کششی با اندازه گیری تغییر شکل نسبی

  • برای همه نمونه‌ها آزمایش ضربه

محموله مصالح فولادی جهت نمونه گیری شامل مقاطع مشابه با رده مقاومتی مشابه و محدوده ضخامت مشابه تهیه شده از یک منبع، به شرح زیر است:

  • به ازای هر ۴۰ تن و کسر آن برای همه مقاطع

  • به ازای هر ۶۰ تن و کسر آن برای مقاطع سنگین با وزن واحد طول بیش از ۱۰۰ کیلوگرم بر متر

  • به ازای هر ۸۰ تن و کسر آن برای همه مقاطع با شماره ذوب یکسان براساس برچسب محصول یا گواهی کارخانه

نقل قول

(۱) مانند ASTM A۳۷۰

۳-۴-۱۰ ساخت و نصب قطعات فولادی

۱-۳-۴-۱۰ کلیات

  1. سازنده موظف است براساس نقشه‌های محاسباتی ابتدا نقشه‌های اجرایی کارگاهی (۱) را تهیه و به تصویب طراح سازه برساند. کنترل مهندس طراح در حد انطباق با نقشه‌های محاسباتی و مشخصات فنی بوده و مسئولیت هندسه قطعات، فواصل سوراخ‌ها و زاویه پخ‌ها بر عهده سازنده اسکلت است.

  2. نقشه‌های اجرایی باید کلیه اطلاعات و جزییات لازم برای برش کاری و ساخت قطعات اعم از ابعاد و اندازه‌ها، آماده سازی لبه‌ها، اندازه جوش‌ها، اندازه پیچ ها و سوراخ کاری را شامل شود.

  3. نقشه‌های اجرایی، باید جوش‌های کارخانه‌ای را از جوش‌های کارگاهی متمایز کرده، نوع اتصال (اتکایی، پیش تنیده و لغزش بحرانی) را مشخص نموده و نیز حد و روش سفت کردن پیچ ها و نوع سطوح تماس را به وضوح معین نماید.

  4. قبل از شروع به ساختن و نصب قطعات باید اندازه‌های مندرج در نقشه‌ها به منظور تطبیق کامل و جلوگیری از بروز هر گونه اشکال در موقع ساخت و نصب توسط سازنده به دقت کنترل گردد.

  5. هر قطعه پس از آن که با اندازه و شکل مشخص شده در نقشه‌های اجرایی کارگاهی ساخته شد، باید با شماره مشخص شده در نقشه، علامت گذاری شود.

  6. برش، مونتاژ، جوشکاری و متصل کردن قطعات به یکدیگر به استثنای اتصالات وصله‌های کارگاهی (در محل)، باید در کارخانه سرپوشیده و مجهز ساخت اسکلتهای فولادی توسط استادکاران و کارگران ماهر و زیر نظر متخصص فن انجام گردد.

  7. در تمام مراحل تولید، هر قطعه یا هر بسته از قطعه‌های مشابه از اجزای فولادی، باید قابل شناسایی باشند. شناسایی می‌تواند به وسیله دسته بندی یا به وسیله شکل و اندازه جزء یا با استفاده از علامت‌های قابل تشخیص و با دوام انجام گیرد. علامت گذاری باید به صورتی باشد که باعث ایجاد آسیب به قطعه نشود.

  8. علامت گذاری با مهرهای سخت برای فولادهای بالاتر از رده S۳۵۵ مجاز نیست و در سایر موارد باید فقط در نواحی مشخصی به کار رود که بر مقاومت و شکل پذیری محصول تأثیری نداشته باشد.

نقل قول

(۱) Shop Drawings

۲-۳-۴-۱۰ بریدن و سوراخ کاری

  1. قطعات باید با ابعاد و شکل‌های لازم به دقت بریده شده و در محل‌های لازم سوراخ گردند. برش ورق‌هایی که در ساختن قطعات فولادی مصرف می‌گردد باید توسط دستگاه برش حرارتی ریلی یا فرایندهای خودکار انجام گیرد. برای ورق‌های با ضخامت مساوی یا کمتر از ۱۵ میلی متر، برش کاری توسط دستگاه گیوتین مجاز است. در این حالت لبه‌های برش باید کاملاً یکنواخت و خالی از ناهمواری‌های سطحی بیش از ۰.۵ میلی متر باشند. ناهمواری‌ها و زخم‌های بیش از حد مجاز را باید با سنگ زدن و در صورت لزوم تعمیر کاری توسط جوش، هموار کرد.

  2. در قطعات و نیمرخ‌های سنگین با ضخامت اجزای تشکیل دهنده بیش از ۴۰ میلی متر، باید قبل از برش حرارتی، پیش گرمایش تا دمای حداقل ۶۵ درجه سلسیوس انجام شود.

  3. برش انتهایی نیمرخ‌های فولادی که برای ساخت مهاربندها، تیرها، ستون‌ها و اتصالات آن‌ها مصرف می‌شوند، در صورت موافقت مهندس ناظر می‌تواند با اره یا برش حرارتی به صورت دستی انجام گیرد. در هر صورت کلیۀ ناصافی‌هایی که بر اثر برش کاری به وجود می‌آید، باید با سنگ زدن برطرف شوند.

  4. سوراخ کاری نهایی ورق‌ها و نیمرخ‌ها با ضخامت بیش از ۱۵ میلی متر باید به کمک مته دوار انجام پذیرد. برای سوراخ‌های با قطر زیاد می‌توان ابتدا سوراخی با قطر کوچکتر توسط منگنه (پانچ) ایجاد نمود و سپس با مته، سوراخ را به قطر دلخواه رساند. قطعاتی که با پیچ به هم متصل می‌گردند در صورت امکان باید همه به هم خال جوش شده و با هم سوراخ کاری شوند. سوراخ کاری ورق‌ها و نیمرخ‌ها به کمک منگنه برای ضخامت‌های بیش از ۱۵ میلی متر مجاز نیست.

  5. تیرهای با مقطع کاهش یافته باید با استفاده از برش حرارتی برای ایجاد قوسی ملایم ساخته شوند. زبری سطح بریده شده با برش حرارتی باید حداکثر ۱۳ میکرون باشد. تمام نواحی انتقالی بین تیر با مقطع کاهش یافته و مقطع دست نخورده باید در جهت طول بال تیر برای کاهش آثار نامطلوب ناشی از تغییر ناگهانی مقطع گرد شوند. گوشه‌های بین سطح مقطع کاهش یافته و بالا و پایین بال‌های تیر جهت برداشتن لبه‌های تیز باید سنگ زده شوند، ولی رعایت حداقل شعاع گردی یا زاویه پخی نیاز نیست.

  6. حداکثر رواداری برش حرارتی از خط برش تئوری ۶± میلی متر است. حداکثر رواداری عرض مؤثر ورق‌ها در هر مقطع ۱۰± میلی متر است.

  7. تورفتگی‌ها و زخم‌های ایجادشده در اثر برش حرارتی در سطح برش کاهش یافته با حداکثر عمق ۶ میلی متر را می‌توان با سنگ زدن اصلاح نمود. طول ناحیه دارای تورفتگی و زخم که سنگ زده می‌شود، نباید از ۵ برابر عمق تورفتگی در هر طرف کمتر باشد. از جوشکاری می‌توان برای اصلاح تورفتگی‌ها و زخم‌های ایجاد شده با عمق حداقل ۶ میلی متر و حداکثر ۱۳ میلی متر استفاده نمود. هم چنین برای اصلاح نواحی که بر اثر سنگ زدن عمق مؤثر برش ناحیه کاهش یافته از رواداری‌های مجاز بیشتر شده است، نیز می‌توان از جوش استفاده نمود. تورفتگی‌ها و زخم‌ها باید برداشته شده و در محل آن‌ها گودی با عمق حداقل ۶ میلی متر با سنگ زدن ایجاد شود. همچنین در ناحیه موردنظر پیش گرمایش با دمای حداقل ۶۶ درجه سانتی گراد انجام شود. تورفتگی‌ها و زخم‌های با عمق بیش از ۱۳ میلی متر باید توسط روشی که به تأیید نماینده کارفرما رسیده است، اصلاح شوند.

۳-۳-۴-۱۰ ساخت و آماده کردن قطعات قبل از مونتاژ

  1. قطعات فولادی باید طوری ساخته شوند که هیچ نوع تغییر شکلی علاوه بر مقادیر رواداری ساخت، غیر از آنچه در نقشه مشخص شده، در آن‌ها به وجود نیاید. انحنا و تغییر شکل‌هایی که طبق نقشه یا دستور مهندس طراح لازم باشد، باید هنگام ساختن قطعات ایجاد شود.

  2. پخ زنی و آماده کردن لبه قطعات برای جوشکاری باید هنگام برش حرارتی، با زاویه دادن به سر مشعل و با سنگ زنی‌های بعدی انجام پذیرد. استفاده از دستگاه‌های پخزن ضربه‌ای یا مکانیکی برای قطعات و ورق‌های با ضخامت بیش از ۱۵ میلی متر مجاز نیست. پخ زنی و آماده کردن لبه‌ها باید مطابق جزییات اجرایی دستورالعمل جوشکاری (WPS) باشد.

  3. الزامات مربوط به پیش خیز و پیش تنظیم در قطعات باید پس از تکمیل مونتاژ، کنترل شوند.

  4. به کارگیری روش‌های گرم کردن موضعی برای ایجاد انحنا یا صاف کردن قطعات با تأیید نماینده کارفرما مجاز است (۱) . دمای موضع گرم شده نباید از ۶۵۰ درجه سلسیوس برای فولاد معمولی و ۵۶۵ درجه سلسیوس برای فولاد پر مقاومت و آلیاژی بیشتر شود. این دما باید به کمک گچ‌های رنگی مخصوص که در دمای زیاد تغییر رنگ می‌دهند، مورد کنترل قرار گیرد. استفاده از روش‌های مکانیکی برای صاف کردن تا سه برابر مقادیر رواداری‌های مجاز، قابل قبول است.

نقل قول

(۱) الزامات صافکاری حرارتی در استاندارد AWS C۴.۴ ارائه شده است.

۴-۳-۴-۱۰ پیش نصب

  1. در صورتی که در اسناد پیمان مشخص شده باشد، پیمانکار موظف است تیرها و ستون‌های فولادی را در محل کارخانه یا پای کار پیش نصب نماید. هدف از پیش نصب قطعات فولادی حصول اطمینان از دقت ساخت و کیفیت جفت و جور شدن قطعات در هنگام نصب است.

  2. به هنگام پیش نصب باید حداقل ۲۵ درصد از پیچ های هر اتصال که کمتر از دو پیچ نباشد، بسته شوند. پیچ های پیش نصب می‌توانند از نوع پیچ های معمولی انتخاب شوند.

۵-۳-۴-۱۰ نصب قطعات فولادی

  1. صفحات پای ستون‌ها (کف ستون‌ها) باید مطابق ضوابط زیر اجرا شوند:

    ۱- به جز موارد اشاره شده در بندهای ۲ و ۳، استفاده از ورق‌های اتکایی و صفحه ستون‌ها (کف ستون ها) تا ضخامت حداکثر ۵۰ میلی متر بدون صفحه تراشی، مشروط به ایجاد سطح اتکایی صاف و بدون زخم مجاز است. ورق‌های با ضخامت ۵۰ تا ۱۰۰ میلی متر را می‌توان با پرس کردن صاف نمود. اگر پرس در دسترس نبود، می‌توان از صفحه تراشی برای دستیابی به سطح صاف و بدون زخم استفاده کرد. برای ورق‌های با ضخامت بیش از ۱۰۰ میلی متر باید از فرزکاری استفاده نمود.

    ۲- سطح زیرین ورق‌های اتکایی و صفحه ستونها (کف ستون ها) که با دوغاب ریزی تماس اتکایی کامل با شالوده برقرار می‌کند، نیازی به صفحه تراشی ندارد.

    ۳- در صورتی که برای اتصال ستون به صفحه ستون از جوش شیاری با نفوذ کامل استفاده شده باشد، نیازی به صفحه تراشی سطح فوقانی ورق اتکایی نیست.

    ۴- سوراخ میل مهارها را می‌توان با استفاده از برش حرارتی براساس ضوابط بخش ۱۰-۴-۳-۲ ایجاد کرد.

    ۵- در مواردی که آب می‌تواند در اعضای با مقطع قوطی شکل در زمان ساخت یا در طول مدت بهره برداری جمع شود، باید با ایجاد سوراخ زهکش در صفحه پای ستون زهکشی شود یا از عضو در برابر نفوذ آب محافظت گردد.

    ۶- صفحه ستون (کف ستون) باید در رقوم ارتفاعی صحیح تراز شده و تماس اتکایی کامل با بتن یا مصالح بنایی به کمک گروت داشته باشد. در صورتی که برای نصب سازه نیاز به تعبیه سوراخ‌های با قطر بزرگتر از سوراخ استاندارد باشد، باید الزام مورد ب-۵ از بند ۱۰-۲-۹-۳-۲ تأمین شود.

  2. در نصب قابهای فولادی موارد زیر باید مدنظر قرار گیرند:

    ۱- قاب‌های سازه‌های فولادی باید به درستی برپا شده و مطابق محدودیت‌ها و رواداری‌های ارائه شده در بخش ۱۰-۴-۸ نصب شوند. در حین نصب، سازه باید برای تحمل بارهای مرده و سایر بارهای حین نصب ایمن باشد. مهاربندهای موقت باید در محل‌هایی که سازه تحت بارهای ناشی از تجهیزات و عملیات اجرایی قرار می‌گیرد، تأمین شود. این مهاربندها تا زمانی که برای تأمین ایمنی نیاز باشد، باید در جای خود باقی بمانند.

    ۲- تا زمانی که بخش‌های مختلف سازه نصب شده مطابق مدارک ساخت شاقول نشده باشند، نباید هیچ یک از اتصالات جوشی یا پیچی دائمی آن و نیز سقفها شامل اتصالات عرشه‌های فولادی (در صورت کاربرد) اجرا شود.

    ۳- نبود سطح تماس کامل بین سطوح با فاصله کمتر از ۲ میلی متر، صرف نظر از نوع اتصال (جوش شیاری با نفوذ نسبی یا پیچی)، مجاز است. اگر این فاصله بین ۲ تا ۶ میلی متر باشد و بررسی مهندسی نشان دهد که سطح تماس کافی وجود ندارد، باید فواصل خالی با پر کننده فولادی مناسب پر شوند. فولاد پرکننده صرف نظر از نوع قطعه اصلی، می‌تواند از جنس فولاد نرم ساختمانی باشد.

۶-۳-۴-۱۰ کنترل کیفیت و تضمین کیفیت

فعالیت‌هایی که در خصوص کنترل کیفیت (QC) مطرح است، باید توسط سازنده و نصب کننده سازه فولادی انجام پذیرد. فعالیت‌هایی که در خصوص تضمین کیفیت (QA) مطرح است باید به درخواست مقام قانونی مسئول یا کارفرما توسط دستگاه نظارت ذیصلاح انجام پذیرد.

۱-۶-۳-۴-۱۰ برنامه کنترل کیفیت سازنده و نصب کننده

سازنده و نصب کننده باید روش‌های کنترل کیفیت را برای اطمینان از اجرای کار براساس الزامات این مبحث و مدارک ساخت پایه ریزی و اجرا کنند. سازنده باید مراحل اجرائی ساخت و برپایی حاوی جزئیات کنترل ها و سمت های سازمانی مجری این کنترل ها را مکتوب داشته و در اختیار مقام قانونی مسئول و کارفرما قرار دهد.

۱-۱-۶-۳-۴-۱۰ شناسایی مصالح

سازنده باید روش کاربردی، مدون و مکتوبی منطبق بر استانداردهای ملی یا بین المللی برای شناسایی مصالح در زمان اجرا تا قبل از نصب ارائه دهد. این روش باید توسط مسئول کنترل کیفیت سازنده، بررسی و تائید شود.

۲-۱-۶-۳-۴-۱۰ رویه کنترل کیفیت سازنده

کنترل کیفیت سازنده باید حداقل بازرسی‌های موارد زیر را شامل شود:

  1. اجرای برش‌ها در کارخانه و سطوح تمام شده مطابق ضوابط بند ۱۰-۴-۳-۲

  2. اجرای جوش در کارخانه و جزئیات آن‌ها مطابق ضوابط بندهای ۱۰-۴-۴-۱ و ۱۰-۴-۵-۸

  3. خیز دادن، انحنا دادن و صاف کردن از طریق گرما مطابق ضوابط بند ۱۰-۴-۳-۲

  4. رواداری‌های ساخت مطابق ضوابط بخش ۱۰-۴-۸

۳-۱-۶-۳-۴-۱۰ رویه کنترل کیفیت نصب کننده

کنترل کیفیت نصب کننده باید حداقل بازرسی موارد زیر را شامل شود:

  1. جوش در محل، پیچ پر مقاومت و جزئیات آن‌ها مطابق ضوابط بندهای ۱۰-۴-۴-۱ و ۱۰-۴-۵-۸

  2. اجرای عرشه‌های فولادی مطابق ضوابط استانداردهای ملی یا بین المللی (۱)

  3. جاگذاری و اتصال گل میخ‌های فولادی مطابق ضوابط بند ۱۰-۴-۴-۱

  4. سطوح برش یافته در محل مطابق ضوابط بند ۱۰-۴-۳-۲

  5. صاف کردن از طریق گرما در محل مطابق ضوابط بند ۱۰-۴-۳-۲

  6. رواداری‌های نصب در محل مطابق ضوابط بخش ۱۰-۴-۸

نقل قول

(۱) استاندارد ملی ایران شماره ۲۱۹۷۳ و آیین نامه SDI

۲-۶-۳-۴-۱۰ مدارک سازنده و نصاب

  1. سازنده یا نصاب موظف است مدارک زیر را جهت تائید، قبل از ساخت یا نصب ارائه کند:

    ۱- نقشه‌های کارگاهی ساخت

    ۲- نقشه‌های کارگاهی نصب

    ۳- برنامه کلی بازرسی و آزمایش (ITP)

    ۴- دستورالعمل رویه‌های جوشکاری (WPS)

    ۵- گواهی انطباق با استانداردهای مربوطه و گواهی صلاحیت تولید کننده برای الکترود جوش، سیم جوش، پودر جوشکاری و گاز محافظ مطابق بخش ۱۰-۱-۴

    ۶- کاتالوگ اطلاعات یا برگه‌های معرفی کننده محصول برای فلز پرکننده جوش و روکش آن. این برگه‌های اطلاعات شامل شرح محصول، محدودیت‌های استفاده، پارامترهای جوش نمونه یا پیشنهادی، روش‌های انبار کردن و الزامات قرارگیری در معرض شرایط محیطی از جمله پیش گرمایش و .... است.

    ۷- گواهی کفایت طاقت نمونه شیار داده شده شارپی برای مصالح جوش به کار رفته در اتصالات و وصله‌های سیستم باربر جانبی لرزه‌ای. این گواهی در صورتی مورد تأیید است که طاقت نمونه شیار داده شده شارپی فلز جوش در دمای ۱۸- درجه سلسیوس، حداقل ۲۷ ژول باشد.

    در صورت ارائه نکردن این گواهی توسط تولیدکننده مصالح جوش، سازنده یا نصاب باید آزمایش‌های لازم را به هزینه خود انجام داده و گزارش کاربردی از نتایج آزمایش‌ها جهت مستندسازی کفایت مصالح مصرفی تهیه کند.

    ۸- دستورالعمل پیچ کاری

    ۹- تعیین ترتیب مونتاژ اتصالات، روش و ترتیب اجرای جوشکاری و سایر موارد اجرائی خاص تعیین شده در نقشه‌ها، مشخصات فنی و استانداردها

    ۱۰- طرح اختلاط بتن و نتایج آزمایش‌های مربوطه برای اعضای مختلط

    ۱۱- نقشه‌های کارگاهی میلگردهای اعضای مختلط

    ۱۲- توالی بتن ریزی و روشها و محدودیت‌های آن در اعضای مختلط

  2. مدارک زیر باید جهت بازبینی توسط نماینده کارفرما قبل از ساخت یا نصب به صورت فایل الکترونیکی یا نسخه کاغذی در دسترس باشد:

    ۱- نتایج آزمایش‌های مصالح برای اعضای اصلی فولادی ساختمان، مطابق ضوابط بخش ۱۰-۱-۴

    ۲- نتایج آزمایش‌های مصالح برای فولاد ریخته گری شده، مطابق ضوابط بخش ۱۰-۱-۴

    ۳- گواهی صلاحیت تولید کننده برای بستها، مطابق ضوابط بخش ۱۰-۱-۴

    ۴- نتایج آزمایش‌های میل مهار کف ستونها و میله‌های رزوه شده، مطابق ضوابط بخش ۱۰-۱-۴

    ۵- گواهی صلاحیت تولید کننده برای گل میخ‌ها، مطابق ضوابط بخش ۱۰-۱-۴

    ۶- مدارک صلاحیت دستورالعمل رویه‌های جوشکاری (PQR)، برای آن دسته از جوش‌هایی که منطبق بر جوش‌های پیش پذیرفته نیستند.

    ۷- مدارک صلاحیت اجرایی پرسنل جوشکاری (WPQ)

    ۸- دستورالعمل مکتوب کنترل کیفیت سازنده یا نصب کننده که باید حداقل شامل موارد زیر باشد:

    • روش‌های کنترل مصالح

    • روش‌های بازرسی

    • روش‌های بررسی عدم انطباق

    • مدارک صلاحیت بازرس کنترل کیفیت سازنده یا نصب کننده

    • مدارک صلاحیت پرسنل آزمایش‌های غیر مخرب ( NDT ) سازنده

۳-۶-۳-۴-۱۰ ارزیابی صلاحیت بازرسین

  1. بازرسین مسئول تأیید یا رد مصالح و اجرا باید مورد ارزیابی و تشخیص صلاحیت قرار گیرند.

    مبانی ارزیابی بازرسین باید مستند گردد.

  2. ارزیابی بازرسین باید بر مبنای «آیین نامه ملی ارزیابی بازرسین» انجام شود. در نبود آیین نامه ملی، می‌توان از آیین نامه‌های بین المللی یا معتبر استفاده نمود. (۱)

  3. مهندسین یا تکنسین‌هایی که به واسطه تمرین یا تجربه و یا ترکیبی از آن دو، در زمینه بازرسی ساخت و انجام و تفسیر آزمایش‌های ارزیابی، دارای صلاحیت باشند، با تأیید نماینده کارفرما یا مقام قانونی مسئول، می‌توانند به عنوان بازرس جوش انجام وظیفه نمایند.

  4. بازرسین جوش می‌توانند چند کمک داشته باشد که تحت نظارت وی در امر بازرسی عمل می‌نمایند. کمک بازرسین باید با تمرین و کسب تجربه در اموری که به آن‌ها محول می‌شود، صلاحیت عملی کسب نمایند. عملکرد کمک بازرسین باید توسط بازرس به طور منظم مورد ارزیابی قرار گیرد.

  5. بازرس و کمک بازرس باید تحت معاینه چشم قرار گیرند، به طوری که با یا بدون استفاده از عینک، قدرت دید نزدیک در فاصله ۳۰۰ میلی متر و قدرت دید دور در حد ۲۰/۴۰ را دارا باشند. گواهی معاینه چشم باید هر سه سال یکبار (یا کمتر در صورت اعلام نیاز توسط نماینده کارفرما) تکرار گردد و در صورت درخواست قابل ارائه باشد. ارزیابی قدرت بینایی مطابق الزامات استاندارد ملی ایران به شماره ۱۸۴۹۰ انجام شود.

نقل قول

(۱) معیارهای ارزیابی قابل قبول به شرح زیر هستند:
- AWS QC1: Standard for AWS Certification of Welding Inspectors
- Standard W178.2: Certification of Welding Inspectors-Canadian Standard Association

۴-۶-۳-۴-۱۰ وظایف بازرس

  1. بازرس کنترل کیفیت سازنده باید اعضای فولادی ساخته شده را بازرسی کرده و تطابق آن‌ها را با جزئیات ارائه شده در نقشه‌های کارگاهی بررسی کند.

  2. بازرس کنترل کیفیت نصاب باید قطعات فولادی نصب شده را بازرسی کرده و تطابق آن‌ها را با جزئیات ارائه شده در نقشه‌های کارگاهی بررسی کند.

  3. بازرس تضمین کیفیت باید هنگام جاگذاری میل مهارها و سایر اقلام مدفون نگهدارنده اعضای فولادی جهت تطابق با مدارک ساخت در محل حضور داشته باشد. حداقل باید قطر، رده، نوع و طول میل مهار یا قطعه مدفون و طول مدفون در بتن قبل از ریختن بتن بررسی و ثبت شده و به نماینده کارفرما گزارش شود.

  4. بازرس تضمین کیفیت باید قاب فولادی ساخته و نصب شده را جهت تطابق با جزئیات موجود در مدارک ساخت بازرسی کند. پذیرش یا عدم پذیرش جزئیات اتصالات باید ثبت و مستندسازی شود.

  5. وظایف بازرس نماینده کارفرما براساس الزامات طرح بازرسی و آزمایش پروژه مشخص می شود. وظایف بازرش نماینده سازنده نیز براساس الزامات طرح بازرسی و آزمایش پروژه و استاندارد ISIRI/ISO 14731 برای جوشکاری مشخص می شود.

۵-۶-۳-۴-۱۰ ارزیابی و تعیین صلاحیت پرسنل آزمایش‌های غیر مخرب

  1. ارزیابی پرسنل مسئول انجام آزمایش‌های غیر مخرب، به غیر از آزمایش‌های عینی، باید منطبق بر مفاد آیین نامه ملی باشد. در نبود آیین نامه‌های ملی، می‌توان از آیین نامه‌های بین المللی معتبر استفاده نمود. (۱)

  2. اشخاصی مجاز به انجام آزمایش‌های غیر مخرب هستند که توسط یک موسسه معتبر ایرانی یا دارای نمایندگی در ایران، در پایه دو صلاحیت آزمون‌های غیر مخرب، ارزیابی و تعیین صلاحیت شده باشند. اشخاصی که در پایه یک ارزیابی شده باشند، فقط می‌توانند زیر نظر یک کارشناس پایه دو به آزمایش بپردازند. در موسسه مورداشاره، ارزیابی افراد در پایه یک و دو باید توسط فردی از پایه سه انجام شود. افراد پایه سه باید تحت نظر انجمن آزمایش‌های غیر مخرب ارزیابی شوند یا دارای تحصیلات عالیه در این زمینه باشند.

نقل قول

(۱)- Personnel Qualification and Certification Nondestructive Testing (ASNT SNT-TC-1A)
- Standard for the Qualification and Certification of Nondestructive Testing Personnel (ANSI/ASNT CP-189)
- ISO 9712-Non-destructive testing-Qualification and certification of NDT personnel

۴-۴-۱۰ اتصال با جوش

برای برقراری اتصالات جوشی رعایت مشخصات مندرج در آیین نامه جوشکاری ساختمانی ایران (۱) لازم است. علاوه بر مفاد آیین نامه مورداشاره، رعایت الزامات بندهای زیر ضروری است.

نقل قول

(۱) نشريه ۲۲۸ دفتر امور فنی و تدوین معیارهای سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور

۱-۴-۴-۱۰ کنترل کیفیت و تضمین کیفیت جوش

رئوس برنامه‌های مربوط به کنترل و بازرسی جوشکاری سازه‌های فولادی را می‌توان در قالب پنج مورد زیر بیان نمود:

  1. جوشکاران (Personnel)

  2. فرایند جوشکاری (Process)

  3. آماده سازی درز جوش (Preparation)

  4. دستورالعمل جوشکاری (Procedure)

  5. بازرسی و تأیید (Prove)

فعالیت‌های بازرسی جوش شامل کنترل کیفیت و تضمین کیفیت در سه مرحله قبل، حین و پس از جوشکاری انجام می‌شود که این سه مرحله در جداول ۱۰-۴-۱ تا ۱۰-۴-۳ ارائه شده است.

فعالیت‌هایی که باید توسط هر دو بخش کنترل کیفیت و تضمین کیفیت انجام پذیرد، می‌تواند به صورت همزمان با هماهنگی بین طرفین توسط یک شخص حقیقی یا حقوقی ثالث ذیصلاح انجام پذیرد. در این جداول فعالیت‌های بازرسی مشمول یکی از دو حالت زیر است:

  • مشاهده (O): بازرس مربوطه باید این موارد را مشاهده و بررسی نماید. این بررسی و مشاهده شامل تمامی موارد نشده و می‌تواند به صورت غیر منظم انجام شود. به هر حال تعداد بازبینی‌ها، رافع مسئولیت QC و QA نیست. در این حالت ادامه ساخت موکول به انجام بازرسی نیست.

  • انجام (P): این فعالیت‌ها باید برای هر مورد انجام پذیرد و انجام مرحله بعدی منوط به صدور تأییدیه مرحله قبل می‌شود.

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

۱

بررسی گواهینامه صلاحیت جوشکاران *

P

O

۲

بررسی دستورالعمل‌های جوشکاری

P

P

۳

بررسی گواهینامه مواد مصرفی جوش

P

P

۴

قابل شناسایی بودن مواد و مصالح (نوع و رده)

O

O

۵

سیستم شناسایی جوشکاران (علامت گذاری بند جوش)

O

O

۶

کنترل تجهیزات جوشکاری

O

O

۷

کنترل شکل و پرداخت سوراخ دسترسی

P

O

۸

کنترل آماده سازی درز جوش شیاری:

• آماده سازی اتصال

• هندسه (همراستایی، فاصله ریشه، عمق ریشه، پخ)

• تمیزی درز جوش

• وضعیت خال جوشکاری (کیفیت و محل خال جوش)

• نوع پشت بند و مونتاژ آن

P

O

۹

کنترل آماده سازی درز جوش گوشه:

• هندسه (فاصله ریشه، راستا، ....)

