۱-۳-۳-۱۰ الزامات لرزه ای قاب های خمشی معمولی (OMF)
قاب های خمشی معمولی (OMF) به قاب هایی اطلاق می شوند که از آنها انتظار تغییر شکل های فرا ارتجاعی حداقلی در برابر نیروی جانبی زلزله می رود و به این علت برای طراحی اعضا و اتصالات آنها مقررات تکمیلی حداقلی در نظر گرفته شده است. در طراحی اعضا و اتصالات این نوع قاب ها چنانچه بخشی از سیستم باربر لرزه ای سازه باشند علاوه بر الزامات متعارف فصل های ۱۰-۱ و ۱۰-۲ و نیز الزامات لرزه ای عمومی بخش ۱۰-۳-۲ باید الزامات تکمیلی این بخش نیز رعایت شود.
۱-۱-۳-۳-۱۰ الزامات تحلیل
در تحلیل این نوع قاب های خمشی رعایت ضابطه اضافی الزامی نیست.
۲-۱-۳-۳-۱۰ محدودیت تیرها و ستون ها
در قاب های خمشی معمولی تیرها و ستون ها باید دارای شرایط زیر باشند:
الف) بال های تیرها و ستون ها باید مطابق ضوابط بخش ۱۰-۲-۲ این مبحث فشرده بوده و جان آنها غیر لاغر باشد.
ب) استفاده از ستون های با مقطع متشکل از چند نیمرخ بست دار مجاز است، مشروط بر آنکه خمش در ستون حول محور با مصالح (عمود بر جان های مقاطع) باشد.
پ) استفاده از تیرهای با جان سوراخ دار و با سوراخهای متوالی (لانه زنبوری) به عنوان اعضای باربر جانبی مجاز نیست در صورت لزوم به ایجاد سوراخ در جان تیر این سوراخ باید در یک سوم میانی طول دهانه تیر قرار گیرد. اطراف سوراخ باید به نحوی تقویت شود که مقاومت برشی و خمشی تیر با احتساب آثار ناشی از خمش ثانویه به طور کامل فراهم گردد.
ت) در دو انتهای تیر در طولی برابر عمق تیر ایجاد هرگونه تغییر در پهنای بال یا ضخامت بال مجاز نیست. در سایر نواحی تیر تغییر تدریجی در پهنا یا ضخامت از ورق بزرگتر به ورق کوچک تر باید با شیب حداکثر ۱.۰ به ۲.۵ صورت گیرد.
ث) در تیرهای این نوع قاب ناحیه ای به عنوان حفاظت شده در نظر گرفته نمیشود.
۳-۱-۳-۳-۱۰ مقاومت های مورد نیاز و موجود تیر
الف) مقاومت برشی مورد نیاز تیر (Vr) باید با استفاده از تعادل استاتیکی بارهای ثقلی (با ضرایب بار مربوطه) که با اثر برش ناشی از نیروی زلزله محدود به ظرفیت مؤلفه خمش در دو انتهای تیر (VEcl) ترکیب میشوند تعیین شود. با توجه به شکل ۱۰-۳-۳-۱-۱، مقدار VEcl از رابطه زیر تعیین میشود:
(۱-۱-۳-۳-۱۰) VEcl = ۲[۱.۱RyMp]/(αsLcf)
در رابطهی فوق :
Lcf = طول دهانه آزاد تیر
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه مصالح تیر مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۲-۱
Mp = لنگر پلاستیک مقطع تیر در محل اتصال تیر به ستون
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
تبصره: در کنترل کفایت مقطع تیرهای نورد شده برای تأمین مقاومت برشی مورد نیاز، مقاومت برشی موجود آن را که بر اساس ضوابط بخش ۱۰-۲-۶ محاسبه میشود، می توان در Ry ضرب کرد.
