آبان 1393
پ٦-١-ضوابط اجزاي غیرسازه اي معماري
پ٦-١-١ مقدمه
در فصل چهارم این استاندارد ضوابط طراحی مهار لرزه اي اجزاي غیرسازه اي ساختمانها بیان شده است. در این پیوست راهکارهایی براي طراحی و مهار لرزه اي اجزاي غیرسازه ای معماري ارائه شده است. رعایت جزییات ارائه شده در این پیوست الزامی است ولی مهندس طراح می تواند از سایر راهکارها، در صورتیکه محاسبات مربوط به طراحی و مهار لرزه ای براساس ضوابط فصل چهارم انجام شود و اهداف این پیوست را برآورده نماید، استفاده کند. نمونههایی از جزییات مهار لرزه ای اجزاي غیرسازه ای مکانیکی، الکتریکی و بیمارستانی در نشریه ٧٤٣ سازمان برنامه و بودجه کشور ارائه شده است.
پ٦-١-٢- انواع اجزاي غیرسازه ای معماري
اجزاي غیرسازه ای معماري ساختمان شامل موارد زیر است:
پ٦-١-٣- بارها و اثرات ناشی از زلزله
بارهاي لرزه ای وارد به اجزاي غیر سازه ای معماري همراه با محدودیتهایی که در تغییرمکانهاي جانبی آنها باید رعایت شود در بندهاي ٤-١ و ٤-٢ این استاندارد ارائه شده است.
این نیرو باید همراه با بارهاي مرده مورد انتظار به عضو غیر سازه اي اعمال شده و به صورتی باشد که بیشترین نیاز را در تکیهگاه ها و مهارهاي آنها ایجاد کند. در ارتباط با تغییر مکانها، باید مقدار عرض درزهاي انقطاع در نظر گرفته شده با ضابطه ارائه شده در این پیوست سازگار باشد.
پ٦-١-٤- ضوابط و الزامات لرزه ای اجزاي غیر سازه اي
پ٦-١-٤-١- دیوارها
در این بند ضوابط و الزامات دیوار، بسته به نوع کاربرد آن ارائه شده است. دیوارها را می توان به دو صورت غیر پیوسته (جداسازي شده از سازه اصلی) و یا چسبانده شده به دیوار (میانقابی) طراحی و اجرا نمود. دیوارهاي غیر پیوسته به دیواري اطلاق میشود که بجز در کفها با پیش بینی درز انقطاع از سازه باربر جانبی جداشده و در سختی آن دخالت ندارند و مزاحمتی براي رفتار سازه ایجاد نمیکنند. در دیوارهاي غیر پیوسته لازم است دیوار و اتصالات آن صرفاً تحت اثر نیروهاي اینرسی خارج صفحه کنترل شوند. الزامات لازم براي جداسازي مطابق جزییات ارائه شده در این بند باید در کلیه ساختمانهاي بلندتر از چهارطبقه و نیز در ساختمانهاي با اهمیت بسیار زیاد و با طبقات کمتر از چهار طبقه رعایت شود.
دیوارهاي چسبانده شده به سازه (میانقابی) در سختی آن دخالت دارند و باید در برآورد نیروهاي وارد بر آن طبق بخش پ٦-٢ دخالت داده شوند. در این صورت باید رفتار و عملکرد میانقابی دیوار و نیروهاي وارد بر تیر و ستون و خود دیوار – بر اثر این رفتار- براساس ضوابط ارائه شده در آن بخش در محاسبات لحاظ شود.
پ٦-١-٤-١-١- دیوارهاي خارجی
دیوارهاي خارجی را میتوان با ایجاد درز پیوسته بین آنها و سازه محیطی غیر پیوسته کرد. براي این دیوارها باید اتصالاتی در نظر گرفت که قابلیت حرکت داخل صفحه و مهار خارج از صفحه را به دیوار بدهند (بندهاي ١-٥-٨ و ٤-٥-٣ این استاندارد). فواصل جداسازي دیوارها از قاب باید توسط مواد تراکم پذیر مناسب از قبیل پشم سنگ ضد رطوبت پر شوند. توصیه میشود براي جلوگیري از ترك خوردگی در نازك کاري از یک لایه شبکه الیاف یا رابیتس بر روي مواد تراکمپذیر استفاده شود. در بیمارستانها ساختمانها براي جلوگیري از ایجاد ترك خوردگی در نازك کاري، در گوشههاي دیوار در هنگام زلزله لازم است از اتصالات کشویی سرتاسري در کناره ها و تراز سقف استفاده شود. در سایر ساختمانهاي با اهمیت بسیار زیاد استفاده از این ضابطه توصیه میشود.
پ٦-١-٤-١-١-١- محدودیت ابعاد هندسی
طول آزاد دیوار خارجی در پلان نباید از ٤ متر و ارتفاع آزاد آن نباید از 3.5 متر بیشتر در نظر گرفته شود. در دیوارهاي با طول بیشتر از ٤ متر باید از عضو قائم با مقطع فولادي یا بتنی به عنوان تکیهگاه جهت مهار خارج از صفحه دیوار (وادار) و در دیوارهاي با ارتفاع بیش از 3.5 متر باید با استفاده از عضو افقی با مقطع فولادي یا بتنی (تیرك) ارتفاع آ زاد را کاهش داد. جزییات وادارها و تیركها در بندهاي پ٦-١-٤-٢-١و پ٦-١-٤-٢-٤ ارائه شده است. در دیوارهاي پانلی کارخانه اي ارتفاع دیوار می تواند تا حدي که براي برش و خمش عمود بر صفحه طراحی شده، در نظر گرفته شود.
پ٦-١-٤-١-١-٢-طراحی دیوارها
دیوارها باید براي بارهاي اینرسی ایجاد شده در آن ها، در جهت داخل صفحه و در جهت عمود بر صفحه طراحی شوند. در جهت داخل صفحه دیوار تحت تاثیر برش و خمش و در جهت عمود بر صفحه تحت تاثیر بار محوري ناشی از وزن دیوار و برش و خمش خارج از صفحه عمودي و افقی قرار میگیرد. روش طراحی این دیوارها در «راهنماي طراحی سازه ای و جزییات اجرایی دیوارهاي غیر سازه اي – ضابطه شماره ٨١٩ مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازي» ارائه شده است. شرایط مرزي تحت نیروهاي عمود بر صفحه باید به صورت مفصلی در نظر گرفته شود.
تبصره١: دیوارهاي خارجی که تمام ارتفاع طبقه را پوشش نمیدهند (دیوار کوتاه)، بخصوص در ساختمانهاي بتنی، همواره باید از قاب سازه اي جدا شوند. زیرا در غیر اینصورت میتواند باعث تشکیل “ستون کوتاه” در سازه شود.
پ ٦-١-٤-١-١-٣-عرض درز هاي انقطاع (فاصله جداسازي)
فاصله جداسازي دیوار از ستونها به اندازه 0.01 ارتفاع کف تا کف طبقه و فاصله جداسازي از سقف برابر با بیشترین دو مقدار ٢٥ میلیمتر و حداکثر خیز دراز مدت تیر میباشد.
پ ٦-١-٤-١-١-٤- دیوارهاي پانلی
دیوارهاي پانلی کارخانهاي که به صورت نو ارهاي قائم در طول دیوار نصب میشوند مجاز به استفاده در ساختمانها به عنوان دیوار خارجی، می باشند. در این حالت دیوار به صورت یک دال یک طرفه عمل می کند. دیوار باید با استفاده از نبشی یا المان مشابه در جهت خارج از صفحه، در تراز سقف و کف مهار شود. در این حالت باید اتصال پانل دیوار در تراز سقف با نبشی به صورت کشویی بوده و دیوار اجازه جابجایی داخل صفحه را داشته باشد. در این نوع دیوارها نیازي به اجراي وادار نمیباشد.
در صورتیکه ارتفاع دیوار به اندازه اي باشد که پانل، قابلیت تحمل بار خمشی وارد بر آن را نداشته باشد، باید از تیرك در تراز میانی و وادار انتهایی استفاده نمود. تیرك مورد استفاده به وادار متصل می شود و باید از اتصال آن به ستونها پرهیز شود. دیوارهاي پانلی اي مجاز به استفاده در صنعت ساختمان هستند که داراي گواهینامه فنی از مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازي باشند. استفاده از دیوارهاي خارجی پانلی در بیمارستانها موکداً توصیه میشود.
پ ٦-١-٤-١-١-٥-دیوارهاي بلوکی
در دیوارهاي بلوکی، دیوار مشابه با یک پوسته و دال دو طرفه طراحی میشود . در این حالت جداسازي در جهت داخل صفحه و مهار در جهت خارج از صفحه میتواند توسط نبشی هاي فولادي و یا بستهاي U شکل متصل به دال سازه اي در تراز سقف و نبشی یا بستهاي U شکل متصل به ستونها در دو انتهاي (طرفین) دیوار و وادارهاي میانی انجام گردد. نبشیهاي فولادي میتوانند منقطع یا پیوسته باشند که باید براي نیروي خارج از صفحه طراحی شوند. در این دیوارها باید از المان مسلح کننده میلگرد بستر مورب یا نردبانی براي دیوارهاي داراي ملات ماسه سیمان و از بستهاي فولادي منقطع یا پیوسته براي دیوارهاي داراي ملات بستر نازك و یا محصولات جدید مانند نوارهاي مش الیاف، جهت یکپارچه سازي و حفظ پیوستگی دیوار استفاده نمود. در دیوارهاي با ارتفاع کمتر از ٥/٣ متر لزومی به اجراي وادار انتهایی در نزدیکی ستون نمیباشد.