• تمیزی درز جوش

• وضعیت خال جوش کاری (کیفیت و محل خال جوش)

O

O

جدول ۱۰-۴-۱: بازرسی قبل از جوشکاری

نقل قول

*برگزاری دوره‌های آموزشی جوشکاران و صدور گواهینامه‌های صلاحیت به آنها توسط مراکز ذیصلاح انجام گرفته باشد.

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

۱

کنترل شرایط نگهداری و جابجایی الکترود:

• بسته بندی

• زمان در معرض هوا بودن

O

O

۲

عدم جوشکاری روی ترکهای خال جوش

O

O

۳

شرایط محیطی :

• سرعت باد

• بارش و دما

O

O

۴

پیروی از WPS :

• تنظیم تجهیزات جوشکاری

• سرعت جوشکاری

• انتخاب الکترود و سیم جوش

• نوع و دبی گاز محافظ

• پیش گرمایش و دمای بین دو عبور

• وضعیت جوشکاری (OH, V,H,F مطابق شکل ۱۰-۴-۱)

O

O

۵

کنترل تکنیک جوشکاری:

• تمیز کاری بین دو عبور و عبور نهایی

• هندسه جوش هر عبور

• بازرسی کیفیت چشمی هر عبور

۶

قرار گیری و نصب گل میخ‌ها

P

O

جدول ۱۰-۴-۲: بازرسی حین جوشکاری

تصویر
شکل ۱۰-۴-۱: چهار وضعیت اصلی جوشکاری برای جوشکاری با جوش گوشه

 شکل ۱۰-۴-۱: چهار وضعیت اصلی جوشکاری برای جوشکاری با جوش گوشه

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

۱

 کنترل تمیزکاری جوش

O

O

۲

کنترل ابعاد جوش (بعد، طول و محل جوش)

P

P

۳

بازرسی چشمی جوش:

• عدم وقوع ترک

• امتزاج جوش با فلز پایه و عبورهای قبل

 • چاله جوش

• هندسه مقطع جوش

• بریدگی کناره جوش

• تخلخل  

• لکه قوس

P

P

۴

 بازرسی‌های غیر مخرب

P

P

۵

کنترل سوراخ دسترسی جوش مقاطع سنگین برای اطمینان از عدم ترک خوردگی

P

P

۶

کنترل برداشتن پشت بند و ورق گوشواره (ناودان جوش) در صورت لزوم 

P

P

۷

کنترل جوش تعمیری

P

P

۸

تهیه مستندات تأیید یا رد کیفیت قطعات جوشکاری شده

P

P

۹

کنترل عدم جوشکاری در نواحی غیر مجاز

O

O

۱۰

ناحيه k *

P

P

جدول ۱۰-۴-۳: بازرسی پس از جوشکاری

نقل قول

* هنگام جوشکاری ورق‌های مضاعف، ورق‌های پیوستگی و سخت کننده‌ها، بازرسی چشمی برای کشف ترک در ناحیه k ورق جان تا فاصله ۷۵ میلی متر بالا و پایین جوش انجام شود. ناحیه k مطابق شکل ۱۰-۴-۲، به حدفاصل نقطه شروع گردی ریشه اتصال بال به جان تا ۳۸ میلی متر بعد از آن اطلاق می‌شود.

تصویر
شکل ۱۰-۴-۲: ناحيه k

شکل ۱۰-۴-۲: ناحیه k

۲-۴-۴-۱۰ آزمایش‌های غیر مخرب جوش

آزمایش فراصوت (UT)، آزمایش ذرات مغناطیسی (MT)، آزمایش مواد نافذ (PT) و آزمایش پرتونگاری (RT) در صورت نیاز باید منطبق با ضوابط آیین نامه جوشکاری ساختمانی ایران به وسیله واحد تضمین کیفیت انجام شود. در جدول ۱۰-۴-۴ میزان آزمایش‌های غیر مخرب جوش ارائه شده است. نتیجه تمام این آزمایش‌ها باید در پرونده‌های مخصوص ثبت شده و با تفسیر در اختیار ناظر کارفرما قرار گیرند. تفسیر ناظر از نتایج آزمایش قطعی تلقی می شود.

جدول

نوع جوش مورد آزمایش

نوع آزمایش

درصد آزمایش‌ها برای گروه بندی اهمیت ساختمان مطابق استاندارد ۲۸۰۰

۱ و ۲

۳

۴

۱- همۀ جوش‌ها

بازرسی چشمی (VI)

۱۰۰

۱۰۰

۱۰۰

۲- جوش‌های لب به لب عرضی بال‌های کششی، اعضای کششی خرپاها، یک ششم عمق جان تیرها در مجاورت بال کششی و جوش شیاری ورق روسری و زیرسری به ستون در اتصال صلب تیر به ستون

پرتونگاری با فراصوت (RT یا UT)

۱۰۰

۷۵

۲۵

۳- جوش‌های لب به لب طولی بال‌های کششی و اعضای کششی خرپاها

پرتونگاری با فراصوت (RT یا UT)

۱۰

۵

-

۴- جوش‌های لب به لب عرضی و طولی در بال‌های فشاری و اعضای فشاری خرپاها و ستونها

پرتونگاری با فراصوت (RT یا UT)

۲۰

۱۰

-

۵- جوش‌های لب به لب عرضی جان تیرها که شامل بند ۲ فوق نیست و جوش‌های لب به لب طولی جان تیرها

پرتونگاری با فراصوت (RT یا UT)

۲۰

۱۰

-

۶- جوش گوشه بال به جان و سخت کننده‌ها

رنگ نافذ (PT) یا ذرات مغناطیسی (MT)

۱۰

۱۰

۵

۷- جوش‌های گوشه اتصالات مهاربندها و اتصالات تیر به ستون

رنگ نافذ (PT) یا ذرات مغناطیسی (MT)

۱۰۰

۲۰

۱۰

جدول ۱۰-۴-۴: میزان آزمایش‌های غیر مخرب جوش هنگام تولید و نصب

الزامات تکمیلی جدول ۱۰-۴-۴ به شرح زیر است:

  1. ورق‌های با ضخامت کمتر یا مساوی ۸ میلی متر نیاز به آزمایش پرتونگاری (RT) یا فراصوت (UT) ندارند.

  2. ساختمان‌های گروه ۳ دارای ۴ طبقه یا بیشتر روی سطح زمین، مطابق گروه های ۱ و ۲ ارزیابی می‌شوند.

۱-۲-۴-۴-۱۰ نرخ مردودی آزمایش پرتونگاری یا فراصوت (۱)

نرخ مردودی آزمایش پرتونگاری یا فراصوت از تقسیم تعداد جوشهای معیوب به جوش‌های کامل به دست می‌آید. جوش‌هایی که دارای ناپیوستگی در حد قابل قبول هستند، در هنگام تعیین نرخ مردودی نباید جزو جوش‌های معیوب حساب شوند. برای ارزیابی نرخ مردودی جوش‌های پیوسته با طول بیش از یک متر و گلوی مؤثر جوش حداکثر ۲۵ میلی متر، هر ۳۰۰ میلی متر به عنوان یک جوش در نظر گرفته می‌شود. برای ارزیابی نرخ مردودی جوش‌های پیوسته با طول بیش از یک متر طول و گلوی مؤثر بیش از ۲۵ میلی متر، هر ۱۵۰ میلی متر به عنوان یک جوش در نظر گرفته می‌شود.

نقل قول

(۱) Ultrasonic testing rejection rate

۲-۲-۴-۴-۱۰ کاهش تعداد آزمایش پرتونگاری یا فراصوت

در پروژه‌هایی که تعداد حداکثر ۴۰ جوش داشته باشند، نباید هیچ کاهشی در میزان آزمایش‌های پرتونگاری یا فراصوت صورت گیرد. در حالتی که در ابتدا مقرر شده باشد که ۱۰۰ درصد جوش ها تحت آزمایش پرتونگاری با فراصوت قرار گیرند، برای یک جوشکار مشخص می‌توان این میزان را تا ۲۵ درصد کاهش داد، مشروط بر آنکه نرخ مردودی جوش‌های اجرا شده توسط آن جوشکار حداکثر ۵ درصد باشد. در هر پروژه باید به تعداد حداقل ۴۰ جوش کامل اجرا شده باشد تا این ارزیابی برای کاهش تعداد آزمایش‌ها صورت گیرد.

۳-۲-۴-۴-۱۰ افزایش تعداد آزمایش پرتونگاری یا فراصوت

در حالتی که از ابتدا مقرر شده باشد که ۱۰ درصد از جوش ها تحت آزمایش پرتونگاری یا فراصوت قرار گیرند، درصورتی که نرخ مردودی جوش‌های اجرا شده توسط یک جوشکار مشخص بیش از ۵ درصد باشد، این میزان باید به ۱۰۰ درصد افزایش یابد. باید تعداد حداقل ۲۰ جوش کامل قبل از اعمال این افزایش‌ها اجرا شده باشد. اگر نرخ مردودی برای جوش‌های اجرا شده توسط جوشکاری برای تعداد حداقل ۴۰ جوش کامل به ۵ درصد یا کمتر کاهش یابد، میزان آزمایش‌های پرتونگاری یا فراصوت را مجدداً می‌توان به ۱۰ درصد کاهش داد.

۴-۲-۴-۴-۱۰ مستندسازی

تمام آزمایش‌های غیر مخرب اجراشده باید مستندسازی شوند. برای کارگاه ساخت، گزارش آزمایش غیر مخرب (NDT) باید جوش آزمایش شده را با اسم قطعه و موقعیت جوش معرفی کند. برای محل نصب گزارش آزمایش باید جوش آزمایش شده را بر حسب موقعیت آن در سازه، اسم قطعه و موقعیت جوش معرفی کند. اگر جوشی براساس آزمایش غیر مخرب مردود شده باشد، گزارش آزمایش غیر مخرب باید موقعیت عیب و علت مردودی را بیان کند.

۳-۴-۴-۱۰ ضوابط اجرایی

۱-۳-۴-۴-۱۰ شرایط غیرمجاز جوشکاری

جوشکاری در شرایط زیر مجاز نیست:

  1. زمانی که دمای محیط کار کمتر از ۱۰- درجه سلسیوس است.

  2. زمانی که دمای فلز پایه کمتر از مقادیر ذکر شده در جدول ۱۰-۴-۵ است

  3. زمانی که سطح کار مرطوب یا در معرض بارش باران و برف است.

  4. زمانی که محل جوشکاری در معرض وزش باد با سرعت بیش از ۱۰ کیلومتر بر ساعت است.

  5. زمانی که پرسنل جوشکاری تحت شرایط غیر ایمن و نامتعادل هستند.

۲-۳-۴-۴-۱۰ آماده سازی فلز پایه

سطحی که فلز جوش روی آن رسوب می‌کند، باید صاف، یکنواخت و عاری از هرگونه پوسته، ترک، زائده و هرگونه ناپیوستگی که اثر سوء بر کیفیت یا مقاومت جوش می‌گذارد، باشد. سطوحی که باید جوش شوند و سطوح مجاور نوار جوش، باید عاری از هرگونه فلس ضخیم یا شل، گل جوشکاری، رنگ، زنگ، رطوبت، چربی و سایر مواد که از اجرای صحیح و کامل جوش جلوگیری کرده و باعث بخارهای مضر می شود، باشند. فلسی که با برس سیمی نیز زدوده نمی‌شود، پوشش خاص نازک ضدزنگ تا ۳۰ میکرون و مواد ضد پاشیدگی جوش می‌توانند در جای خود باقی بمانند. در اعضای سازه‌ای که تحت بار دینامیکی قرار دارند، فلس موجود در ناحیه نوار جوش که با جوش قوسی زیر پودری یا جوش قوسی با الکترود روکش دار کم هیدروژن انجام می‌شود، باید برداشته شود. زخم‌ها و گود افتادگی‌های اتفاقی و پراکنده را می‌توان با اجازه بازرس، با جوش تعمیر نمود.

مراحل تعمیر باید به شرح زیر باشد:

  1. آماده سازی منطقه تعمیر به طور مناسب

  2. جوشکاری با استفاده از الکترود کم هیدروژن

  3. سنگ زدن محل تعمیر به طوری که سطح آن صاف شده و هم تراز با سطوح مجاور گردد.

۳-۳-۴-۴-۱۰ خال جوش‌ها

به استثنای موارد ذکر شده در زیر، خال جوشها باید با همان ضوابط کیفیتی جوش اصلی اجرا شوند:

  1. برای خال جوش‌هایی که در نوار جوش اصلی ذوب می‌شوند، پیش گرمایش اجباری نیست.

  2. ناپیوستگی‌ها نظیر؛ بریدگی لبه جوش، چاله انتهای جوش و تخلخل، لازم نیست قبل از نوار جوش نهایی، تعمیر شوند.

خال جوش‌هایی که جزئی از جوش اصلی هستند، باید با الکترودی که شرایط جوش اصلی را تأمین می‌نماید، جوش شوند. خال جوش‌های چند عبوره باید دارای انتهای پله‌ای باشند. به استثنای سازه‌های تحت بار استاتیکی، خال جوش‌هایی که جزئی از جوش اصلی نیستند، باید برداشته شوند. در سازه‌های تحت بار استاتیکی نیازی به حذف خال جوش ها نیست، مگر اینکه بازرس این کار را الزام نماید.

۴-۳-۴-۴-۱۰ تعمیر

برای برداشتن مصالح اضافی جوش یا قسمتی از مصالح پایه می‌توان از تراشکاری، سنگ زنی، لبه زنی یا شیارزنی استفاده نمود. اعمال مذکور نباید باعث کاهش ضخامت در فلز یا جوش مجاور شوند. در فولادهای اصلاح شده شیار زنی توسط برش هواگاز مجاز نیست. در هنگام برداشتن جوش‌های مردود (غیرقابل پذیرش)، مقادیر برداشته شده از فلز پایه باید در حداقل ممکن حفظ گردد. قبل از جوشکاری محل تعمیری، باید سطح شیار ایجادشده کاملاً پاک شود. در جوشکاری تعمیری، کلیه کاهش ضخامت‌های ایجادشده در محل سنگ زده شده، باید کاملاً پر شوند. سازنده می‌تواند جوش مردود را تعمیر نماید یا تمام آن را برداشته و مجدداً به طور کامل جوش دهد، مگر اینکه در مشخصات خصوصی کار به نحو دیگری مشخص شده باشد. معیار پذیرش جوش تعمیر شده، مطابق جوش‌های اصلی بوده و با همان روش باید مورد آزمایش قرار گیرد. اگر سازنده تصمیم به تعمیر جوش بگیرد، روش کار به شرح زیر است:

  1. لوچه (بیرون زدگی)، تحدب بیش از حد: مصالح جوش اضافی باید به روش مناسبی برداشته شود.

  2. تقعر بیش از حد حوضچه انتهایی، کمبود در اندازه جوش، بریدگی پای جوش: سطح جوش باید آماده سازی شده و سپس با انجام عبورهای متوالی، کمبود ضخامتها جبران شود.

  3. امتزاج ناقص، تخلخل بیش از حد، نفوذ گل: مناطق مشکوک باید برداشته شده و جوش شود.

  4. ترک در جوش یا فلز پایه: در این حالت عمق نفوذ ترک باید به کمک آزمایش‌های مناسب (ذرات مغناطیسی، رنگ نافذ، فراصوت و سایر روش های مؤثر) تعیین شده و تا ۵۰ میلی متر فراتر از ریشه ترک، مصالح باید کاملاً برداشته شده و مجدداً با جوش پر شود.

۵-۳-۴-۴-۱۰ پرکردن سوراخ‌های اضافی با جوش

بر حسب مورد و طبق نظر مهندس طراح، سوراخ‌های اشتباه ایجادشده توسط منگنه کردن و مته را می‌توان به صورت باز رها نمود یا آن‌ها را توسط پیچ یا جوش پر کرد. در صورت تصمیم به پر کردن سوراخ‌های اشتباه با جوش، باید موارد زیر مراعات گردد:

  1. درصورتی که فلز پایه تحت تنش‌های کششی دینامیکی قرار نداشته باشد، آن‌ها را می‌توان با جوش پر نمود، مشروط بر اینکه سازنده برای اجرای جوش از مشخصات فنی مربوط به تعمیرات جوش تبعیت نماید. سلامت جوش باید به کمک یکی از روش‌های غیر مخرب، به تأیید برسد. معیارهای پذیرش چنین جوشی در حد جوش‌های شیاری است.

  2. درصورتی که فلز پایه تحت تنش‌های کششی دینامیکی قرار داشته باشد، می‌توان سوراخ را توسط جوش پر نمود، مشروط بر اینکه اولاً نماینده کارفرما تعمیر با جوش و دستور العمل جوشکاری را تأیید کرده باشد، ثانیاً سلامت جوش با استفاده از روش‌های غیر مخرب و در رده پذیرش جوش‌های شیاری کششی به تأیید برسد.

۶-۳-۴-۴-۱۰ پیش گرمایش و حرارت عبورهای میانی

به منظور جلوگیری از وقوع ترک، مقدار پیش گرمایش و حرارت عبورهای میانی باید کافی باشد. حداقل دماهای مقررشده در جدول ۱۰-۴-۵ در اکثر حالات برای جلوگیری از وقوع ترک کافی هستند. لیکن در وضعیت‌هایی شامل گیرداری زیاد، هیدروژن زیاد، حرارت القایی جوشکاری کم و قرار گرفتن ترکیبات فولاد در شرایط حداکثری مشخصات فنی، لازم است دمای پیش گرمایش افزایش یابد و بالعکس در شرایط معکوس حالات فوق، می‌توان دمای پیش گرمایش را کاهش داد.

جدول

مشخصات ورق

روش جوشکاری

نوع فولاد

طبقه

حداقل درجۀ حرارت ورق (سانتی گراد)

ضخامت ورق (میلی متر)

۲۰

۶۵

۱۱۰

۱۵۰

۲۰≥

۲۰<t≤۴۰

۴۰<t≤۶۵

t>۶۵

جوش دستی با الکترود روکش دار (غیر از الکترودهای کم هیدروژن)

St۳۷

St۵۲

A

۱۰

۲۰

۶۵

۱۱۰

۲۰≥

۲۰<t≤۴۰

۴۰<t≤۶۵

t>۶۵

جوش دستی با الکترود روکش دار کم هیدروژن

جوش زیر پودری

جوش تحت حفاظ گاز (الکترود فلزی یا تنگستن)

جوش با الکترود توپودری

St۳۷

St۵۲

B

۱۰

۶۵

۱۱۰

۱۵۰

۲۰≥

۲۰<t≤۴۰

۴۰<t≤۶۵

t>۶۵

جوش دستی با الکترود روکش دار کم هیدروژن

جوش زیر پودری

جوش تحت حفاظ گاز (الکترود فلزی یا تنگستن)

جوش با الکترود توپودری

F y ≥۴۰۰ MPa

C

جدول ۱۰-۴-۵: حداقل پیش گرمایش و درجه حرارت عبورهای میانی

  1. در جوشکاری ورق‌ها با ضخامت بزرگتر از ۲۵ میلی متر که تحت بارهای دینامیکی قرار دارند، فقط باید از الکترودهای کم هیدروژن استفاده نمود.

  2. هرقدر گیرداری قطعه مورد جوش بیشتر باشد، دمای پیش گرمایش باید افزایش یابد.

  3. دمای پیش گرمایش لازم نیست از ۲۳۰ درجه سلسیوس بیشتر باشد.

۷-۳-۴-۴-۱۰ دستورالعمل رویه جوشکاری (WPS)

دستورالعمل رویه جوشکاری باید حاوی کلیه اطلاعات لازم جهت آماده سازی درز جوش، روش جوشکاری و سایر ویژگی‌های مؤثر در مشخصات جوش باشد. دستورالعمل جوشکاری باید طبق فرم استاندارد آن تهیه و به تأیید نماینده کارفرما برسد.

۱-۷-۳-۴-۴-۱۰ دستورالعمل جوشکاری پیش تأییدشده

دستورالعمل‌های جوشکاری که از همه لحاظ منطبق بر ضوابط آیین نامه جوشکاری ایران (نشریه ۲۲۸) باشند، می‌توانند به عنوان پیش تأییدشده فرض شوند. این جوش‌ها را می‌توان از آزمایش‌های ارزیابی معاف کرد. در هر حالت مشخصات فنی خصوصی به منظور حصول اطمینان از سلامت و کیفیت جوش، می‌تواند آزمایش ارزیابی دستورالعمل جوشکاری را الزام نماید.

۲-۷-۳-۴-۴-۱۰ متغیرهای پایه در دستورالعمل جوشکاری پیش تأییدشده

دستورالعمل جوشکاری پیش تأییدشده باید توسط سازنده به صورت کتبی تهیه شده و برای مراجعه در دسترس باشند. دستورالعمل‌های جوشکاری پیش تأیید شده می‌تواند مطابق فرمت آیین نامه جوشکاری تهیه گردد، لیکن درج اطلاعات زیر در آن الزامی است:

  1. شدت جریان (آمپراژ)

  2. اختلاف پتانسیل (ولتاژ)

  3. سرعت حرکت الکترود

  4. دبی گاز محافظ

  5. نوع الکترود

  6. دمای پیش گرمایش

  7. وضعیت جوشکاری

  8. نوع بازرسی

تغییر در هر یک از پارامترهای فوق باید با تأیید نماینده کارفرما امکان پذیر بوده و در صورت تغییر، نیاز به تدوین دستورالعمل جوشکاری جدید است. همچنین می‌توان از ترکیبی از دستورالعمل‌های پیش تأییدشده و نشده در کار استفاده نمود، مشروط بر اینکه محدودیت‌های اساسی هر دو دستورالعمل موردتوجه قرار گیرد.

۵-۴-۱۰ اتصال با پیچ

شکل ۱۰-۴-۳ اجزای مختلف مجموعه پیچ و مهره را نشان می‌دهد. طول گیر پیچ، فاصله خالص مابین واشر کلگی پیچ (در صورت وجود) تا واشر مهره (در صورت وجود) است که شامل ضخامت کلیه قطعات اتصال می‌گردد.

تصویر
شکل ۱۰-۴-۳: اجزای مختلف پیچ و مهره
نقل قول

*در پیچ های اتکایی غیر پیش تنیده، فقط واشر مهره لازم است.
d= قطر اسمی پیچ

در اتصالات پیچی الزامات زیر باید رعایت شوند:

  1. مجموعه پیچ و مهره و واشر از لحاظ خصوصیات هندسی، مکانیکی، شیمیایی و آزمایش های ضروری باید به نحو مناسبی انتخاب شود.

  2. در یک سازه ترجیحاً از کاربرد پیچ‌های با رده‌های مقاومتی مختلف پرهیز شود. طول پیچ باید به اندازه‌ای باشد که پس از محکم کردن آن، حداقل یک دندانه کامل پیچ از هر طرف مهره بیرون بماند.

  3. در اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی با استفاده از پیچ‌های با تنش تسلیم ۹۰۰ مگاپاسکال، درصورتی که مصالح فولادی اعضای متصل شونده دارای حد تسلیم کمتر از ۲۸۰ مگاپاسکال باشند، استفاده از واشر سخت تخت در زیر مهره و کله پیچ الزامی است.

  4. اگر اعضای متصل شونده دارای پوشش حفاظتی در سطوح خارجی باشند، لازم است به منظور جلوگیری از آسیب چرخش روی پوشش، از واشر زیر مهره و واشر زیر کلگی پیچ استفاده شود.

  5. درصورتی که پیچ در سوراخ لوبیایی یا سوراخ بزرگ شده نصب می‌شود، لازم است از واشر مناسب زیر کلگی پیچ و مهره استفاده شود.

  6. در صورتی که سطح فولاد مماس با کله پیچ یا مهره دارای زاویه‌ای بیش از ۳ درجه نسبت به صفحه عمود بر محور پیچ باشد، باید از واشر سخت گوه‌ای در زیر پیچ یا مهره استفاده شود.

  7. هیچ نوع مصالح قابل تراکم مانند واشرهای لاستیکی یا فنری یا مواد عایق بندی نباید در لایه‌های اتصال وجود داشته باشد.

  8. تمامی سطوح تماس اتصال باید از هر گونه مواد خارجی یا آلودگی و فلس به جز فلسهای محکم طبیعی فولاد، پاک باشند.

  9. در اتصالات اتکایی، وجود پوشش محافظ زنگ زدگی با هر ترکیب شیمیایی در سطوح تماس مجاور سوراخ پیچ مجاز است

  10. سطوح تماس مجاور سوراخ پیچ در اتصالات لغزش بحرانی باید شرایط زیر را برآورده کنند:

    ۱- در اتصالات بدون پوشش ویژه (۱) ، باید هر گونه پوشش با آلودگی سطحی در محدوده‌ای و نزدیک‌تر از یک قطر پیچ و حداقل ۲۵ میلی متر از لبه سوراخ پاک شود.

    ۲- در اتصالات دارای پوشش تأییدشده، باید سطوح مجاور اتصال به وسیله ماسه پاشی یا ساچمه زنی آماده سازی شده و با پوشش تأیید شده که حداقل ضریب اصطکاک ۰.۳۳ را تأمین نماید، پوشیده شود.

    ۳- سطوح گالوانیزه شده مجاز بوده و قبل از نصب باید توسط برس دستی خش دار شوند.

نقل قول

(۱) پوشش ویژه - پوشش‌های خاصی هستند که چنانچه مطابق ASTM آزمایش لغزش روی آنها انجام شود، حداقل ضریب اصطکاک کلاس A يا B را تأمین نمایند.

۱-۵-۴-۱۰ انواع پیچ

  1. پیج‌های معمولی

    پیچ‌های معمولی که از آن‌ها فقط در اتصالات اتکایی (غیر پیش تنیده) استفاده می شود، از فولاد با تنش کششی نهایی (F u ) از ۴۰۰ تا ۶۰۰ مگاپاسکال ساخته می‌شوند و قابل پیش تنیدگی نیستند.

  2. پیج‌های پرمقاومت

    پیچ‌های پرمقاومت که در سازه‌های فولادی از آن‌ها در اتصالات اتکایی، پیش تنیده و لغزش بحرانی استفاده می‌شود، از فولادهای پرمقاومت با تنش کششی نهایی ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ مگاپاسکال ساخته می‌شوند. برای استفاده در اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی، مطابق استاندارد EN ۱۴۳۹۹ این نوع پیچ ها در دو دسته HR و HV تولید می‌شوند. دسته HR شامل مجموعه پیچ و مهره ۸.۸، ۱۰.۹ و ۱۲.۹ بوده و منطبق بر استاندارد EN ۱۴۳۹۹-۳ هستند. دسته HV شامل مجموعه پیچ و مهره ۱۰.۹ , ۱۲.۹ بوده و منطبق بر استاندارد EN ۱۴۳۹۹-۴ هستند. مطابق استاندارد ASTM F۳۱۲۵ این پیچ ها شامل رده‌های A۳۲۵ و A۴۹۰ می‌شوند.

    در هر حال در اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی فقط از پیچ های پرمقاومتی می‌توان استفاده کرد که دارای قابلیت پیش تنیدگی باشند.

  3. میل مهارها

    مشخصات مکانیکی میل مهارها باید منطبق بر استاندارد ISO ۸۹۸-۱ باشد یا از فولاد گرم نوردشده مطابق استاندارد EN ۱۰۰۲۵-۲ تا EN ۱۰۰۲۵-۴ استفاده شود. استفاده از میلگردهای ساده و آج دار ساختمانی با کرنش نهایی حداقل ۱۲ درصد و با طول نشانه ۱۰ برابر قطر میلگرد نیز در صورتی که در مدارک طرح مشخص شده باشد، مجاز است. در این صورت فولاد مصرفی باید مطابق استاندارد ملی ۳۱۳۲ یا استاندارد EN ۱۰۰۸۰ بوده و رده آن مشخص شده باشد. همچنین می‌توان از رده های مختلف استاندارد ASTMF۱۵۵۴ نیز استفاده نمود.

    در مواردی که میل مهارها از میلگردهای آج دار ساخته می‌شوند، در تعیین مقاومت های اسمی، سطح مقطع اسمی ناحیه تراشکاری شده میلگرد آج دار (که عموماً کوچک‌تر از قطر زمینه میلگرد است)، ملاک محاسبه خواهد بود.

۲-۵-۴-۱۰ آزمایش‌های پیچ، مهره و واشر

ویژگی انواع پیچ و مهره باید با استاندارد ملی ایران شماره 2874 یا استاندارد ISO 898 مطابقت داشته باشد. پیچ‌ها و مهره‌ها منطبق بر استانداردهای جدول ۱۰-۱-۵ یا مندرج در پیوست ۱، قابل استفاده تحت مفاد این مبحث هستند.

لیست آزمایشهای پیچ، مهره و واشر براساس استاندارد ISO 898 مطابق جدول ۱۰-۴-۶ است که باید توسط آزمایشگاه ذیصلاح و با توجه به شرایط استاندارد انجام پذیرد. در صورت استفاده از پیچ و مهره‌های با رده ASTM باید مطابق دستورالعمل‌های مربوطه در آن استاندارد انجام پذیرد.