ب) در صورتی که مقطع تیر در فاصله بین دو ستون ثابت باشد مقاومت خمشی مورد نیاز تیر صرفاً بر اساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین میشود و نیازی به کنترل اضافی نیست. در غیر این صورت علاوه بر آن محاسبات مقاومت خمشی مورد نیاز تیر در طول آن بر اساس لنگر پلاستیک مقطع تیر در محل اتصال تیر به ستون با استفاده از تعادل استاتیکی بارهای ثقلی با ضرایب بار مربوطه که با اثر برش ناشی از نیروی زلزله محدود به ظرفیت به ترتیبی که در بند (الف) ذکر شد ترکیب میشوند تعیین میگردد. در این حالت در کنترل کفایت مقطع تیر برای تأمین مقاومت خمشی مورد نیاز مقاومت خمشی موجود تیر را که بر اساس ضوابط [[article:۱۵۱۴۰|[[article:۱۵۱۴۰|[[article:۱۵۱۴۰|بخش ۱۰-۲-۵]]]]]] این مبحث محاسبه میشود میتوان در Ry ضرب کرد.
پ) مقاومت محوری مورد نیاز تیر در صورت وجود باید بر اساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.
۴-۱-۳-۳-۱۰ اتصال تیر به ستون
در طراحی اتصالات تیر به ستون و نیز وصله تیرهای این نوع قاب های خمشی، محل تشکیل مفصل پلاستیک را می توان در محل اتصال تیر به ستون در نظر گرفت جوش بال تیر یا ورقهای روسری و زیرسری بال تیر به ستون باید به صورت شیاری با نفوذ کامل انجام شود. ضمناً این جوش، بحرانی لرزه ای قلمداد شده و باید ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۱- ۶ ب در مورد آن رعایت شود.
در قاب های خمشی معمولی مقاومت های مورد نیاز اتصال تیر به ستون به شرح زیر تعیین میشود :
الف) مقاومت خمشی مورد نیاز اتصال تیر به ستون باید از رابطه زیر تعیین شود :
(۲-۱-۳-۳-۱۰) Mr = ۱.۱RyMp/αs
ب) مقاومت برشی مورد نیاز (Vr) اتصال تیر به ستون باید با استفاده از تعادل استاتیکی بارهای ثقلی با ضرایب بار مربوطه که با اثر برش ناشی از نیروی زلزله محدود به ظرفیت مؤلفه خمش در دو انتهای تیر (VEcl) ترکیب میشوند تعیین شود. برای این منظور می توان از ضوابط بند ۳-۱-۳-۳-۱۰ استفاده نمود.
پ) مقاومت محوری مورد نیاز اتصال تیر به ستون در صورت وجود باید بر اساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.
۵-۱-۳-۳-۱۰ برش در چشمه اتصال
چشمه اتصال در برابر برش باید الزامات بند ۱۰-۲-۹-۱۰ را اقناع نماید که در آن مقاومت برشی مورد نیاز این چشمه میتواند بر اساس لنگر خمشی انتهای تیر تحت اثر ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.
۶-۱-۳-۳-۱۰ ورقهای پیوستگی
در خصوص ورقهای پیوستگی سخت کننده های عرضی در مقابل بال های تیر یا ورقهای پوششی اتصال بال بالایی و پایینی تیرهای متصل شونده به ستون، الزامات بخش ۱۰-۲-۹-۱۰ باید با توجه به مقاومت خمشی مورد نیاز اتصال تیر به ستون که بر اساس محاسبات بند ۱۰-۳-۳-۱-۴ تعیین میشود رعایت شود ورقهای پیوستگی باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل یا جوش گوشه دو طرفه به بال ستون متصل شوند.
تبصره: در ستون های با مقطع قوطی شکل (HSS) و جعبه ای ساخته شده از ورق، تعبیه ورقهای پیوستگی سخت کننده های عرضی در مقابل بال های تیر یا ورقهای روسری و زیرسری متصل به بال ستون همواره الزامی بوده و ضخامت آنها باید بر اساس کل مقاومت مورد نیاز در وجه ستون و بدون توجه به مقاومت های موجود ستون در برابر آنها تعیین شود.