پ٦-١-٤-١-٢- دیوارهاي داخلی (تیغهها)
خرابی تیغهها در زلزله یکی از عوامل اصلی آسیبرسان بوده است. به علاوه در حالاتی که از تیغهها به عنوان مهار جانبی براي لولهکشی، اتاقکهاي الکتریکی، قفسهها یا دیگر اعضاي غیرسازه ای استفاده میشود، خرابی تیغهها ممکن است باعث آسیب رساندن به این تاسیسات شود. تیغههاي داخلی باید مانند دیوارهاي خارجی از سقف و ستونها جداسازي شوند.
فواصل جداسازي دیوارها از قاب باید توسط مواد تراکمپذی ر مناسب از قبیل پشم سنگ ضد رطوبت پر شود. مانند دیوارهاي خارجی در دیوارهاي داخلی نیز توصیه میشود براي جلوگیري از ترك خوردگی در نازك کاري از یک لایه شبکه الیاف یا رابیتس بر روي مواد تراکم پذیر استفاده شود. در بیمارستانها براي جلوگیري از ایجاد ترك خوردگی در نازك کاري، در گوشه هاي دیوار در هنگام زلزله لازم است از اتصالات کشویی سرتاسري در کناره ها و تراز سقف استفاده شود. در سایر ساختمانهاي با اهمیت بسیار زیاد استفاده از این ضابطه توصیه می شود.
تبصره١: در صورتی که از تیغه به عنوان مهار جانبی دیگر اعضاي غیرسازه ای استفاده شود، تیغه و مهارهاي لازم باید براي بار وارده کنترل شوند.
تبصره٢: تیغههایی که تمام ارتفاع طبقه را پوشش نمیدهند (دیوار کوتاه) مانند دیوارهاي خارجی بخصوص در ساختمانهاي بتنی همواره باید از قاب سازه ای جدا شوند.
پ٦-١-٤-١-٢-١- فاصله جداسازي
فاصله جداسازي دیوارهاي داخلی از ستونها به اندازه ٠١/٠ ارتفاع کف تا کف طبقه و فاصله جداسازي از سقف برابر با بیشترین دو مقدار ٢٥ میلیمتر و حداکثر خیز دراز مدت تیر میباشد.
پ٦-١-٤-١-٢-٢- تیغه پانلی
در تیغههاي پانلی قائم، دیوار به صورت یک دال یک طرفه طراحی میشود و دیوار باید با استفاده از قطعات نبشی یا قطعه اتصال مشابه در جهت خارج از صفحه در تراز سقف و کف مهار شود. در این حالت باید اتصال پانل دیوار در تراز سقف با نبشی یا ناودانی به صورت کشویی بوده و دیوار اجازه جابجایی داخل صفحه را داشته باشد. در این نوع دیوارها نیازي به وادار انتهایی یا میانی نمیباشد.
پوشش نما و یا پاشش سیمان بر روي سطوح تیغه هاي پانلی باید به نحوي اجرا شود که موجب چسبیدن و اتصال نبشی به تیغه پانلی نشود و از حرکت آن در داخل صفحه جلوگیري ننماید.
در صورتیکه ارتفاع دیوار به اندازه اي باشد که پانل قابلیت تحمل بار خمشی وارد بر آن را نداشته باشد، باید از تیرك در تراز میانی و وادار انتهایی استفاده نمود. توجه شود که تیرك باید به وادار متصل شود و از اتصال آن به ستونها پرهیز شود. استفاده از دیوارهاي داخلی پنلی در بیمارستانها موکدا توصیه میشود.
در تیغههاي ساخته شده از LSF باید توجه شود که تیرك پانل سرد نورد نباید به سقف متصل شود. در این حالت میتوان از تیرك تغییر شکل دهنده (دو تیرك قرار گرفته در درون هم که به صورت کشویی امکان جابجایی دارند و تیرك بالا به سقف متصل بوده و تیرك پایین به قاب سرد نورد متصل است) استفاده نمود براي جزییات بیشتر میتوان به نشریه ٦١٢ سازمان برنامه و بودجه مراجعه نمود.
پ٦-١-٤-١-٢-٣- تیغه بلوکی
در تیغههاي بلوکی، دیوار مشابه با یک پوسته و دال دو طرفه طراحی میشود. جداسازي در جهت داخل صفحه و مهار در جهت خارج از صفحه می تواند توسط قطعات نبشی فولادي، بستهاي U شکل و یا قطعات مشابه آنها، متصل به سازه در تراز سقف و متصل به ستونها در دو انتهاي (طرفین) دیوار و وادارهاي میانی، انجام شود. قطعات اتصال میتوانند منقطع یا پیوسته باشند که باید براي نیروي خارج از صفحه طراحی شوند. در این دیوارها باید از المان مسلح کننده میلگرد بستر خرپایی یا نردبانی براي دیوارهاي داراي ملات ماسه سیمان و از بستهاي فولادي منقطع یا پیوسته براي دیوارهاي داراي ملات بستر نازك جهت یکپارچهسازي و حفظ پیوستگی دیوار استفاده کرد. در دیوارهاي با ارتفاع کمتر از 3.5 متر لزومی به اجراي وادار انتهایی در نزدیکی ستون نمیباشد.
پ٦-١-٤-٢-جزییات اجرایی دیوارهاي داخلی و خارجی
اتصال دیوارها به سازه باید به نحوي انجام شود که در اثر خیز تیرهاي زیر و بالاي دیوار، جابجایی نسبی طبقات و یا عوامل وارد آورنده نیروي خارج از صفحه از جمله زلزله، باد و …، قطعه دیوار پایدار بماند و عملکرد آن حفظ شود و از ایجاد ترك شدید در دیوار جلوگیري نماید . در این بند نمونه هایی از اتصالات مورد قبول ارائه شده است. جزییات مشروحتر همراه با جداول مقاطع محاسبه شده در «راهنماي طراحی سازه اي و جزییات اجرایی دیوارهاي غیر سازه ای– ضابطه شماره ٨١٩ مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازي» ارائه شده است. دیوارهاي بلوکی با توجه به عملکرد دو طرفه آنها در جهت افقی باید با استفاده از ابزار مناسب مسلح شوند (شکل پ٦-١). این مسئله در دیوارهاي بلوکی اجرا شده با ملات میتواند با استفاده از میلگرد بستر خرپایی یا نرده بانی (شکل پ٦-٢) و دیوارهاي اجرا شده با ملات بستر نازك (ضخامت ملات کمتر از ٣ میلیمتر) یا چسبهاي پلییورتان با استفاده از بستهاي نازك فولادي منقطع یا پیوسته انجام شود (شکل پ٦-٣ ). میلگردها و بستهاي مورد استفاده باید طبق ضوابط مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان در مواردي که مورد نیاز است از جنس فولاد ضد زنگ یا فولاد گالوانیزه و یا میلگرد آجدار سرد نورد باشند. حداقل سطح مقطع قطعه مسلح کننده 0.0003 سطح مقطع موثر دیوار در برش خارج از صفحه میباشد. حداکثر فاصله قائم قطعات مسلح کننده در ارتفاع دیوار یک متر میباشد که باید قطعه براساس آن طراحی و محاسبه شود.
پ٦-١-٤-٢-١-وادارها
در صورتیکه طول دیوار از مقادیر مجاز براساس طراحی (حداکثر ٤ متر) بیشتر شود، از عضو قائم با مقطع فولادي یا بتنی (وادار) به عنوان تکیه گاه جهت مهار خارج از صفحه دیوار و اجزاي مسلح کننده آن استفاده میشود. وادار باید به نحو مناسبی به کف سازه با اتصال به صورت مفصلی متصل شو د ولی اتصال آن در زیر تراز سقف باید در راست اي داخل صفحه به صورت کشویی باشد تا امکان جابجایی درون صفحه دیوار فراهم شود. در دیوارهاي خارجی روي سطح وادار باید به وسیله پشم سنگ ضد رطوبت براي عایق بندي پوشانده شود و بر روي آن یک لایه مش الیافی یا رابیتس براي جلوگیري از ترك خوردگی نازك کاري اجرا شود (شکل پ٦-٤).
پ٦-١-٤-٢-٢-اتصال به وادارها
در دیوارهاي غیرسازه ای در فواصل بین ستونها براي مهار خارج از صفحه دیوارها بسته به نوع و طول دیوار، ممکن است نیاز به وادار باشد. براي انتقال بار به وادار استفاده از اتصالات جوشی یا پیچی و نظایر آنها به وادار مجاز است ولی نباید از مقاومت اصطکاکی ناشی از بارهاي ثقلی استفاده شود. دیوار با توجه به بارهاي وارده و شرایط لبههاي آن در بالا (زیر سقف) و دو لبه قائم دو طرف دیوار و شرایط مرزي زیر (روي کف) کنترل شوند و بر این اساس حداقل طول دیوار که نیاز به مهار با استفاده از وادار دارد محاسبه شود.