جدول

مشخصات

استاندارد

ابعاد و رواداری ها

EN 14399-3 ,4

ترکیب شیمیایی

EN ISO 898-1

درصد ازدیاد طول گسیختگی

EN ISO 898-1

حداقل مقاومت کششی

EN ISO 898-1

تنش نظیر ازدیاد طول 0.2%

EN ISO 898-1

تنش تحت بار گواه

EN ISO 898-1

مقاومت تحت بار گوه‌ای

EN ISO 898-1

سختی

EN ISO 898-1

مقاومت در برابر ضربه

EN 14399-3,4

سالم بودن کلگی

EN ISO 898-1

حداکثر سختی سطح

EN ISO 898-1

آزمایش پخت مجدد

EN ISO 898-1

یکپارچگی سطح

EN ISO 898-1

تعیین عمق کربن دهی یا دکربنیزه شدن

EN ISO 898-1

جدول ۱۰-۴-۶: آزمایش‌های موردنیاز پیچ و مهره و واشر مطابق ISO 898
(الف) پیچ‌ها

جدول

مشخصات

استاندارد

ابعاد و رواداری ها

EN 14399-3,4

ترکیب شیمیایی

EN ISO 898-2

تنش تحت بار گواه

HR 14399-3 برای سیستم HR

EN 20898-2 برای سیستم HV

سختی

HR 14399-3 برای سیستم HR

EN 20898-2 برای سیستم HV

جدول ۱۰-۴-۶: آزمایش‌های موردنیاز پیچ و مهره و واشر مطابق ISO 898
(ب) مهره‌ها

جدول

مشخصات

استاندارد

ابعاد و رواداری ها

EN 14399-5, 6

ترکیب شیمیایی

EN ISO 898-3

سختی

EN 14399-6 و EN 14399-5

جدول ۱۰-۴-۶: آزمایش‌های موردنیاز پیچ و مهره و واشر مطابق ISO 898
(پ) واشرها

تعداد نمونه‌های لازم برای انجام بازرسی و آزمایش‌های پیچ‌ها، برحسب تعداد پیچ‌های مورد ارزیابی مشابه که از یک منبع تأمین شده‌اند، مطابق جدول ۱۰-۴-۷ است. در مواردی که تعداد پیچ و مهره مورد ارزیابی زیاد باشد و درنتیجه هزینه آزمایش‌ها زیاد شود، می‌توان از استاندارد مربوط به نمونه برداری پیچ و مهره ISO 2859-1 استفاده نمود. ارائه گواهی انطباق توسط سازنده معتبر به معنی انجام آزمایش‌های ارزیابی به تعداد کافی در کارخانه و موجود بودن استاد آن جهت بررسی بوده و استفاده کننده را از انجام آزمون‌های کامل جدول ۱۰-۴-۶ معاف می‌سازد.

جدول

تعداد پیچ‌ها

تعداد نمونه‌ها

۱۵۰ و کمتر

۱

۱۵۱ تا ۲۰۰

۲

۲۰۱ تا ۵۰۰

۳

۵۰۱ تا ۱۲۰۰

۵

۱۲۰۱ تا ۳۲۰۰

۸

۳۲۰۱ تا ۱۰۰۰۰

۱۳

۱۰۰۰۱ و بیشتر

۲۰

جدول ۱۰-۴-۷: حداقل تعداد پیج جهت بازرسی

۳-۵-۴-۱۰ مشخصات مصالح پیچ و مهره و پوشش آنها

انتخاب مصالح جهت ساخت پیچ و مهره و واشر باید به نحوی انجام شود که در نهایت مشخصات شیمیایی و مکانیکی موردنیاز در استانداردهای مربوطه برآورده شود.

فرآیند تولید پیچ و مهره از رده ۱۰.۹ باید به نحوی تحت کنترل باشد که احتمال تردی هیدروژنی به خصوص در اثر فرآیند پوشش ضدزنگ به حداقل برسد. رزوه پیچ رده ۱۰.۹ باید به روش نورد انجام شود. پوشش همه اجزای پیچ و مهره باید سازگار باشد و باید مقاومت در برابر خوردگی مشابه داشته باشند. در صورتی که لازم باشد از پیچ و مهره با پوشش گالوانیزه گرم استفاده شود، باید الزامات استاندارد ISO ۱۰۶۸۴ رعایت گردد. گالوانیزه گرم پیچ و مهره‌ها باید تحت کنترل تولید کننده پیچ و مهره باشد. استفاده از پوشش گالوانیزه گرم برای پیچ‌های با رده ۱۰.۹ و بالاتر توصیه نمی‌شود.

۴-۵-۴-۱۰ نیروی پیش تنیدگی پیج‌ها در اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی

در اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی، لازم است از پیچ‌های پرمقاومت و دارای قابلیت پیش تنیدگی استفاده شود و در پیچها حداقل نیروی پیش تنیدگی ایجاد گردد. حداقل نیروی پیش تنیدگی حدود ۷۰ درصد حداقل مقاومت کششی نهایی پیچ در سطح مؤثر پیچ (۱) در نظر گرفته می‌شود. (۲) در جدول ۱۰-۴-۸ الف و ب مقادیر بار گواه (۳) ، نیروی پیش تنیدگی و حداقل بار کششی پیچهای پر مقاومت رایج ASTM و ISO ارائه شده است.

جدول

قطر اسمی پیچ (mm)

سطح مؤثر (mm ۲ )

حداقل بار کششی (kN)

بار گواه (kN)

نیروی پیش تنیدگی (kN)

A۳۲۵

A۴۹۰

A۳۲۵

A۴۹۰

A۳۲۵

A۴۹۰

M۱۲

۸۴.۳

۷۰

۸۷.۷

۵۰.۶

۷۰

۴۹

۶۱.۴

M۱۶

۱۵۷

۱۳۰

۱۶۳

۹۴.۲

۱۳۰

۹۱

۱۱۴.۱

M۲۰

۲۴۵

۲۰۳

۲۵۵

۱۴۷

۲۰۳

۱۴۲.۱

۱۷۸.۵

M۲۲

۳۰۳

۲۵۱

۳۱۵

۱۸۲

۲۵۱

۱۷۵.۷

۲۲۰.۵

M۲۴

۳۵۳

۲۹۳

۳۶۷

۲۱۲

۲۹۳

۲۰۵.۱

۲۵۶.۹

M۲۷

۴۵۹

۳۸۱

۴۷۷

۲۷۵

۳۸۱

۲۶۶.۷

۳۳۳.۹

M۳۰

۵۶۱

۴۶۶

۵۸۳

۳۳۷

۴۶۶

۳۲۶.۲

۴۰۸.۱

M۳۶

۸۱۷

۶۷۸

۸۵۰

۴۹۰

۶۷۸

۴۷۴.۶

۵۹۵

جدول ۱۰-۴-۸- الف: حداقل نیروی پیش تنیدگی و بار گواه در پیچ‌های پرمقاومت طبق استاندارد ASTM

جدول

قطر اسمی پیچ (mm)

سطح مؤثر (mm ۲ )

حداقل بار کششی (kN)

بار گواه (kN)

نیروی پیش تنیدگی (kN)

۸.۸

۱۰.۹

۸.۸

۱۰.۹

۸.۸

۱۰.۹

M۱۲

۸۴.۳

۶۷.۴

۸۷.۷

۴۸.۹

۷۰

۴۷.۲

۶۱.۴

M۱۶

۱۵۷

۱۲۵

۱۶۳

۹۱

۱۳۰

۸۷.۵

۱۱۴.۱

M۲۰

۲۴۵

۲۰۳

۲۵۵

۱۴۷

۲۰۳

۱۴۲.۱

۱۷۸.۵

M۲۲

۳۰۳

۲۵۲

۳۱۵

۱۸۲

۲۵۲

۱۷۶.۴

۲۲۰.۵

M۲۴

۳۵۳

۲۹۳

۳۶۷

۲۱۲

۲۹۳

۲۰۵.۱

۲۵۶.۹

M۲۷

۴۵۹

۳۸۱

۴۷۷

۲۷۵

۳۸۱

۲۶۶.۷

۳۳۳.۹

M۳۰

۵۶۱

۴۶۶

۵۸۳

۳۳۷

۴۶۶

۳۲۶.۲

۴۰۸.۱

M۳۶

۸۱۷

۶۷۸

۸۵۰

۴۹۰

۶۷۸

۴۷۴.۶

۵۹۵

جدول ۱۰-۴-۸-ب: حداقل نیروی پیش تنیدگی و بار گواه در پیچ‌های پرمقاومت طبق استاندارد ISO

نقل قول

(۱) سطح تنش عبارت است از سطح مقطع پیچ بدون احتساب ارتفاع دنده که از فرمول زیر محاسبه می‌شود:
Stress Area (mm 2 ) = 0.7854(d b - 0.9382P) 2
(mm) قطر اسمی پیچ = d b
(mm) گام رزوه = P
در نشریه ۲۶۴ (آیین نامه اتصالات ایران جهت ساده سازی محاسبات از ۵۵ درصد نیروی کششی نهایی در سطح مقطع اسمی پیچ استفاده شده است.

نقل قول

(۳) بار گواه عبارت است از حداکثر بار ایمن که می‌توان به پیچ و مهره بدون ایجاد تغییر شکل دائمی اعمال کرد.

۵-۵-۴-۱۰ روش تعیین لنگر پیچشی متناظر با نیروی پیش تنیدگی

در عمل نیروی پیش تنیدگی پیچ‌های پیش تنیده، با مقدار لنگر پیچشی اعمال شده توسط آچارهای مدرج که اصطلاحاً ترک متر نامیده می‌شوند، اندازه گیری و کنترل می‌گردند. لنگر پیچشی (M t ) متناظر با نیروی پیش تنیدگی (T b ) را می‌توان به طور تقریبی از رابطه زیر تعیین نمود:

فرمول
Mt=KTbdbM_t=KT_b d_b

(۱-۵-۴-۱۰)

که در آن:

  • T b = نیروی پیش تنیدگی لازم مطابق جدول‌های ۱۰-۴-۸ الف و ب

  • d b = قطر اسمی پیچ

  • K= ضريب مهره (بی بعد). ضريب مهره باید توسط سازنده مطابق استاندارد اندازه گیری شده و در گواهینامه پیچ و مهره ارائه گردد. اعداد مندرج در جدول ۱۰-۴-۹ می‌توانند به عنوان راهنمای حدودی مورد استفاده قرار گیرند. 

لنگر پیچشی متناظر با نیروی پیش تنیدگی به عنوان لنگر بازرسی هر قطر و نوع پیچ باید به صورت ادواری (یک یا چندروزه) در شرایط کارگاهی با دستگاه مخصوص اندازه گیری شود و سپس ترک متر براساس آن لنگر کالیبره شود.

تبصره: استفاده از سایر ابزارهای تعیین لنگر پیچشی متناظر با نیروی پیش تنیدگی موردنیاز مطابق مراجع معتبر نظیر استاندارد EN ۱۰۹۰-۲ مجاز است.

جدول

وضعیت سطحی دنده‌های پیچ و مهره

ضریب مهره متوسط

ورق کادمیم

۰.۱۹۴-۰.۲۴۶

ورق روی

۰.۳۳۲

اکسید سیاه

۰.۱۶۳-۰.۱۹۴

خمیر مولیبدین سولفاید

۰.۱۵۵

روغن ماشین

۰.۲۱

واکس کارناپا

۰.۱۴۸

روغن اسپیندل

۰.۲۲

پیچ نو و بدون پوشش

۰.۲۰

گریس مولیبدین سولفیت

۰.۱۳۷

فسفات و روغن

۰.۱۹

گریس

۰.۱۲

جدول ۱۰-۴-۹: ضریب مهره

۶-۵-۴-۱۰ بستن و محکم کردن پیج‌ها در اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی

محکم کردن پیچ‌های هر اتصال در دو مرحله انجام می‌گیرد. در مرحله اول پیچ‌ها تا حد سفتی کامل محکم می‌شوند، تا اطمینان حاصل شود که سطوح تماس کاملاً به هم چسبیده‌اند. در مرحله دوم، با چرخاندن اضافی مهره، پیچ‌ها پیش تنیده می‌گردند. در هر یک از مراحل محکم کردن پیچها، باید از قسمتی که اتصال صلب‌تر است و صفحات تغییر شکل کمتری می‌دهند، شروع به بستن پیچ‌ها کرد. در وصله‌ها، قسمت صلب اتصال، وسط ورق وصله است. بعد از محکم کردن پیچ‌های وسط با حفظ تقارن و ترتیب، پیچهای کناری تا لبه آزاد ورق اتصال محکم می‌شوند. سپس می‌توان به پیچهای وسط پرداخت تا اطمینان حاصل شود سفت کردن پیچهای کناری، آن‌ها را از حالت کاملاً سفت خارج نکرده است. در تمام مراحل محکم کردن پیچها باید دقت کرد از چرخیدن پیچ و مهره با هم جلوگیری به عمل آید.

در پیچ سفتی کامل (۱) را به حالتی می‌گویند که کارگر ماهر با آچار معمولی بدون آنکه با وزن خود به دسته آچار نیرو وارد کند، با به کارگیری آخرین توان خود نتواند پیچ را از آن محکم‌تر نماید. برای پیش تنیده کردن چنین پیچی باید کله پیچ یا مهره آن را به اندازه مقداری که در جدول ۱۰-۴-۱۰ مشخص شده اضافه چرخاند. این چرخش اضافی را می‌توان به کمک آچار دسته بلند، یا با آچار معمولی با استفاده از دو کارگر یا به وسیله آچار بادی تأمین نمود. حصول پیش تنیدگی باید توسط آچار مدرج مطابق بند ۱۰-۴-۵-۷ تأیید گردد.

جدول

طول پیچ (L)

دو سطح اتصال عمود بر محور پیچ

یک سطح اتصال عمود بر محور پیچ و سطح دیگر شیب دار با شیب کمتر از 1:20

دو سطح اتصال شیب دار با شیب کمتر از 1:20 نسبت به محور پیچ

L≤4d b

13\frac{1}{3} دور

12\frac{1}{2} دور

23\frac{2}{3} دور

4d b <L≤8d b

12\frac{1}{2} دور

23\frac{2}{3} دور

56\frac{5}{6} دور

8d b <L≤12d b

23\frac{2}{3} دور

56\frac{5}{6} دور

1 دور

جدول ۱۰-۴-۱۰: چرخش اضافی لازم برای پیش تنیده کردن پیچ‌های کاملاً سفت (d b قطر اسمی پیچ است)

اگر برای چرخاندن پیچها از آچارهای بادی استفاده شود، فشار باد را باید طوری تنظیم کرد که در یک مرحله، مهره‌ها را بدون چرخیدن پیچ تا مرحله سفتی اولیه برساند و در مرحله بعد با ازدیاد فشار باد یا با دست به روشی که در بالا گفته شد، پیچ‌ها را پیش تنیده کرد. تنظیم باد کمپرسور متضمن استفاده از آچار مدرج کالیبره شده و انجام آزمون و خطاهای متوالی است و باید در آن دقت کامل به عمل آید.

نقل قول

(1) Snug tight

۷-۵-۴-۱۰ روش‌های کنترل پیش تنیدگی

سازنده موظف است کنترل کیفیت دقیقی بر عملیات بستن پیچ‌ها و مهره‌ها و نیز پیش تنیده کردن پیچ‌ها در کارگاه نصب اعمال داشته و گزارش‌های مربوط به این کنترل‌ها را جهت بررسی و تأیید نماینده کارفرما ارائه نماید. نماینده کارفرما می‌تواند به طور مستقل یا از طریق آزمایشگاه با صلاحیت، پیش تنیدگی پیچها را کنترل نماید. تصمیم نماینده کارفرما در مورد کفایت پیش تنیدگی پیچها قطعی خواهد بود.

برای پیچهای پرمقاومت به کار گرفته شده در اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی، نیروی پیش تنیدگی لازم برای سفت کردن پیچها باید مطابق مقادیر جدولهای ۱۰-۴-۸ الف و ب انتخاب شود. پیش تنیدگی می‌تواند به یکی از روش‌های زیر انجام شود:

  1. چرخاندن اضافی مهره‌ها
    پیچ‌هایی که به وسیله چرخاندن اضافی مهره پیش تنیده می‌شوند، بعد از آنکه پیچ‌ها کاملاً سفت شدند، مطابق شکل ۱۰-۴-۴ نقطه‌ای از پیچ و مهره را که روبه روی هم قرار دارند، نشانه گذاری کرده سپس کنترل می‌شود که چرخش اضافی مطابق جدول ۱۰-۴-۱۰ به میزان کافی انجام شده باشد. برای کنترل پیش تنیدگی پیچ ها باید از آچار مدرج مناسب که قبلاً مطابق بند ۱۰-۴-۵-۵ کالیبره شده است، استفاده شود.

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۴: دستورالعمل چرخش مهره

    شکل ۱۰-۴-۴: دستورالعمل چرخش مهره

  2. آچار مدرج
    برای پیش تنیده کردن پیچ‌ها می‌توان از آچار مدرج کالیبره شده مطابق بند ۱۰-۴-۵-۵ استفاده نمود. در این حالت باید از واشر در زیر پیچ و مهره تحت چرخش استفاده شود.

  3. پیچ‌های کشش - کنترل ( TC Bolt)
    پیچ‌هایی هستند که با رسیدن به نیروی پیش تنیدگی، قطعه شاخص متصل به انتهای بدنه توسط آچار مخصوص به صورت پیچشی کنده می‌شود. در این روش باید اطمینان حاصل شود که نیروی کششی در لحظه کنده شدن قطعه مورداشاره، همان مقدار نیروی پیش تنیدگی پیچ بر اساس جداول ۱۰-۴-۸ (الف یا ب) یا بیشتر از آن است. ترتیب محکم کردن این پیچ نیز باید به صورت متقارن از بخش‌های صلب اتصال شروع شود و باید به گونه‌ای انجام شود که میزان کاهش در نیروی پیش تنیدگی پیچ‌های سفت شده به حداقل برسد. ضوابط مربوط به نگهداری، انبارداری و تمیزکاری مطابق مشخصات فنی کارخانه تولید کننده پیچ و مهره در نظر گرفته شود و در صورت از بین رفتن و آلوده شدن پوشش، برای پوشش مجدد و تنظیم نیروی پیش تنیدگی به کارخانه ارسال شود.
    در شکل ۱۰-۴-۵ جزئیات پیچهای کشش- کنترل در سه مرحله، قبل از بستن پیچ، حین بستن پیچ و بعد از بستن پیچ نشان داده شده است.

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۵: پیج کشش-کنترل (TC Bolt)

    شکل ۱۰-۴-۵: پیج کشش-کنترل (TC Bolt)

  4. واشرهای نمایانگر پیش تنیدگی ( DTI) (۱)

  5. واشرهای ویژه‌ای تحت عنوان واشرهای نمایانگر پیش تنیدگی هستند که در زیر کلگی پیچ یا مهره استفاده می‌شوند و تخت شدن برآمدگی‌های واشر تا حد معینی نشان دهنده رسیدن نیروی کششی محوری پیچ به حد موردنظر است. در این روش باید اطمینان حاصل شود که نیروی متناظر با تخت شدن برجستگی‌های روی سطح، همان نیروی پیش تنیدگی پیچ براساس جداول ۱۰-۴-۸ (الف یا ب) یا بیشتر از آن است. مراحل محکم کردن این پیچ ها نیز مانند بند (پ) در فوق است.
    در شکل ۱۰-۴-۶ محل قرار گرفتن واشر در روش DTI نشان داده شده است. همچنین برای اطمینان از تخت شدن واشرهای DTI، لازم است مطابق شکل ۱۰-۴-۷ از فاصله سنج‌های مخصوص کارخانه تولید کننده این ابزار استفاده شود.

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۶: محل قرار گرفتن واشر در روش DTI

    شکل ۱۰-۴-۶: محل قرار گرفتن واشر در روش DTI

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۷: فاصله قابل مشاهده در روش DTI پس از پیش تنیده کردن

    شکل ۱۰-۴-۷: فاصله قابل مشاهده در روش DTI پس از پیش تنیده کردن

    در اجرای روشهای فوق برای کنترل پیش تنیدگی لازم است قبل از آغاز عملیات پیش تنیدگی، کفایت روش موردنظر و مصالح و ابزار ویژه آن از طریق فرآیندهای واسنجی کشش پیچ مطابق بند ۱۰-۴-۵-۹ توسط بازرسان QC و QA مورد آزمایش و تأیید قرار گیرد.

نقل قول

(۱) Direct Tension Indicator

۸-۵-۴-۱۰ بازرسی اتصالات با پیچ های پرمقاومت

وظایف بازرس QC و QA قبل، حین و پس از نصب پیچ و مهره در جداول ۱۰-۴-۱۱، ۱۰-۴-۱۲ و ۱۰-۴-۱۳ ارائه شده است. در این جدولها فعالیت‌های بازرسی مشمول یکی از دو حالت زیر است:

  • مشاهده (۱) (O): بازرس مربوطه باید این موارد را مشاهده و بررسی نماید. این بررسی و مشاهده شامل تمامی موارد شده و می‌تواند به صورت غیر مستمر انجام شود. به هر حال تعداد بازبینی‌ها رافع مسئولیت QC و QA نیست. در این حالت ادامه ساخت موکول به انجام بازرسی نیست.

  • انجام (۲) (P): این فعالیت ها باید برای هر مورد انجام پذیرد و انجام مرحله بعدی منوط به صدور تأییدیه مرحله قبل می‌شود.

سایر الزامات عبارت‌اند از:

  1. برای اتصالات اتکایی غیر پیش تنیده، ردیف ۶ جدول ۱۰-۴-۱۱ و ردیف های ۲ و ۳ جدول ۱۰-۴-۱۲ ضروری نیست. هم چنین الزامی به حضور بازرس QC و QA حین بستن این نوع پیچ ها وجود ندارد.

  2. برای اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی، زمانی که نصاب از روش چرخش مهره با علامت گذاری یا پیچ‌های کشش - کنترل و یا واشرهای نمایانگر پیش تنیدگی استفاده می‌کند، همۀ ردیف های جدول ۱۰-۴-۱۲ باید انجام پذیرد. الزامی به حضور بازرس QC و QA حین بستن این نوع پیچ ها نیست.

  3. برای اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی، زمانی که نصاب از روش آچار مدرج یا روش چرخش مهره بدون علامت گذاری استفاده می‌کند، همۀ ردیف های جدول ۱۰-۴-۱۲ باید انجام پذیرد. حضور بازرس QC و QA در حین بستن این نوع پیچ ها الزامی است.

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

۱

بررسی گواهینامه تولید مصالح پیچ، مهره و واشر

P

P

۲

بررسی نشانه گذاری کارخانه سازنده بر روی پیچ و مهره بر اساس ISO یا ASTM

O

O

۳

بررسی تطابق پیچ و مهره بر اساس جزییات طرح اتصال (رده، نوع، طول و ...)

O

O

۴

بررسی روش و دستورالعمل پیچکاری انتخابی برای جزئیات اتصال

O

O

۵

بررسی اجزای اتصال شامل سطوح تماس اتصال و نحوه آماده سازی سوراخ و ...

O

O

۶

انجام آزمون‌های صحت سنجی پیش نصب که به وسیله نفرات نصاب انجام می‌شود و مشاهده و مستندسازی روش‌های به کار رفته برای نصب و پیش تنیدگی پیچ ها

P

O

۷

بازرسی محل انبار و نحوه نگهداری پیچ ها، مهره‌ها و واشرها و سایر اجزای اتصال

O

O

جدول ۱۰-۴-۱۱: بازرسی قبل از پیچ کاری

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

۱

حصول اطمینان از وجود پیچ در همۀ سوراخ ها و تعبيه واشر و مهره‌ها

O

O

۲

حصول اطمینان از شرایط سختی اولیه قبل از پیش تنیده کردن

O

O

۳

حصول اطمینان از عدم چرخش پیچ و مهره با هم

O

O

۴

حصول اطمینان از سفت کردن و پیش تنیده کردن همۀ پیچ‌ها و رعایت ترتیب، به نحوی که از نقاط صلب‌تر به سمت نقاط آزادتر شروع به پیش تنیده کردن شود.

P

O

جدول ۱۰-۴-۱۲: بازرسی حین پیچ کاری

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

۱

تهیه گزارش رد یا تأييد اتصال پیچی

P

P

جدول ۱۰-۴-۱۳: بازرسی پس از پیچ کاری

نقل قول

(۱) Observe

نقل قول

(۲) Perform

۹-۵-۴-۱۰ واسنجی کشش

واسنجی کشش، فرآیندی است که میزان پیش تنیدگی پیچ‌ها را به طور مستقیم اندازه گیری و مشخص می‌نماید. در مواردی که پیچهای پیش تنیده به کار می‌روند، جهت اطمینان از روشهای کنترل پیش تنیدگی مطابق بند ۱۰-۴-۵-۷، این فرآیند باید در کارگاه انجام شود. در استفاده از این فرآیند، در کارگاه باید موارد زیر کنترل شوند:

  1. بررسی و تأیید مناسب بودن مجموعه پیچ و مهره و اجزای آن برای عملیات پیش تنیدگی

  2. کنترل کفایت پوشش روانکاری پیچ و مهره؛

  3. بررسی و تأیید روش و صحت عملکرد پرسنل پیچ کار مشغول در کارگاه نصب.

پیش از نصب، باید حداقل تعداد ۳ نمونه کامل از پیچ و مهره برای هر ترکیبی از قطر، طول، رده و شماره محموله پیچ مورداستفاده در پروژه به منظور تأیید روش‌ها و ضوابط اجرایی کنترل شود. واشرهای مورداستفاده در این مرحله باید منطبق بر واشرهای اصلی مورداستفاده در پروژه باشد.

در صورتی که در این مرحله نتایج مربوط به نیروهای پیش تنیدگی، کمتر از مقدار مشخص شده توسط جداول ۱۰-۴-۸ (الف و ب، حسب مورد) باشد، باید علت آن مشخص و اصلاح گردد.

۱۰-۵-۴-۱۰ اصلاح سوراخ‌ها

برای مونتاژ نهایی قطعات، بعد از آنکه قطعات علامت گذاری شده بر روی خرک چیده شدند و ورق‌های اتصال بر روی سوراخ‌ها قرار گرفتند، قطعات به وسیله سنبه‌هایی که از سوراخ‌های اتصال می‌گذرند، در جای خود ثابت می‌شوند. حداکثر عدم انطباق برابر ۱۵ درصد تعداد سوراخ‌های یک اتصال است. در چنین حالتی باید این سوراخ‌ها را با گذراندن یک پیچ امتحانی پیدا کرده، به وسیله برقوزنی آن‌ها را اصلاح نمود. حداکثر قطر برقوی مصرفی ۳ میلی متر بزرگتر از قطر پیچ است و برقوزنی نباید قطر سوراخ را بیش از ۵ میلی متر افزایش دهد. استفاده از برش شعله برای گشاد کردن سوراخ‌ها مجاز نیست.

۱۱-۵-۴-۱۰ استفاده مجدد از پیچ های پیش تنیده شده

استفاده مجدد از پیچ‌هایی که تا حد سفتی اولیه محکم شده‌اند، بلامانع است. استفاده مجدد از پیچ‌های پیش تنیده شده و مهره‌های آن‌ها مجاز نیست.

۱۲-۵-۴-۱۰ انبارداری و ذخیره پیچ‌ها

همه وسایل اتصال باید در بسته بندی کارخانه و در ظرف در بسته به خریدار تحویل شود و در محل کارگاه در بسته بندی فوق در برابر گردوغبار، آلودگی و رطوبت نگهداری شوند. فقط پیچ‌هایی که در هر نوبت کاری در سازه نصب می‌شوند، مجاز به خارج شدن از بسته بندی‌های فوق هستند. در صورتی که در انتهای نوبت کاری از وسایل اتصال استفاده نشود، باید مجدداً به بسته بندی‌های حفاظت شده برگردانده شوند. روغن مخصوصی را که در کارخانه روی سطح وسایل اتصال آغشته شده است، نباید پاک نمود. وسایل اتصال موردنظر برای اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی، باید از آلودگی ناشی از محیط کارگاه پاک باشند.

۶-۴-۱۰ انبار کردن، حمل و رفع معایب قطعات ساخته شده

انبار کردن و حمل قطعات فولادی در کارگاه ساخت و محل نصب باید به نحوی صورت گیرد که قطعات تغییر شکل نداده و تنشهای بیش از حد در آن‌ها ایجاد نشود و هیچ آسیبی به آن‌ها وارد نیاید. قطعاتی که به هر علتی تغییر شکل داده یا آسیب دیده‌اند، باید قبل از به کار گیری به نحو رضایت بخشی با تأیید ناظر کارفرما، اصلاح و مرمت شوند. در صورتی که تعمیر قسمتهای معیوب بدون کاهش مقاومت و تغییر مشخصات مندرج در طرح میسر نباشد، باید آن قسمتها تعویض شوند.

در انبار کردن قطعات فولادی، محافظت در مقابل رطوبت باید مورد توجه قرار گیرد. در انبار کردن قطعات، باید زیر قطعات سکوهای مناسبی قرار داد تا قطعه با زمین فاصله داشته باشد. تعداد و فاصله سکوها باید به نحوی انتخاب گردد که قطعات دچار تنش یا تغییر شکل بیش از حد نشوند.

جابجا کردن قطعات باید با در نظر گرفتن ضوابط ایمنی با وسایل مناسب و به نحوی انجام گیرد که تنش‌های اضافی در این قطعات ایجاد نشود. قطعات سنگین با شکل و فرم خاص باید با قلاب نمودن در نقاط مناسب و یا نقاطی که قبلاً تعیین و علامت گذاری شده است، بلند شوند تا هنگام جابه جا کردن و نصب، تنش و تغییر شکل بیش از حد در هیچ قسمتی ایجاد نشده و به اتصالات و سوراخ‌های پیچ ها نیز آسیبی وارد نشود.

اقدام‌های پیشگیرانه تعیین شده در جدول ۱۰-۴-۱۴ برای جابجایی و انبار کردن در صورت مصداق باید اعمال شوند.

جدول

بالابری

۱

حفاظت از اجزا در برابر آسیب در نقطه‌های بالابری

۲

پرهیز از بالابری تک نقطه‌ای برای اجزای بلند (استفاده از تیرهای پخش کننده (۱) یا شاهین)

۳

بستن اجزای سبک به یکدیگر، به خصوص اجزایی که اگر به صورت منفرد حمل شوند مستعد آسیب در لبه، پیچش و اعوجاج هستند. باید دقت شود تا از آسیب موضعی به خصوص در محل‌هایی که اجزا با یکدیگر تماس پیدا می‌کنند و لبه‌های تقویت نشده در نقطه‌های بالابری یا هر ناحیه دیگری که بخش قابل ملاحظه‌ای از وزن یک دسته بر روی یک لبه تقویت نشده اعمال می‌شود، جلوگیری شود.

انبار کردن

۴

اجزای ساخته شده که قبل از حمل یا برپایی انبار می‌شوند، به گونه‌ای انبار شوند که از تماس با زمین محفوظ و تمیز باقی بمانند.