۷-۱-۳-۳-۱۰ وصله ستون ها
وصله ستون ها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۳ را تأمین نمایند وصله مستقیم ستون ها باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل انجام شود. وصله غیر مستقیم ستون ها میتواند از نوع جوشی یا پیچی باشد. در هر حال مقاومت خمشی مورد نیاز وصله های غیر مستقیم نباید از Mpmin٫αs و مقاومت برشی مورد نیاز آنها نباید از (αsHc)/(ΣMp) کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Mpmin = لنگر پلاستیک کوچکترین مقطع وصله شونده ستون
ΣMp = مجموع لنگرهای پلاستیک دو انتهای ستون در طبقه مورد نظر
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
Hc = ارتفاع خالص ستون (فاصله خالص بین بال تحتانی تیر فوقانی و روی دال بتنی تیر تحتانی در طبقه مورد نظر و در صورت عدم وجود دال بتنی سازه ای فاصله خالص بین بال تحتانی تیر فوقانی و بال فوقانی تیر تحتانی در طبقه مورد نظر )
تبصره: در هر حال مقاومت محوری موجود وصله هر جزء مقطع ستون (بدون در نظر گرفتن آثار لنگر خمشی) نباید از Fybiti/αs کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Fy = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
bi = پهنای جزء ستون کوچک تر وصله شونده
ti = ضخامت جزء ستون کوچک تر وصله شونده
۱-۳-۳-۱۰ وصله تیرها
وصله تیرها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۳ را تأمین نمایند وصله مستقیم تیرها باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل انجام شود وصله غیر مستقیم تیرها می تواند از نوع جوشی یا پیچی باشد. در این نوع قابهای خمشی مقاومتهای مورد نیاز وصله تیرها باید به شرح زیر در نظر گرفته شود:
الف) مقاومت خمشی مورد نیاز
مقاومت خمشی مورد نیاز وصله تیرها باید بر اساس لنگر خمشی به دست آمده از پیکره آزاد شکل ۱۰-۳-۳-۱-۱ در محل وصله و با رعایت الزام بند ۱۰-۳-۲-۴-۵-ب تعیین شود. در هر حال مقاومت خمشی مورد نیاز نباید از Mp/αs کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Mp = لنگر پلاستیک کوچکترین مقطع وصله شونده تیر
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
ب) مقاومت برشی مورد نیاز
مقاومت برشی مورد نیاز وصله تیرها باید بر اساس نیروی برشی به دست آمده از نمودار پیکره آزاد شکل ۱۰-۳-۳-۱-۱ در محل وصله و با رعایت الزام بند ۱۰-۳-۲-۴-۵-ب تعیین شود. در هر حال این مقاومت برشی مورد نیاز نباید از ۰.۵x۰.۶FyAw/αs کمتر در نظر گرفته شود.
پ) مقاومت محوری مورد نیاز
مقاومت محوری مورد نیاز وصله تیرها (در صورت وجود) باید بر اساس تحلیل سازه در برابر ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.
۲-۳-۳-۱۰ الزامات لرزه ای قاب های خمشی متوسط (IMF)
قاب های خمشی متوسط (IMF) به قابهایی اطلاق می شوند که در برابر نیروی جانبی زلزله بتوانند تغییر شکل های فرا ارتجاعی محدودی را تحمل کنند.
در طراحی اعضا و اتصالات این نوع قاب ها چنانچه بخشی از سیستم باربر لرزه ای سازه باشند، باید الزامات تکمیلی سخت گیرانه تری نسبت به قاب های خمشی معمولی منظور شود. به همین منظور در طراحی اعضا و اتصالات این نوع قاب ها علاوه بر الزامات متعارف فصل های ۱۰-۱ و ۱۰-۲ و نیز الزامات لرزه ای عمومی بخش ۱۰-۳-۲ باید الزامات تکمیلی این بخش نیز رعایت شود.
۱-۲-۳-۳-۱۰ الزامات تحلیل
در تحلیل این نوع قاب های خمشی رعایت ضابطه اضافی الزامی نیست.
۲-۲-۳-۳-۱۰ محدودیت تیرها و ستون ها
در قاب های خمشی متوسط تیرها و ستون ها باید دارای شرایط زیر باشند:
الف) اجزای مقاطع تیرها و ستون ها باید از نوع فشرده لرزه ای با محدودیت حداکثر نسبت پهنا به ضخامت برابر λmd مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۲-۴ باشند.
ب) استفاده از ستون های با مقطع متشکل از چند نیمرخ بست دار مجاز نیست.