فواصل وادارها را میتوان بر پایه محاسبه ظرفیت خمشی پانل دیوار با فرض شرایط تکیهگاهی لبه ها و با اعمال بار وارد بر دیوار تعیین نمود. باید توجه نمود که جزییات ارایه شده در این پیوست شرایط مفصلی را تأمین میکند. این کنترل براي دیوارهاي بلوکی به صورت دال دو طرفه براساس ضابطه شماره ٨١٩ مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازي انجام میشود. دیوار بلوکی در فاصله بین وادارها با میلگرد بستر یا تسمههاي فولادي مسلح میشود (شکل پ٦-٥).
پ٦-١-٤-٢-٣- اتصال وادار به قاب سازه اي
در دیوارهاي بلوکی که نیاز به وادار دارند به منظور تامین حرکت جانبی داخل صفحه دیوارها، مجموعه دیوار و وادار همزمان از آزادي در حرکت جانبی برخوردارند. وادارها نباید به نبشیهاي تعبیه شده در تیرها که تنها جهت جلوگیري از حرکت خارج از صفحه نصب شده اند جوش شوند (شکل پ٦-٦- الف). با توجه به اتصال کشویی وادار نیازي به رعایت فاصله جداسازي دیوار در مجاورت وادارها نمی باشد و دیوار می تواند از بر وادار چیده شود.
تبصره: در دیوارهاي واقع در خارج قاب، وادارهاي دو انتهاي دیوار باید در برابر حرکت جانبی در هر دو جهت مقید (به صورت اتصال تلسکوپی) شوند و به دیوار اجازه حرکت داده شود. در این حالت جزییات اتصال دیوار به این وادارها مانند اتصال به ستونها میباشد در این فاصله جداسازي ١ % بین وادار و دیوار باید رعایت شود (شکل پ٦-٦- ب).
پ٦-١-٤-٢-٤-تیرك ها (دیوارهاي با ارتفاع بیش از ٥/٣ متر)
در دیوارهاي با ارتفاع بیش از ٥/٣ متر باید با استفاده از عضو افقی با مقطع فولادي یا بتنی (تیرك) ارتفاع آزاد دیوار را کاهش داد. در این حالت براي اینکه جداسازي دیوار از قاب سازه ای به نحو مناسب انجام شود، نیاز به اجراي وادار انتهایی براي نگه داشتن تیرك میباشد (جهت عدم ایجاد مانع براي تغییر شکل تیر در ناحیه مفصل پلاستیک وادار انتهایی باید حداقل در فاصله یک متري از بر ستون طبق شکل پ٦-٧ باشد) . نحوه اجراي تیرك به این صورت است که تیرك باید به صورت کامل بر روي دیوار بن شیند و بار ثقلی دیوار فوقانی نباید به تیرك منتقل شود. به عنوان نمونه شکل پ٦-٦ نحوه اجراي تیرك و وادارها در یک دیوار ٦ متري و شکل پ٦-٨ جزییات اتصالات آن را نشان داده است. اتصال انتهاي تیرك به ستون نیز باید به صورت نشیمن با قابلیت جابجایی در راستاي دیوار مطابق شکل پ٦-٨ باشد.
پ٦-١-٤-٢-٥-روش هاي اتصال دیوار به اعضاي قائم سازه اي
اتصال لبه قائم دیوارها به ستونها و دیوارهاي برشی ساختمان یا هر عضو قائم سازه اي دیگر در سازه باید به گونهاي باشد که ممانعتی در برابر جابجایی نسبی ایجاد نکند. در دیوارهاي پانلی نیازي به اتصال بین دیوار و ستون وجود ندارد و فواصل بین این دو باید با مواد تراکم پذیر مانند پشم سنگ ضد رطوبت پر شود و بر روي آن در نازك کاري از یک لایه شبکه الیاف یا رابیتس استفاده شود.
الف- اتصال کشویی با استفاده از دو نبشی یا ناودانی
یکی از روشها ي مناسب براي اتصال دیوار به عضو قائم سازه اي، استفاده از اتصال کشویی در محل تماس، به وسیله نبشی یا ناودانی منقطع یا پیوسته میباشد. در این حالت استفاده از نبشی و یا ناودانیهاي گرم نورد یا سرد نورد شده فولادي در طرفین دیوار که به نحو مناسبی به عضو قائم سازه ای اتصال داده میشود، توصیه میشود (شکل پ٦-٩).
ب- اتصال با بست هاي انعطاف پذیر U شکل
از اتصالات U شکل لغزشی براي مهار خارج از صفحه و در عین حال تامین آزادي حرکت در درون صفحه دیوار میتوان استفاده نمود (شکل پ٦-١٠-الف).
در صورت استفاده از میلگرد بستر از شاخک انتهایی آن جهت اتصال دیوار به ستون در جهت خارج می توان استفاده نمود و نیازي به استفاده از نبشی یا ناودانی نمیباشد (شکل پ٦-١٠-ب).
پ٦-١-٤-٢-٦-اتصال دیوار به زیر سقف
اتصال دیوار به زیر سقف باید به صورت اتصال لغزشی بدون اتصال مستقیم دیوار به سقف و با استفاده از مهار خارج از صفحه دیوار با قطعاتی از قبیل نبشی یا ناودانی اجرا شود (شکل پ٦-١١-الف). انتخاب نوع اتصال بستگی به وضعیت دیواري دارد که بین اعضاي قائم شامل ستون، دیوار و یا وادار مهار شده است. در سازه هاي بتنی چنانچه بر اساس نوع سقف امکان پیشبینی اتصالات مناسب لغزشی در زمان ساخت عضو سازه ای براي بالاي دیوار نباشد میتوان این اتصال را با کاشت میل مهار پس از اجراي تیر انجام داد. باید توجه شود که در اینصورت کاشت میل مهار باید در هسته تیر بتنی انجام شود و کاشت و اتصال به پوشش بتن مجاز نمیباشد. حداقل فاصله بالاي دیوار تا زیر سقف برابر با بیشترین دو مقدار ٢٥ میلیمتر و حداکثر خیز دراز مدت سقف در امتداد دیوار در نظر گرفته شود.
لبه بالایی دیوار را میتوان با استفاده از دو نبشی و یا ناودانی که به طریق مناسب به سقف سازه متصل میشود مهار نمود. ناودانی و یا نبشیها نباید به دیوار یا وادار پیچ، میخ و یا جوش شوند. با این اتصال امکان حرکت آزادانه دیوار در درون صفحه تامین میشود. فاصله بالاي دیوار تا سقف باید در حدي باشد که تیر بتواند آزادانه خیز داده و اتصالی با دیوار پیدا ننماید. نبشیها به ترتیب ابتدا در یک سمت اجرا و پس از دیوارچینی و قرارگیري بالاترین بلوك دیوار، نبشی دوم متصل میشود. نبشی میتواند به صورت سرد نورد یا گرم نورد و به شکل منقطع یا پیوسته باشد. می توان به جاي مهار خارج از صفحه دیوار در تراز سقف، آخرین ردیف دیوار را با جزییات بند پ٦-١-٤-٢-٢ به وسیله میلگرد یا بست مسلح نمود. در این صورت توجه شود که در محاسبات دیوار به صورت یک صفحه یک طرفه لحاظ شود و کل بار جانبی وارده به دیوار در طراحی وادارها و المانهاي مسلحکننده دیوار لحاظ شود (شکل پ٦-١١-ب).
در اجراي دیوارهاي داخلی به خصوص در انواع سقفهـاي داراي تیرچـه یـا تیـر یـا هـر نـوع سـقف مخـتلط کـه در آنها تیري در راستاي دیـوار نباشـد، ماننـد دیوارهـاي خـارجی مـیتـوان رج انتهـایی دیـوار یـا رج ماقبـل آنـرا با میلگرد بستر یا بست مسلح کرد (شکل پ٦-١٢)
پ٦-١-٤-٢-٧- اتصال دیوار هاي غیر سازه ای به یکدیگر
در اتصال دیوارها توصیه میشود که به دلیل امکان بروز تنشهاي کششی در درون صفحه دیوارهاي متقاطع، از بستهاي فلزي مشابه آنچه در مورد اتصال به ستون به کار برده شد استفاده شود و یا براي جداسازي دیوارها از یک دیگر در محل اتصال دو دیوار متقاطع از وادار استفاده شود. شکل پ٦-١٣ اجراي وادار مجزا در محل اجراي دو دیوار متقاطع و شکل پ٦-١٤ نحوه اجراي بست در محل تقاطع را نمایش میدهد.
پ٦-١-٤-٢-٨- اجراي نعل درگاه و نصب پنجره
در شرایطی که دیوارها داراي درب یا پنجره باشند، اجراي نعل درگاه و نصب پنجره یا درب باید با رعایت جزئیات مشابه شکلهاي پ٦-١٥ و پ٦-١٦ انجام شود. براي بازشوهاي بزرگتر از 2.5 متر، نیاز به اجراي وادار و نعل درگاه در کنار بازشو میباشد. در بازشوهاي کوچکتر از این اندازه، در صورتیکه از چهارچوب فلزي مناسب که پاسخگوي بارهاي وارده باشد استفاده شود و المانهاي مسلح کننده دیوار به قاب متصل شوند (میتوانند جوش داده شوند.)، احتیاجی به تعبیه وادار در کنار بازشو نمیباشد، در غیر اینصورت باید براي این دهانهها نیز وادار تعبیه نمود.
