این بخش به الزامات کمانش موضعی اجزای فشاری اعضای سازه و طبقه بندی آنها و نیز به تعاریف برخی دیگر از مشخصات مقاطع اعضا می پردازد. 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 کل و خالص در اعضای سازه
۱-۲-۲-۱۰ الزامات عمومی
تأمین پایداری کل سازه و تمامی اعضا و نیز تمامی اجزای تشکیل دهنده مقاطع اعضاء 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 می شوند :
• مقاطع با اجزای غیر لاغر
• مقاطع با اجزای لاغر
مقاطع با اجزای غیر لاغر به مقاطعی گفته می شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت اجزای فشاری تشکیل دهنده مقطع عضو از λr مشخص شده در جدول های 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 λr 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 می شوند :
• مقاطع فشرده
• مقاطع غیر فشرده
• مقاطع با اجزای لاغر
الف) مقاطع فشرده به مقاطعی گفته میشوند که در آنها اولاً بال ها به طور سراسری و پیوسته به جان یا جان ها متصل باشند ثانیاً نسبت پهنا به ضخامت اجزای فشاری تشکیل دهنده مقطع عضو از λp مشخص شده در جدولهای ۱۰-۲-۲-۳ و ۱۰-۲-۲-۴ بیشتر نباشد.
ب) مقاطع غیر فشرده به مقاطعی گفته می شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت یک یا چند جزء فشاری از مقطع عضو از λp مشخص شده در جدول های ۱۰-۲-۲-۳ و ۱۰-۲-۲-۴ بیشتر بوده اما از λr مشخص شده در جدولهای ۱۰-۲-۲-۳ و ۱۰-۲-۲-۴ کمتر باشد.
پ) 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 λr مشخص شده در جدول های 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 شده اند پهنای آزاد چنین اجزایی باید به شرح زیر تعیین شود
الف) برای بال های نیمرخهای I و نیمرخهای سپری (T)، پهنای آزاد (b) برابر نصف پهنای کل بال (bf) است.
ب) برای ساق های نیمرخهای نبشی (L)، بال های نیمرخهای ناودانی (U) و نیمرخهای Z شکل پهنای آزاد (b) معادل کل بعد اسمی بال است.
پ) برای مقطع ساخته شده از ورق پهنای آزاد (b) برابر فاصله بین لبه آزاد تا اولین ردیف پیچ یا خط جوش است.
ت) برای تیغه (جان) نیمرخهای سپری (T)، پهنای آزاد (d) برابر ارتفاع کل 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 شده اند پهنای آزاد چنین اجزایی باید به شرح زیر تعیین شود :
الف) برای جان مقاطع نورد شده، h عبارت است از فاصله بین نقاط شروع گردی ریشه اتصال جان به بال .
ب) 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 بال های نامساوی، hc عبارت است از دو برابر فاصله محور خنثی در حالت الاستیک تا نزدیک ترین 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 hp 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 .
پ) برای مقاطع جعبه ای ساخته شده از ورق پهنای b و h عبارت از فاصله بین دو خط جوش است.
ت) برای ورقهای پوششی (تقویتی) در بال تیرها و ورقهای دیافراگم در مقاطع ساخته شده از ورق پهنای عبارت است از فاصله بین دو ردیف پیچ یا دو خط جوش است.
ث) برای بال های مقاطع توخالی مستطیلی شکل (HSS) پهنای b عبارت است از فاصله آزاد بین جانها منهای شعاع گوشه داخلی در هر طرف برای جان های مقاطع توخالی مستطیل شکل (HSS) ، h عبارت است از فاصله آزاد بین بال ها منهای شعاع گوشه داخلی در هر طرف چنانچه شعاع گوشه ها معلوم نباشد مقادیر و را میتوان معادل بعد متناظر خارجی منهای سه برابر ضخامت در نظر گرفت.
ج) برای مقاطع تو خالی دایره ای شکل، D عبارت است از قطر خارجی مقطع دایره ای .
۵-۲-۲-۱۰ سطح مقطع كل و سطح مقطع خالص اعضا
الف) سطح مقطع كل عضو (Ag) 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 کل عبارت است از مجموع پهناهای دو بال منهای ضخامت بال .
ب) سطح مقطع خالص عضو (An) برابر با مجموع حاصل ضربهای پهنای خالص اعضا در ضخامت مربوطه است. پهنای خالص عبارت است از پهنای کل منهای قطر سوراخ های عضو که به شرح زیر در نظر گرفته میشود :
۱- عرض سوراخ پیچ باید به اندازه دو میلی متر بزرگتر از ابعاد اسمی سوراخ منظور شود. ابعاد اسمی سوراخ در بخش ۱۰-۲-۹ تعریف شده است.
۲- 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 سوراخهای مسیر زنجیره را کم و به آن برای هر ردیف گام مورب در زنجیره یک مرتبه جمله s²/۴g را اضافه کرد که در آن در زنجیره مورد نظر :
s= فاصله مرکز تا مرکز 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 سوراخها تا پشت نبشی منهای ضخامت آن .
تبصره ۱: مقطع خالص بحرانی مقطعی است که در آن نسبت مقاومت کششی مورد نیاز به مقاومت کششی موجود حداکثر باشد.
تبصره ۲: در مواردی که در یک اتصال جوشی سوراخ یا سوراخ هایی تعبیه شده باشد نظیر تعبیه 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.
تصویر ۱
تصویر ۲
تصویر ۳
تصویر ۴
تصویر ۵