پ) استفاده از تیرهای با جان سوراخ دار با سوراخهای متوالی (لانه زنبوری) به عنوان اعضای باربر جانبی مجاز نیست. در صورت لزوم به ایجاد سوراخ در جان تیر این سوراخ باید خارج از ناحیه حفاظت شده دو انتهای تیر و در یک سوم میانی طول دهانه تیر قرار گیرد. اطراف سوراخ باید به نحوی تقویت شود که مقاومت های موجود برشی و خمشی تیر با احتساب آثار ناشی از خمش ثانویه به طور کامل فراهم گردد.
ت) طول ناحیه حفاظت شده دو انتهای تیر که باید در آنها ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۱۷ رعایت گردد. بر اساس آزمایش های تأیید شده به دست می آید در خصوص اتصالات پیش تایید شده مندرج در بخش ۱۰-۳-۷، طول این ناحیه باید مطابق مقادیر ارائه شده در آن بخش تعیین شود.
ث) در نواحی غیر از ناحیه حفاظت شده دو انتهای تیر تغییر تدریجی در پهنا یا ضخامت تیر از ورق بزرگتر به ورق کوچکتر باید با شیب حداکثر ۱ به ۲.۵ صورت گیرد در ناحیه حفاظت شده ، هرگونه تغییر در پهنا یا ضخامت بال و سوراخ کاری باید بر اساس آزمایش های تأیید شده و در خصوص اتصالات پیش تأیید شده مندرج در بخش ۱۰-۳-۷ بر اساس ضوابط آن بخش باشد.
۳-۲-۳-۳-۱۰ جوش های بحرانی لرزه ای
در قاب های خمشی متوسط جوش های زیر بحرانی لرزه ای محسوب می شوند و در مورد آنها باید ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۱-۶- ب رعایت شود :
الف) جوش های شیاری در محل وصله ستون ها
ب) جوش شیاری بال تیر یا ورقهای روسری و زیرسری بال تیر به ستون و نیز جوش شیاری جان تیر به ستون
پ) جوش های اتصال ستون به کف ستون
استثناء: در صورتی که آزمایش ها با تحلیل ها نشان دهند که امکان تشکیل مفاصل پلاستیک در پای ستون یا در نزدیکی آن وجود ندارد و ضمنا تحت اثر ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته در پای ستون برکنش محتمل نیست جوش های این اتصال می توانند بحرانی لرزه ای محسوب نشوند.
۴-۲-۳-۳-۱۰ الزامات لرزه ای مهار جانبی تیرها
در ارتباط با مهار جانبی تیرهای باربر لرزه ای علاوه بر الزامات عمومی بند ۱۰-۳-۲-۸-۱، باید الزامات زیر نیز تأمین شوند
الف) کلیه تیرهای باربر لرزه ای باید دارای مهار جانبی کافی باشند به طوری که در تعیین مقاومت خمشی اسمی تیر (Mn) حالت حدی کمانش جانبی - پیچشی تعیین کننده نباشد. مهار جانبی تیرها باید به گونه ای تعبیه شوند که در محل اتصال آنها به تیر از تغییر مکان جانبی هر دو بال تیر یا از پیچش کل مقطع به نحو مؤثری جلوگیری به عمل آید.
ب) تعبیه مهار جانبی اضافی در محل اعمال بارهای متمرکز خارجی در طول تیر در محل تغییر مقطع تیر در محلهایی که نتایج تحلیل نشانگر احتمال تشکیل مفصل پلاستیک است یا در محل هایی که در بخش ۱۰-۳-۷ برای اتصالات پیش تأیید شده پیش بینی شده است الزامی است.
پ) در محل تشکیل مفاصل پلاستیک مهارهای جانبی تیرهای باربر لرزه ای باید دارای مقاومت کافی مطابق ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۸-۳ باشند.
۵-۲-۳-۳-۱۰ مقاومت های مورد نیاز و موجود تیر
الف) مقاومت برشی مورد نیاز تیر (Vr) باید با استفاده از تعادل استاتیکی بارهای ثقلی (با ضرایب بار مربوطه) که با اثر برش ناشی از نیروی زلزله محدود به ظرفیت مؤلفه خمش در محل تشکیل مفاصل پلاستیک در طول تیر (VEcl) ترکیب میشوند تعیین شود با توجه به شکل ۱۰-۳-۳-۲-۱ مقدار VEcl از رابطه زیر تعیین میشود.