پ٦-١-٤-٢-٩-اجراي دیوار در دهانههاي مهاربندي
در دهانههاي مهاربندي در تمام ساختمانها ، دیوار باید در جهت داخل صفحه از قاب سازه ای جداسازي شود. اجراي دیوار در محور مهاربند یا با هرگونه تماس یا اتصال به مهاربند با توجه به اینکه مانع از عملکرد صحیح و رفتار مناسب مهاربند میشود ممنوع میباشد دیوار باید خارج از محور مهاربند و با جزییات جداسازي ارائه شده در این پیوست اجرا شود. در صورت نیاز میتوان براي عدم نمایان بودن مهاربند از دو دیوار در دو سمت مهاربند که فاقد هر گونه اتصال و درگیري با مهاربند میباشند استفاده کرد.
پ٦-١-٤-٢-١٠-جزییات اجراي دیوار در بیمارستان ها
در بیمارستانها جهت جلوگیري از ایجاد هر گونه ترك در دیوار در هنگام زلزله و خارج نشدن فضاهاي استریل از سرویس دهی ضروري است که در مجاورت تیر و ستون از قطعات ناودانی سرتاسري، که داخل آن به اندازه یک درصد ارتفاع طبقه از مواد تراکم پذیر نظیر پشم سنگ ضد رطوبت پر شده است، مطابق شکل پ٦-١٧ و شکل پ٦-١٨ استفاده شود. این جزییات براي هر دو نوع دیوارهاي بلوکی و پانلی لازم الاجرا می باشد.
پ٦-١-٤-٢-١١-روشهاي نوین مهار دیوار
پ٦-١-٤-٢-١١-١- مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف
یک روش مهار لرزه ای دیوارها مسلحکردن آن با شبکه الیاف میباشد. در این روش خمش دیوار، یک طرفه و در راستاي قائم میباشد بنابراین دیوار نیازي به وادار ندارد و محدودیتی در طول دیوار وجود ندارد. توجه شود که در این حالت در لبههاي دیوار و کنار بازشوها باید بر روي دیوار از نوار شبکه الیاف استفاده نمود. در این روش نوارهاي شبکه ساخته شده از الیاف کربن یا شیشه بر روي دیوار قرار داده شده و نازك کاري بر روي آن به صورت دستی پاشیده می شود. بعد از انجام لایه اول پاشش باید نبشی مهار خارج صفحه دیوار در بالا و پایین دیوار اجرا شده و لایه نهایی نازكکاري دیوار بر روي نبشی اجرا شود (توجه شود که نباید پاشش بر روي نبشی اجرا شود و از حرکت داخل صفحه دیوار جلوگیري نماید). در صورت وجود حداقل ٥٠ میلیمتر کفسازي که پایین دیوار در داخل آن قرار گیرد نیازي به اجراي نبشی پایینی نمیباشد. در این روش، درصورتیکه نازكکاري روي دیوار از جنس سیمان انتخاب شده باشد، الیاف شیشه مقاوم به قلیا (AR-Glass) با مقاومت تسلیم بیش از MPa ١٠٠٠ مناسب بوده و در صورتیکه نازكکاري از جنس گچ منظور شده باشد، استفاده از الیاف شیشه E-Glass نیز با همان مقاومت تسلیم مجاز میباشد (شکلهاي پ٦-١٩ و پ٦-٢٠ ). در هر دو صورت، مقدار الیاف مورد نیاز با توجه به مشخصات آنها در حالت استفاده به صورت نواري حداقل gr/m2 ١٠٠ و در حالت استفاده به صورت سرتاسري gr/m2 ٥٠ (در هر سمت دیوار) میباشد. از شبکه الیاف کربن با مقاومت تسلیم بیش از MPa ٣٠٠٠ نیز می توان به عنوان جایگزین الیاف شیشه استفاده نمود . این روش با توجه به حذف وادارها میتواند نسبت به سایر روشها از هزینه کمتري برخوردار بوده و براي ساختمانهاي موجود نیز قابل کاربرد میباشد.
شبکه الیاف یک ساختار شبکهاي متشکل از نخ هاي متعدد است که به یکدیگر متصل شده اند. شبکه الیاف میتواند داراي ساختار یک جهته یا دو جهته باشد. ساختار یک جهته به معناي این است که نخها در یک راستا از مقاومت کششی مناسبی برخوردار هستند اما در جهت دیگر مقاومت کمتري داشته و نخهاي ضعیف تر تنها براي اتصال و کنار هم نگهداشتن نخهاي قويتر استفاده شده اند؛ لذا در طراحی و کاربرد باید جهت قوي ملاك باربري باشد. در مش دوطرفه در هر دو جهت نخها از مقاومت کششی بالایی برخوردار میباشند. فاصله بین چشمهها (یک نخ تا نخ مجاور) در ساختار شبکه اي بنا به طراحی می تواند متفاوت باشد. اما این فاصله نباید از ٥ میلیمتر کمتر باشد.
همچنین حداکثر اندازه سنگدانه مورد استفاده در ملات، براي اتصال شبکه الیافی باید از نصف فاصله باز بین چشمهها بیشتر نباشد.
ژئوگریدهایی که ساختار شبکه اي پلیمري داشته و از نخ و الیاف تشکیل نشده اند و همچنینپارچه الیافی که عموماً در ساختارهاي کامپوزیت FRP مورد استفاده قرار میگیرد، نباید به عنوان شبکه الیافی مورد استفاده قرار گیرند. شکل پ٦-٢١ نمونهاي از شبکههاي الیافی را نمایش میدهد.
لازم به ذکر است الیاف شیشه مورد استفادهدر محیط سیمانی حتماً باید از الیاف شیشه مقاوم به قلیا باشند، به علت اینکه در محیط سیمانی (با pH>12/5 )، الیاف شیشه تحت تأثیر قلیایی محیط پیرامون خود قرار میگیرند و کاهش مقاومت پیدا میکنند. در نهایت فرآیند خوردگی در محلول قلیایی با گذشت زمان میتواند تا تخریب کامل شبکه ادامه پیدا کند و به این ترتیب طول عمر الیاف لایه تقویت کاهش مییابد. کاهش مقدار قلیاي سیمان و ایجاد یک لایه سد محافظتی روي الیاف در برابر اثرات شیمیایی محیط، هرچند راهکارهاي موثري در بهبود خوردگی الیاف شیشه میباشند اما کافی نیست و حتماً لازم است از الیاف شیشه مقاوم به قلیا استفاده نمود. الیاف شیشه مقاوم به قلیا باید داراي حداقل ١٦ درصد زیرکونیا (ZrO2) باشد.
تعیین سطح مقطع نخ، دانسیته، مقاومت کششی و مدول الاستیسیته، تعیین درصد زیرکونیا در الیاف و آزمون مقاومت به قلیا از جمله آزمونهاي ضروري براي شناخت ویژگیهاي مش شیشه میباشند.
تعیین سطح مقطع نخ، دانسیته، مقاومت کششی و مدول الاستیسیته، تعیین درصد کربن یا گرفتن طیف مادون قرمز FTIR از نمونه از جمله آزمونهاي ضروري براي شناخت ویژگیهاي مش کربنی میباشند.
پ٦-١-٤-٢-١١-٢- مسلح کردن دیوار با FRP
یک روش دیگر براي پایدارسازي دیوار در جهت خارج از صفحه، استفاده از نوارهاي قائم FRP میباشد. جزییات این روش در نشریه ض-٦٩١ مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازي ارائه شده است و جزییات اتصال آن به تیر و ستون مشابه بند ١-٤-٢-١١-١ میباشد. این روش با توجه به هزینه بالاتر FRP ممکن است در بسیاري از حالات غیر اقتصادي شود.
پ٦-١-٤-٢-١٢- جلوگیري از آسیب به سازه هاي بتنی درحین اجراي اتصالات مهار دیوارها
کلیه اتصالات به سازه هاي بتنی یا با استفاده از میخ و پیچ انجام میشود و یا در هنگام اجراي اسکلت سازه بتنی صفحات داراي گلمیخ یا میلگرد جوش شده داراي خم انتهایی در مکان ها و مقاطع مورد نظر جایگذاري میشوند (شکل پ٦-٢٢).
محل میخ یا پیچ در لبه قطعات باید به فاصله اي از لبه اجرا شود که موجب قلوهکن شدن پوشش بتنی اعضاي سازه نشود.
استفاده از میخ هاي کاشت به صورت ضربه اي ممنوع می باشد و می توان از روش کاشت چرخشی استفاده نمود. -الزاماً زاویه نصب پیچ یا میخ در اجراي اتصالات بر سطوح اعضاي سازه به صورت قائم میباشد.
پیشنهاد میشود محل قرارگیري پیچ و یا میخ بر روي قطعات اتصال توسط مته مناسب و با یک شماره کمتر، از قبل سوراخ شود.