۵

تأمین تکیه گاه‌های ضروری و کافی برای جلوگیری از تغییر شکل‌های دائمی

۶

انبار کردن ورق‌های شکل داده شده سرد و دیگر مصالح تأمین شده با سطوح تزئینی پیش پرداخت شده مطابق با الزامات استانداردهای مربوطه صورت پذیرد.

حفاظت

۷

جلوگیری از جمع شدگی آب

۸

پیشگیری‌های لازم به منظور پرهیز از نفوذ رطوبت به بسته‌های مقاطع دارای پیش پوشش‌های فلزی یادآوری: در صورت انبار کردن روباز و طولانی مدت در محل پروژه، بسته بندی مقاطع باید باز و از یکدیگر جدا شوند تا از وقوع زنگ زدگی جلوگیری شود.

۹

پیش از ارسال کارهای ساخته شده، تدابیر ویژه لازم به منظور حفاظت در برابر خوردگی اجزای فولادی شکل داده شده سرد با ضخامت کمتر از ۴ میلی متر انجام شود، به صورتی که در برابر عوامل جوی در حین حمل ونقل، انبار کردن و برپایی اولیه مقاومت نمایند.

حمل ونقل

۱۰

تدابیر ویژه موردنیاز برای حفاظت اجزای تولیدشده در حین حمل ونقل

جدول ۱۰-۴-۱۴: موارد اقدام‌های پیشگیرانه برای جابجایی، انبار کردن، حفاظت و حمل ونقل قطعات فولادی

نقل قول

(۱) Spreader Beam

۷-۴-۱۰ رنگ آمیزی و گالوانیزه کردن قطعات فولادی

برای حفاظت در مقابل خوردگی، تمامی سطوح سازه‌های فولادی باید رنگ آمیزی شوند. در موارد زیر لزومی به رنگ آمیزی سطوح سازه های فولادی نیست:

  1. سطوح فولادی که در بتن مدفون می‌شوند و بتن پوششی شرایط محافظت در برابر خوردگی را فراهم می نماید.

  2. سطوح فولادی که پوشش‌های ضد حریق بر آن‌ها اعمال می‌شود و پوشش مورد نظر الزامات محافظت در برابر خوردگی را تأمین می نماید.

  3. صفحاتی که قرار است در اتصالات لغزش بحرانی روی هم قرار گیرند.

  4. در مناطق با شرایط محیطی ملایم مطابق تعریف جدول ۱۰-۴-۱۵ که سطوح فولادی حداقل ۲۰ میلی متر توسط مصالح بنایی پوشش شده‌اند.

در مناطقی که سطوح فولادی در مجاورت خاک یا رطوبت زیاد قرار می‌گیرند، باید تمهیدات حفاظتی ویژه‌ای برای آن‌ها در نظر گرفت.

۱-۷-۴-۱۰ مواد مورداستفاده

رنگ‌های مورداستفاده برای قسمتهای فولادی باید از نوع آماده مصرف و مناسب با شرایط آب و هوایی منطقه باشند. استفاده از رنگها پس از مشخص شدن کارخانه تولید کننده آن‌ها منوط به تصویب نماینده کارفرما است.

تمام مواد مورد استفاده جهت آماده سازی سطح و رنگ آمیزی آن باید مطابقت کامل با استانداردهای معتبر پوشش رنگ داشته و مورد تصویب نماینده کارفرما قرار گیرند. در هر صورت حصول به کیفیت نهایی مطلوب رنگ بر عهده سازنده خواهد بود.

۲-۷-۴-۱۰ آماده سازی سطوح

تمیز کاری با مواد ساینده بهترین روش برای از بین بردن زنگ، اکسیدهای حاصل از نورد و رنگهای قدیمی با چسبندگی کم است. به طور کلی در مورد آماده سازی سطح با پاشش مواد ساینده به کمک فشار هوا، موارد زیر حائز اهمیت هستند:

  1. مقدار مناسب فشار هوا در آماده سازی سطوح با پاشش مواد ساینده، تقریباً ۰.۷MPa است. بعد از آماده سازی سطح با مواد ساینده، باید بلافاصله سطح را با رنگ آستری مناسب پوشش داد. قبل از اعمال رنگ آستری باید گردوخاک باقی مانده از خرد شدن مواد پاششی بر روی سطح را با هوای فشرده (عاری از آب و روغن) یا جاروی برقی صنعتی کاملاً تمیز کرد.

  2. اگر مقدار زنگ و رنگهای با چسبندگی کم بر روی سطح زیاد باشد، بهتر است ابتدا با تراشیدن حجم مواد زائد را کم کرده و سپس عملیات آماده سازی با پاشش مواد ساینده را آغاز نمود.

۳-۷-۴-۱۰ درجات مختلف کیفیت آماده سازی سطوح(1)

نقل قول

(1) مطابق ISO 8501

۱-۳-۷-۴-۱۰ تمیزکاری با پاشش مواد ساینده

درجات آماده سازی که در زیر مطابق با استاندارد ISO 8501 آورده می‌شوند، بیانگر تمیزی سطح فولاد است که باید از کثافات و چربی‌ها پاک شده و همچنین لایه‌های ضخیم زنگ از روی سطح آن برداشته شده باشد.

  • Sa ۱ : تمیز کردن با ماسه پاشی خفیف
    سطح فولاد پس از ماسه پاشی خفیف، بدون استفاده از ذره بین، باید عاری از روغن، چربی، کثیفی، لایه اکسید حاصل از نورد (که چسبندگی آن کم است)، زنگ، پوشش‌های رنگی و مواد خارجی باشد.

  • Sa ۲ : تمیز کردن به صورت ماسه پاشی متوسط
    سطح فولاد پس از ماسه پاشی، بدون استفاده از ذره بین باید عاری از روغن، چربی و کثیفی باشد و نیز عمدۀ مقدار لایه اکسید حاصل از نورد، زنگ و پوشش‌های رنگی و مواد خارجی از روی سطح زدوده شده باشد. هر گونه مواد آلاینده باقیمانده باید به سختی به سطح چسبیده باشند.

  • Sa ۲.۵ : تمیز کردن با ماسه پاشی عمیق
    سطح فولاد پس از ماسه پاشی، بدون استفاده از ذره بین باید عاری از روغن، چربی و کثیفی باشد و نیز باید لایه اکسید حاصل از نورد، زنگ، پوشش‌های رنگی و مواد خارجی کاملاً زدوده شده باشند. هرگونه اثر به جامانده از مواد آلاینده، فقط به صورت لکه های جزئی به شکل خال ها و نوارها به نظر بیاید.

  • Sa ۳ : تمیز کردن با ماسه پاشی با حصول سطح نقره‌ای
    سطح فولاد پس از ماسه پاشی، بدون استفاده از ذره بین باید عاری از روغن، چربی و کثیفی باشد و نیز باید لایه اکسید حاصل از نورد، زنگ، پوشش‌های رنگی و مواد خارجی کاملاً زدوده شده باشند. چنین سطحی باید دارای نمای فلزی یکنواخت نقره‌ای باشد.

۲-۳-۷-۴-۱۰ تمیز کاری با برس سیمی

درجات آماده سازی سطوح در صورت استفاده از برس سیمی، با برس دستی یا برسهای دوار برقی یا بادی، به شرح زیر است:

  • St ۲ : تمیز کردن با برس سیمی متوسط
    سطح فولاد پس از استفاده از برس سیمی، بدون استفاده از ذره بین، باید عاری از روغن، چربی، کثیفی، لایه اکسید حاصل از نورد که چسبندگی آن کم است، زنگ، پوشش‌های رنگی و مواد خارجی باشد.

  • St ۳ : تمیز کردن با برس سیمی عمیق
    همانند سطح St۲، ولی سطح فولاد باید عمیق‌تر و به کمک برس‌های دوار برقی یا بادی، برس زده شود، به طوری که سطح فلز درخشان گردد.

۴-۷-۴-۱۰ رنگ آمیزی

  1. قبل از شروع عملیات رنگ آمیزی باید تمام سطوح را کاملاً تمیز، خشک و آماده نمود به طوری که برای رنگ آمیزی شرایط مناسبی داشته باشند.

  2. هر لایه از رنگ مصرفی باید کاملاً سطح موردنظر را پوشش دهد. رنگ‌های آستر و رویه باید از یک کارخانه سازنده تهیه شوند. رنگ آمیزی سطوح بزرگ باید با اسپری بی هوا صورت گیرد. استفاده از سایر روش‌های رنگ آمیزی برای لکه گیری و سطوح محدود مجاز است

  3. رنگ آمیزی با اسپری بی هوا باید در محیط مناسب و سربسته انجام شود.

  4. قطعاتی که تازه رنگ شده‌اند، تا زمان خشک شدن باید از گردوخاک محافظت شوند.

  5. رنگ آمیزی باید در شرایط آب و هوایی منطبق با مشخصات فنی کارخانه سازنده رنگ صورت گیرد.

  6. سازنده موظف است عملیات رنگ آمیزی را حداکثر تا ۴۸ ساعت برای شرایط ملایم و ۲۴ ساعت برای سایر شرایط بعد از تمیزکاری سطوح انجام دهد.

  7. تمام نقاطی که رنگ قطع شده یا آسیب دیده و سطح فلز نمایان است، باید تمیز شده و مجدداً رنگ آمیزی شوند به طوری که سطح کاملاً پوشیده شده و یکپارچگی رنگ با سطوح مجاور رنگ شده تأمین گردد.

  8. در تمام سطوحی که طبله کردن، وجود ترکها و پوسته شدن رنگ و سایر علائم حاکی از این است که چسبندگی رنگ به سطح تأمین نشده است، باید عملیات‌ترمیم رنگ انجام گیرد. بدین ترتیب که رنگ سطوح فوق به طور کامل برداشته شود و مجدداً عملیات مربوط به آماده نمودن سطوح و رنگ آمیزی صورت گیرد.

  9. سطوح تمام شده رنگ، باید دارای ظاهری یکنواخت، ماتی و شفافیت یکنواخت رنگ، عدم وجود موج، سایه و چروک و پخش نشدن پوسته رنگ، ایجاد پوشش کامل و بدون شره و انطباق لایه اجرا شده با مشخصات، باشد.

  10. رنگ آمیزی نباید در هوای سرد یا تاریک و یا زمانی که درصد رطوبت هوا بالا باشد انجام گیرد. در رطوبت بیش از ۸۰ درصد و در حالتی که اختلاف دمای محیط و نقطه شبنم کمتر از ۵ درجه سلسیوس باشد، رنگ آمیزی ممنوع است.

  11. به جز سطوح تماس، بقیه سطوحی که بعد از ساخت، قابل دسترس نخواهد بود باید قبل از سرهم کردن قطعات، تمیز و رنگ آمیزی شود، مگر آنکه این سطوح آب بند باشند.

  12. در اتصالات اتکایی، رنگ کردن سطوح تماس به طور کلی مجاز است. در اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی، رنگ آمیزی سطوح تماس مجاز نبوده و باید در صورت نیاز به پوشش، مقررات پوشش مربوط به پیچهای لغزش بحرانی رعایت شود.

  13. سطوح تماس قبل از نصب و پیش تنیده کردن پیچها، باید در مقابل خوردگی محافظت شوند. بدین منظور از یک لایه مصالح ضدزنگ که بتوان آن را قبل از نصب به آسانی برطرف کرد یا مواد یا روش های مخصوصی که احتیاج به برطرف کردن نداشته باشد، می‌توان استفاده کرد.

  14. به جز حالت هایی که در مشخصات فنی خصوصی به عنوان شرط خاص قید شده باشد، کلیه سطوحی که در فاصله ۵۰ میلی متری از محل هر جوش کارگاهی قرار می‌گیرند، باید از موادی که به جوشکاری صدمه می‌زند یا در حین جوشکاری گازهای سمی و مضر تولید می‌کند، کاملاً پاک شود. قبل از جوشکاری باید رنگ کارخانه‌ای از روی سطوحی که جوش انجام می‌گیرد، توسط برس سیمی کاملاً برطرف و پاک شود.

  15. سطوح گالوانیزه شده، سطوح مشکلی برای رنگ آمیزی هستند، زیرا چسبندگی لایه آستری به سطوح فوق بسیار کم است. در این شرایط ابتدا باید سطح را با یک حلال قوی کاملاً چربی زدایی کرد، سپس یک لایه واش پرایمر بر روی سطح اعمال نموده و آنگاه سیستم رنگ ارائه شده را بر روی آن اعمال کرد.

۵-۷-۴-۱۰ ضخامت رنگ

حداکثر ضخامت هر لایه رنگ آمیزی باید با توجه به میزان تعیین شده توسط سازنده رنگ انجام گیرد. چنانچه میزان تعیین شده در یک لایه رنگ نتواند ضخامت لازم را تأمین کند، رنگ آمیزی آن لایه باید تا حصول حداقل ضخامت لازم، بدصورت چند لایه تکمیل شود. کلیه قطعات فولادی باید مطابق مشخصات جدول ۱۰-۴-۱۵ رنگ شوند.

جدول

شرایط محیطی

آماده سازی سطح فولاد

نوع و ضخامت رنگ

قطعه فولادی در داخل دیوار و نازک کاری

قطعه فولادی به صورت روباز لیکن درون محیط بسته

قطعه فولادی در معرض شرایط جوی

ملایم (۲)

Sa ۲

۴۰ میکرون ضد زنگ الکیدی (۵)

۴۰ میکرون ضد زنگ الکیدی

۴۰ میکرون رویه الکیدی

۴۰ میکرون ضد زنگ الکیدی

۴۰ میکرون لایه میانی الکیدی

۴۰ میکرون رویه الکیدی

سخت (۳)

Sa ۲.۵

۴۰ میکرون آستر اپوکسی غنی از روی

۴۰ میکرون آستر اپوکسی غنی از روی

۴۰ میکرون لایۀ میانی اپوکسی MIO

۴۰ میکرون رویۀ پلی یورتان

۶۰ میکرون آستر اپوکسی غنی از روی

۶۰ میکرون آستر میانی اپوکسی MIO

۶۰ میکرون رویۀ پلی یورتان

بسیار سخت و ساحلی (۴)

Sa ۳

۴۰ میکرون آستر اپوکسی غنی از روی

۴۰ میکرون رویۀ اپوکسی MIO

۶۰ میکرون آستر اپوکسی غنی از روی

۶۰ میکرون لایۀ میانی اپوکسی MIO

۶۰ میکرون رویۀ پلی یورتان

نواحی مانند ناحیۀ جزر و مدی که نیاز به مطالعۀ خاص دارد.

در سایر موارد حداقل سه لایه اپوکسی با ضخامت کل ۴۰۰ میکرون

جدول ۱۰-۴-۱۵: حداقل ضخامت رنگ آمیزی قطعات فولادی در شرایط محیطی مختلف (۱)

نقل قول

(۱) به جای مقادیر این جدول، استفاده از یک سیستم رنگ آمیزی یا محافظت در مقابل خوردگی مطابق استانداردهای ملی سری ۶۵۹۴ به شرطی که مشخصات فنی مربوطه توسط کارشناس ذیصلاح تهیه شده و به تایید طراح برسد، بلامانع است.

نقل قول

(۲) شرایط ملایم، شرایط آب و هوایی با رطوبت نسبی متوسط مساوی یا کمتر از ۵۰%

نقل قول

(۳) شرایط سخت، شرایط آب و هوایی با رطوبت نسبی بیش از ۵۰% و مساوی یا کمتر از ۸۰%

نقل قول

(4) شرایط بسیار سخت، شرایط آب و هوایی با رطوبت نسبی متوسط بیش از 80%

نقل قول

 (۵) در این حالت آماده سازی Sa۱ و یا St ۲ نیز مورد قبول است.

نقل قول

(۶) منظور از رطوبت نسبی متوسط، بیشترین مقدار رطوبت نسبی متوسط ماهانه در مرطوب‌ترین ماه سال است.

۶-۷-۴-۱۰ انبارداری رنگ

رنگ‌ها باید مطابق دستورالعمل سازنده انبار شوند. در صورت نبودن ضابطه‌ای برای نگهداری در دمای به خصوص، رنگ‌ها باید در مکانی با دمای محیط حداقل برابر ۱۸ و حداکثر ۳۵ درجه سلسیوس انبار شوند. مدت نگهداری رنگ در انبار باید با تاریخ انقضای خواص مطلوب رنگ مطابق مشخصات تولید کننده، مطابقت داشته باشد.

۷-۷-۴-۱۰ گالوانیزه کردن

عملیات گالوانیزه کردن باید با شیوه غوطه وری داغ در مخزن روی با خلوص ۹۸ درصد مطابق استاندارد ASTM A۱۲۳ انجام شود. قبل از عملیات گالوانیزه کردن سطح فلز باید کاملاً تمیز و عاری از هرگونه آلودگی‌های خارجی گردد.

محل‌هایی که مورد عملیات جوشکاری قرار خواهند گرفت، نباید نزدیک‌تر از ۵۰ میلی متر به محل جوش گالوانیزه شوند یا لایه گالوانیزه از سطح آن‌ها زدوده شود. قسمت‌هایی که گالوانیزه نشدهاند، مطابق آنچه در بخش رنگ آمیزی آورده شده است، باید مورد عملیات حفاظت در برابر خوردگی قرار گیرند.

۸-۴-۱۰ رواداری ها

۱-۸-۴-۱۰ رواداری‌های جوش

۱-۱-۸-۴-۱۰

قطعاتی که باید به وسیله جوش گوشه به یکدیگر جوش شوند، باید تا حد امکان در تماس نزدیک با یکدیگر باشند. فاصله ریشه (بازشدگی درز) نباید از ۵ میلی متر بزرگتر گردد. اگر فاصله ریشه جوش گوشه از ۲ میلی متر بزرگتر شود، اندازه ساق های جوش مندرج در نقشه، باید به اندازه آن افزایش یابد، یا مهندس طراح باید تأیید نماید که ضخامت مؤثر گلوی موردنظر طراحی حاصل شده است (شکل ۱۰-۴-۸).

بازشدگی بین سطوح در تماس جوش‌های انگشتانه و کام و همچنین فاصله بین تسمه پشت بند با ورق در درزهای لب به لب نباید از ۲ میلی متر بزرگتر شود. استفاده از مصالح پرکننده مجاز نیست، مگر اینکه استفاده از آن در نقشه‌ها تصریح شده باشد یا به تائید مهندس طراح برسد.

تصویر
شکل ۱۰-۴-۸: بازشدگی ریشه

شکل ۱۰-۴-۸: بازشدگی ریشه

۲-۱-۸-۴-۱۰

قطعاتی که با جوش شیاری به صورت لب به لب به یکدیگر متصل می‌شوند، باید با دقت با یکدیگر همباد و تراز شوند. حداکثر ناهمترازی بین دو قطعه، مساوی ۱۰ درصد ضخامت قطعه نازک‌تر و حداکثر ۳ میلی متر است. برای اصلاح ناهمترازی نباید شیبی بزرگتر از ۴ درصد در جوش به وجود آورد. ناهمترازی باید بر مبنای میانتار قطعات اندازه گیری شود، مگر اینکه در مشخصات فنی خصوصی به نحو دیگری مشخص شده باشد (شکل ۱۰-۴-۹).

تصویر
شکل 10-4-9: ناهمترازی و اصلاح آن

شکل ۱۰-۴-۹: ناهمترازی و اصلاح آن

۳-۱-۸-۴-۱۰

قطعاتی که توسط جوش شیاری با نفوذ نسبی در امتداد طولی به یکدیگر متصل می‌شوند، باید تا حد امکان در تماس با یکدیگر قرار گیرند. فاصله ریشه بین دو قطعه نباید از ۵ میلی متر بزرگتر گردد.

۴-۱-۸-۴-۱۰

رواداری‌های مربوط به زاویه شیار، فصله ریشه (R) و ضخامت ریشه (f) در جدول ۱۰-۴-۱۶ و شکل ۱۰-۴-۱۰ نشان داده شده است. در صورتی که ابعاد و اندازه مقطع جوش اختلافی بیش از مقادیر ارائه شده در شکل با اندازه نشان داده شده در نقشه‌ها داشته باشد، درز با شرایط زیر قابل پذیرش است. در صورتی که اختلاف فاصله ریشه با مقدار نقشه بزرگتر از رواداری مجاز مذکور در شکل ۱۰-۴-۱۰ باشد ولی از دو برابر ضخامت ورق نازک تر یا ۲۰ میلی متر (هرکدام که کوچکتر باشند) بزرگ‌تر نباشد، با استفاده از جوشکاری (قبل از جوشکاری درز اتصال) قابل اصلاح است.

تصویر

شکل ۱۰-۴-۱۰: رواداری های مونتاژ در درزها با جوش شیاری

جدول

با جوش پشت

بدون جوش پشت

۱ - ضخامت ریشه (f)

نامحدود

±۲mm

۲ - فاصله ریشه (R)

الف - بدون استفاده از پشت بند

+۲mm

-۳ mm

± ۲ mm

ب- با استفاده از پشت بند

-

+۶ mm

-۲۰ mm

۳- زاویه شیار

۱۰°+

۵°-

۱۰°+

۵°-

جدول ۱۰-۴-۱۶: رواداری های مونتاژ در درزها با جوش شیاری

۵-۱-۸-۴-۱۰

قطعاتی که به یکدیگر جوش می‌شوند، باید همباد یکدیگر قرار گرفته و تا اتمام جوشکاری، به وسیله پیچ، گیره، گوه، قید یا خال جوش در وضعیت خود تثبیت شوند. در صورت امکان استفاده از قیدها و قالب های تثبیت کننده، توصیه می‌شود. لازم است در قیدها آزادی‌های حرکتی مناسب برای جمع شدگی و تابیدگی وجود داشته باشد. جمع شدگی و تابیدگی معمولاً با تغییر شکل‌های اولیه عمدی در خلاف جهت این آثار جبران می‌شود.

۲-۸-۴-۱۰ کنترل تابیدگی و جمع شدگی

۱-۲-۸-۴-۱۰

در مونتاژ و انجام جوش درزهای اعضای ساخته شده از ورق یا نیمرخ و همچنین تقویت نیمرخ‌ها، دستورالعمل و توالی جوشکاری باید طوری انتخاب شود که مقادیر تابیدگی و جمع شدگی حداقل شود.

۲-۲-۸-۴-۱۰

تا حد امکان، توالی جوشها باید طوری انتخاب شود که حرارت جوشکاری در حین پیشرفت جوشکاری، متعادل شود.

۳-۲-۸-۴-۱۰

سازنده باید روش مونتاژ، دستورالعمل جوشکاری و توالی جوشکاری را طوری انتخاب نماید که قطعه به دست آمده منطبق بر ضوابط کنترل کیفی قطعه باشد. قبل از شروع جوشکاری، توالی جوشکاری و برنامه کنترل تابیدگی باید جهت اطلاع و اظهارنظر به نماینده کارفرما تسلیم شود.

۴-۲-۸-۴-۱۰

مسیر پیشرفت جوشکاری یک عضو، باید از نقطه با گیرداری بیشتر به سمت نقطه با آزادی بیشتر باشد.

۵-۲-۸-۴-۱۰

در هنگام مونتاژ، درزهایی که از آن‌ها انتظار جمع شدگی بزرگ‌تری می‌رود، باید قبل از درزهایی که انتظار جمع شدگی کمتری از آن‌ها داریم، جوش شوند. جوشکاری این درزها باید تا حد امکان با به کارگیری کمترین قیدهای حرکتی کمی انجام شود.

۶-۲-۸-۴-۱۰

در ساخت اعضای ساخته شده از ورق و نیمرخ، قطعه سازی باید قبل از مونتاژ انجام گردد. یعنی ابتدا باید ورقها مطابق ابعاد داده شده در نقشه‌ها سرهم کردند و سپس مونتاژ و جوش عضو انجام شود. اعضا با طول بلند را می‌توان به چند قطعه تقسیم نمود. در هنگام وصله کردن قطعات فوق در کارگاه یا کارخانه، جوشکاری بالها و جان باید نسبت به محورهای ضعیف و قوی مقطع، متعادل باشد.

۷-۲-۸-۴-۱۰

در جوشکاری با وجود قیدهای خارجی ممانعت کننده از جمع شدگی، جوشکاری باید به طور پیوسته تا اتمام کل کار با رسیدن به نقطه‌ای انجام یابد که دارای آزادی حرکت است. در حین جوشکاری نباید اجازه داده شود دمای درز کمتر از دمای مقرر برای پیش گرمایش یا دمای بین دفعات عبور شود.

۳-۸-۴-۱۰ رواداری‌های ابعادی

۱-۳-۸-۴-۱۰

برای ستونها و اعضای اصلی خرپا که با استفاده از جوش ساخته می‌شوند، بدون توجه به سطح مقطع عضو، میزان انحراف مجاز در هم راستایی عضو (انحراف محور عضو از خط راست) برابر است با:

  • برای اعضای با طول کمتر از ۹ متر:
    ۳mm×طول عضو بر حسب متر ۳۳mm \times\frac{\text{طول عضو بر حسب متر }}{۳}

  • برای اعضای با طول ۹ تا ۱۴ متر مساوی ۹ میلی متر.

  • برای اعضای با طول بزرگتر از ۱۴ متر:
    ۹mm+۳mm×(طول عضو بر حسب متر) ۱۴۳۹mm+۳mm \times\frac{\text{(طول عضو بر حسب متر) }-۱۴}{۳}

۲-۳-۸-۴-۱۰

برای تیرها و شاه تیرهای جوش شده که در آن‌ها پیش خیزی در نظر گرفته نشده باشد، بدون توجه به شکل و ابعاد مقطع، میزان انحراف مجاز از راستای مستقیم برابر است با:

فرمول
۳mm×طول عضو بر حسب متر ۳۳mm \times\frac{\text{طول عضو بر حسب متر }}{۳}

۳-۳-۸-۴-۱۰

برای تیرها و شاه تیرها، (مختلط و غیر مختلط)، بدون توجه به شکل و ابعاد مقطع، در پیش نصب قطعات عضو در کارخانه، میزان انحراف مجاز از انحنای پیش خیز در نظر گرفته شده برای عضو (مطابق شکل ۱۰-۴-۱۱) برابر است با:

تصویر
شکل ۱۰-۴-۱۱: روش اندازه گیری پیش خیز تیرها

شکل ۱۰-۴-۱۱: روش اندازه گیری پیش خیز تیرها

در وسط دهانه: در وسط دهانه میزان انحراف مجاز باید مطابق جدول ۱۰-۴-۱۷ در نظر گرفته شود.

جدول

طول دهانه

انحراف مجاز

<20m

20mm+ تا 0-

20m≤ و 30m≥

30mm+ تا 0-

> 30 m

40mm+ تا 0-

جدول ۱۰-۴-۱۷: میزان انحراف مجاز در وسط دهانه

در تکیه گاه ها: در تکیه‌گاه‌ها میزان انحراف مجاز باید به شرح زیر در نظر گرفته شوند:

  • ±0mm برای تکیه گاه‌های انتهایی

  • ±3mm برای تکیه گاه های میانی

در نقاط میانی: در نقاط میانی میزان انحراف مجاز باید به شرح زیر در نظر گرفته شوند:

فرمول
0  و+4a(1a/s)s  ×b    - 0{\rm{\;}}و + \frac{{4a\left( {1 - a/s} \right)}}{s}\; \times b\;\;

که در آن:

  • a = فاصله نقطه موردنظر تا نزدیکترین تکیه گاه (متر)

  • s= طول دهانه (متر)

  • b =
    ۲۰ میلی متر برای دهانه‌های کوچک‌تر از ۲۰ متر،
    ۳۰ میلی متر برای دهانه‌های مساوی یا بزرگتر از ۲۰ متر و کوچکتر از ۳۰ متر،
    ۴۰ میلی متر برای دهانه‌های مساوی یا بزرگتر از ۳۰ متر

یادآوری : بدون توجه به چگونگی نمایش پیش خیز در نقشه‌ها، علامت (+) نشان دهنده بالای منحنی پیش خیز و علامت (-) نشان دهنده پایین این منحنی است.

اندازه گیری‌های پیش خیز باید در حالت بدون بار انجام شود.

۴-۳-۸-۴-۱۰

برای تیرها با انحنای افقی، انحراف مجاز از منحنی مقرر در وسط دهانه برابر است با:

فرمول
±۳mm×طول عضو بر حسب متر ۳\pm ۳mm \times\frac{\text{طول عضو بر حسب متر }}{۳}

مشروط بر اینکه تیر دارای انعطاف پذیری جانبی کافی برای اتصال مهاربندی عرضی بدون وارد نمودن آسیب به اعضای سازه‌ای باشد.

۵-۳-۸-۴-۱۰

برای اعضای ساخته شده از ورق (نظیر مقاطع H و I و T)، حداکثر اختلاف بین محور مرکزی جان و محور مرکزی بال در محل‌های تماس، مساوی حداقل ۰.۰۱b f یا ۶ میلی متر است (شکل ۱۰-۴-۱۲).

تصویر
شکل ۱۰-۴-۱۲: رواداری محل اتصال جان به بال

شکل ۱۰-۴-۱۲: رواداری محل اتصال جان به بال

۶-۳-۸-۴-۱۰

برای تیرها، انحراف مجاز از صفحه‌ای بودن جان تیر مساوی d۱۵۰\frac{d}{{۱۵۰}} بوده که در آن d ارتفاع تیر است.

۷-۳-۴-۸-۱۰

میزان رواداری چرخشی و افتادگی بال و اعوجاج مقطع در مقاطع ساخته شده از ورق مطابق شکل ۱۰-۴-۱۳ است:

تصویر
شکل ۱۰-۴-۱۳: رواداری های انحراف بال- الف و ب

شکل ۱۰-۴-۱۳: رواداری های انحراف بال
الف- افتادگی بال ب-چرخش بال

تصویر
شکل ۱۰-۴-۱۳: رواداری های انحراف بال

شکل ۱۰-۴-۱۳: رواداری های انحراف بال
پ-اعوجاج مقطع

۸-۳-۸-۴-۱۰

برای تیرورق‌های ساخته شده از ورق، رواداری مجاز پهنای بال مساوی ۳± میلی متر برای پهنای کوچکتر یا مساوى ۳۰۰ میلی متر و ۴± میلی متر برای پهنای بزرگتر است. رواداری مجاز در ارتفاع کل تیر که در صفحه مرکزی جان اندازه گیری می‌شود، مطابق جدول ۱۰-۴-۱۸ است.