(۱-۲-۳-۳-۱۰) VEcl = ۲[۱.۱RyMp]/(αsLh)
در رابطهی فوق :
Lh = فاصله بین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در طول تیر است محل تشکیل مفاصل پلاستیک برای اتصالات پیش تأیید شده در بخش ۱۰-۳-۷ ارائه شده است در خصوص اتصالاتی که با انجام آزمایش تأیید شده استفاده میشوند موقعیت محل تشکیل مفاصل پلاستیک باید بر اساس نتایج آزمایش تعیین شود.
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد تیر
Mp = لنگر پلاستیک مقطع تیر در محل تشکیل مفصل پلاستیک
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
تبصره: در کنترل کفایت مقطع تیرهای نورد شده برای تأمین مقاومت برشی مورد نیاز، مقاومت برشی موجود آنها را که بر اساس ضوابط بخش ۱۰-۲-۶ محاسبه میشود میتوان در Ry ضرب کرد.
ب) در صورتی که مقطع تیر در فاصله بین دو ستون ثابت باشد مقاومت خمشی مورد نیاز تیر صرفاً بر اساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین میشود و نیازی به کنترل اضافی نیست. در غیر این صورت علاوه بر آن محاسبات مقاومت خمشی مورد نیاز تیر در فاصله بین دو مفصل پلاستیک با استفاده از تعادل استاتیکی بارهای ثقلی (با ضرایب بار مربوطه) که با اثر برش ناشی از نیروی زلزله محدود به ظرفیت به ترتیبی که در بند (الف) ذکر شد ترکیب می شوند. تعیین میگردد. در این حالت در کنترل کفایت مقطع تیر برای تأمین مقاومت خمشی مورد نیاز، مقاومت خمشی موجود تیر را که بر اساس ضوابط [[article:۱۵۱۴۰|[[article:۱۵۱۴۰|[[article:۱۵۱۴۰|بخش ۱۰-۲-۵]]]]]] محاسبه میشود میتوان در Ry ضرب کرد.
در تیرهای با اتصالات تیر با مقطع کاهش یافته در دو انتهای تیر نیز مقاومت خمشی مورد نیاز باید مطابق شکل ۱۰-۳-۳-۲-۱ با در نظر گرفتن تعادل استاتیکی بارهای ثقلی (با ضرایب بار مربوطه) که با آثار نیروی زلزله محدود به ظرفیت مؤلفه خمش در محل تشکیل مفاصل پلاستیک در طول تیر (Ecl) ترکیب می شوند، تعیین شود. در این حالت در دو انتهای تیر مقاومت خمشی موجود تیر را می توان برابر RyMpo/αs در نظر گرفت که در آن Mpo لنگر پلاستیک مقطع در انتهای تیر است.
پ) مقاومت محوری مورد نیاز تیر در صورت وجود باید بر اساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.
۶-۲-۳-۳-۱۰ اتصال تیر به ستون
اتصالات خمشی تیر به ستون باید توانایی تحمل تغییر شکل های دورانی حداقل به میزان ۰.۰۲ رادیان را بدون کاهش قابل توجه در مقاومت موجود خود دارا باشند. برای احراز این شرط لازم است. اتصالات خمشی به کار رفته در قاب های خمشی متوسط از طریق آزمایشهای تعیین شده در بخش ۸-۳-۱۰ مورد تأیید قرار گیرند در صورت عدم انجام آزمایش استفاده از اتصالات پیش تأیید شده ارائه شده در بخش ۱۰-۳-۷ بلامانع است.
در قاب های خمشی متوسط مقاومت های مورد نیاز اتصال تیر به ستون به شرح زیر تعیین میشود:
الف) مقاومت خمشی مورد نیاز (Mr) و مقاومت برشی مورد نیاز (Vr) اتصال باید با در نظر گرفتن تعادل استاتیکی بارهای ثقلی با ضرایب بار مربوطه که با آثار نیروی زلزله محدود به ظرفیت مؤلفه خمش در محل تشکیل مفاصل پلاستیک در طول تیر (Ecl) ترکیب میشوند، تعیین شود. برای این منظور میتوان از ضوابط بند ۱۰-۳-۳-۲-۵ استفاده نمود کلیه الزامات مندرج در بند ۱۰-۹-۲-۱۰ در خصوص بال و جان ستون در محل اتصال باید بر مبنای مقاومتی که از محاسبات مذکور به دست می آید رعایت شود.