پ٦-١-٤-٢-١٣- دیوارهاي پانلی
در دیوار پانلی ساختار پانل باید به گونهاي باشد که قابلیت تحمل بارهاي لرزه ای، باد و ضربه را با عملکرد و رفتار یک طرفه در راستاي قائم داشته باشد. در این حالت پانل فقط باید در جهت خارج از صفحه در بالا و پایین دیوار به وسیله نبشی مهار شود (شکل پ٦-٢٣). در صورتی که پایین پانل در حداقل ٥٠ میلیمتر کفسازي قرار گیرد یا براي پایین پانل در سقف ریشه اجرا شده باشد نیازي به اجرایی نبشی در پایین پانل نمیباشد (شکل پ٦-٢٤). در این حالت نبشیهاي مهار به سقف که پس از اجراي دیوار نصب میشود باید به سمت خارج دیوار باشد و سایر جزییات نیز میتواند مشابه دیوارهاي بلوکی اجرا شود.
پ٦-١-٤-٣- نماي داخلی
نماهاي داخلی، حساس به جابجایی محسوب میشود. این اجزاء میتوانند دچار تركهاي داخل صفحه و جداشدگی از دیوار شوند. همچنین ممکن است بر اثر شتاب، مستقیماً دچار تغییرمکان یا جداشدگی خارج صفحهاي شوند. در صورتی که این اجزاء به طور مستقیم روي دیوارهاي برشی یا اعضاي سازه اي که تحت جابجایی بزرگ قرار میگیرند، نصب شوند، در زلزله آسیبپذیر خواهند بود. در صورت رعایت الزامات جداسازي دیوار، نیازي به کنترل لرزه ای در جهت داخل صفحه براي نماهاي داخلی اجرا شده بر روي این دیوارها نمیباشد.
پ٦-١-٤-٤-نماي خارجی
پ٦-١-٤-٤-١- نماهاي چسبانده شده
این نوع نما شامل نماهاي سنگی، آجري و سرامیکی چسبانده شده، ، انواع نماهاي سیمانی مسلح شده با مش الیاف یا توري هاي فلزي، و نماهاي مشابه آنها میباشد.
در نماهاي چسبانده شده، اتصال و مهار پشت بندي باید قادر به تحمل نیروهاي طراحی لرزه اي افقی محاسبه شده طبق فصل چهارم این استاندارد باشند.
با توجه به اینکه نماهاي چسبانده شده حساس به جابجایی محسوب می شوند، ممکن است در اثر تغییرشکل لایه زیرین ترك خورده یا از جاي خود بیرون رانده شود. در صورتیکه این اجزاء به طور مستقیم روي دیوارهاي برشی یا اعضاي سازه ای که تحت جابجایی بزرگ قرار میگیرند نصب شوند، در زلزله آسیبپذیر خواهند بود.
در نماهاي چسبانده شده خرابی داخل صفحه نما معمولاً بر اثر تغییرشکل سازة دربرگیرندة دیواري که نما بر روي آن چسبانده شده است رخ میدهد، که باعث به وجود آمدن ترك و گسترش آن می شود. خرابی خارج از صفحه که به صورت بیرون افتادن نما رخ میدهد، مستقیماً به دلیل شتاب میباشد. بدین منظور باید با استفاده از جزئیات ارائه شده در این پیوست ، اتصال دیوار پشتیبان به سازه محیطی (بند پ٦-١-٤-٢) را جدا نمود. این جداسازي باید به نحوي صورت گیرد که با اتصال نما به دیوار، امکان حرکت آن با دیوار فراهم شود و در محلهایی که پوشش نما از ستونها عبور میکند باید توسط مصالح پرکننده نظیر پشم سنگ از چسبیدن نما به ستونها جلوگیري شود (شکل پ٦-٢٥). همچنین اجراي نما باید به گونهاي باشد که در تراز طبقات ( تیر یا دال) در نما درز انقطاع اجرا شود.
در صورتیکه که دیوار از مصالحی ساخته شود که بتواند ضوابط مباحث مقررات ملی در بحث عایق حرارتی را برآورده کند نیازي به اجراي عایق حرارتی جداگانه بر روي دیوار نیست. در غیر این صورت باید جزییات عایق بندي پوسته خارجی شامل مجموعه دیوار و نما طبق مباحث مقررات ملی رعایت گردد. در این حالت باید نما به نحو مناسبی به دیوار پشت متصل شود.
نمونهاي از جزییات اجرایی نماي چسبانده شده در شکل پ٦-٢٦ ارائه شده است. جزییات اجرایی نماها به صورت مشروح در نشریه ٧١٤ سازمان برنامه و بودجه ارائه شده است.
پ٦-١-٤-٤-٢-نماهاي مهار شده
نماهاي مهار شده شامل نماهاي آجري و سنگی مهارشده، نماهاي سرامیکی خشک، نماي کامپوزیت، نماي شیشهاي و نماهاي بتنی پیش ساخته و انواع تختههاي سیمانی مسلح شده به الیاف میشود. در نماي مهارشده اتصالات باید بارهاي ثقلی ناشی از وزن نما به همراه بارهاي لرزه ای ناشی از شتاب افقی داخل صفحه، خارج صفحه و قائم زلزله را تحمل نمایند.
در ساختمانهاي با اهمیت زیاد و بسیار زیاد با توجه به هدف کاربرد نماهاي مهار شده، توصیه میشود سازه به گونهاي طراحی شود که حداکثر تغییر مکان نسبی داخل و خارج از صفحه آن به 0.01 ارتفاع طبقه محدود شود یا قاب نگهدارنده نما در تراز سقف طبقات در جهت داخل صفحه مانند شکل پ٦-٢٧ با اتصالات لوبیایی از سازه جداسازي شود. در ساختمانهاي با اهمیت متوسط داراي نماهاي مهار شده، توصیه میشود سازه به گونهاي طراحی شود که حداکثر تغییر مکان نسبی داخل و خارج از صفحه آن به 0.02 ارتفاع طبقه محدود شود یا قاب نگهدارنده نما در تراز سقف طبقات در جهت داخل صفحه مانند شکل پ٦-٢٧ با اتصالات لوبیایی از سازه جداسازي شود. جزییات اجرایی این نماها در نشریه ٧١٤ سازمان برنامه و بودجه ارائه شده است.
در نماهاي آجري، نما باید در ترازي که دیوار خارجی مسلح شده است با بست به دیوار پشت مهار شود. در همان تراز باید یک عدد میلگرد در لایه نما نیز (مطابق شکل پ٦ -٢٨ ) قرار داده شود. جزییات اجراي این نما به همراه دیگر الزامات اجرایی در شکل پ٦-٢٩ نشان داده شده است. جزییات مشروح در نشریه ٧١٤ سازمان برنامه و بودجه ارائه شده است.
در نماهاي سنگی نیز با اجراي بست در شکاف سنگ میتوان آن را به نحو مناسبی به دیوار خارجی ساختمان متصل نمود. شکل پ٦ -٣٠ نمونههایی از این بستها و جزییات اجرایی نما و عایقکاري و درزبنديهاي آن را (درصورت نیاز) نشان میدهد.
پ٦-١-٤-٥- سقف کاذب
سقفهاي کاذب از لحاظ نحوه اتصال به سقف به چهار گروه کلی تقسیم میشوند:
دسته الف: پوشش سقف هاي بتنی یا فلزي با مصالحی که توسط اتصالات مکانیکی و یا چسب به آنها متصل میشوند؛
دسته ب: صفحات آویخته از قبیل گچی، فلزي یا چوبی (با فاصله کمتر از ٦٠ سانتی متر از سقف) که توسط اعضایی به نگهدارنده هاي چوبی یا فلزي متصل میشوند؛
دسته پ: صفحات آویخته از قبیل گچی، فلزي یا چوبی (با فاصله بیشتر از ٦٠ سانتیمتر از سقف) و همچنین سقفهاي کاذب تشکیل شده از توريهاي فلزي به همراه روکش گچی (رابیتس)؛
دسته ت: سقفهاي کاذب یکپارچه داراي سازه مستقل نگهدارنده (T-bars) به همراه تجهیزات روشنایی و مکانیکی.
پ٦-١-٤-٥-١-نکاتی که باید در طراحی لرزه ای سقف هاي کاذب رعایت گردد:
-در زیر بالکنهاي طره یا سایهبانهایی که دچار شتاب قائم بالایی به هنگام زلزله می شوند، لازم است که فاصله آویزهاي سقف کاذب نسبت به یکدیگر کاهش یابد.
-ارائه جزئیات لرزه ای براي سقف هاي کاذب با مساحت کمتر از ١٣ مترمربع که توسط دیوارها به صورت جانبی در سازه مهار شده اند لازم نیست.
– ممکن است جزئیات لرزه ای خاصی براي سقفهاي سنگین دیگر مانند گچ، چوب و یا پانلهاي فلزي یا براي سقف لایه گچی در ارتفاع هاي مختلف مورد نیاز باشد. براي این موارد، جزئیات به صورت مشابه با آن چه براي سقفهاي عایق صوت استفاده میشود بوده ولی براي حفظ ایمنی، از مهاربندي بیشتري استفاده میشود. مهاربندي لرزه ای براي سقف هاي سنگین آویخته به صورت معمول شامل یک میله فشاري قائم و مهارهاي سیمی کششی قطري میباشد. در برخی موارد می توان به جاي مهاربندي سیمی و میلههاي فشاري از اعضاي خمشی (معمولاً از فولاد سرد نورد) استفاده کرد (شکل پ٦-٣١).