جدول

ارتفاع کل تیر (میلی متر)

رواداری مجاز (میلی متر)

d≤۹۰۰

±۳

۹۰۰<d≤۱۸۰۰

±۵

d>۱۸۰۰

۸+ و ۵-

جدول ۱۰-۴-۱۸: رواداری مجاز ارتفاع کل تیرورق

۴-۸-۴-۱۰ رواداری سخت کننده تکیه گاهی در محل بارهای متمرکز

انتهای سخت کننده تکیه گاهی باید نسبت به جان گونیا و در تماس با بال باشد. حداقل ۷۵ درصد مساحت کل سخت کننده باید در تماس با بال باشد.

سطح خارجی بال تیر که بر صفحه نشیمن فولادی تکیه می‌کند، در ۷۵ درصد سطح تصویر جان و سخت کننده‌ها باید در تماس با صفحه نشیمن با حداکثر ۰.۲۵ میلی متر جدایی باشد. در ۲۵ درصد باقی مانده حداکثر جدایی ۱ میلی متر است. در صورتی که سخت کننده انتهایی موجود نباشد، حداکثر جدایی در ۷۵ درصد سطح تصویر جان، ۰.۲۵ میلی متر و مساوی ۱ میلی متر در ۲۵ درصد سطح باقی مانده است. در این حالت زاویه بین بال تحتانی و جان (با حفظ رواداری بند ۱۰-۴-۸-۳-۷) باید ۹۰ درجه باشد. شکل‌های ۱۰-۴-۱۴ و ۱۰-۴-۱۵ رواداری‌های فوق را نشان می‌دهند.

تصویر
شکل ۱۰-۴-۱۴: رواداری در محل تماس تیر با تکیه گاه - تیر با سخت کننده تکیه گاهی

شکل ۱۰-۴-۱۴: رواداری در محل تماس تیر با تکیه گاه - تیر با سخت کننده تکیه گاهی

تصویر
شکل ۱۰-۴-۱۵: رواداری در محل تماس تیر با تکیه گاه - تیر بدون سخت کننده تکیه گاهی

۱-۴-۸-۴-۱۰ هم امتداد بودن سخت کننده‌های اتکایی جفت

حداکثر رواداری غیر هم راستا بودن سخت کننده‌های اتکایی جفت که در طرفین جان عضو قرار دارند، نسبت به یکدیگر مساوی ±tw3\pm \frac{{{t_w}}}{3} است. t w ضخامت جان عضو است.

۲-۴-۸-۴-۱۰ انحنای داخل و خارج از صفحه لبه سخت کننده‌های تکیه گاهی و جانمایی آن

میزان حداکثر رواداری در انحنای سخت کننده‌های تکیه گاهی مطابق جدول ۱۰-۴-۱۹ است:

جدول

رواداری (میلی متر)

ارتفاع تیر ورق (میلی متر)

۶

≤۱۸۰۰

۱۳

> ۱۸۰۰

جدول ۱۰-۴-۱۹: انحنای سخت کننده‌های تکیه گاهی

حداکثر رواداری انحراف محور مرکزی واقعی سخت کننده از محور مرکزی مقرر آن مساوی ±t2\pm \frac{{\rm{t}}}{2} است. t ضخامت سخت کننده است.

۵-۸-۴-۱۰ رواداری سخت کننده‌های میانی

۱-۵-۸-۴-۱۰ انحنای داخل و خارج از صفحه لبه سخت کننده‌های میانی

میزان حداکثر رواداری در انحنای سخت کننده میانی مطابق جدول ۱۰-۴-۲۰ است:

جدول

رواداری (میلی متر)

ارتفاع تیر (میلی متر)

۱۳

≤۱۸۰۰

۲۰

> ۱۸۰۰

جدول ۱۰-۴-۲۰: انحنای سخت کننده میانی

۶-۸-۴-۱۰ ناشاقولی ستون‌ها

در خصوص کنترل ناشاقولی ستون‌ها رعایت الزامات زیر ضروری است:

  1. حداکثر جابه جایی محور ستون از محل مقرر در نقشه‌ها مساوی ۶± میلی متر است.

  2. رواداری ناشاقولی ستون‌های خارجی به سمت نما و تمام ستون‌ها به سمت داخل ساختمان، مطابق شکل ۱۰-۴-۱۶ است. رواداری ناشاقولی ستون‌های مجاور شفت آسانسور مثل ستون‌های خارجی به سمت نما است.

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۱۶: پوش ناشاقولی ستون

    شکل ۱۰-۴-۱۶: پوش ناشاقولی ستون

  3. در شکل ۱۰-۴-۱۷ پوش رواداری ناراستایی ستون‌های محور نمای ساختمان نشان داده شده است.

    در مورد ستون‌های داخلی، ناراستایی در محدوده پوش ناشاقولی مجاز است (شکل ۱۰-۴-۱۸).

  4. رواداری ابعادی عرض و ارتفاع مقطع ستون مساوی ۴± میلی متر است.

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۱۷: ناراستایی ستون‌های محور خارجی

    شکل ۱۰-۴-۱۷: ناراستایی ستون‌های محور خارجی

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۱۸: ناراستایی ستون‌های داخلی

    شکل ۱۰-۴-۱۸: ناراستایی ستون‌های داخلی


۷-۸-۴-۱۰ رواداری مرکز سوراخ پیچها

در خصوص رواداری مرکز سوراخ پیچ‌ها، رعایت الزامات زیر ضروری است :

  1. رواداری هم محور بودن مرکز سوراخ پیچ‌ها در دو قطعه متصل شونده مطابق شکل ۱۰-۴-۱۹ است:

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۱۹: هم محور بودن مرکز سوراخ پیچ‌ها در دو قطعه متصل شونده

    شکل ۱۰-۴-۱۹: هم محور بودن مرکز سوراخ پیچ‌ها در دو قطعه متصل شونده

  2. رواداری فواصل مرکز سوراخ پیچ‌ها نسبت به فواصل مقرر در نقشه‌ها مطابق شکل ۱۰-۴-۲۰ است:

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۲۰: رواداری فواصل مرکز سوراخ پیچ ها نسبت به فواصل مقرر در نقشه‌ها

    شکل ۱۰-۴-۲۰: رواداری فواصل مرکز سوراخ پیچها نسبت به فواصل مقرر در نقشه‌ها

  3. رواداری مختصات مرکز سوراخ پیچ‌ها نسبت به مختصات مقرر در نقشه‌ها مطابق شکل ۱۰-۴-۲۱ است:

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۲۱: رواداری مختصات سوراخ پیج‌ها نسبت به مختصات مقرر در نقشه‌ها

    شکل ۱۰-۴-۲۱: رواداری مختصات سوراخ پیج‌ها نسبت به مختصات مقرر در نقشه‌ها

۹-۴-۱۰ کنترل کیفیت، تضمین کیفیت و الزامات اجرایی لرزه‌ای

۱-۹-۴-۱۰ کلیات

الزامات این بخش که تحت عنوان الزامات اجرایی لرزه‌ای ارائه می‌شود، باید علاوه بر الزامات عمومی ساخت، نصب و کنترل (الزامات عمومی بخش‌های ۱۰-۴-۱ تا ۱۰-۴-۸)، در اجرای اعضا، اجزا و اتصالات سیستم باربر جانبی لرزه‌ای ساختمان رعایت شود.

۲-۹-۴-۱۰ مدارک تضمین کیفیت (QA)

دستگاه تضمین کیفیت باید مدارک زیر را به نماینده کارفرما، مقام قانونی مسئول و کارفرما ارائه نماید:

  1. رویه‌های انجام بازرسی مستمر و کنترل عملیات دستگاه تضمین کیفیت شامل موارد زیر:

    ۱- رویه انتخاب و مدیریت نفرات بازرسی، شامل نحوه آموزش، کسب تجربه و آزمون‌های موردنیاز به منظور تأیید صلاحیت نفرات بازرسی

    ۲- رویه بازرسی دستگاه تضمین کیفیت شامل بازرسی عمومی، کنترل مصالح و بازرسی چشمی جوش

  2. مدارک صلاحیت حرفه‌ای مدیریت و نفرات دستگاه تضمین کیفیت که برای پروژه به کار گرفته می‌شوند.

  3. مدارک سوابق بازرسان و تکنسین‌های آزمایش‌های غیر مخرب (NDT) که در پروژه به کار گرفته می‌شوند.

  4. رویه اجرایی NDT و سوابق واسنجی تجهیزاتی که برای NDT مورداستفاده قرار می‌گیرد.

  5. رویه اجرایی و تجهیزات آزمایش بتن برای ساخت و ساز مختلط

۳-۹-۴-۱۰ نفرات بازرسی و آزمایش‌های غیر مخرب

علاوه بر ضوابط ارائه شده در بندهای ۱۰-۴-۳-۶-۳ و ۱۰-۴-۳-۶-۵، بازرسی چشمی باید توسط بازرس ارشد صورت گیرد و همچنین اشخاصی مجاز به انجام آزمایش‌های غیر مخرب هستند که در پایه ۲ یا بالاتر آزمون‌های غیر مخرب ارزیابی شده باشند.

۴-۹-۴-۱۰ وظایف بازرس

نحوه مستندسازی و وظایف بازرس در دستگاه‌های کنترل کیفیت (QC) و تضمین کیفیت (QA) برای اعضاء و اجزای سیستم باربر لرزه‌ای باید مطابق جدول‌های ۱۰-۴-۲۱ تا ۱۰-۴-۳۰ باشد. در این جدول‌ها، علامت‌های O، P و D به شرح زیر است:

  1. مشاهده ( O)

    بازرس مربوطه باید این موارد را مشاهده و بررسی نماید. این بررسی و مشاهده شامل تمامی موارد نشده و می‌تواند به صورت غیرمنظم ولی روزانه انجام شود. به هر حال تعداد بازرسی‌ها رافع مسئولیت QA و QC نیست. در این حالت ادامه ساخت موکول به انجام بازرسی نیست.

  2. انجام ( P)

    این فعالیت‌ها باید برای هر مورد انجام پذیرد و انجام مرحله بعدی منوط به صدور تأییدیه مرحله قبل است.

  3. مستندسازی ( D)

    بازرس باید گزارش‌هایی تهیه نماید که نشان دهد که کار براساس مستندات قرارداد انجام می‌شود. برای ساخت در کارخانه گزارش باید دربردارنده شماره قطعه بازرسی شده باشد. برای کار در کارگاه، گزارش باید شامل محور، طبقه و تراز ارتفاعی بازرسی شده باشد. کارهایی که مطابق قرارداد اجرا نشده یا مطابق قرارداد نبوده ولی به صورت رضایت بخشی تعمیر شده است، باید در گزارش بازرسی قید شوند.

۵-۹-۴-۱۰ بازرسی جوش و آزمایشهای غیر مخرب

بازرسی جوش و آزمایشهای غیر مخرب باید نیازمندیهای این بخش را فراهم نماید.

  1. بازرسی چشمی جوش:
    بازرسی چشمی جوش باید توسط نفرات در دستگاه کنترل کیفیت (QC) و تضمین کیفیت (QA) انجام شود. حداقل وظایف این دو دستگاه در جداول ۱۰-۴-۲۱ تا ۱۰-۴-۲۳ ارائه شده است.

  2. آزمایش‌های غیر مخرب اتصالات جوشی :
    علاوه بر الزامات بخش‌های قبل، آزمایش‌های غیر مخرب جوش باید مطابق ضوابط این بخش انجام شود.
    ۲- الف) آزمایش‌های غیر مخرب جوش های شیاری با نفوذ کامل:
    ۱۰۰ درصد جوش های شیاری با نفوذ کامل که ضخامت فلز پایه آن بیش از ۸ میلی متر باشد، باید آزمایش پرتونگاری (RT) یا فراصوت (UT) شود. ضوابط پذیرش ناپیوستگی‌های جوش، مطابق ضوابط مندرج در آیین نامه جوشکاری ساختمانی ایران ( نشریه ۲۲۸ ) است. علاوه بر آن برای ۲۵ درصد از جوش‌های شیاری با نفوذ کامل اتصال تیر به ستون باید آزمایش ذرات مغناطیسی (MT) انجام شود. کاهش درصد آزمایش‌های فراصوت و ذرات مغناطیسی بر اساس ضوابط بند ۱۰-۴-۴-۲ مجاز است.
    ۲-ب) آزمایش‌های غیر مخرب فلز پایه برای پارگی ورقه ای و لایه‌ای شدن:
    در اتصالات سپری (T شکل) و گوشه (L شکل) مطابق شکل ۱۰-۴-۲۲، در صورتی که ضخامت فلز پایه مساوی یا بیش از ۴۰ میلی متر و ضخامت قطعه متصل به آن با جوش شیاری با نفوذ کامل مساوی یا بیش از ۲۰ میلی متر باشد، باید آزمایش فراصوت جهت تشخیص لایه‌ای شدن فلز پایه، در پشت و مجاورت خط امتزاج جوش انجام شود. هرگونه ناپیوستگی به فاصله t۴​​\frac{t​}{۴​​} از سطح فولاد باید مطابق ضوابط مندرج در آیین نامه جوشکاری ساختمانی ایران ( نشریه ۲۲۸ ) پذیرفته یا مردود گردد. t ضخامت فلز پایه است.

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۲۲: پارگی ورقه‌ای و لایه‌ای شدن

    شکل ۱۰-۴-۲۲: پارگی ورقه‌ای و لایه‌ای شدن

    ۲-پ) آزمایش‌های غیر مخرب سوراخ‌های دسترسی و لبه‌های برش داده تیر در محل اتصال:
    زمانی که ضخامت بال مقطع در مقاطع نوردشده و ضخامت جان مقطع در مقاطع ساخته شده از ورق مساوی ۴۰ میلی متر یا بیشتر شود، لبه‌های برش داده شده تیرها و سوراخ‌های دسترسی در محل اتصال ایجادشده با برش حرارتی، باید تحت آزمایش ذرات مغناطیسی (MT) یا مواد نافذ (PT) قرار گیرند.

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

مستند سازی

فعالیت

مستند سازی

فعالیت

۱

قابل شناسایی بودن مواد و مصالح (نوع و رده)

-

O

-

O

۲

سیستم شناسایی جوشکاران (علامت گذاری بند جوش)

-

O

-

O

۳

کنترل آماده سازی درز جوش شیاری:

• آماده سازی اتصال

• هندسه (همراستایی، فاصله ریشه، عمق ریشه، پخ)

• تمیزی درز جوش

• وضعیت خال جوش کاری (کیفیت و محل خال جوش)

• نوع پشت بند و مونتاژ آن

-

P

-

P/O *

۴

کنترل شکل و پرداخت سوراخ دسترسی

-

P

-

O

۵

کنترل آماده سازی درز جوش گوشه:

• هندسه (فاصله ریشه، راستا، ...)

• تمیزی درز جوش

• وضعیت خال جوش کاری (کیفیت و محل خال جوش)

-

P/O *

-

P/O *

جدول ۱۰-۴-۲۱: بازرسی قبل از جوشکاری

نقل قول

* پس از انجام بازرسی برای ۱۰ جوش اجرا شده توسط یک جوشکار مشخص، که طی آن جوشکار نشان دهد که الزامات را درک کرده و توانایی‌ها و ابزار لازم برای بررسی این موارد را دارا است، فعالیت بازرس به مشاهده تقلیل یافته و انجام بازرسی این موارد باید توسط جوشکار صورت گیرد. اگر بازرس تشخیص دهد که جوشکار انجام این وظایف را متوقف کرده است، فعالیت بازرسی تا زمانی که بازرس از انجام این وظایف توسط جوشکار اطمینان یابد، باید توسط خود بازرس انجام شود.

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

مستند سازی

فعالیت

مستند سازی

فعالیت

۱

پیروی از دستور العمل رویه جوشکاری (WPS):

• تنظیم تجهیزات جوشکاری

• سرعت جوشکاری

• انتخاب الکترود و سیم جوش

• نوع و دبی گاز محافظ

• پیش گرمایش و دمای بین دو عبور

• وضعیت جوشکاری (OH, V, H, F)

• عدم استفاده از الکترودهای با جنس متفاوت در یک درز، مگر اینکه در مشخصات فنی خصوصی طرح اجازه داده شده باشد.

-

O

-

O

۲

استفاده از جوشکارهای صلاحیت دار

-

O

-

O

۳

کنترل شرایط نگهداری و جابجایی الکترود:

• بسته بندی

• زمان در معرض هوا بودن

-

O

-

O

۴

شرایط محیطی:

• محدودیت سرعت باد

• بارش و دما

-

O

-

O

۵

تکنیک‌های جوشکاری:

• تمیز کاری بین دو عبور و عبور نهایی

• هندسه جوش هر عبور

• بازرسی کیفیت چشمی هر عبور

-

O

-

O

۶

عدم جوشکاری روی ترک های خال جوش

-

O

-

O

جدول ۱۰-۴-۲۲: بازرسی حین جوشکاری

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

مستند سازی

فعالیت

مستند سازی

فعالیت

۱

کنترل تمیز کاری جوش

-

O

-

O

۲

کنترل هندسه جوش (بعد، طول و محل جوش)

-

P

-

P

۳

بازرسی چشمی جوش:

• ممانعت از ترک

• امتزاج جوش با فلز پایه و عبورهای قبل

• چاله جوش

• هندسه مقطع جوش

• بریدگی کنار جوش

• تخلخل

D

P

D

P

۴

ناحیه k *

D

P

D

P

۵

اجرای جوش تقویتی یا محدب یا مسطح کردن سطح جوش گوشه (در صورت نیاز)

D

P

D

P

۶

کنترل برداشتن پشت بند و ناودان جوش و اجرای جوش گوشه (در صورت نیاز)

D

P

D

P

۷

کنترل جوش تعمیری

-

P

D

P

جدول ۱۰-۴-۲۳: بازرسی بعد از جوشکاری

نقل قول

* هنگام جوشکاری ورق‌های مضاعف، ورق‌های پیوستگی و سخت کننده‌ها، بازرسی چشمی برای کشف ترک در ناحیه k ورق جان تا فاصله ۷۵ میلی متر بالا و پایین جوش انجام شود. بازرسی چشمی نباید زودتر از ۴۸ ساعت بعد از تکمیل عملیات جوشکاری انجام شود.

۶-۹-۴-۱۰ بازرسی پیچ های پرمقاومت

بازرسی پیچ باید توسط نفرات دو دستگاه کنترل کیفیت (QC) و تضمین کیفیت (QA) انجام شود. شرح حداقل فعالیت‌ها در جدول‌های ۱۰-۴-۲۴ تا ۱۰-۴-۲۶ ارائه شده است.

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

مستند سازی

فعالیت

مستند سازی

فعالیت

۱

بررسی تطابق پیچ و مهره با جزئیات اتصال

-

O

-

O

۲

بررسی روش و دستورالعمل پیچکاری انتخابی برای جزئیات اتصال

-

O

-

O

۳

بررسی اجزای اتصال شامل سطوح تماس اتصال و نحوه آماده سازی سوراخ‌ها و ...

-

O

-

O

۴

انجام آزمون‌های صحت سنجی پیش نصب که به وسیله نفرات نصاب انجام می‌شود و مشاهده و مستندسازی روش‌های به کار رفته برای نصب و پیش تنیدگی پیچ‌ها

D

P

D

O

۵

بازرسی محل انبار و نحوه نگهداری پیچ ها، مهره‌ها و واشرها و سایر اجزای اتصال

-

O

-

O

جدول ۱۰-۴-۲۴: بازرسی قبل از پیچکاری

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

مستند سازی

فعالیت

مستند سازی

فعالیت

۱

اطمینان از وجود پیچ ها در کلیه سوراخ‌ها و تعبیه واشرها

-

O

-

O

۲

اطمینان از شرایط سفتی اولیه قبل از پیش تنیده سازی

-

O

-

O

۳

اطمینان از عدم چرخش پیچ و مهره با هم

-

O

-

O

۴

اطمینان از سفت کردن و پیش تنیده کردن کلیه پیچ ها و رعایت ترتیب، به نحوی که از نقاط صلب‌تر به سمت نقاط آزادتر شروع به پیش تنیده سازی شود.

D

P

D

O

جدول ۱۰-۴-۲۵: بازرسی حین پیچکاری

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

مستند سازی

فعالیت

مستند سازی

فعالیت

۱

تهیه گزارش رد یا تأیید اتصال پیچی

D

P

D

P

جدول ۱۰-۴-۲۶: بازرسی پس از پیچکاری

۷-۹-۴-۱۰ بازرسی‌های تکمیلی

این بازرسی‌ها باید توسط دستگاه کنترل کیفی (QC) و تضمین کیفیت (QA) انجام شود. شرح فعالیتها در جدول ۱۰-۴-۲۷ ارائه شده است.

نواحی حفاظت شده باید بعد از تکمیل کارگروه‌های تأسیسات مکانیکی، الکتریکی، نصب دیوارهای داخلی و نما مجدداً بازرسی شوند.

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

مستند سازی

فعالیت

مستند سازی

فعالیت

۱

الزامات اتصال تیر با مقطع کاهش یافته (RBS):

• بازرسی ظاهر بیرونی و سطح تمام شده

• رواداری‌های ابعادی

D

P

D

P

۲

ناحیه حفاظت شده:

• کنترل عدم وجود سوراخ و ملحقات غیر موجود در طرح

D

P

D

P

جدول ۱۰-۴-۲۷: بازرسی‌های تکمیلی

۸-۹-۴-۱۰ بازرسی اعضای سازه‌ای مختلط

بازرسی اعضای سازه‌ای مختلط باید الزامات این بخش را فراهم نماید. بازرسی‌ها باید توسط نفرات دستگاه کنترل کیفیت (QC) و تضمین کیفیت (QA) انجام شود.

بازرسی قسمت فولادی اعضای سازه‌ای مختلط باید مطابق با الزامات مطرح شده در این بخش باشد و بازرسی‌های مربوط به قسمت بتنی نیز باید با الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان مطابقت داده شود.

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

مستند سازی

فعالیت

مستند سازی

فعالیت

۱

بازرسی انتخاب نوع و رده میلگرد

-

O

-

O

۲

بازرسی الزامات پذیرش میلگردها

-

O

-

O

۳

بازرسی انتخاب اندازه و فاصله میلگردها

-

O

-

O

۴

کنترل عدم خم مجدد میلگردها

-

O

-

O

۵

کنترل استحکام، پایداری و نگهداری میلگردها

-

O

-

O

۶

کنترل تأمین فواصل آزاد میلگردها و پوشش لازم

-

O

-

O

۷

کنترل ابعادی اعضای مختلط

-

O

-

O

جدول ۱۰-۴-۲۸: بازرسی اعضای سازه‌ای مختلط قبل از بتن ریزی

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

مستند سازی

فعالیت

مستند سازی

فعالیت

۱

شناسایی مشخصات مصالح بتن (طرح اختلاط، مقاومت فشاری، حداکثر اندازه سنگ دانه‌ها، حداکثر اسلامپ)

D

O

D

O

۲

بازرسی محدودیت افزودنی‌های روان کننده و محل اختلاط آن‌ها (مخلوط کن یا پمپ)

D

O

D

O

۳

بازرسی محدودیت ارتفاع بتن ریزی به منظور جلوگیری از جداشدگی

-

O

-

O

جدول ۱۰-۴-۲۹: بازرسی اعضای سازه‌ای مختلط حین بتن ریزی

جدول

ردیف

شرح فعالیت

QC

QA

مستند سازی

فعالیت

مستند سازی

فعالیت

۱

بازرسی رسیدن به حداقل مقاومت فشاری در سن‌های مشخص شده

D

-

D

-

جدول ۱۰-۴-۳۰: بازرسی اعضای سازه‌ای مختلط بعد از بتن ریزی

۹-۹-۴-۱۰ الزامات اجرایی جوش‌های بحرانی لرزه‌ای

علاوه بر الزامات بندهای ۱۰-۴-۴، الزامات اضافی اجرایی جوش‌های بحرانی لرزه‌ای به شرح زیر هستند.

۱-۹-۹-۴-۱۰ الزامات مربوط به دستورالعمل‌های رویه جوشکاری (WPS)

  1. مشخصات سازنده الکترود و نام تجاری آن مشخص باشد.

  2. محدودیت‌های حرارت ورودی برای جوش‌های بحرانی لرزه‌ای مطابق آیین نامه‌های معتبر (۱) رعایت شود.

  3. روش‌های مجاز جوشکاری شامل FCAW ,SAW ,SMAW و روش GMAW است.

  4. الکترود مورداستفاده در جوش‌های بحرانی لرزه‌ای باید از رده E۷۰ ،E۸۰ و E۹۰ باشند. خواص مکانیکی الکترودهای مورداستفاده در این نوع جوش‌ها باید مطابق جدول ۱۰-۴-۳۱ باشد.

  5. سطح هیدروژن الکترودهای جوشکاری و ترکیب پودر - الکترود باید حداقل H۱۶ و مطابق الزامات آیین نامه‌های معتبر باشد.

  6. حداکثر دمای بین عبورهای الکترود از یک نقطه مساوی ۳۰۰ درجه سلسیوس است که باید در فاصله ۲۵ تا ۷۵ میلی متری درز جوش اندازه گیری شود.

جدول

مشخصات مصالح

نوع الکترود

E۷۰

E۸۰

E۹۰

تنش تسلیم مشخصه ( F y ) برحسب MPa

۴۰۰

۴۷۰

۵۴۰

حداقل تنش کششی نهایی ( F u ) برحسب MPa

۴۹۰

۵۵۰

۶۲۰

ازدیاد طول (%)

۲۲

۱۹

۱۷

طاقت نمونه شیارداده شده شار پی استاندارد فلز جوش - CVN

حداقل ۵۴ ژول در دمای

۲۰°c

حداقل ۵۴ ژول در دمای

۲۰°c

حداقل ۵۴ ژول در دمای

۱۰ ° C

جدول ۱۰-۴-۳۱: خواص مکانیکی الکترود جوشهای بحرانی لرزه‌ای

نقل قول

(1) به طور مثال آیین نامه AWS D1.8/D1.8M

۲-۹-۹-۴-۱۰ الزامات اجرایی و بازرسی

  1. تشخیص صلاحیت جوشکاران برای جوش‌های بحرانی لرزه‌ای که جهت جوشکاری بال پایین تیر به ستون از طریق سوراخ دسترسی انجام می‌شود باید مطابق آیین نامه‌های معتبر انجام پذیرد.

  2. کلیه جوشکاران باید دارای کدهای شناسایی باشند.

  3. جوشکاری تحت حفاظت گاز نباید در معرض باد با سرعت بیش از ۵ کیلومتر بر ساعت انجام پذیرد.

  4. در جوشهای شیاری با نفوذ کامل در صورت عدم استفاده از پشت بند، باید ریشه جوش تا فلز سالم از پشت شیارزنی و با فلز جوش پر شود. بریدگی‌های ناشی از جوشکاری باید اصلاح شوند.

  5. در صورت نیاز به جوش‌های گوشه تقویتی در محل برداشتن پشت بند، حداقل بعد آن باید ۸ میلی متر باشد. ساق مجاور بال تیر باید به نحوی باشد که پنجه جوش بر روی فلز پایه قرار گیرد. در صورتی که سطح جوش گوشه تقویتی و فلز پایه به وسیله سنگ زدن صاف شده باشد، نیازی به امتداد دادن جوش گوشه تا فلز پایه نیست ( شکل ۱۰-۴-۲۳).

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۲۳: جزئیات پذیرش جوش گوشه تقویتی

    شکل ۱۰-۴-۲۳: جزئیات پذیرش جوش گوشه تقویتی

  6. جهت جوشکاری پشت بند فولادی دائمی به ستون، حداقل بعد جوش گوشه باید ۸ میلی متر باشد.

  7. پشت بند فولادی دائمی در درزهای بین بال تیر و بال ستون، نباید به بال تیر جوش یا خال جوش شود.

  8. ورق‌های گوشواره‌ای (ناودان‌های انتهای جوش) باید حداقل به اندازه ۲۵ میلی متر یا ضخامت قطعه (هرکدام بزرگتر بود)، از لبه درز امتداد داشته باشند و نیازی نیست که بلندتر از ۵۰ میلی متر باشند.

  9. در ناحیه حفاظت شده، خال جوش‌های متصل کننده ورق گوشواره‌ای (ناودان انتهای جوش) باید داخل درز جوش اجرا شوند.

  10. پس از برداشتن ورق گوشواره‌ای (ناودان انتهای جوش)، حداکثر ناهمواری سطح بال اعضای متصل شونده تا ۱۳ میکرومتر قابل قبول است (شکل ۱۰-۴-۲۴).

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۲۴: وضعیت‌های قابل قبول برداشتن ورق گوشواره‌ای (ناودان انتهای جوش)

    شکل ۱۰-۴-۲۴: وضعیت‌های قابل قبول برداشتن ورق گوشواره‌ای (ناودان انتهای جوش)

  11. قطعه کلگی انتهایی (۱) طابق شکل ۱۰-۴-۲۵ نباید به صورت مستقیم در انتهای درز جوش شیاری قرار گیرد؛ مگر اینکه پس از ورق گوشواره‌ای (ناودان جوش) نصب شده و در پایان جوشکاری به همراه ورق گوشواره‌ای برداشته شود.

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۲۵: شرایط پذیرش قطعه کلگی

    شکل ۱۰-۴-۲۵: شرایط پذیرش قطعه کلگی

  12. در جوشکاری جوش شیاری با نفوذ کامل اتصال بال پایین تیر به بال ستون با استفاده از سوراخ دسترسی جوش، باید موارد زیر رعایت گردد:

    ۱) توقف جوشکاری درست در زیر جان تیر اتفاق نیفتد.

