6-2-10 الزامات طراحی اعضا برای نیروی برشی

برای جان مقاطع I شکل نورد شده که $\frac{h}{t_{w}}\leq 2.24\sqrt{\frac{E}{F_{y}}}$ باشد:

C _v1 =1

برای جان سایر مقاطع I شکل و ناودانی:

ب-1) برای $\frac{h}{t_{w}}\leq 1.1\sqrt{\frac{k_{v}E}{F_{y}}}$ :

C _v1 =1

ب-2) برای $\frac{h}{t_{w}}> 1.1\sqrt{\frac{k_{v}E}{F_{y}}}$:

$C_{v1}=\frac{1.1}{(\frac{h}{t_{w}})}\sqrt{\frac{k_{v}E}{F_{y}}}$

در روابط فوق، k _v ضریب کمانش برشی ورق جان بوده و به شرح زیر تعیین می‌شود:

- برای جان مقاطع بدون سخت کننده:

k _v =5.34

- برای جان مقاطع دارای سخت کننده و a/h≤3 :

$k_{v}=5+\frac{5}{(a/h)^{2}}$

- برای جان مقاطع دارای سخت کننده و a/h>3 :

k _v =5.34

برای $\frac{h}{t_{w}}\leq 1.1\sqrt{\frac{k_{v}E}{F_{y}}}$:

V _n =0.6F _y A _w

برای $\frac{h}{t_{w}}> 1.1\sqrt{\frac{k_{v}E}{F_{y}}}$:

-۱)

در صورت برقراری هر سه شرط $\frac{2A_{w}}{A_{fc}+A_{ft}}$ و $\frac{h}{b_{fc}}$ و $\frac{h}{b_{ft}}$:

$V_{n}=0.6F_{y}A_{w}(C_{v2}+\frac{1-C_{v2}}{1.15\sqrt{1+(a/h)^{2}}})$

-۲)

در غیر این صورت:

$V_{n}=0.6F_{y}A_{w}(C_{v2}+\frac{1-C_{v2}}{1.15\left ((a/h)+\sqrt{1+(a/h)^{2}} \right )})$

تعریف سایر پارامترها در بند ۱۰-۲-۶-۲-۱ آمده است.

C _v2 = ضریب کمانش برشی جان به شرح زیر:

- برای $\frac{h}{t_{w}}\leq 1.1\sqrt{\frac{k_{v}E}{F_{y}}}$:

C _v2 =1

- برای $1.1\sqrt{\frac{k_{v}E}{F_{y}}}<\frac{h}{t_{w}}\leq 1.37\sqrt{\frac{k_{v}E}{F_{y}}}$ :

$C_{v2}=\frac{1.1}{(\frac{h}{t_{w}})}\sqrt{\frac{k_{v}E}{F_{y}}}$

- برای $\frac{h}{t_{w}}> 1.37\sqrt{\frac{k_{v}E}{F_{y}}}$:

$C_{v2}=\frac{1.51k_{v}E}{(h/t_{w})^{2}F_{y}}$

تبصره : در صورتی که مقاومت برشی اسمی به دست آمده با توجه به عمل میدان کششی کوچکتر از مقاومت برشی حاصل از رابطه ۱۰-۲-۶-۲-۱ باشد، مقاومت برشی اسمی را می‌توان بدون توجه به عمل میدان کششی محاسبه نمود.

در صورتی که به عمل تماسی مستقیم بین قطعه سخت کننده و بال تیر، برای انتقال بارهای متمرکز یا عکس العمل تکیه گاهی نیاز نباشد، می‌توان سخت کننده عرضی را به بال کششی جوش نداده یا حتی می‌توان قطعه سخت کننده را نرسیده به بال کششی قطع کرد. در صورت عدم جوشکاری سخت کننده به بال کششی، جوش‌هایی که قطعه سخت کننده را به جان تیر متصل می‌کنند باید در فاصله‌ای نه کمتر از 4 برابر و نه بیشتر از 6 برابر ضخامت جان از بر جوش اتصال سخت کننده به جان و بال کششی ختم شوند.

سخت کننده‌های عرضی باید به بال فشاری متصل گردند تا از بلند شدن بال در اثر پیچش جلوگیری به عمل آید.

فاصله مرکز تا مرکز پیچ‌هایی که سخت کننده‌ها را به جان تیر متصل می‌کنند، نباید از 300 میلی متر بیشتر باشد. چنانچه برای اتصال سخت کننده‌ها به جان تیر از جوش‌های گوشه منقطع استفاده شود، نباید فاصله آزاد بین جوش‌های منقطع از 16 برابر ضخامت جان و 250 میلی متر بیشتر شود.

کمانش موضعی ورق‌های تشکیل دهنده قطعات سخت کننده باید کنترل شود:

$(\frac{b}{t})_{st}\leq 0.56\sqrt{\frac{E}{F_{yst}}}$

ممان اینرسی (I _st ) قطعات سخت کننده باید محدودیت زیر را براساس مشخصات هر دو چشمه مجاور آن به صورت جداگانه تأمین نماید:

I_{st}\geq I_{st2}+(I__{st1}-I_{st2})\rho _{w}

$\begin{matrix}
I_{st}=\frac{1}{12}((2b+t_{w})^{3}-t_{w}^{3})t & I_{st}=\frac{1}{3}b^{3}t
\end{matrix}$

$\rho _{w}$= نسبت نیروهای برشی در چشمه مجاور براساس رابطه زیر که نباید کوچک‌تر از صفر در نظر گرفته شود:

$\rho _{w}= (\frac{V_{u}-V_{c2}}{V_{c1}-V_{c2}})\geq 0$

V _n =0.6F _y A _w C _v2

$I_{st1}=\frac{h^{4}\rho _{st}^{1.3}}{40}(\frac{F_{yw}}{E})^{1.5}$

$I_{st2}=[\frac{2.5}{(a/h)^{2}}-2]b_{p}t_{w}^{3}\geq 0.5b_{p}t_{w}^{3}$

تبصره: به منظور تأمین حداقل ممان اینرسی لازم برای سخت کننده‌ها، به جای رابطه ۱۰-۲-۶-۱۵ به طور محافظه کارانه می‌توان از رابطه I _st ≥I _st1 استفاده کرد.