الف-ساختمانهاي با اهمیت متوسط: سقفهاي کاذب گروه هاي الف، ب و ت نیازي به طرح لرزه ای ندارند. سقفهاي کاذب گروه پ، باید قادر به پذیرش تغییرشکلهاي نسبی محاسبه شده طبق بند پ٦-١-٣ باشند.
ب- ساختمانها ي با اهمیت زیاد و بسیار زیاد: سقفهاي کاذب گروه هاي الف و ب و د باید قادر به تحمل نیروهاي طراحی لرزه ای محاسبه شده طبق بند پ٦-١-٣ باشند. سقفهاي کاذب گروه ج، باید قادر به پذیرش نیروهاي طراحی لرزه اي و تغییرشکل هاي نسبی محاسبه شده طبق بند پ٦-١-٣ باشند. شکل پ٦-٣٢ جزئیات مهار لرزه ای سقفهاي کاذب نوع الف را نمایش میدهد. همچنین در شکلهاي پ٦-٣٣ و پ٦-٣٤ نحوه مهار سقفهاي کاذب نوع ب و پ و جزییات آن ارائه شده است.
پ٦-١-٤-٦- جانپناه ها
با توجه به ضوابط سازمان آتشنشانی حداقل ارتفاع جانپناه ها ٢/١ متر توصیه میشود. در این حالت مناسب است که ستونهاي پیرامونی بام، تا ارتفاع ٣٥/١ متر بر روي بام ادامه پیدا کنند. این ارتفاع براي مهار لرزه ای جانپناه میباشد (شکل پ٦-٣٥ ). در فاصله بین ستونها در صورت نیاز با اجراي وادار طبق جزییات ارائه شده، طول آزاد دیوار کوتاه شده و دیوار جانپناه بین وادار ها باید به نحو مناسبی مشابه جزییات ارائه شده در شکل پ٦-٣٦ یا روشهاي مشابه جهت تحمل بارهاي خارج صفحه مسلح شود.
یک روش دیگر براي مهار لرزه ای جانپناه استفاده از میلگردهاي مسلح کننده قرار گرفته در دیوار و مهار شده در دال سقف (وادار بتنی) در فواصل ١ متر مانند شکل پ٦-٣٧ میباشد.
پ٦-١-٤-٧- راه پلهها
پلهها براي تخلیه ساکنان پس از وقوع زلزله مورد نیاز بوده و حفظ عملکرد آنها پس از زلزله از اولویت بالایی برخوردار میباشد. پلهها به دو گروه پلههایی که جزئی از سازه اصلی ساختمان میباشد و پلههاي فرار که جزئی از سازه اصلی ساختمان نمیباشد تقسیم میشوند.
در پلههایی که جزئی از سازه اصلی ساختمان میباشند، در صورت اتصال راه پلهها به قاب سازه ای باید اثر آن در باربري لرزه ای و نیروهایی که به تیر و ستون اطراف آن براثر این باربري وارد میشود لحاظ شود. در این حالت لازم است اجزاي راه پله شامل شمشیري ها، دال بتنی پله و پاگردها مدلسازي شوند. در این خصوص لازم است یکبار سازه بدون لحاظ نمودن سختی اجزاي پله، مدل و طراحی شود تا سیستم باربرجانبی سازه به تنهایی قادر به تحمل کل نیروي زلزله طرح باشد و یکبار هم با مدل کردن اجزاي پله و در نظر گرفتن تأثیر سختی آن، سازه مورد بررسی مجدد قرار گرفته و اجزاي پله نیز تحت نیروهاي ایجاد شده در آنها طراحی شوند. باید توجه شود در سازه هاي بتنی اجراي تیر و اتصال دال راه پله در تراز پاگرد میان طبقه باعث ایجاد ستون کوتا ه در ستونهاي مجاور راه پله میشود. جهت جلوگیري از تشکیل ستون کوتاه می توان بجاي اجراي تیر نیم طبقه، آن را در همان تراز طبقه اجرا نمود و بر روي آن دو ستونک اجرا کرد. سپس بر روي این ستونک ها تیري اجرا میشود که به ستونهاي اطراف متصل نبوده و انتهاي آن با ستونهاي اطراف فاصله اي حداقل به اندازه 0.01 ارتفاع طبقه دارد نهایتاً. دال پله و پاگردها در تراز نیم طبقه به این تیر قرار گرفته بر روي ستونک ها متصل میشوند. لازم به ذکر است تیر نشیمن قرار گرفته در تراز طبقه که ستونکها بر روي آن قرار دارند بایستی تحت پیچش ایجاد شده ناشی از بارهاي ثقلی و لرزه ای طراحی شود. اعمال ضریب کاهش سختی پیچشی بر روي این تیر مجاز نیست (شکل پ٦-٣٨).
یک روش دیگر برای کاهش اندرکنش پله و سازه، جداسازی آن مطابق جزئیات ارائه شده در شکلهای پ۶- ۳۹ و پ۶-۴۰ در تراز پاگرد میان طبقه و تراز پاگرد پایین هر طبقه میباشد. براساس این جزئیات از ایجاد بستون کوتاه در ستونهای مجاور راه پله و آسیب به دال راه پله به علت جذب نیروی جانبی توسط راه پله جلوگیری میشود (حداقل پهنا دستک پتنی برابر ۲۰ سانتی متر میباشد) . رمپ راه پله فقط در تراز پاگرد طبقه از طریق بالشتک فلزی بر روی دال پاگرد مینشیند و اتصال رمپ و دال پاگرد در تراز میان طبقه به صورت پیوسته اجرا میشود. این بالشتکهای فلزی باید در داخل هسته بتنی مهار شده باشند.
– در پلههای سبک، اتصالاتی با سوراخهای لوبیایی برای جداسازی پله از کفهای متصل و جلوگیری از خرابی ناشی از گریز بین طبقهای مفید میباشند.
– تأمین خروجیهای ایمن عاملی بسیار مهم برای ایمنی راه پلهها در برابر زلزله است. اگر نرده پلهها با مصالح ترد مانند مصالح بنایی غیر مسلح، سفال کاری مجوف و … ساخته شده باشد، میبایست دارای درزهای اجرایی لازم بوده تا از آوار و خطرات ناشی از سقوط مصالح در پلهها جلوگیری شود. لولهها، چراغها، چراغهای اضطراری یا کانالها باید دارای مهاربند باشند تا از خطر سقوط و ایجاد آوار در پلهها جلوگیری شود.
پ۶-۲- درنظرگیری اثر میانقابی دیوار در ساختمان
پ۶-۲-۱- مقدمه
طبق بند ۱-۵-۸ این استاندارد، دیوارهای داخلی و نماها باید طوری اجرا شوند که تا حد امکان مانعی برای حرکت اجزای سازهای در زمان زلزله ایجاد نکنند. بخش اول این پیوست راهکارهایی در این زمینه ارائه داده است. در صورتی که دیوارها از قابهای پیرامونی خود جدا نشوند لازم است اثر اندرکنش این اعضا با سیستم سازهای در تحلیل و طراحی سازه لحاظ شود که در این بخش راهکارهایی برای این منظور ارائه شده است.
میانقاب به دیواری اطلاق میشود که به طور کامل دهانهای از یک قاب فولادی یا بتنی را پوشانده و توسط تیرها و ستونها احاطه شده است. قاب میان پر شامل میانقاب و قاب پیرامونی آن میباشد که باید ضوابط این بخش را اقناع نماید.
حداکثر تعداد طبقات ساختمانی که در آن میتوان بر اساس ضوابط این پیوست از میانقاب برای تأمین مقاومت جانبی استفاده نمود، چهار طبقه است. سازه این ساختمانها، به تنهایی و بدون احتساب میانقاب ها، باید قادر به تحمل بارهای ثقلی باشد. اثر وجود میانقاب در بروز نامنظمی در سازه باید بررسی و در طراحی سازه لحاظ شود. ضمناً ضوابط این بخش در مورد ساختمانهای با اهمیت خیلی زیاد قابل استفاده نیست.
سازههایی که با ضوابط این بخش تحلیل و طراحی میشوند باید به تنهایی و بدون در نظر گیری اثر میانقاب ها نیز جوابگوی بارهای وارده شامل بار زلزله باشند، مگر اینکه در نقشههای سازهای، میانقاب ها به عنوان اجزای سازه ای معرفی شده و در دستورالعملهای نگهداری ساختمان قید شود که امکان تغییر، جابجایی یا تخریب آنها بدون انجام تحلیل و ارزیابیهای مجدد وجود ندارد.
پ۶-۲-۲- دیوارهای مشمول این بخش
میانقاب های مصالح بنایی که در این بخش مدنظر است شامل دیوارهای آجری توپر و سوراخدار یا ساخته شده از بلوک سیمانی میباشند. دیوارهای ساخته شده از مصالح بنایی فوق و تقویت شده با لایه بتن پاشی (شاتکریت) در یک یا هر دو وجه آنها نیز مشمول این بخش میشود. ضوابط این پیوست، شامل دیوارهای ساخته شده از آجر مجوف (بلوک سفالی مجوف)، سنگ، شیشه یا جنسهای دیگر نمیشود.