    ۲) قبل از شروع عبورهای بعدی، جوشکاری هر عبور باید در کل عرض بال تکمیل شده باشد.

    ۳) محل وقفه‌های جوشکاری هر عبور در مقایسه با وقفه‌های عبور قبل از آن باید در سمت مخالف نسبت به جان تیر باشد.

  13. الزامات عنوان شده در جدول ۱۰-۴-۳۲ در خصوص برداشتن ورق گوشواره‌ای (ناودان انتهای جوش) و پشت بند باید رعایت گردد.

  14. ایجاد ملحقات جوشی از جمله جوش گل میخ‌ها و بستهای نگهدارنده و سایر موارد در ناحیه حفاظت شده ممنوع است.

  15. بریدگی ها و زخم ها در ناحیه حفاظت شده باید با شیب ۱ به ۵ در امتداد موازی محور عضو و ۱ به ۲.۵ در امتداد عمود بر آن سنگ زنی و اصلاح شود.

  16. پیش گرمایش برای تمام خال جوشکاری‌ها باید مطابق دستورالعمل جوشکاری (WPS) باشد.

  17. در ناحیه حفاظت شده هیچ گونه خال جوش خارج از درز جوش مجاز نیست و خال جوش‌های اشتباه باید با سنگ زنی برداشته شوند.

  18. اگر محل برداشته شدن ورق گوشواره‌ای (ناودان انتهای جوش) با جوشکاری اضافی اصلاح شده باشد، سلامت ناحیه اصلاح شده و مجاورت آن باید با آزمایش MT کنترل شود.

  19. جوشکاری خارج ناحیه K در محل اتصال ورق پیوستگی به جان ستون باید مطابق شکلهای ۱۰-۴-۲۴-الف و ب انجام پذیرد و پس از ۴۸ ساعت از اتمام جوشکاری تا محدوده ۷۵ میلی متری، آزمایش MT شود.

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۲۶: جوشکاری خارج ناحیه k در محل اتصال ورق پیوستگی

    شکل ۱۰-۴-۲۶: جوشکاری خارج ناحیه k در محل اتصال ورق پیوستگی

  20. برای جزئیات اتصال ورق مضاعف جان به مقاطع نورد شده باید از شکل ۱۰-۴-۲۷ و جدول ۱۰-۴-۳۳ در دستور العمل جوشکاری استفاده شود.

    تصویر
    شکل ۱۰-۴-۲۷: جزئیات اتصال ورق مضاعف جان به مقاطع نوردشده

    شکل ۱۰-۴-۲۷: جزئیات اتصال ورق مضاعف جان به مقاطع نوردشده

جدول

 

ناودان انتهای جوش

پشت بند

قاب‌های خمشی

اتصال بال فوقانی تیر به بال ستون

برداشته شود

باقی بماند و با جوش گوشه به ستون (نه به تیر) جوش داده شود

اتصال بال تحتانی تیر به بال ستون

برداشته شود

برداشته شود

ورق‌های پیوستگی

توصیه می‌شود در گوشه اتصال بال به جان ستون (نزدیک ناحية k ) استفاده نشود.

در صورت استفاده باقی بماند

باقی بماند و با جوش گوشه به ستون جوش داده شود

نزدیک لبه بال ستون برداشته شود

قاب‌های مهاربندی شده همگرا

همه اتصالات مهاربندها

باقی بماند

باقی بماند

قالب‌های مهاربندی شده واگرا

اتصال تیر پیوند به ستون

برداشته شود

مانند قاب‌های خمشی

اتصال مهاربندها به تیر پیوند

برداشته شود

برداشته شود

سایر اتصالات مهاربندها

باقی بماند

باقی بماند

وصله ستونها (در قاب‌های خمشی و مهاربندی شده همگرا و واگرا)

وصله ستون‌ها

برداشته شود

باقی بماند

جدول ۱۰-۴-۳۲: الزامات برداشتن پشت بند و ورق گوشواره‌ای (ناودان انتهای جوش)

جدول

فرآیند جوشکاری

مشخصۀ اتصال

ضخامت فلز پایه (نامحدود= U )

آماده سازی درز

وضعیت مجاز جوشکاری

T 1

T 2

T 3

شکاف ریشه شعاع نورد زاویه شیار

رواداری ها

در طراحی

در مونتاژ

SMA W

Dblr

U

U

U

R=0

مطابق نورد مقطع = r

α =20 °

+1.5mm,-0

-

+10 ° , -0 °

±6mm

مطابق نورد

+10 ° ,-5 °

F

GMAW

FCAW

Dblr-GF

U

U

U

R=0

مطابق نورد مقطع = r

α =30 °

+1.5mm,-0

-

+10 ° , -0 °

± 6mm

مطابق نورد

+10 ° ,-5 °

F

SAW

Dblr-S

U

U

U

R=0

مطابق نورد مقطع = r

α =30 °

+1.5mm,-0

-

+10 ° , -0 °

± 6mm

مطابق نورد

+10 ° ,-5 °

F

جدول ۱۰-۴-۳۳: جزئیات اتصال ورق مضاعف جان به مقاطع نوردشده

  • F = وضعیت تخت

  • SMAW = جوش دستی با الکترود روکش دار

  • SAW = جوش زیر پودری

  •   GMAW = جوش تحت حفاظت گاز

  • FCAW = جوش تحت حفاظت گاز با الکترود تو پودری

  • Dblr = ورق مضاعف با جوش دستی

  • Dblr-GF = ورق مضاعف با جوش تحت حفاظت گاز

  • Dblr-S = ورق مضاعف با جوش زیرپودری

نقل قول

(۱) End Dam


پیوست ۱ - فهرست استانداردهای معتبر مصالح سازه‌های فولادی مورد تائید این مبحث

مصالح قابل به کارگیری در سازه‌های فولادی شامل نیمرخ‌ها، ورق‌ها، پیچ و مهره‌ها، الکترودها، گل میخ‌ها و مصالح مصرفی جوشکاری باید با استانداردهای معتبر این پیوست انطباق داشته باشند. صدور گواهینامه معتبر انطباق با استاندارد، توسط کارخانه سازنده یا فروشنده رسمی مصالح ضروری است. در صورتی گواهینامه انطباق محصول نه با یکی از استانداردهای معرفی شده در این پیوست، بلکه با سایر استانداردهای معتبر صادر گردد، می‌توان با انجام آزمونهای معادل سازی، آن محصول را با یکی از استانداردهای معرفی شده در این پیوست انطباق داد. نحوه معادل سازی در بخش ۱۰-۴-۲ معرفی شده است.

۱۰-پ۱-۱ استانداردهای فولاد سازه‌ای معتبر مورد تأیید

۱۰-پ۱-۱-الف استانداردهای موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران

۱۰-پ۱-۱-ب استانداردهای اتحادیه اروپا (EN)

۱۰-پ۱-۱-پ استانداردهای سازمان جهانی استاندارد (ISO)

۱۰-پ۱-۱-ت استانداردهای انجمن آزمایش مصالح آمریکا (ASTM)

۱۰-پ۱-۲ استانداردهای پیچ و مهره سازه‌ای معتبر مورد تائید

۱۰-پ۱-۲-ب استانداردهای اتحادیه اروپا (EN) و سازمان جهانی استاندارد (ISO)

۱۰-پ۱-۲-پ استانداردهای انجمن آزمایش مصالح آمریکا (ASTM) و موسسه استاندارد ملی آمریکا ( ANSI)

۱۰-پ۱-۳ استانداردهای مصالح مصرفی جوشکاری معتبر مورد تائید

۱۰-پ۱-۳-الف استانداردهای موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI)

۱۰-پ۱-۳-پ استانداردهای انجمن جوشکاری آمریکا (AWS)

پیوست ۲ - ضریب طول مؤثر اعضای فشاری

در صورتی که برای تأمین الزامات تحلیل و طراحی برای تأمین پایداری از روش طول مؤثر استفاده شود، مقاومت موجود کلیه اعضای دارای بار محوری فشاری باید براساس ضریب طول مؤثر ( K ) تعيين شود. ضریب طول مؤثر اعضا ( K ) متناسب با نوع سیستم باربر باید براساس این پیوست تعیین گردد. در روش طول مؤثر، برای محاسبه ضریب طول مؤثر اعضای فشاری، سیستم‌های باربر به شرح زیر دسته بندی می‌شوند:

  • قاب‌های مهارشده

  • قاب‌های مهارنشده

  • ستون‌های متکی به قاب‌های باربر جانبی

  • ستون‌های با شرایط تکیه گاهی ایده آل

۱۰-پ۲-۱ قاب‌های مهارشده و طول مؤثر کمانشی اعضاء

قاب‌های مهار شده به قابهایی گفته می‌شود که در آن‌ها پایداری جانبی و مقاومت در برابر بارهای جانبی به سختی خمشی ستونها وابسته نبوده و در آن‌ها حرکت جانبی قاب با تکیه کردن بر مهاربندهای مورب، دیوارهای برشی یا به شیوه‌های مشابه مقید می‌شود. در این گونه قابها، ضریب طول مؤثر (K) برای اعضای فشاری به طور محافظه کارانه باید برابر ۱.۰ در نظر گرفته شود.

۱۰-پ ۲-۲ قاب‌های مهارنشده و طول مؤثر کمانشی اعضاء

قاب‌های مهارنشده به قابهایی گفته می‌شود که در آن‌ها فقط سختی جانبی قابها در پایداری جانبی مؤثر هستند و قاب به دیوار برشی یا مهاربندی متکی نیست. در این نوع قابها ضریب طول مؤثر (K) باید با استفاده از تحلیل کمانشی و الزامات بند ۱۰-۲-۱-۱ تعیین شود و هیچ گاه نباید کوچکتر از ۱.۰ در نظر گرفته شود.

همچنین می‌توان مقدار ضریب طول مؤثر (K) و اعضای فشار قاب‌های مهارنشده را از رابطۀ ۱۰-پ۲-۱ یا رابطه ۱۰-پ۲-۲ و یا نموگراف شکل ۱۰-پ۲-۱ نیز محاسبه نمود.

فرمول
[GAGB(π/K)۲۳۶]۶(GA+GB)π/Ktan(π/K)=۰\frac{{\left[ {{{\rm{G}}_{\rm{A}}}{G_B}\left( {\pi /K} \right)^۲ - ۳۶} \right]}}{{۶\left( {{G_A} + {G_B}} \right)}} - \frac{{\pi /K}}{{\tan \left( {\pi /K} \right)}} = ۰

(۱۰-پ۲-۱)

فرمول
K=۱.۶GAGB+۴(GA+GB)+۰.۷۵GA+GB+۷.۵۱.۰K = \sqrt {\frac{{۱.۶{G_A}{G_B} + ۴\left( {{G_A} + {G_B}} \right) + ۰.۷۵}}{{{G_A} + {G_B} + ۷.۵}}} \ge ۱.۰

(۱۰-پ۲-۲)

تصویر
شکل ۱۰-پ2-1: ضریب طول مؤثر (K) اعضای فشاری قاب‌های مهار نشده بر حسب GA و GB

شکل ۱۰-پ۲-۱: ضریب طول مؤثر (K) اعضای فشاری قاب‌های مهار نشده بر حسب G A و G B

در روابط ۱۰-پ۲-۱ و ۱۰-پ۲-۲ و نیز در نموگراف شکل ۱۰-پ۲-۱ ، G A و G B پارامترهای مبین سختی دو انتهای A و E عضو فشاری بوده و عبارتند از:

فرمول
GA=(EIL)c:A ستون های متصل به گره (EIL)b:A تیرهای متصل به گره G_A=\frac{\sum (\frac{EI}{L})_c: A \space \text{ستون های متصل به گره }}{\sum (\frac{EI}{L})_b: A \space \text{تیرهای متصل به گره }}

(۱۰-پ۲-۳)

فرمول
GB=(EIL)c:B ستون های متصل به گره (EIL)b:B تیرهای متصل به گره G_B=\frac{\sum (\frac{EI}{L})_c: B \space \text{ستون های متصل به گره }}{\sum (\frac{EI}{L})_b: B \space \text{تیرهای متصل به گره }}

(۱۰-پ۲-۴)

  • E = مدول الاستیسیته فولاد

  • I = ممان اینرسی تیرها و ستونها حول محور عمود بر صفحۀ کمانش

  • L = طول اعضاء

یادداشت: برای محاسبه G A و G B از روابط فوق ملاحظات زیر باید مورد توجه قرار گیرند:

  1. برای انتهای گیردار ستون که ضریب و به صورت نظری صفر است، برابر یک فرض شود.

  2. برای انتهای مفصلی ستون که ضریب G به صورت نظری بی نهایت است، برابر ۱۰ فرض شود.

  3. هرگاه تیر متصل به عضو فشاری، طره‌ای باشد، EI/L آن تیر مساوی صفر در نظر گرفته شود.

  4. هرگاه انتهای نزدیک تیر، مفصلی باشد، EI/L آن تیر مساوی صفر در نظر گرفته شود.

  5. هرگاه انتهای دور تیر، مفصلی باشد، EI/L آن تیر باید در ضریب ۰.۵ ضرب شود.

  6. هرگاه دوران انتهای دور تیر، کاملاً مقید باشد، EI/L   آن تیر باید در ضریب ۲/۳  ضرب شود.

تبصره : هرگاه نسبت تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر حاصل از تحلیل مرتبه دوم به تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر ناشی از تحلیل مرتبه اول یا به طور تقریب مقدار ضریب B ۲ در تحلیل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته، برای تمام طبقات هر نوع سیستم سازه ای کمتر یا مساوی ۱.۱ باشد، کلیه قاب های آن سیستم سازه‌ای را می‌توان به عنوان قاب‌های مهارشده تلقی نمود و درنتیجه مطابق بند ۱۰-پ ۲-۱ ضریب طول مؤثر (K) برای اعضای فشاری کلیه قاب های این نوع سیستم‌های سازه‌ای را برابر یک در نظر گرفت.

۱۰-پ۲-۳ ستون‌های متکی به قاب‌های باربر جانبی

در یک قاب ساختمانی ستون‌های متکی، به ستون‌هایی گفته می‌شود که سختی جانبی آن‌ها در مقایسه با سختی جانبی سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی بسیار ناچیز بوده و فقط برای بارهای ثقلی طراحی می‌شوند. این ستون‌ها باید براساس طول واقعی ستون (K=۱) طراحی شوند. پایداری جانبی این ستون‌ها باید از طریق قابهای خمشی، قاب‌های مهاربندی شده، دیوارهای برشی یا سایر سیستم‌های مقاوم در برابر بار جانبی، تأمین شود. آثار P-Δ ناشی از بار وارده بر ستون‌های متکی باید به سیستم‌های مقاوم در برابر بارهای جانبی منتقل شده و در تعیین مقاومت های موردنیاز و طراحی اعضای سیستم‌های باربر جانبی مورد توجه قرار گیرند. آثار P-Δ ناشی از بار وارده بر ستون‌های قابهای ثقلی باید به اعضای سیستم‌های مقاوم در برابر بار جانبی منتقل شده و در محاسبات مقاومت‌های طراحی اعضای فشاری سیستم‌های باربر جانبی مورد توجه قرار گیرند. در سیستم‌های سازه‌ای دارای قابهای مهار شده (نظیر قاب‌های مهاربندی شده یا قاب‌های دارای دیوار برشی) این آثار قابل توجه نبوده و در طراحی اعضاء فشاری قاب‌های مهارشده می‌توان از آن چشم پوشی کرد. لیکن در سیستم‌های سازه‌ای از نوع قاب خمشی که در آن برخی از قاب ها فقط دارای عملکرد ثقلی هستند، تأثیر انتقال آثار P-Δ ناشی از بارهای وارده بر ستون‌های قاب های ثقلی به ستون‌های قاب های خمشی قابل ملاحظه بوده و باید در طراحی اعضاء فشاری قابهای خمشی لحاظ شوند. برای در نظر گرفتن تأثیر انتقال آثار P-Δ قاب‌های ثقلی به اعضاء فشاری قابهای خمشی کافی است ضریب طول مؤثر اعضاء فشاری قابهای خمشی به شرح زیر محاسبه شود:

فرمول
K2=  π2EIL2Pr[Pstoryπ2EI(Kn2L)2](58  Kn2,  1){K_2} = \;\sqrt {\frac{{\frac{{{\pi ^2}EI}}{{{L^2}}}}}{{{P_r}}}\left[ {\frac{{{P_{story}}}}{{\sum \frac{{{\pi ^2}EI}}{{{{\left( {{K_{n2}}L} \right)}^2}}}}}} \right]} \ge \left( {\sqrt {\frac{5}{8}} \;{K_{n2}},\;1} \right)

(۱۰-پ۲-۵)

که در آن:

  • K ۲ = ضریب طول مؤثر ستون قاب خمشی با لحاظ تأثیر ستون‌های متکی

  • K = ضریب طول مؤثر ستون باربر جانبی مدنظر از نمودار ۱۰-پ۲-۱

  • P story = مجموع بارهای قائم کلیه ستون‌های باربر جانبی و ثقلی طبقه‌ای که این ستونها در آنها قرار دارند. در روش LRFD منظور از P story همان Pu\sum P_u طبقه بوده که باید براساس ترکیبات بارگذاری نظیر این روش محاسبه شود. در روش ASD منظور از P story همان Pa\sum P_a  طبقه بوده که باید بر اساس ترکیبات بارگذاری نظیر این روش محاسبه شود.

  • P r = بار قائم ستون موردنظر در سیستم باربر جانبی. در روش LRFD منظور از P r همان P u ستون موردنظر بوده که باید براساس ترکیبات بارگذاری نظیر این روش محاسبه شود. در روش ASD منظور از P r همان P a ستون موردنظر بوده که باید براساس ترکیبات بارگذاری نظیر این روش محاسبه شود.

۱۰-پ۲-۴ ضریب طول مؤثر ستون‌هایی با شرایط تکیه گاهی ایده آل

طول مؤثر در واقع فاصله بین نقاط عطف شکل کمانش یافته عضو فشاری است. در جدول ۱۰-پ ۲-۱ تعدادی ستون با شرایط تکیه گاهی ایده آل همراه با ضرایب طول مؤثر نظری آن‌ها نشان داده شده است. با توجه به این که ایجاد شرایط تکیه گاهی ایده آل در عمل امکان پذیر نیست، از این رو در این بخش برای ضرایب طول مؤثر این گونه ستون‌ها باید از مقادیر پیشنهادی این جدول استفاده شود.

جدول

انواع مختلف اعضای فشاری با شرایط تکیه گاهی ایده آل

توضیحات

تصویر
تصویر
تصویر
تصویر
تصویر
تصویر

شکل کمانش یافته عضو فشاری به صورت خط چین نشان داده شده است.

۲.۰

۲.۰

۱.۰

۱.۰

۰.۷

۰.۵

مقادیر نظری K

۲.۰

۲.۱

۱.۰

۱.۲

۰.۸

۰.۶۵

مقادیر پیشنهادی K برای طراحی

تصویر

= انتقال و دوران مقید

تصویر

= انتقال مقید، دوران آزاد

تصویر

= انتقال آزاد، دوران مقید

تصویر

= انتقال و دوران آزاد

نماد شرایط مرزی

جدول c-apn-10-2-1جدول ۱۰-پ ۲-۱: ضریب طول مؤثر (K) اعضای فشاری با شرایط تکیه گاهی ایده آل

پیوست ۳ - تحلیل مرتبه دوم از طریق تحليل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته

این پیوست الزامات روش تحلیل مرتبه دوم از طریق تحلیل مرتبه اول تشدیدیافته را بیان می‌کند. مطابق این مبحث استفاده از روش تحليل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته به عنوان جایگزین روش تحلیل مرتبه دوم مجاز است. مطابق الزامات این پیوست، نیروهای محوری فشاری و لنگرهای خمشی به دست آمده از تحلیل مرتبه اول، ابتدا باید تشدید شوند و سپس مبنای طراحی اعضا، اجزاء و اتصالات قرار گیرند. مطالب این پیوست تحت عناوین زیر ارائه می‌گردد:

  • ۱۰-پ۳-۱ محدودیت تحليل

  • ۱۰-پ۳-۲ نحوه محاسبه مقاومت‌های موردنیاز

۱۰-پ۳-۱ محدودیت تحلیل

استفاده از این روش تحلیل برای لحاظ نمودن آثار P-Δ فقط به سازه‌هایی که در آن‌ها بارهای ثقلی عمدتاً توسط ستون‌های قائم، دیوارهای قائم یا قابهای قائم تحمل می‌شوند، محدود می‌گردد. اما استفاده از این روش تحلیل برای لحاظ نمودن آثار P- δ برای انواع مختلف سازه‌ها مجاز است.

۱۰-پ۳-۲ نحوه محاسبه مقاومت‌های موردنیاز

در این روش تحلیل، مقاومت‌های خمشی مرتبه دوم موردنیاز (M r ) و مقاومتهای محوری مرتبه دوم موردنیاز (P r ) برای تمامی اعضای سازه‌ای باید از طریق روابط زیر تعیین گردند:

فرمول
Mr=B۱Mnt+B۲Mlt{M_r} = {B_۱}{M_{nt}} + {B_۲}{M_{lt}}

(۱۰-پ۳-۱)

فرمول
Pr=Pnt+B۲Plt{P_r} = {P_{nt}} + {B_۲}{P_{lt}}

(۱۰-پ۳-۲)

در روابط فوق:

  •   B l = ضریب تشدید برای در نظر گرفتن اثر P- δ. این ضریب باید برای هر عضوی که تحت اثر توأم نیروی محوری فشاری و لنگر خمشی است، در هر راستای خمشی عضو مطابق بخش ۱۰-پ۳-۲-۱ به طور جداگانه محاسبه گردد. برای اعضایی که در معرض نیروی محوری فشاری قرار ندارند، این ضریب باید برابر یک منظور گردد.

  • B ۲ = ضریب تشدید برای در نظر گرفتن اثر P- Δ. این ضریب باید برای هر طبقه ساختمان و در هر راستای تغییر مکان جانبی طبقه مطابق بخش ۱۰-پ۳-۲-۲ به طور جداگانه محاسبه گردد. مقاومت‌های محوری و خمشی موردنیاز کلیه اعضای باربر جانبی طبقه باید با این ضریب تشدید گردد.

  • M r = مقاومت خمشی موردنیاز مرتبه دوم که در روش LRFD بیانگر M u و در روش ASD بیانگر M a است.

  • M nt = لنگر خمشی مرتبه اول متناسب با نوع روش طراحی ( LRFD یا ASD ) برای حالتی که از انتقال جانبی قاب جلوگیری شده باشد و براساس بند ۱۰-پ۳-۲-۳ تعیین می‌گردد.

  • M lt = لنگر خمشی مرتبه اول متناسب با نوع روش طراحی ( LRFD یا ASD ) فقط به علت انتقالجانبی که براساس بند ۱۰-پ۳-۲-۳ تعیین می‌شود.

  • P r = مقاومت محوری موردنیاز مرتبه دوم که در روش LRFD بیانگر P u و در روش ASD بیانگر P a است.

  • P nt = نیروی محوری مرتبه اول متناسب با نوع روش طراحی ( LRFD با ASD ) برای حالتی که از انتقال جانبی قاب جلوگیری شده باشد و براساس بند ۱۰-پ۳-۲-۳ تعیین می‌گردد.

  • P lt = نیروی محوری مرتبه اول متناسب با نوع روش طراحی ( LRFD یا ASD ) فقط به علت انتقال جانبی که مقدار آن بر اساس بند ۱۰-پ۳-۲-۳ تعیین می‌شود.

۱۰-پ۳-۲-۱ ضریب تشدید B۱

برای اعضایی که تحت اثر نیروی محوری فشاری قرار دارند، مقدار ضریب تشدید B ۱ از رابطه زیر تعیین می‌شود:

فرمول
B۱=cm۱(αPr/Pe۱){B_۱} = \frac{{{c_m}}}{{۱ - \left( {\alpha {P_r}/{P_{e۱}}} \right)}}

(۱۰-پ۳-۳)

که در آن:

  •   C m = ضریبی است که باید براساس حالتی که از انتقال جانبی قاب جلوگیری می‌شود، تعیین گردد. مقدار این ضریب باید به شرح زیر در نظر گرفته شود:
    ۱) برای اعضای فاقد هر نوع بار جانبی در بین دو انتهای عضو در صفحه خمش:

    فرمول
    Cm=۰.۶۰.۴Mr۱Mr۲C_m=۰.۶-۰.۴ \frac{M_{r۱}}{M_{r۲}}

    (۱۰-پ۳-۴)

    که در آن   M و M لنگرهای خمشی مرتبه اول (متناسب با نوع روش طراحی، LRFD یا ASD ) دو انتهای ناحیه مهارنشده عضو موردنظر در صفحۀ خمش بوده و |M | |M | است. در رابطه ۱۰-پ۳-۴ در صورتی که انحنای عضو به علت لنگرهای M و M ، ساده باشد، نسبت Mr۱Mr۲\frac{M_{r۱}}{M_{r۲}}  منفی و در صورتی که انحنای عضو به علت لنگرهای M و M ، مضاعف باشد، نسبت Mr۱Mr۲\frac{M_{r۱}}{M_{r۲}} مثبت است.
    ۲) برای اعضایی که در تحت اثر بار جانبی در بین دو انتهای عضو در صفحه خمش قرار دارند، مقدار C m را می‌توان به طور محافظه کارانه برابر یک فرض نمود، مگر آن که تحليل دقیق مقدار کمتری را نشان دهد.
    P = مقاومت کمانش بحرانی الاستیک عضو موردنظر در صفحه خمش بوده و با فرض عدم انتقال جانبی قاب از رابطه زیر تعیین می‌گردد:

    فرمول
    Pe۱=π۲(EI)(K۱L)۲P_{e۱}=\frac{\pi^۲(EI)^*}{(K_۱L)^۲}

    (۱۰-پ۳-۵)

    * (EI)= صلبيت خمشی کاهش یافته عضو موردنظر برای حالتی که برای تأمین الزامات طراحی از روش تحلیل مستقیم استفاده می‌شود (EI * = ۰.۸t b EI) و صلبيت خمشی کاهش نیافته برای حالتی که برای تأمین الزامات طراحی از روش طول مؤثر استفاده می‌شود (EI)
     E= مدول الاستیسیته فولاد
    I = ممان اینرسی مقطع عضو موردنظر در صفحه خمش
    L= طول عضو موردنظر
    K ۱ = ضریب طول مؤثر عضو در صفحه خمش و مقدار آن برای اعضای موردنظر کلیه سیستمهای سازه‌ای باید برابر یک در نظر گرفته شود.

  • P r = مقاومت محوری موردنیاز مرتبه دوم که در روش LRFD بیانگر P u و در روش ASD بیانگر P a است. در رابطه ۱۰-پ۳-۳ برای محاسبه B ۱ براساس تخمین اولیه مقدار P r را می‌توان از رابطه P r = P nt + P lt تعیین نمود.

  • α = ضریبی که مقدار آن در روش LRFD برابر با ۱ و در روش ASD برابر  ۱.۶ است.

۱۰-پ۳-۲-۲ ضریب تشدید B ۲

ضریب تشدید B ۲ برای هر طبقه ساختمان و در هر راستای جابجایی جانبی محاسبه می‌شود و مقاومت‌های محوری و خمشی موردنیاز کلیه اعضای باربر جانبی طبقه باید با این ضریب تشدید شوند. مقدار این ضریب از رابطه زیر تعیین می‌گردد:

فرمول
B۲=۱[۱αPstoryPe  story]۱.۰{B_۲} = \frac{۱}{{\left[ {۱ - \frac{{\alpha {P_{story}}}}{{{P_{e\;story}}}}} \right]}} \ge ۱.۰

(۱۰-پ۳-۶)

که در آن:

  • P story = مجموع بارهای قائم کلیه ستون‌های باربر جانبی و ثقلی (ستون‌های متکی) طبقه. در روش LRFD منظور از P story همان Pu∑P_u طبقه بوده که باید براساس ترکیبات بارگذاری نظیر این روش محاسبه شود. در روش ASD منظور از P story همان Pa∑P_a طبقه بوده که باید براساس ترکیبات بارگذاری نظیر این روش محاسبه شود.

  • P e story = مقاومت کمانش بحرانی الاستیک طبقه در راستای جابجایی جانبی مورد بررسی بوده و از رابطه زیر به دست می‌آید.

