این بخش به الزامات طراحی اعضا تحت اثر نیروی محوری کششی میپردازد که در امتداد محور طولی عضو بارگذاری شده اند علاوه بر الزامات این بخش در طراحی اعضای کششی که تحت اثر پدیده خستگی یا تمرکز تنش به علت تغییر ناگهانی مقطع قرار می گیرند باید آثار این پدیده ها نیز به نحو مؤثری لحاظ شود.
مقررات این بخش تحت عناوین زیر ارائه میشود :
• ۲-۳-۲-۱۰ محدودیت لاغری در اعضا کششی
• ۳-۳-۲-۱۰ تعیین سطح مقطع خالص و مؤثر اعضای کششی
• ۴-۳-۲-۱۰ مقاومت کششی
• ۵-۳-۲-۱۰ اعضای کششی ساخته شده (مرکب) از چند نیمرخ و ورق
۱-۳-۲-۱۰ الزامات عمومی
۵-۳-۲-۱۰ اعضای کششی ساخته شده مرکب از چند نیمرخ یا نیمرخ و ورق
تبصره ۱: الزامات اعضای کششی با تسمه لولا شده با خار مغزی و نیز اعضای کششی با تسمه سرپهن در پیوست ۴ این مبحث ارائه شده است.
تبصره ۲: برای بررسی الزامات اعضای تحت اثر توام نیروی کششی و لنگر خمشی به بخش ۷-۲-۱۰ 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 ۹-۲-۱۰ 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 گونه ای 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 قلاب ها 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 وصله های اعضای کششی
در محل اتصالات و وصله های اعضای کششی سطح مقطع خالص مؤثر به شرح زیر تعریف میشود :
(۱-۳-۲-۱۰) Ae=UAn
در رابطهی فوق :
An= 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 s²/۴g را اضافه کرد.
Ae= سطح مقطع خالص مؤثر عضو
U= ضریب تأخیر برش مطابق جدول ۱۰-۲-۳-۱ .
در مقاطع باز (نظیر مقاطع = T,U,L,I و ... ) مقدار ضریب تأخیر برش لازم نیست از نسبت سطح مقطع قسمتهای اتصال یافته به سطح مقطع کل کمتر در نظر گرفته شود. این الزام در مورد مقاطع بسته (نظیر مقاطع قوطی شکل نورد شده و مقاطع جعبه ای ساخته شده از ورق) کاربرد ندارد.
۴-۳-۲-۱۰ مقاومت کششی
در اعضای کششی مقاومت کششی طراحی (ΦtPn) و مقاومت کششی مجاز (Pn/Ωt) باید به شرح زیر برابر کوچکترین مقدار محاسبه شده بر اساس حالتهای حدی تسلیم کششی در مقطع کل (Ag) و گسیختگی کششی در مقطع خالص عضو (An) در خارج از ناحیه اتصال و نیز مقطع خالص مؤثر (Ae) در محل اتصال در نظر گرفته شود.
الف) بر اساس تسلیم کششی در مقطع کلی عضو :
ب) بر اساس گسیختگی کششی در مقطع خالص عضو و در خارج از ناحیه اتصال عضو کششی :
پ) بر اساس گسیختگی کششی در مقطع خالص مؤثر عضو در محل اتصال عضو کششی :
در روابط فوق :
Ag= سطح مقطع كل
An= سطح مقطع خالص
Ae= سطح مقطع خالص مؤثر
Fy= تنش تسلیم مشخصه فولاد
Fu= 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 :
الف) چنانچه در یک مقطع مرکب 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 میلی متر
ب) چنانچه در یک مقطع مرکب تحت کشش ورقهای متصل به یک نیمرخ فولادی یا به یک ورق دیگر توسط پیچ به یکدیگر متصل شوند حداقل و حداکثر فاصله مرکز سوراخ ها تا لبه قطعات متصل شونده و نیز حداقل و حداکثر فاصله مرکز تا مرکز سوراخ ها باید الزامات بخش ۱۰-۲-۹ را تأمین نمایند.
پ) در اعضای کششی که از دو یا تعداد بیشتری نیمرخ یا ورق تشکیل می شوند و بین آنها به فواصلی قطعات لقمه قرار گرفته و در این نقاط به یکدیگر متصل می شوند، فاصله بین لقمه ها باید طوری انتخاب شود که نسبت لاغری هر یک از اجزای تشکیل دهنده عضو در فاصله آزاد از ۳۰۰ بیشتر نباشد.
ت) در اعضای کششی که از دو یا تعداد بیشتری نیمرخ در تماس با یکدیگر تشکیل می شوند. 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.
ث) در اعضای کششی مرکب به کار بردن ورقهای پوششی مشبک در وجوه باز نیمرخ مرکب
مجاز است. ضخامت ورقهای پوششی مشبک نباید کمتر از ۱/۵۰ (یک پنجاهم) فاصله بین خطوط جوش یا مجاز است. ضخامت ورقهای پوششی مشبک نباید کمتر از 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.
ج) در اعضای کششی مرکب به کار بردن بست های موازی در وجوه باز نیمرخ مرکب مجاز است.
پهنای بست های موازی در امتداد طولی عضو باید حداقل به اندازه ⅔ و فاصله بین خطوط جوش یا قیدهایی باشد که آنها را به اجزای عضو متصل می کند ضخامت بست های موازی نباید کمتر از ۱/۵۰ (یک پنجاهم) من فاصله مذکور باشد. فاصله مرکز تا مرکز بست های موازی باید طوری انتخاب شود کمتر از من فاصله مذکور باشد. فاصله مرکز تا مرکز بست های موازی باید طوری انتخاب شود که نسبت لاغری هر یک از اجزای تشکیل دهنده عضو در این فاصله از ۳۰۰ بیشتر نباشد.
تصویر ۱
تصویر ۲
تصویر ۳
تصویر ۴
تصویر ۵
تصویر ۶