پ۶-۲-۳- مدلسازی میانقاب مصالح بنایی در جهت درون صفحه
در صورت وجود شرایط بند پ ۶-۲-۴، برای مدلسازی میانقاب های مصالح بنایی در جهت درون صفحه میتوان از مدل عضو قطری فشاری معادل استفاده نمود. برای این منظور به جای میانقاب از یک عضو قطری استفاده میشود که ضریب ارتجاعی و ضخامت آن با دیوار یکسان است و عرض آن از رابطه (پ6-1) به دست میآید (شکل پ6-41). این عضو قطری، تنها در فشار عمل مینماید و در کشش حذف میشود.
پ۶-۲-۳-۱- سختی
سختی ارتجاعی درون صفحه یک پانل از میانقاب مصالح بنایی غیر مسلح را میتوان با بکارگیری یک عضو قطری فشاری معادل به عرض a طبق رابطه (پ۶-۱) به حساب آورد. ضخامت و ضریب ارتجاعی این عضو، با میانقاب مورد نظر یکسان میباشد. عرض a (برحسب میلی متر) عبارت است از:
(پ6-1) |
که در آن:
(پ6-2) |
و نیز:
hcol = ارتفاع ستون (بر حسب mm)؛hinf = ارتفاع پانل میانقاب (برحسب mm)؛
Ef = ضریب ارتجاعی مصالح قاب (برحسب MPa)
Em = ضریب ارتجاعی مصالح میانقاب (برحسب MPa)؛ ضریب ارتجاعی مصالح ساخته شده از واحدهای بنایی معادل ۵۵۰ برابر مقدار مقاومت فشاری (f’m) آنها در نظر گرفته میشود. برای سایر مصالح باید به آیین نامههای مرتبط با آنها و برای میانقاب بتن پاشی شده، به روابط موجود در فصل ۷ ضابطه ۳۹۸ سازمان برنامه و بودجه کشور مراجعه نمود.
f’m = مقاومت فشاری مصالح بنایی میانقاب (برحسب MPa): مقدار مقاومت فشاری مصالح بنایی میانقاب را میتوان در طراحی بر اساس مراجع معتبر فرض کرد. این فرض باید در اجرا کنترل شود. برای کنترل این فرض، مقدار مقاومت فشاری اندازه گیری شده نباید از 0.9 مقدار مفروض در مرحله طراحی کمتر و از 1.5 برابر آن بیشتر باشد. برای اندازه گیری مقاومت فشاری مصالح بنایی میانقاب (f’m) میتوان حداقل سه نمونه منشوری از همان مصالح دیوار را که دارای حداقل ارتفاع ۴۰۰ میلی متر و نسبت ارتفاع به ضخامت بیش از ۲ است، ساخت و آزمایش کرد. متوسط مقاومت این سه نمونه برابر مقاومت فشاری مصالح بنایی میانقاب فرض میشود. در صورتی که دیوار از واحدهای بنایی تشکیل شده باشد، نمونه منشوری باید دارای حداقل سه ردیف واحد بنایی باشد. اگر ضریب تغییرات (C.O.V) نتایج بیش از ۲۵٪ باشد، باید تعداد آزمایشها حداکثر تا دو برابر افزایش یابد. برای تعیین مقاومت فشاری مصالح بنایی میانقاب، میتوان از سایر روشهای معرفی شده در نشریه ۳۷۴، ضابطه ۷۴۰ و ضابطه ۳۹۸ سازمان برنامه و بودجه کشور نیز استفاده کرد. در هر حال، مقدار f’m نباید از 3.5 مگاپاسکال کمتر باشد، در غیر اینصورت یا باید این مقدار مقاومت را با تقویت میانقاب تأمین نمود یا اثر میانقابی این دیوار در نظر گرفته نشود و طبق بخش اول این پیوست از قاب پیرامونی جداسازی شود.
Icol = لنگر اینرسی ستون (برحسب mm4)؛ در صورتی که ستونهای پیرامونی میانقاب متفاوت باشند میتوان از متوسط لنگر اینرسی آنها به جای این کمیت استفاده نمود.
rinf= طول قطری پانل میانقاب (برحسب mm)؛
θ = زاویهای که تانژانت آن برابر ضريب تناسب میانقاب (نسبت ارتفاع به طول) میباشد؛
λl = ضریبی که برای محاسبه عرض معادل عضو فشاری پانل به کار میرود.
R = ضریب کاهنده نوع اتصال قاب؛ در صورتی که اتصالات قاب گیر دار باشد مقدار آن 1.0 و در غیر این صورت برابر 0.9 در نظر گرفته میشود.
tinf = ضخامت آن قسمتی از دیوار (برحسب mm) است که در تماس مستقیم و کامل با اعضای قاب باشد. برای دیوارهایی که در محاسبات سختی و مقاومت به حساب میآیند باید تمهیدات لازم در هر یک از کنجها (در حداقل 1.5 برابر عرض معادل محاسبه شده با رابطه پ۶-۱) برای تماس مستقیم دیوار با تیر و ستون پیرامونی فراهم شده باشد. در غیر این صورت در محاسبه ظرفیت میانقاب تنها قسمتی از دیوار که در تماس مستقیم با اعضای قاب میباشد منظور میشود ولی در کنترل تیر و ستون باید بیشترین ضخامتی از دیوار که با تیر یا ستون در تماس است، در نظر گرفته شود. برای دیوارهایی که ضخامتشان در جاهای مختلف، متفاوت است، مانند دیوارهایی که بخش پایینی آنها سنگ کاری شده، برای محاسبه مقاومت طراحی (موضوع بند پ۶-۲-۵-۲)، کمترین ضخامت و برای محاسبه مقاومت نهایی قطری محتمل (موضوع بند پ۶-۲-3-2)، میانگین ضخامت دیوار ملاک عمل قرار میگیرد.
پ۶-۲-۳-۲- مقاومت نهایی قطری محتمل
مقاومت نهایی قطری محتمل میانقاب، Fu که برای کنترل اعضا و اتصالات قاب (بندهای پ۶-۲-۴-۲ و پ ۶-۲-۴-۳) به کار میرود از رابطه زیر به دست میآید:
(پ6-3) |
پ۶-۲-۴- شرایط لازم برای عملکرد میانقابی دیوار
اعضا و اتصالات قاب محیطی یک میانقاب باید برای اثرات اندرکنش قاب و میانقاب کفایت داشته باشند. این اثرات شامل نیروهای منتقل شده از میانقاب به تیر، ستون و اتصالهای قاب میباشند. در صورتی که هر یک از شرایط این بند برای قاب دارای دیوار برآورده نشود، دیوار آن را نمیتوان به عنوان میانقاب در نظر گرفت و باید به صورت جدا شده از قاب اجرا شود.
دیوار موجود در دهانه مهاربندی باید به گونهای باشد که مهاربند بتواند آزادانه عمل نماید. در چنین دهانههایی، نمیتوان اثر میانقابی دیوار را در نظر گرفت و باید آنها را به صورت جدا شده از قاب اجرا نمود.
پ۶-۲-۴-۱- شرایط دیوار برای بروز عملکرد میانقابی
تنها دیوارهایی میتوانند به عنوان میانقاب در نظر گرفته شوند که دارای همه شرایط زیر باشند (شرایط مربوط به اجرا باید در نقشههای اجرایی ذکر شوند):
1.دارای مقاومت عمود بر صفحه کافی مذکور در بند پ ۶-۲-۶ باشند.
۲. برای دیوارهای ساخته شده از واحدهای بنایی، دیوار چینی باید به صورت هشت گیر انجام شده باشد به گونهای که هر آجر بالایی حداقل 0.25 آجر پایینی را پوشش داده باشد. ضمن اینکه درزهای قائم آن نیز مانند درزهای افقی باید دارای ملات ماسه سیمان باشند.
٣. درزی بین دیوار و اعضای قاب وجود نداشته باشد و دیوار به طور کامل در تماس با تیر و ستون باشد. در صورت وجود درز بین دیوار و تیر فوقانی میتوان آن را با ملات انبساط پذیر پر کرد. بر خلاف روش مرسوم اجرای دیواری برای از بین بردن اثر درز فوقانی نمیتوان از آجرهایی که در رج آخر به صورت مایل چیده شدهاند استفاده کرد. مگر اینکه تمام فضاهای خالی باقیمانده، به خصوص فضای خالی بین آجر مورب و کنج قاب، با بتن یا مصالحی که مقاومت فشاری آن مساوی با بیشتر از آجر است پر شود.
۴. دیوار باید کاملاً شاقول اجرا شده و فاقد شکم دادگی یا کج شدگی باشد.
۵. ساختمان دارای دیافراگم صلب باشد.
۶. ارتفاع دیوار نباید از ۴ متر و طول آن از ۶ متر بیشتر باشد.
7.تغییر مکان جانبی نسبی غیر خطی طرح قاب میان پر (با درنظرگیری اثر میانقاب ها در تحلیل)، که از رابطه ۳-۱۱ این استاندارد به دست میآید، در ساختمانهای با اهمیت زیاد، متوسط و کم نباید به ترتیب از 0.008، 0.01 و 0.015 برابر ارتفاع طبقه بیشتر باشد.