    فرمول
    Pestory=RmHLHP_{e story }=R_m \frac{HL}{∆_H }

    (۱۰-پ۳-۷)

    فرمول
    RM=۱۰.۱۵PmfPstoryR_M=۱-۰.۱۵ \frac{P_{mf}}{P_{story}}

    (۱۰-پ۳-۸)

    P mf = مجموع نیروی قائم کلیه ستون‌های قاب خمشی در امتداد موردنظر و با رعایت ضرایب بار به کار رفته در ترکیب بارگذاری موردنظر که باید به شرح زیر در نظر گرفته شود:
    ۱) چنانچه در امتداد مورد مطالعه، سیستم باربر جانبی از نوع قاب ساختمانی ساده توأم با مهاربندی یا دیوار برشی باشد، در این صورت P mf باید برابر صفر در نظر گرفته شود.
    Pmf=۰  و  RM=۱.۰P_{mf}=۰ \space \space و \space\space R_M=۱.۰
    ۲) چنانچه در امتداد مورد مطالعه، سیستم باربر جانبی از نوع قاب خمشی یا دوگانه (ترکیبی از قاب خمشی و مهاربندی یا دیوار برشی) بوده و در آن کلیه اتصالات گیردار باشند، در این صورت P mf باید برابر با مجموع نیروی قائم کلیه ستونهای طبقه در نظر گرفته شود.
    Pmf=Pstory و RM=۰.۸۵P_{mf}=P_{story} \space و \space R_M=۰.۸۵
    3) چنانچه در امتداد مورد مطالعه، سیستم باربر جانبی از نوع قاب خمشی یا دوگانه (ترکیبی از قاب خمشی و مهاربندی یا دیوار برشی) بوده، لیکن در آن برخی از قابها (یا ستونها) به صورت ثقلی طراحی شده باشند، در این صورت P mf باید برابر با مجموع نیروی قائم ستون‌های قاب‌های خمشی در نظر گرفته شود.
    Pmf=PstoryPleaning  ,  ۰.۸۵<RM<۱.۰P_{mf}=P_{story}-P_{leaning} \space \space , \space \space ۰.۸۵< R_M<۱.۰
    Δ H = تغییر مکان جانبی نسبی طبقه موردبررسی تحت اثر نیروهای جانبی بر پایه تحلیل مرتبه اول و صلبیت خمشی * (EI). * (EI) پارامتری است که در رابطه ۱۰-پ۳-۵ تعریف شده است. در مواردی که مقدار Δ H برای قابهای مختلف در پلان طبقه متفاوت باشد، این مقدار باید برابر متوسط وزنی تغییر مکان جانبی نسبی قابهای مختلف (که نسبت به بارهای قائم قاب های مختلف سنجیده می‌شود) یا به طور محافظه کارانه برابر تغییر مکان جانبی حداکثر طبقه در نظر گرفته شود.
    H= برش طبقه ناشی از بارهای جانبی که مقدار Δ H براساس آن‌ها محاسبه شده است.
    L= ارتفاع طبقه

تبصره : در رابطه ۱۰-پ۳-۶ مقدار P e story را می‌توان از رابطه زیر نیز تعیین نمود:

فرمول
Pe  story  =π۲EI(K۲L)۲{P_{e\;story\;}} = \sum \frac{{{\pi ^۲}EI}}{{{{\left( {{K_۲}L} \right)}^۲}}}

(۱۰-پ۳-۸)

که در آن مطابق پیوست ۲ ، مقدار K 2 برای قابهای خمشی بدون ستون‌های متکی، از طریق روابط ۱۰-پ۲-۱ یا ۱۰-پ۲-۲ و یا از طریق نموگراف ۱۰-پ ۲-۱ و برای قابهای خمشی توأم با ستون‌های متکی از طریق رابطه ۱۰-پ۲-۵ تعیین می‌شود.

۱۰-پ۳-۲-۳ محاسبه Plt ،Mnt ، Pnt و Mlt

در قاب‌های نسبتاً متقارن و با بارگذاری نسبتاً متقارن، P nt و M nt را می‌توان از تحلیل مرتبه اول قاب در اثر بارهای ثقلی ضریب دار (متناسب با ضرایب بار روش طراحی موردنظر) و P lt و M lt را از تحلیل مرتبه اول قاب در اثر بارهای جانبی (متناسب با ضرایب بار روش طراحی موردنظر) به دست آورد. باید توجه داشت که در هر دو مرحله، ضرایب بار باید متناسب با ضرایب به کار رفته در ترکیب بارگذاری نظیر راستای تغییر مکان جانبی موردبررسی، انتخاب شود.

در قاب‌های با هندسه یا با بارگذاری نامتقارن، چون در هنگام تحلیل برای بارهای قائم امکان انتقال جانبی برای قاب وجود دارد، از این رو در این گونه قاب‌ها، تحلیل باید به شرح زیر در دو مرحله آور صورت گیرد:

  1. مطابق شکل ۱۰-پ۳-۱-الف تحلیل قاب برای بارهای قائم با فرض عدم انتقال جانبی در قاب

  2. مطابق شکل ۱۰-پ ۳-۱-ب تحلیل قاب برای بارهای جانبی به همراه واکنش‌های تکیه گاهی به دست آمده از مرحله (۱) بالا

تصویر
شکل ۱۰-پ۳-۱: مراحل مختلف تحلیل مرتبه اول قاب برای محاسبه (الف): Pnt و Mnt و (ب): Plt و Mlt

شکل ۱۰-پ۳-۱: مراحل مختلف تحلیل مرتبه اول قاب برای محاسبه (الف): Pnt و Mnt و (ب): Plt و Mlt

پیوست ۴ - الزامات اعضای کششی با اتصال لولایی با استفاده از تسمه لولاشده با خار مغزی یا تسمه سر پهن

۱۰-پ۴-۱ الزامات اعضای کششی با تسمه لولاشده با خار مغزی

۱۰-پ۴-۱-۱ مقاومت کششی موجود

مقاومت کششی موجود این نوع اعضای کششی در طراحی به روش LRFD با P n ∅ نشان داده می‌شود و به آن مقاومت کششی طراحی گفته می‌شود. همچنین مقاومت کششی موجود این نوع اعضای کششی در طراحی به روش ASD با P n /Ω نشان داده می‌شود و به آن مقاومت کششی مجاز گفته می‌شود. در این نوع اعضای کششی مقادیر ∅ ، Ω و P n باید براساس کوچک‌ترین مقدار محاسبه شده براساس حالت‌های حدی زیر در نظر گرفته شود:

  1. گسیختگی کششی در سطح مقطع خالص مؤثر:

    فرمول
    Pn=Fu(۲tpbeff)Φt=۰.۷۵(LRFD) و Ωt=۲.۰۰(ASD)P_n=F_u(۲t_pb_{eff})\\ \Phi_t= ۰.۷۵ (LRFD) \space و \space Ω_t=۲.۰۰ (ASD)

    (۱۰-پ۴-۱)

  2. گسیختگی برشی در سطح مقطع مؤثر:

    فرمول
    Pn=۰.۶FuAsfΦsf=۰.۷۵(LRFD) و Ωsf=۲.۰۰(ASD)P_n=۰.۶F_u A_{sf}\\ \Phi_{sf}= ۰.۷۵ (LRFD)\space و\space Ω_{sf}=۲.۰۰ (ASD)

    (۱۰-پ۴-۲)

  3. مقاومت اتکایی در سطح تصویرشده خار مغزی: برای کنترل مقاومت اتکایی به بند ۱۰-۲-۹-۳-۷ مراجعه شود.

  4. تسلیم در سطح مقطع کلی:

    فرمول
    Pn=FuAg=wtwFyΦt=۰.۹(LRFD) و Ωt=۱.۶۷(ASD)P_n=F_uA_g=wt_wF_y\\ \Phi_t= ۰.۹ (LRFD) \space و \space Ω_t=۱.۶۷ (ASD)

    (۱۰-پ۴-۳)



 در روابط فوق (با توجه به شکل ۱۰-پ۴-۱):

  • A g = سطح مقطع کلی

  • F y = تنش تسلیم مشخصه فولاد

  • F u = تنش کششی نهایی مشخصه فولاد

  • P n = مقاومت کششی اسمی

  • a = کوتاه‌ترین فاصله بین لب سوراخ تا لبه عضو در راستای نیرو

  • d p = قطر پین (خار مغزی)

  • t w = ضخامت تسمه در ناحيه دور از سوراخ

  • W = پهنای تسمه

  • t P = ضخامت تسمه در ناحيه سوراخ

  • b eff = پهنای مؤثر مطابق رابطه زیر که نباید بزرگتر از فاصله واقعی لبه سوراخ تا لبه تسمه در امتداد عمود بر راستای نیرو باشد:

    فرمول
    beff=۲tp+۱۶mmbb_{eff}=۲t_p+۱۶mm≤b

    (۱۰-پ۴-۴)

  • A sf = سطح مقطع مؤثر در مسیر گسیختگی برشی مطابق رابطه زیر:

    فرمول
    Asf=۲tp(a+dp۲){A_{sf}} = ۲{t_p}\left( {a + \frac{{{d_p}}}{۲}} \right)

    (۱۰-پ۴-۵)

  • b = فاصله بين لبه سوراخ تا لبه تسمه در امتداد عمود بر راستای نیرو

۱۰-پ۴-۱-۲ محدودیت‌های ابعادی تسمه‌های لولاشده با خار مغزی

  • در اعضایی که دارای اتصال لولایی هستند، مرکز سوراخ باید در وسط پهنای عضو قرار گیرد و قطر سوراخ نباید بیش از یک میلی متر از قطر قلم بزرگتر باشد.

  • پهنای تسمه در محدوده سوراخ نباید از 2b eff +d p کوچک‌تر باشد.

  • کوتاه‌ترین فاصله بین لبه سوراخ تا لبه عضو در راستای نیرو در محدوده لهیدگی انتهای پین (a) نباید از 43beff\frac{4}{3}{{\rm{b}}_{{\rm{eff}}}} کوچک‌تر باشد.

  • گوشه‌های بعد از محور سوراخ را می‌توان با زاویه 45 درجه نسبت به محور طولی عضو، پَخ زد، مشروط بر آن که مقطع باقی مانده بعد از سوراخ در امتداد عمود بر خط بریده شده، کوچک‌تر از سطح مقطع عمود بر راستای نیروی وارده نباشد.

  • کلیه محدودیت‌های ابعادی تسمه‌های لولاشده در شکل ۱۰-پ۴-۱ نشان داده شده است.

  1. a۴۳beffa≥\frac{۴}{۳}b_{eff}

  2. w≥۲b eff +d p

  3. e≥a

  4. beff=۲tp+۱۶mmbb_{eff}=۲t_p +۱۶mm≤b

  5. dh=dP+۱mmd_h =d_P +۱mm

  6. Ag=wtwA_g =wt_w

تصویر
شکل ۱۰-پ۴-۱: محدودیت‌های ابعادی تسمه لولاشده با خار مغزی

شکل ۱۰-پ۴-۱: محدودیت‌های ابعادی تسمه لولاشده با خار مغزی

۱۰-پ۴-۲ الزامات اعضای کششی با تسمه سرپهن

۱۰-پ۴-۲-۱ مقاومت کششی موجود

مقاومت کششی موجود این نوع اعضای کششی در طراحی به روش LRFD با P n ∅ نشان داده می‌شود و به آن مقاومت کششی طراحی گفته می‌شود. همچنین مقاومت کششی موجود این نوع اعضای کششی در طراحی به روش ASD با P n /Ω نشان داده می‌شود و به آن مقاومت کششی مجاز گفته می‌شود. در این نوع اعضای کششی مقادیر ø، Ω و P n باید براساس کوچک‌ترین مقدار محاسبه شده براساس حالت‌های حدی زیر در نظر گرفته شود:

  1. گسیختگی کششی در سطح مقطع خالص مؤثر:

    فرمول
    Pn=Fu(۲tbeff)Φt=۰.۷۵(LRFD) و Ωt=۲.۰۰(ASD)P_n=F_u(۲tb_{eff})\\ \Phi_t= ۰.۷۵ (LRFD) \space و \space Ω_t=۲.۰۰ (ASD)

    (۱۰-پ۴-۶)

  2. گسیختگی برشی در سطح مقطع مؤثر:

    فرمول
    Pn=۰.۶FuAsfΦsf=۰.۷۵(LRFD) و Ωsf=۲.۰۰(ASD)P_n=۰.۶F_u A_{sf} \\ \Phi_{sf}= ۰.۷۵ (LRFD) \space و \space Ω_{sf}=۲.۰۰ (ASD)

    (۱۰-پ۴-۷)

  3. مقاومت اتکایی در سطح تصویرشده لولا: برای کنترل مقاومت اتکایی به بند ۱۰-۲-۹-۳-۷ مراجعه شود.

  4. تسلیم در سطح مقطع کلی:

    فرمول
    Pn=FyAg=Fy(wt)Φt=۰.۹(LRFD) و Ωt=۱.۶۷(ASD)P_n=F_yA_g=F_y(wt)\\ \Phi_t= ۰.۹ (LRFD) \space و \space Ω_t=۱.۶۷ (ASD)

    (۱۰-پ۴-۸)


در روابط فوق (با توجه به شکل ۱۰-پ۴-۲):

  • A g = سطح مقطع کلی

  • F y = تنش تسلیم مشخصه فولاد

  • F u = تنش کششی نهایی مشخصه فولاد

  • P n = مقاومت کششی اسمی

  • a = کوتاه‌ترین فاصله بین لب سوراخ تا لبه بیرونی تسمه در راستای نیرو

  • d p = قطر پین (قلم لولا)

  • t = ضخامت تسمه سرپهن

  • W = پهنای تسمه سرپهن در ناحیه‌ای دور از سوراخ

  • b eff = پهنای مؤثر مطابق رابطه زیر که نباید بزرگتر از فاصله واقعی لبه سوراخ تا لبه تسمه در امتداد عمود بر راستای نیرو باشد:

    فرمول
    beff=۲t+۱۶mmbb_{eff}=۲t+۱۶mm≤b

    (۱۰-پ۴-۹)

  • A sf = سطح مقطع مؤثر در مسیر گسیختگی برشی مطابق رابطه زیر:

    فرمول
    Asf=۲t(a+dp۲){A_{sf}} = ۲{t}\left( {a + \frac{{{d_p}}}{۲}} \right)

    (۱۰-پ۴-۱۰)

  • b = فاصله بين لبه سوراخ تا لبه تسمه در امتداد عمود بر راستای نیرو

۲-۷-۳-۲-۱۰ محدودیت‌های ابعادی تسمه سر پهن

  • ضخامت تسمه‌های سر پهن باید ثابت باشد و در ناحیه سوراخ نباید افزایش یابد و کاملاً صفحه‌ای باشد. همچنین سرپهن این تسمه‌ها باید دایره‌ای و هم مرکز با سوراخ پین باشد.

  • شعاع قسمت ماهیچه‌ای شکل که در لبه اتصال قسمت پهن به تسمه وجود دارد، نباید از قطر سر دایره‌ای شکل کوچکتر باشد.

  • قطر پین نباید از 78\frac{7}{8} پهنای تسمه کوچکتر باشد.

  • قطر سوراخ نباید بیش از یک میلی متر بزرگتر از قطر پین (خار مغزی) باشد.

  • برای فولادهای پرمقاومت (با تنش تسلیم بیش از 485 مگاپاسکال)، قطر سوراخ نباید از پنج برابر ضخامت تسمه بیشتر باشد و پهنای تسمه باید متناسب با آن کاهش داده شود.

  • در محاسبات، پهنای تسمه نباید بیشتر از هشت برابر ضخامت آن در نظر گرفته شود. ضخامت تسمه را نباید کمتر از 12 میلی متر در نظر گرفت، مگر حالتی که قلم اتصال دارای مهره باشد که با سفت کردن آن‌ها قطعات جمع و فشرده شوند. فاصله بین لبه سوراخ تا لبه تسمه در امتداد عمود بر راستای نیروی وارده نباید کمتر از 23\frac{2}{3} و بیشتر از 34\frac{3}{4} پهنای تسمه در نظر گرفته شود (حد بالای b فقط برای منظور طراحی است).

  • کلیه محدودیت‌های ابعادی تسمه سر پهن در شکل ۱۰-پ۴-۲ نشان داده شده است.

  1. ضخامت در طول تسمه یکنواخت باشد و تسمه در ناحيه سوراخ تقویت نشود 

  2. t≥ ۱۲ mm

  3. w≤۸t

  4. dp۷۸wd_p≥\frac{۷}{۸} w

  5. d h ≤d p +۱mm

  6. r≥D

  7. a=ba=b

  8. ۲۳wb۳۴w\frac{۲}{۳} w≤b≤\frac{۳}{۴} w

  9. Ag=wtA_g=w_t

تصویر
شکل ۱۰-پ۴-۲: محدودیت‌های ابعادی تسمه‌های سرپهن

شکل ۱۰-پ۴-۲: محدودیت‌های ابعادی تسمه‌های سرپهن

پیوست ۵ - الزامات طراحی تیرهای لانه زنبوری با سوراخ های شش ضلعی

۱۰-پ۵-۱ دامنه کاربرد

این پیوست به الزامات طراحی تیرهای لانه زنبوری با سوراخ‌های شش ضلعی می‌پردازد. کاربرد این نوع تیرها محدود به تیرهای باربر ثقلی و عموماً دو سر مفصل بوده که در سرتاسر طول خود دارای مهار جانبی کافی باشد. این نوع تیرها هم می‌تواند به صورت فولادی تنها و هم به صورت مختلط مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از این نوع تیرها در سیستم باربر جانبی از نوع قاب خمشی (فولادی و مختلط)، در دهانه‌های مهاربندی شده همگرا و واگرا و در جزء افقی دیوارهای برشی فولادی مجاز نیست.

۱۰-پ۵-۲ نحوه ساخت

مراحل ساخت این نوع تیرهای لانه زنبوری که باید از تیرهای نوردشده تولید شوند، مطابق شکل ۱۰-پ۵-۱ است.

۱۰-پ۵-۳ الزامات طراحی تیرهای لانه زنبوری

۱۰-پ۵-۳-۱ الزامات تحلیل

در تحلیل و مدل سازی تیرهای لانه زنبوری، برای در نظر گرفتن آثار حضور سوراخ‌های متوالی در طول تیر و نیز آثار تغییر شکل‌های برشی، مشخصات هندسی مقطع تیر باید براساس ۹۰ درصد مشخصات مقطع سوراخ دار در نظر گرفته شود.

تصویر
شکل ۱۰-پ۵-۱: مراحل ساخت تیرهای لانه زنبوری با سوراخ‌های شش ضلعی

شکل ۱۰-پ۵-۱: مراحل ساخت تیرهای لانه زنبوری با سوراخ‌های شش ضلعی

۱۰-پ۵-۳-۲ مقاومت‌های موردنیاز

  1. مقاومت محوری موردنیاز

    مطابق شکل ۱۰-پ-۵-۲ ، در هر یک از سوراخ‌ها مقاومت موردنیاز (T r و P r ) در مقطع بحرانی ۱ و ۲ باید از طریق تبدیل لنگر خمشی تیر در آن مقطع به یک زوج نیروی کششی و فشاری که باید در محل محور خنثى الاستیک دو بخش T شکل فوقانی و تحتانی قرار گیرد، تعیین می‌شود.

  2. مقاومت برشی موردنیاز

    در هر یک از سوراخ‌ها مقاومت برشی موردنیاز هریک از مقاطع T شکل فوقانی و تحتانی (V r ) در وسط سوراخ (وسط مقاطع بحرانی ۱ و ۲ در شکل ۱۰-پ-۵-۲ ) برابر نصف مقاومت برشی موردنیاز کل در این مقطع خواهد بود.

    تصویر
    شکل ۱۰-پ۵-۲: مقاطع بحرانی در محل سوراخ‌ها

    شکل ۱۰-پ۵-۲: مقاطع بحرانی در محل سوراخ‌ها

    تبصره : در صورتی که مقاطع T شکل فوقانی و تحتانی دارای عمق متفاوتی باشند، مقاومت برشی موردنیاز هر یک از مقاطع T شکل باید متناسب با سختی آن‌ها تعیین شود.

  3. مقاومت خمشی ثانویه موردنیاز

    در هر یک از سوراخ‌ها، مقاومت خمشی ثانویه موردنیاز در مقاطع بحرانی ۱ و ۲ از طریق حاصل ضرب مقاومت برشی موردنیاز مقاطع T شکل در نصف فاصله بین ۱ و ۲ تعیین می‌گردد . (mr=Vr×e2)\left( {{m_r} = {V_r} \times \frac{e}{2}} \right)

  4. مقاومت برشی افقی موردنیاز در جان (مقاومت برشی موردنیاز در مقطع ۳-۳)

    در حدفاصل هر یک از سوراخ‌ها، مقاومت برشی موردنیاز افقی در مقطع ۳-۳ از طریق تفاضل مقاومت محوری موردنیاز دو سوراخ متوالی به دست می‌آید.

  5. مقاومت خمشی موردنیاز در جان (مقاومت خمشی موردنیاز در مقطع ۴-۴)

    مقاومت خمشی موردنیاز در جان، از طریق حاصل ضرب مقاومت برشی افقی موردنیاز در مقطع ۳-۳ در فاصله عمودی مقاطع ۳-۳ و ۴-۴ تعیین می‌شود.

  6. مقاومت محوری موردنیاز در مقطع ۳-۳

    مقاومت محوری موردنیاز در مقطع ۳-۳ باید برابر تفاضل نیروی برشی قائم مقاطع T شکل در دو سوراخ متوالی در نظر گرفته شود.

    تبصره ۱: چنانچه سوراخ‌های متوالی به صورت دایره‌ای شکل باشند، مقاومت‌های موردنیاز باید براساس بحرانی‌ترین مقدار در فاصله بین مرکز سوراخ تا انتهای آن در حضور مقاومتهای موجود در نظر گرفته شود.

    تبصره ۲: چنانچه مقطع تیر لانه زنبوری از نوع مختلط با دال بتنی متکی بر تیر فولادی توأم با برشگیرهای کافی باشد، مقاومت محوری موردنیاز (موضوع بند الف) در مقاطع بحرانی ۱ و ۲ باید از طریق تبدیل لنگر خمشی تیر در آن مقاطع به یک زوج نیروی کششی و فشاری که باید در محل محور خنثى الاستیک مقطع تبدیل یافته فوقانی و محور خنثى الاستیک مقطع T شکل تحتانی قرار گیرد، تعیین می‌شود. سایر مقاومت‌های موردنیاز مشابه بندهای (ب) تا (ث) خواهد بود.

۱۰-پ۵-۳-۳ مقاومت‌های موجود

  1. مقاومت محوری موجود

    مقاومت کششی موجود هر یک از قطعات T شکل به ترتیب باید براساس الزامات بخش‌های ۱۰-۲-۳ و ۱۰-۲-۴ تعیین شود.

  2. مقاومت برشی موجود

    مقاومت برشی موجود هر یک از قطعات Tشکل باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۶ برای تیرهای لانه زنبوری با مقطع فولادی تنها و براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۸ برای تیرهای لانه زنبوری با مقطع مختلط با دال بتنی متکی بر مقطع فولادی تعیین شود.

  3. مقاومت خمشی ثانویه موجود

    مقاومت خمشی موجود در هر یک از قطعات T شکل باید بر اساس الزامات بخش ۱۰-۲-۵ تعیین شود.

  4. مقاومت برشی افقی موجود در جان (مقاومت برشی موجود در مقطع ۳-۳)

    مقاومت برشی افقی موجود در جان باید مطابق الزامات بخش ۱۰-۲-۶ تعیین شود.

  5. مقاومت خمشی موجود در جان (مقاومت خمشی موجود در مقطع ۴-۴)

    در این مقطع مقاومت خمشی موجود در جان باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۵ تعیین شود. در تعیین مقاومتهای موجود این بخش علاوه بر تأمین الزامات فصل ۱۰-۲ این مبحث، رعایت الزامات تکمیلی راهنمای شماره ۳۱ آیین نامه AISC * نیز ضروری است.

نقل قول

* AISC Design Guide 31: Castellated and Cellular Beam Design

۱۰-پ۵-۳-۴ اثر بار متمرکز

در صورت وجود بار متمرکز در محدوده هر یک از سوراخ‌های موجود در جان، این سوراخ باید از طریق ورق پوشانده شود. همچنین در محل بار متمرکز کلیه کنترل‌های مربوط به این بار، نظیر خمش موضعی بال، تسلیم موضعی جان، چروکیدگی موضعی جان و کمانش جانبی جان مطابق الزامات فصل ۱۰-۲ این مبحث الزامی است.

پیوست ۶- حفاظت در برابر آتش

۱۰-پ۶-۱ کلیات

حفاظت ساختمان‌ها در برابر آتش باید مطابق با الزامات مبحث سوم مقررات ملی ساختمان صورت گیرد. درجه بندی مقاومت اعضای سازه‌های فولادی در برابر آتش بر حسب نوع ساختار و نوع عضو سازه‌ای تابعی از مساحت، ارتفاع و تصرف با توجه به مقررات مبحث مذکور تعیین می‌گردد که در محدوده ۱ تا ۳ ساعت است.

برای تأمین مقاومت در برابر آتش مورد نیاز اعضای سازه ای فولادی، علاوه بر روش های ذکر شده در این پیوست، روش هایی ارزیابی و طراحی مواد و سیستم های محافظت کننده در مقابل حریق مطابق مبحث سوم مقررات ملی ساختمان و مدارک فنی پشتیبان آن نیز مورد تائید و مجاز است.

۱۰-پ۶-۲ جزئیات حفاظت ستون‌های فولادی

در کلیه روشهای حفاظتی، مواد پوششی مقاوم در برابر آتش نباید هیچ گونه نقشی در باربری ستون داشته باشد.

در روش‌های حفاظتی در این بخش، درجه بندی مقاومت ستون در برابر آتش براساس ضخامت پوشش محافظت کننده در برابر آتش، جرم واحد طول ستون (M) و محیط در معرض گرمای ستون (D) ارائه می‌گردد که در آن مطابق شکل ۱۰-پ۶-۱ منظور از محیط در معرض گرما (D)، محیط داخلی پوشش مقاوم در برابر آتش است.

علاوه بر موارد ذکر شده در این بخش، استفاده از سایر انواع روش های حفاظتی تایید شده توسط مبحث سوم مقررات ملی ساختمان و مدارک فنی پشتیبان آن یا مرجع قانونی صدور گواهی نامه فنی ( مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ) مانند رنگ های پف کننده، تخته های مقاوم در برابر حریق و ... مورد تائید و مجاز است.

تصویر
تصویر
شکل ۱۰-پ۶-۱: محیط در معرض گرمای ستون‌های با مقاطع مختلف (D)

شکل ۱۰-پ۶-۱: محیط در معرض گرمای ستون‌های با مقاطع مختلف (D)

۱۰-پ۶-۲-۱ حفاظت با استفاده از گچ برگ‌ها

گچ برگ های ضد آتش و روش نصب و اجرا باید تایید شده توسط مرجع قانونی صدور گواهی نامه فنی ( مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ) باشد. در صورت وجود گواهینامه فنی معتبر، مقاومت در برابر آتش ستون‌های فولادی که با استفاده از گچ برگ های ضد آتش محافظت می‌شوند، به شرح زیر تعیین می‌گردد:

  1. برای MD۰.۲۱۵\frac{M}{D} \le ۰.۲۱۵:

    فرمول
    R=۱.۶  [h(MD)۲]۰.۷۵R = ۱.۶\;{\left[ {\frac{{h\left( {\frac{{M'}}{D}} \right)}}{۲}} \right]^{۰.۷۵}}

    (۱۰-پ۶-۱)

    که در آن:
    R= درجه بندی مقاومت در برابر آتش (ساعت)
    h= ضخامت قطعه گچی (میلی متر)
    D= محيط در معرض گرمای ستون فولادی (میلی متر)
    'M= مجموع جرم واحد طول ستون و گچ برگ (برحسب کیلوگرم بر متر) مطابق رابطه زیر:

    فرمول
    M=M+۰.۰۰۰۸hDM'=M+۰.۰۰۰۸hD

    (۱۰-پ۶-۲)

    M= جرم واحد طول ستون (کیلوگرم بر متر)

  2. برای MD>۰.۲۱۵\frac{M}{D} > ۰.۲۱۵:

    در این حالت درجه بندی مقاومت در برابر آتش با فرض مقادیر زیر تعیین می‌شود:

    فرمول
    MD=۰.۲۱۵            ,            M=۳۴۷+۱.۲۹۷۶h\frac{M}{D} = ۰.۲۱۵\;\;\;\;\;\; ,\;\;\;\;\;\;{\rm{M'}} = ۳۴۷ + ۱.۲۹۷۶h

    (۱۰-پ۶-۳)

تصویر
شکل ۱۰-پ۶- ۲: حفاظت ستون‌های فولادی با استفاده از گچ برگها

شکل ۱۰-پ۶- ۲: حفاظت ستون‌های فولادی با استفاده از گچ برگ ها

۱۰-پ۶-۲-۲ حفاظت با استفاده از مواد حفاظتی پاششی

مواد حفاظتی پایه معدنی پاششی و روش اجرا باید تایید شده توسط مرجع قانونی صدور گواهی نامه فنی ( مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ) باشد. در صورت وجود گواهینامه فنی معتبر مقاومت در برابر آتش ستون‌های فولادی که با استفاده از مواد حفاظتی پاششی محافظت می‌شوند، به شرح زیر تعیین می شود:

فرمول
R=[۰.۶۷۲C۱(MD)+۰.۰۳۹  C۲]hR = \left[ {۰.۶۷۲{C_۱}\left( {\frac{M}{D}} \right) + ۰.۰۳۹\;{C_۲}} \right]h

(۱۰-پ۶-۴)

  • R = درجه بندی مقاومت در برابر آتش (ساعت)

  • h = ضخامت لایه حفاظتی پاشیده شده (میلی متر)

  • D = محيط در معرض گرمای ستون (میلی متر)

  • M = جرم واحد طول ستون (کیلوگرم بر متر)

  • C ۱ و C ۲ = ثابت‌های وابسته به نوع پوششی حفاظتی است. این ضرایب از طریق آزمایش‌های استاندارد مطابق مراجع علمی معتبر و برحسب نوع پوشش توسط مرجع صدور گواهینامه فنی تعیین می‌شود. در صورت عدم امکان آزمایش در مراحل اولیۀ طراحی می توان از مقادیر زیر به عنوان تخمین اولیه و قاعدۀ سرانگشتی استفاده نمود. بدیهی است کفایت پوشش حفاظتی در نهایت باید از طریق گواهینامۀ تأیید گردد.
    • اگر مواد حفاظتی پاششی از نوع سیمانی سبک با جرم مخصوص ۲۰۰ تا ۲۴۰ کیلوگرم بر متر مکعب باشند، C ۱ =۱.۱۵ و C ۲ =۰.۵۲ در نظر گرفته شود.
    • اگر مواد حفاظتی پاششی از نوع معدنی سبک با جرم مخصوص ۲۰۰ تا ۲۴۰ کیلوگرم بر متر مکعب باشند، C ۱ =۱.۰۵ و C ۲ =۰.۷ در نظر گرفته شود.
    • اگر مواد حفاظتی پاششی از نوع معدنی، پرلیت یا ورمیکولیت با جرم مخصوص ۳۰۰ تا ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب باشند، C ۲ =۰.۵ و C ۱ مطابق رابطۀ ۱۰-پ۶-۵ تعیین می‌شود.
    • اگر مواد حفاظتی پاششی از نوع سیمانی یا گچی با جرم مخصوص ۳۰۰ تا ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب باشند، C ۲ =۱.۲ و C ۱ مطابق رابطۀ ۱۰-پ۶-۵ تعیین می‌شود.