پ۶-۲-۴-۲- شرایط اعضای قاب پیرامونی دیوار
علاوه بر خود دیوار، اعضا قاب پیرامونی دیوار نیز باید دارای شرایطی باشند تا بتوان آن دیوار را به عنوان میانقاب در نظر گرفت. ستون و تیر مجاور میانقاب، به ترتیب باید قادر به تحمل نیروهای بیان شده در بند پ ۶-۲-۴-۲-۱ و پ۶-۲-۴-۲-۲ به عنوان بار ایجاد شده در زلزله در ترکیب با سایر بارهای وارد به سازه باشند. در این بررسی باید اثر نیروهای زلزله در هر دو جهت متقابل در نظر گرفته شوند.
پ۶-۲-۴-۲-۱- مقاومت لازم برای ستونهای مجاور پائل میانقاب
مقاومتهای خمشی و برشی ستونهای مجاور یک پانل میانقاب باید برای تحمل نیروهای حاصل از حالتی که در آن نیروی افقی برابر Fu cosθ در فاصله lceff از بالا یا پائین پانل میانقاب مطابق شکل پ۶-۴۲ به ستون اعمال شده است، کافی باشد. در این شرایط، Fu از رابطه (پ۶-۳) و lceff از رابطه (پ۶-۴) بدست میآید و θ زاویه قطر میانقاب با افق میباشد. این ستونها باید تحمل بارهای کششی و فشاری ناشی از اعمال نیروی Fu cosθ را نیز داشته باشد.
(پ6-4) |
در این رابطه، a عرض عضو فشاری معادل میانقاب میباشد که از رابطه (پ۶-۱) به دست میآید و θc نیز، از رابطه (پ۶-۵) محاسبه میشود که در آن به Linf طول میانقاب و θ زاویه قطر میانقاب با افق میباشد.
(پ6-5) |
پ۶-۲-۴-۲-۲- مقاومت لازم برای تیرهای مجاور پائل میانقاب
مقاومتهای خمشی و برشی تیرهای قاب پیرامونی یک میانقاب باید برابر با نیروهای حاصل از حالتی باشد که در آن، نیروی قائم Fu sin θ در فاصله lbeff از دو طرف میانقاب، مطابق شکل پ۶-۴۳، به تیر اعمال شده است و در آن Fu از رابطه (پ۶-۳) و lbeff از رابطه (پ۶-۶) بدست میآید:
(پ6-6) |
مقدار θb را میتوان از رابطه (پ۶-۷) محاسبه کرد:
(پ6-7) |
پ۶-۲-۴-۲-۳- اثرات موضعی میانقاب بر اعضای قاب
اثرات موضعی ناشی از عملکرد میانقابی دیوار بر اعضای قاب نباید باعث خرابی موضعی در آنها شود (مانند خمیدگی بالهای مقاطع فولادی I شکل، کمانش جان و غیره). برای این منظور، نیروی حاصل از روابط (پ۶-۸) و (پ۶-۹) به ترتیب برای ستون و تیر محاسبه میشود:
(پ6-8) | |
(پ6-9) |
که در آن μ ضریب اصطکاک بین مصالح میانقاب و مصالح قاب است که در صورت عدم وجود اطلاعات دقیق میتوان آن را برای قاب فولادی برابر 0.3 و برای قاب بتنی برابر 0.5 در نظر گرفت. توزیع تنش قائم از نیروهای حاصل از این روابط را میتوان به صورت مثلثی (تنش حداکثر در کنج) در طولی به اندازه lceff (از رابطه پ ۶-۴) بر روی ستون و lbeff (از رابطه پ۶-۶) بر روی تیر در نظر گرفت.
اگر دیوار در محور قاب قرار نداشته باشد، اثر خروج از محوریت آن نیز باید به صورت پیچش روی قاب در نظر گرفته شود.
پ۶-۲-۴-۳- اتصالات قاب
اتصال تیر به ستون قاب باید قادر به تحمل نیروی برشی Fu sinθ در ترکیب با سایر بارهای موجود در سازه باشد.
پ 6-2-5- تحلیل سازه و محاسبه نیروی حاصل از عملکرد میانقابی دیوار
در تحلیل سازه، هر میانقاب به صورت یک عضو قطري فشاری با مشخصاتی که در بند پ ۶-۲-۳-۱ بیان شده مدل میشود. ستونهای پیرامونی میانقاب حتی در قابهای دارای اتصال مفصلی تیر به ستون، جزو اعضای لرزه بر ساختمان محسوب میشوند و در تحلیل سازه باید در بررسی بند ۳-۱-۴ این استاندارد، در مورد اعمال همزمان مؤلفه جهت متعامد زلزله، مد نظر قرار گیرند.
پ۶-۲-۵-۱- ضرائب لرزهای سازه دارای میانقاب
مقدار کمیتهای Ru، Cd و Ω0 برای سازه دارای میانقاب بر اساس جدول ۳-۴ این استاندارد (مشابه سیستم قاب ساختمانی دارای دیوار برشی مصالح بنایی مسلح)، به ترتیب برابر ۳، 2.5 و 2.5 در نظر گرفته میشود.
پ۶-۲-۵-۲- کنترل مقاومت میانقاب
در طراحی سازه به روش ضرائب بار و مقاومت، نیروی عضو قطری فشاری میانقاب که از تحلیل با ترکیبات بار شامل زلزله به دست میآید نباید از مقاومت طراحی آن که برابر 0.4Fu در نظر گرفته میشود، بیشتر باشد.
پ۶-۲-۵-۳- قطع میانقاب در ارتفاع ساختمان
در صورتی که در یک دهانه، میانقاب در یکی از طبقات وجود نداشته باشد، دیوارهای آن دهانه در طبقات بالا را نمیتوان میانقاب فرض کرد و باید آنها را بر اساس بخش اول این پیوست، از قاب پیرامونی جدا نمود.
پ۶-۲-۶- ارزیابی دیوارهای مصالح بنایی در جهت خارج از صفحه
همه میانقاب ها و اجزا و اتصالات آن باید دارای مقاومت کافی برای تحمل نیروهای خارج از صفحه دیوار باشند. نیروی زلزله وارد به میانقاب در جهت عمود بر صفحه، مشابه دیوارهای جدا شده و بر اساس فصل ۴ این استاندارد محاسبه میگردد.
برای تأمین مقاومت در جهت عمود بر صفحه میتوان از روشهای معرفی شده در بخش نخست این پیوست برای دیوارهای جدا شده از قاب، استفاده نمود. البته اجزاء اضافه شده به میانقاب (بر خلاف دیوار جدا شده)، باید کاملاً به دیوار متصل بوده و فاصلهای بین آنها و دیوار وجود نداشته باشد. لایه پوشش بتن آرمه (شاتکریت) نیز میتواند مورد استفاده قرار گیرد. بدین منظور میتوان ضوابط بخش ۷-۱ ضابطه ۳۹۸ سازمان برنامه و بودجه کشور را مد نظر قرار داد.
در مدل تحلیلی سازه، باید از سختی عمود بر صفحه میانقاب صرفنظر نمود.
پ۶-۲-۷- میانقاب های دارای بازشو
میانقاب دارای بازشو باید تا حد امکان به صورت جدا شده از قاب اجرا شود. تنها در مواردی که همه شرایط زیر فراهم باشد، دیوار را میتوان میانقاب فرض کرد:
1.طول و ارتفاع بازشو به ترتیب از یک سوم طول و یک سوم ارتفاع دیوار کمتر باشد.
۲. فاصله افقی و قائم بازشو از تیر و ستون به ترتیب از ۲۰٪ طول و ۲۰٪ ارتفاع دیوار بیشتر باشد.
٣. بازشو دارای قاب فولادی که به چارچوب پنجره متصل میشود باشد.
در این حالت لازم است سختی و مقاومت طراحی میانقاب به مقدار ۲۰٪ کاهش یابد. در صورتی که دیوار دارای دو یا چند بازشو باشد، برای ابعاد بازشوی معادل، اندازه کوچکترین مستطیلی که همه بازشوها را در بر میگیرد در نظر گرفته میشود. در دیوارهای دارای بازشو نیز مانند سایر دیوارها، تأمین مقاومت کافی در جهت خارج از صفحه الزامی است.
پ۶-۲-۸- میانقاب های نوین
بر اساس تحقیقات علمی، انواع جدیدی از میانقاب معرفی شدهاند که در جهت صفحه خود، رفتاری شکل پذیر داشته و در جهت عمود بر صفحه نیز کاملاً پایدار هستند. در صورت استفاده از چنین میانقاب هایی، لازم است برای مدل سازی آنها در سازه، کنترل کفایت اعضا و اتصالات قاب پیرامونی و همچنین برای تعیین مقدار مقاومت طراحی و سایر کمیات مورد نیاز، بر اساس ضوابط معتبر عمل شود.
در صورت استفاده از میانقاب دارای فیوز لغزان، میتوان از بخش ۷-۲ ضابطه ۳۹۸ سازمان برنامه و بودجه کشور استفاده و مقاومت طراحی (مذکور در بند پ ۶-۲-۵-۲) آن را برابر با Fu فرض نمود.