    فرمول
    C۱=۳۲۰rC_۱=\frac{۳۲۰}{r}

    (۱۰-پ۶-۵)

  • r = جرم مخصوص مصالح (کیلوگرم بر متر مکعب)

تصویر
شکل۱۰-پ۶- ۳: حفاظت ستون‌های فولادی با استفاده از مواد حفاظتی پاششی

شکل۱۰-پ۶- ۳: حفاظت ستون‌های فولادی با استفاده از مواد حفاظتی پاششی

۱۰-پ۶-۲-۳ حفاظت با استفاده از بتن

مقاومت در برابر آتش ستون‌های فولادی که با بتن محافظت شده‌اند، از روابط زیر به دست می‌آید:

فرمول
R=Ro(۱+۰.۰۳m)R=R_o (۱+۰.۰۳m)

(۱۰-پ۶-۶)

فرمول
Ro=۱.۲۲  (MD)۰.۷+۰.۰۰۱۷۷h۱.۶Kc۰.۲  ×  [۱+۳۱۰۰۰  (Hρccch(L+h))۰.۸]{{\rm{R}}_{\rm{o}}} = ۱.۲۲{\rm{\;}}{\left( {\frac{{\rm{M}}}{{\rm{D}}}} \right)^{۰.۷}} + ۰.۰۰۱۷۷\frac{{{{\rm{h}}^{۱.۶}}}}{{{\rm{K}}_{\rm{c}}^{۰.۲}}}{\rm{\;}} \times {\rm{\;}}\left[ {۱ + ۳۱۰۰۰{\rm{\;}}{{\left( {\frac{{\rm{H}}}{{{{\rm{\rho }}_{\rm{c}}}{{\rm{c}}_{\rm{c}}}{\rm{h}}\left( {{\rm{L}} + {\rm{h}}} \right)}}} \right)}^{۰.۸}}} \right]

(۱۰-پ۶-۷)

در روابط فوق:

  • R = درجه بندی مقاومت در برابر آتش (ساعت)

  • R o = درجه بندی مقاومت در برابر آتش (ساعت) برای بتن بدون رطوبت

  • m = میزان رطوبت بتن (درصد از حجم) مطابق جدول ۱۰-پ۶-۱

  • M = جرم واحد طول ستون (کیلوگرم بر متر)

  • D = محیط در معرض گرمای ستون (میلی متر)

  • h = ضخامت لایه بتن حفاظتی (میلی متر). مطابق شکل ۱۰-پ۶-۴ هنگامی که ضخامت پوشش بتنی در تمام نواحی ثابت نباشد، از میانگین مقادير h ۱ و h ۲ استفاده شود.

  • k c = ضریب انتشار حرارت بتن در دمای محیط ( W/m-K ) مطابق جدول ۱۰-پ۶-۱

  • ρ c = چگالی بتن (کیلوگرم بر متر مکعب) مطابق جدول ۱۰-پ۶-۱

  • c c = گرمای ویژه بتن در دمای محیط مطابق جدول ۱۰-پ۶-۱

  • L = اندازه وجه داخلی لایه محافظ بتنی (میلی متر). مطابق شکل ۱۰-پ۶-۴، هنگامی که ابعاد وجوه داخلی پوشش بتنی برابر نباشد، L برابر میانگین دو مقدار L ۱ و L ۲ در نظر گرفته شود.

  • H = ظرفیت حرارتی ستون در دمای محیط ( kJ/m.K) مطابق رابطه زیر:

    فرمول
    H=۰.۴۶MH=۰.۴۶M

    (۱۰-پ۶-۸)

    هنگامی که مطابق شکل ۱۰-پ۶-۴-پ فضای بین لبه‌های بال و جان ستون با بتن پر شده باشد و ستون کاملاً در بتن محصور شده باشد، ظرفیت حرارتی ستون باید مطابق رابطه زیر افزایش داده شود:

    فرمول
    H=۰.۴۶M+ρccc(bfdAs)×۱۰۶H=۰.۴۶M+ρ_c c_c (b_f d-A_s )×۱۰^{-۶}

    (۱۰-پ۶-۹)

    b f = عرض بال ستون (میلی متر)
    d = ارتفاع ستون (میلی متر)
    A s = سطح مقطع ستون (میلی متر مربع)

تصویر
شکل ۱۰-پ۶-۴: حفاظت ستون‌های فولادی با استفاده از بتن

شکل ۱۰-پ۶-۴: حفاظت ستون‌های فولادی با استفاده از بتن

جدول

بتن معمولی

بتن سبک

ضریب انتشار حرارت بتن (k c )

۱.۶۴ W/m.K

۰.۶۱ W/m.K

گرمای ویژه بتن (c c )

۰.۸۴ kJ/kg.k

۰.۸۴ kJ/kg.k

چگالی بتن (ρ c )

۲۳۲۳ kg.m ۳

۱۷۶۲ kg.m ۳

میزان رطوبت بتن - درصد از حجم (m)

۴

۵

جدول c-apn-10-6-1جدول ۱۰-پ۶-۱: مشخصات بتن

۱۰-پ ۶-۲-۴ حفاظت مقاطع توخالی پرشده با بتن

مقاومت در برابر آتش ستون‌های فولادی با مقاطع توخالی پر شده با بتن غیر مسلح، از رابطه زیر تعیین می‌شود:

فرمول
R=a(fc+۲۰)۶۰(KL۱۰۰۰)D۲(DC)۰.۵R=a\frac{(f'_c+۲۰)}{۶۰(KL-۱۰۰۰)}D^۲(\frac{D}{C})^{۰.۵}

(۱۰-پ۶-۱۰)

  • R = درجه بندی مقاومت در برابر آتش (ساعت)

  • a = ضریبی است که مقدار آن به شرح زیر تعیین می‌شود :
    • برای ستون‌های با مقطع توخالی دایره‌ای شکل پر شده با بتن با سنگدانه سیلیکاتی = ۰.۰۷
    • برای ستون‌های با مقطع توخالی دایره‌ای شکل پر شده با بتن با سنگدانه کربناتی = ۰.۰۸
    • برای ستون‌های با مقاطع توخالی قوطی شکل پر شده با بتن با سنگدانه سیلیکاتی = ۰.۰۶
    • برای ستون‌های با مقطع توخالی قوطی شکل پر شده با بتن با سنگدانه کربناتی = ۰.۰۷

  • f c = تنش فشاری مشخصه نمونه استوانه‌ای بتن (مگاپاسکال)

  • D = به شرح زیر تعیین می‌شود:
    • قطر خارجی برای ستون‌های با مقطع دایره‌ای شکل (میلی متر)
    • بعد خارجی برای ستون‌های با مقطع مربع (میلی متر)
    • کوچک‌ترین بعد خارجی برای ستون‌های با مقطع مستطیل (میلی متر)

  • C = نیروی فشاری ناشی از بارهای مرده و زنده بدون ضریب (کیلونیوتن)

  • KL = طول مؤثر ستون (میلی متر)

استفاده از رابطه ۱۰-پ ۶-۱۰ در صورتی مجاز است که تمامی محدودیت‌های زیر برآورده شوند:

  1. مدت زمان مقاومت در برابر آتش حداکثر برابر ۲ ساعت باشد.

  2. تنش فشاری مشخصه بتن حداقل برابر ۲۰MPa و حداکثر برابر ۴۰MPa باشد.

  3. ارتفاع مؤثر ستون حداقل ۲ متر و حداکثر ۴ متر باشد.

  4. بعد خارجی مقطع (D)، برای تمامی مقاطع حداقل برابر ۱۴۰ میلی متر باشد. همچنین بعد مقاطع قوطی شکل (مربع یا مستطیل) حداکثر برابر ۳۰۵ میلی متر و بعد مقاطع دایره‌ای شکل حداکثر برابر ۴۱۰ میلی متر باشد.

  5. نیروی محوری فشاری (C) از مقاومت موجود هسته بتنی بیشتر نباشد.

۱۰-پ۶-۲-۵ حفاظت با استفاده از مصالح بنایی

مقاومت در برابر آتش ستون‌های فولادی محافظت شده با مصالح بنایی از رابطه زیر به دست می‌آید:

فرمول
R=۱.۲۲(MD)۰.۷+۰.۰۰۱۷۹Te۱.۶K۰.۲×[۱+۳۹۲(ASdmTe(۰.۲۵p+Te))۰.۸]R = ۱.۲۲{\left( {\frac{M}{D}} \right)^{۰.۷}} + ۰.۰۰۱۷۹\frac{{T_e^{۱.۶}}}{{{K^{۰.۲}}}} \times \left[ {۱ + ۳۹۲{{\left( {\frac{{{A_S}}}{{{d_m}{T_e}\left( {۰.۲۵p + {T_e}} \right)}}} \right)}^{۰.۸}}} \right]

(۱۰-پ۶-۱۱)

  • R = درجه بندی مقاومت در برابر آتش (ساعت)

  • M = جرم واحد طول ستون (کیلوگرم بر متر)

  • D = محیط در معرض گرمای ستون (میلی متر) مطابق شکل ۱۰-پ۶-۵

  • K = ضریب انتشار حرارت واحد بنایی بتنی یا سفالی مطابق جدول ۱۰-پ۶-۲

  • A s = سطح مقطع ستون فولادی (میلی متر مربع)

  • d m = چگالی واحد بنایی بتنی با سفالی (کیلوگرم بر متر مکعب)

  • p = محیط داخلی مصالح بنایی بتنی یا سفالی محافظ (میلی متر)

  • T e = ضخامت معادل واحد بنایی بتنی یا سفالی (میلی متر) که از رابطه زیر تعیین می‌شود:

    فرمول
    Te=VnLHT_e=\frac{V_n}{LH}

    (۱۰-پ۶-۱۲)

  • V n = حجم خالص واحد بنایی (میلی متر مکعب)

  • L = طول مشخصه واحد بنایی (میلی متر)

  • H = ارتفاع مشخصه واحد بنایی (میلی متر)

تصویر
شکل ۱۰-پ۶- ۵: حفظت ستون‌های فولادی با استفاده از مصالح بنایی

شکل ۱۰-پ۶- ۵: حفاظت ستون‌های فولادی با استفاده از مصالح بنایی

جدول

نوع واحد بنایی

چگالی واحد بنایی (kg/m ۳ )

ضریب انتشار حرارت - ( Wm.k\frac{W}{{m.k}} )

واحد بنایی بتنی

۱۲۸۰

۰.۳۶

۱۳۶۰

۰.۳۹

۱۴۴۰

۰.۴۴

۱۵۲۰

۰.۴۸

۱۶۰۰

۰.۵۳

۱۶۸۰

۰.۵۹

۱۷۶۰

۰.۶۵

۱۸۴۰

۰.۷۲

۱۹۲۰

۰.۷۹

۲۰۰۰

۰.۸۸

۲۰۸۰

۰.۹۷

۲۱۶۰

۱.۰۷

۲۲۴۰

۱.۱۹

۲۳۲۰

۱.۳۱

۲۴۰۰

۱.۴۵

واحد بنایی سفالی

۱۹۲۰

۲.۱۶

۲۰۸۰

۳.۸۹

جدول c-apn-10-6-2جدول ۱۰-پ۶-۲: ضریب انتشار حرارت واحدهای بنایی

۱۰-پ۶-۳ جزئیات حفاظت تیرهای فولادی

روش های حفاظتی مورد استفاده برای تیرهای فولادی باید تائید شده توسط مبحث سوم مقررات ملی ساختمان و مدارک فنی پشتیبان آن یا از طریق آزمون و ارزیابی دارای تائید از مرجع صدور گواهی نامه فنی ( مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ) باشند.

در این بخش ضخامت پوشش حفاظتی برای تیرهای فولادی در معرض آتش براساس جرم واحد طول (M) و محیط در معرض گرمای تیر (D) ارائه می‌شود. منظور از محیط در معرض گرما (D)، محیط داخلی پوشش مقاوم در برابر آتش تیرهای فولادی بوده و مطابق شکل 10-پ6-6 تعیین می‌شود.

تصویر
شکل ۱۰-پ۶-6: محیط در معرض گرمای تیرها با مقاطع مختلف (D)

شکل ۱۰-پ۶-۶: محیط در معرض گرمای تیرها با مقاطع مختلف (D)

روش ارائه شده در این بخش، برای تیرهای فولادی محافظت شده با مواد حفاظتی پایه معدنی پاششی قابل استفاده است. ضخامت پوشش برای تیرهای با مقاطع مختلف به تنهایی یا در مجموعه با سیستم کف، بر اساس نمونه‌های آزمایشی تأیید شده همان محصول تعیین می شود. (۱)

ضخامت لایه حفاظتی از رابطه زیر به دست می‌آید:

فرمول
h۲=(M۱D۱+۰.۰۳۶M۲D۲+۰.۰۳۶)h۱{h_۲} = \left( {\frac{{\frac{{{M_۱}}}{{{D_۱}}} + ۰.۰۳۶}}{{\frac{{{M_۲}}}{{{D_۲}}} + ۰.۰۳۶}}} \right){h_۱}

(۱۰-پ۶-۱۳)

  • h = ضخامت لایه حفاظتی پاشیده شده (میلی متر)

  • M = جرم واحد طول تیر (کیلوگرم بر متر)

  • D = محیط در معرض گرمای تیر (میلی متر)

در رابطه ۱۰-پ-۶-۱۳، زیرنویس ۱ مربوط به مشخصات نمونه آزمایشی تأییدشده مشابه و زیرنویس ۲ مربوط به مشخصات تیر موردنظر است.
استفاده از رابطه مذکور، در صورت برآورده شدن محدودیت‌های زیر مجاز است:

  1. نسبت   M۲D۲\frac{M_۲}{D_۲} موردنظر حداقل ۰.۰۲۲ باشد.

  2. ضخامت لایه حفاظتی ( h ۲ ) محاسبه شده، کمتر از ۹.۵ میلی متر نباشد.

  3. برای تیرهای مهار شده، مقطع تیر شرایط فشردگی را دارا باشد.

نقل قول

مجموعه‌ای از نتایج آزمایشگاهی بر روی نمونه هایی با پیکربندی های مختلف در مراجع تأیید روش های حفاظتی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی قابل دسترسی است.

۱۰-پ۶-۴ جزئیات حفاظت خرپاهای فولادی

ضخامت پوشش محافظ اعضای خرپاهای فولادی مطابق بخش ۱۰-پ۶-۲-۱ به دست می‌آید. مقدار نسبت MD\frac{M}{D} اعضای خرپا به شرح زیر تعیین می‌شود:

  • برای اعضای خرپا که از تمام وجوه در معرض آتش قرار دارند، نسبت MD\frac{M}{D} مشابه ستونها تعیین می‌گردد.

  • برای اعضای خرپا که نگه دارنده کف یا سقف هستند، نسبت MD\frac{M}{D} مشابه تیرها تعیین می‌شود.

۱۰-پ۶-۵ روابط محاسباتی باربری اعضای فولادی در معرض آتش و افزایش دما

این بخش به مشخصات مصالح در دماهای بالا و روش‌های محاسباتی جهت تعیین مقاومت اعضای فولادی در معرض آتش می‌پردازد.

۱۰-پ۶-۵-۱ ترکیبات بارگذاری مورد استفاده

مقاومت اعضای سازه که در معرض آتش و افزایش دما قرار گرفته‌اند، تحت ترکیبات بارگذاری مندرج در بخش حوادث غیرعادی مبحث ششم مقررات ملی ساختمان تعیین شود.

۱۰-پ۶-۵-۲ مشخصات مصالح در دماهای بالا

۱۰-پ۶-۵-۲-۱ انبساط حرارتی

مقدار ضریب انبساط حرارتی در دماهای بالا به شرح زیر تعیین می‌شود:

  1. فولاد ساختمانی و میلگردها: ضریب انبساط حرارتی در دماهای بالاتر از ۶۶ درجه سلسیوس برابر ۱.۴×۱۰۵/C۱.۴\times۱۰^{-۵}/^\circ C در نظر گرفته شود.

  2. بتن معمولی: ضریب انبساط حرارتی در دماهای بالاتر از ۶۶ درجه سلسیوس از ۶۶ درجه سلسیوس برابر ۱.۸×۱۰۵/C۱.۸\times۱۰^{-۵}/^\circ C در نظر گرفته شود.

  3. بتن سبک: ضریب انبساط حرارتی در دماهای بالاتر از ۶۶ درجه سلسیوس برابر ۰.۷۹×۱۰۵/C۰.۷۹\times۱۰^{-۵}/^\circ C در نظر گرفته شود.

۱۰-پ۶-۵-۲-۲ مشخصات مکانیکی مصالح در دماهای بالا

مقاومت و سختی مصالح با افزایش دما کاهش می‌یابد که این تغییرات باید در تحلیل اعضای سازه به شرح زیر در نظر گرفته شود:

  1. برای اعضای فولادی مقادیر F y (T), F p (T), G(T), E(T) و F u (T) در دماهای بالا به صورت نسبتی از مقادیر آن‌ها در دمای محیط (۲۰ºC) در جدول ۱۰-پ۶-۳ ارائه شده است. F p (T) حد خطی فولاد در دماهای بالا بوده که براساس نسبتی از تنش تسلیم مشخصه فولاد (F y ) بیان شده است.

  2. برای مصالح بتنی مقادیر E c (T), f c (T) و ε cu (T) در دماهای بالا به صورت نسبتی از مقادیر آن‌ها در دمای محیط (۲۰ºC) در جدول ۱۰-پ۶-۴ ارائه شده است. برای بتن سبک مقدار (T)ε cu باید با توجه به نتایج آزمایشگاهی تعیین شود.

  3. برای پیچ‌های مقادیر F nt (T) و F nv (T) در دماهای بالا به صورت نسبتی از مقادیر آن‌ها در دمای محیط (۲۰ºC) در جدول ۱۰-پ۶-۵ ارائه شده است.

جدول

دمای فولاد (C°)

K E =E(T)/E

=G(T)/G

K p =F p (T)/F y

K y =F y (T)/F y

K u =F u (T)/F y

۲۰

۱

۱

*

*

۹۳

۱

۱

*

*

۲۰۰

۰.۹

۰.۸

*

*

۳۲۰

۰.۷۸

۰.۵۸

*

*

۴۰۰

۰.۷

۰.۴۲

۱

۱

۴۳۰

۰.۶۷

۰.۴

۰.۹۴

۰.۹۴

۵۴۰

۰.۴۹

۰.۲۹

۰.۶۶

۰.۶۶

۶۵۰

۰.۲۲

۰.۱۳

۰.۳۵

۰.۳۵

۷۶۰

۰.۱۱

۰.۰۶

۰.۱۶

۰.۱۶

۸۷۰

۰.۰۷

۰.۰۴

۰.۰۷

۰.۰۷

۹۸۰

۰.۰۵

۰.۰۳

۰.۰۴

۰.۰۴

۱۱۰۰

۰.۰۲

۰.۰۱

۰.۰۲

۰.۰۲

۱۲۰۰

۰

۰

۰

۰

جدول c-apn-10-6-3جدول ۱۰-پ ۶- ۳: مشخصات فولاد در دماهای بالا

نقل قول

* از مشخصات دمای متعارف محیط استفاده شود.

جدول

دمای بتن (ºC)

K c =f' c (T)/f' c

E c (T)/E c

ε cu (T),%

بتن معمولی

بتن سبک

بتن معمولی

۲۰

۱

۱

۱

۰.۲۵

۹۳

۰.۹۵

۱

۰.۹۳

۰.۳۴

۲۰۰

۰.۹

۱

۰.۷۵

۰.۴۶

۲۹۰

۰.۸۶

۱

۰.۶۱

۰.۵۸

۳۲۰

۰.۸۳

۰.۹۸

۰.۵۷

۰.۶۲

۴۳۰

۰.۷۱

۰.۸۵

۰.۳۸

۰.۸

۵۴۰

۰.۵۴

۰.۷۱

۰.۲

۱.۰۶

۶۵۰

۰.۳۸

۰.۵۸

۰.۰۹۲

۱.۳۲

۷۶۰

۰.۲۱

۰.۴۵

۰.۰۷۳

۱.۴۳

۸۷۰

۰.۱

۰.۳۱

۰.۰۵۵

۱.۴۹

۹۸۰

۰.۰۵

۰.۱۸

۰.۰۳۶

۱.۵

۱۱۰۰

۰.۰۱

۰.۰۵

۰.۰۱۸

۱۵

۱۲۰۰

۰

۰

۰

۰

جدول c-apn-10-6-4جدول ۱۰-پ۶-۴: مشخصات بتن در دماهای بالا

جدول

دمای پیچ، (C°)

F nt (T)/F nt یا F nv (T) /F nv

۲۰

۱

۹۳

۰.۹۷

۱۵۰

۰.۹۵

۲۰۰

۰.۹۳

۳۲۰

۰.۸۸

۴۳۰

۰.۷۱

۴۸۰

۰.۵۹

۵۴۰

۰.۴۲

۶۵۰

۰.۱۶

۷۶۰

۰.۰۸

۸۷۰

۰.۰۴

۹۸۰

۰.۰۱

۱۱۰۰

۰

جدول c-apn-10-6-5جدول ۱۰پ-۶-۵: مشخصات پیچ های پرمقاومت در دماهای بالا

۱۰-پ۶-۵-۳ روش تفصیلی تحلیل و طراحی سازه در برابر آتش (تحلیل حرارتی-مکانیکی)

در این روش عملکرد کل اعضای سازه در معرض آتش مورد تحلیل قرار می‌گیرد. تحلیل سازه شامل پاسخ حرارتی و مکانیکی اعضای سازه است. پاسخ حرارتی سازه بیانگر تغییرات دمایی اعضای سازه تحت اثر سناریوی آتش سوزی موردنظر است. پاسخ مکانیکی سازه، بیانگر تغییرات نیروها و تغییر شکل‌های ایجادشده در اعضا ناشی از پاسخ حرارتی و بارهای موجود است.

اثرات ناشی از کاهش مقاومت و سختی در اثر افزایش دما، انبساط حرارتی، رفتار غیر خطی و بازتوزیع نیروها، تغییر شکل‌های بزرگ و تغییرات تابع زمان نظیر خزش و تغییر مشخصات مصالح با افزایش دما باید در تحلیل سازه و پاسخ مکانیکی اعضاء دیده شود.

نتایج تحلیل باید امکان ارزیابی تمامی حالت‌های حدی ممکن از قبیل تغییر شکل‌های بزرگ، گسیختگی اتصالات و کمانش‌های کلی و موضعی را فراهم نماید.

۱۰-پ۶-۵-۴ روش ساده شده تحلیل و طراحی سازه در برابر آتش

  • روش‌های ارائه شده در این بخش، برای ارزیابی عملکرد یک عضو سازه‌ای منفرد در معرض آتش به کار می‌رود.

  • شرایط مرزی (شامل شرایط تکیه گاهی و نیروهای ایجاد شده در عضو) در دماهای بالا همانند شرایط عادی و بدون تغییر فرض گردد.

  • پاسخ حرارتی اعضای فولادی و مختلط را می‌توان با استفاده از معادله انتقال حرارت یک بعدی تعیین کرد. برای اعضای خمشی، دمای فولاد باید به بال پایینی اعمال گردد.

  • برای دماهای کمتر از ۲۰۰ºC ، مقاومت موجود اعضا و اتصالات باید بدون در نظر گرفتن اثرات تغییرات دما تعیین شود.

پس از انجام تحلیل فوق، مقاومت‌های کششی، فشاری، خمشی و برشی اسمی عضو موردنظر در حضور حرارت باید به شرح زیر تعیین گردد :

  1. مقاومت کششی اسمی

    مقاومت کششی اسمی عضو در دماهای بالا باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۳ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ تعیین شود. فرض می‌شود که دما در تمام سطح عضو به صورت یکنواخت به میزان حداکثر رسیده است.

  2. مقاومت فشاری اسمی

    مقاومت فشاری اسمی عضو در دماهای بالا باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۴ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ و رابطه زیر تعیین شود:

    تنش فشاری ناشی از کمانش خمشی در دماهای بالا از رابطه زیر به دست می‌آید:

    فرمول
    Fcr(T)=[۰.۴۲Fy(T)Fe(T)]Fy(T){F_{cr}}\left( T \right) = \left[ {{{۰.۴۲}^{\sqrt {\frac{{{F_y}\left( T \right)}}{{{F_e}\left( T \right)}}} }}} \right]{F_y}\left( T \right)

    (۱۰-پ۶-۱۴)

    F y (T) = تنش تسلیم مشخصه فولادی در دمای موردنظر
    F e (T) = تنش کمانشی الاستیک با استفاده از رابطه ۱۰-۲-۴-۴ و با فرض استفاده از E(T) در دمای موردنظر

  3. مقاومت خمشی اسمی

    برای تیرهای فولادی دما را در تمام عمق مقطع می‌توان ثابت و برابر با دمای محاسبه شده برای بال پایین در نظر گرفت. مقاومت خمشی اسمی مقاطع با دو محور تقارن براساس حالت حدی کمانش جانبی - پیچشی، در دماهای بالا براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۵ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ ، به شرح زیر تعیین می‌گردد:

    ۱) برای L b ≤L r (T):

    فرمول
    Mn(T)=Cb{Mr(T)+[Mp(T)Mr(T)][1LbLr(T)]Cx}Mp(T)M_n(T)=C_b \{{M_r(T)+[M_p(T)-M_r(T)][1-\frac{L_b}{L_r(T)}]^{C_x}}\}\leq M_p(T)

    (۱۰-پ۶-۱۵)

    ۲) برای L b ≥L r (T):

    فرمول
    Mn(T)=Fcr(T)SxMP(T)M_n (T)=F_{cr} (T) S_x≤M_P (T)

    (۱۰-پ۶-۱۶)

    که در آن:

    فرمول
    Fcr(T)=Cbπ۲E(T)(Lbrts)۲۱+۰.۰۷۸JcSxho(Lbrts)۲F_{cr}(T)=\frac{C_b\pi^۲E(T)}{(\frac{L_b}{r_{ts}})^۲}\sqrt{۱+۰.۰۷۸\frac{J_c}{S_xh_o}(\frac{L_b}{r_{ts}})^۲}

    (۱۰-پ۶-۱۷)

    فرمول
    Lr(T)=۱.۹۵rtsE(T)FL(T)JcSxho+(JcSxho)۲+۶.۷۶(FL(T)E(T))۲L_r(T)=۱.۹۵r_{ts} \frac{E(T)}{F_L(T)}\sqrt{\frac{Jc}{S_xh_o}+\sqrt{(\frac{Jc}{S_xh_o})^۲+۶.۷۶(\frac{F_L(T)}{E(T)})^۲}}

    (۱۰-پ۶-۱۸)

    فرمول
    Mr(T)=FL(T)SxM_r (T)=F_L (T) S_x

    (۱۰-پ۶-۱۹)

    فرمول
    FL(T)=Fy(Kp۰.۳Ky)F_L (T)=F_y (K_p-۰.۳K_y )

    (۱۰-پ۶-۲۰)

    فرمول
    Mp(T)=Fy(T)ZxM_p (T)=F_y (T) Z_x

    (۱۰-پ۶-۲۱)

    فرمول
    Cx=۰.۶+T۲۵۰۳C_x=۰.۶+\frac{T}{۲۵۰}≤۳

    (۱۰-پ۶-۲۲)

    T= دمای فولاد به علت قرار گرفتن در معرض آتش (درجه سلسیوس)

  4. مقاومت خمشی اسمی اعضای مختلط

    در تیرهای مختلط فولادی، دما از بال پایین تا وسط ارتفاع جان مقطع به صورت ثابت در نظر گرفته شده و از آنجا تا بال فوقانی به صورت خطی و به میزان حداکثر ۲۵ درصد کاهش یابد. مقاومت خمشی اسمی اعضای مختلط در دماهای بالا با استفاده از روابط بخش ۱۰-۲-۸ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ تعیین می‌گردد. همچنین مقاومت خمشی اسمی تیرهای مختلط فولادی در دماهای بالا را می‌توان از رابطه زیر نیز به دست آورد. T دمای بال پایینی عضو است.

    فرمول
    Mn(T)=r(T)MnM_n (T)=r(T) M_n

    (۱۰-پ۶-۲۳)

    M n = مقاومت خمشی اسمي عضو مختلط در دمای محیط
    ( r(T = ضریب حفظ مقاومت براساس دمای بال پایینی عضو ( T ) مطابق جدول ۱۰-پ ۶-۶

  5. مقاومت برشی اسمی

    مقاومت برشی اسمی عضو در دماهای بالا باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۶ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ تعیین شود. فرض می‌شود که دما در کل مقطع به صورت ثابت باشد.

  6. مقاومت اسمی عضو برای ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی

    مقاومت اسمی اعضا برای ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی حول یک یا دو محور، با یا بدون لنگر پیچشی باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۷ و با مقاومت محوری و خمشی ارائه شده در بندهای (الف) تا (ت) این بخش تعیین شود. مقاومت پیچشی اسمی عضو باید براساس الزامات بخش ۱۰-۲-۷ و با فرض مصالح با مشخصات ارائه شده در بخش ۱۰-پ۶-۵-۲ تعیین شود. دما در کل مقطع به صورت ثابت در نظر گرفته می‌شود.

جدول

 دمای بال پایینی تیر ( C °)

r(T)

۲۰

۱

۱۵۰

۰.۹۸

۳۲۰

۰.۹۵

۴۳۰

۰.۸۹

۵۴۰

۰.۷۱

۶۵۰

۰.۴۹

۷۶۰

۰.۲۶

۸۷۰

۰.۱۲

۹۸۰

۰.۰۵

۱۱۰۰

۰

جدول ۱۰-پ ۶-۶: ضریب حفظ مقاومت برای مقاطع مختلط - r(T)

در حال مشاهده

مبحث دهم: طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی

بندی را انتخاب کنید تا موارد مرتبط نمایش داده شود