ب) مقاومت محوری مورد نیاز اتصال تیر به ستون در صورت وجود باید بر اساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.
۷-۲-۳-۳-۱۰ برش در چشمه اتصال
در قاب های خمشی متوسط چشمه اتصال در برابر برش باید الزامات بخش ۱۰-۲-۹-۱۰ را اقناع نماید که در آن مقاومت برشی مورد نیاز چشمه اتصال باید با توجه به لنگرهای خمشی انتهای تیرهای طرفین گره اتصال که بر اساس ضوابط بند ۱۰-۳-۳-۲-۶- الف به دست می آید، تعیین شود. در این نوع قاب های خمشی سایر الزامات لرزه ای چشمه اتصال مشابه الزامات چشمه اتصال در قاب های خمشی ویژه مطابق بند ۱۰-۳-۳-۳-۹ است.
۸-۲-۳-۳-۱۰ ورقهای پیوستگی
الزامات لرزه ای ورقهای پیوستگی در قاب های خمشی متوسط مشابه الزامات مذکور در قاب های خمشی ویژه مطابق بند ۱۰-۳-۱۰۳۳ است؛ با این تفاوت که لنگرهای خمشی انتهای تیرهای طرفین اتصال باید بر اساس ضوابط بند ۱۰-۳-۳-۲-۶- الف در نظر گرفته شود.
۹-۲-۳-۳-۱۰ وصله ستون ها
وصله ستون ها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۲ را تأمین نمایند در قابهای خمشی متوسط، الزامات تکمیلی وصله ستون ها باید مشابه این الزامات در قابهای خمشی ویژه مطابق بند ۱۰-۳-۳-۳-۱۱ در نظر گرفته شود.
۱۰-۲-۳-۳-۱۰ وصله تیرها
وصله تیرها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۳ را تأمین نمایند وصله مستقیم تیرها باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل انجام شود وصله غیر مستقیم تیرها میتواند از نوع جوشی یا پیچی باشد.
در این نوع قاب های خمشی مقاومتهای مورد نیاز وصله تیرها باید به شرح زیر در نظر گرفته شود :
الف) مقاومت خمشی مورد نیاز
مقاومت خمشی مورد نیاز وصله تیرها باید بر اساس لنگر خمشی به دست آمده از پیکره آزاد شکل ۱-۲-۳-۳-۱۰ در محل وصله و با رعایت الزام بند ۱۰-۳-۲-۴-۵- ب تعیین شود. در هر حال مقاومت خمشی مورد نیاز نباید از Mp/αs کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Mp = لنگر پلاستیک کوچکترین مقطع وصله شونده تیر
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
ب) مقاومت برشی مورد نیاز
مقاومت برشی مورد نیاز وصله تیرها باید بر اساس نیروی برشی به دست آمده از نمودار پیکره آزاد شکل ۱۰-۳-۳-۲-۱ در محل وصله و با رعایت الزام بند ۱۰-۳-۲-۴-۵-ب تعیین شود. در هر حال این مقاومت برشی مورد نیاز نباید از ۰.۷۵x۰.۶FyAw/αs کمتر در نظر گرفته شود.
پ) مقاومت محوری مورد نیاز
مقاومت محوری مورد نیاز وصله تیرها (در صورت وجود) باید بر اساس تحلیل سازه در برابر ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.
۳-۳-۳-۱۰ الزامات لرزه ای قابهای خمشی ویژه (SMF)
قاب های خمشی ویژه (SMF) به قاب هایی اطلاق می شوند که در برابر نیروی جانبی زلزله بتوانند تغییر شکل های فرا ارتجاعی قابل ملاحظه ای را تحمل نمایند.
برای طراحی اعضا و اتصالات این نوع قاب ها چنانچه بخشی از سیستم باربر لرزه ای سازه باشند. الزامات لرزه ای سخت گیرانه تری نسبت به قاب های خمشی متوسط در نظر گرفته شده است. به همین منظور در طراحی اعضا و اتصالات این نوع قاب ها علاوه بر الزامات متعارف فصل های ۱۰-۱ و ۱۰-۲ و نیز الزامات لرزه ای عمومی بخش ۱۰-۳-۲ باید الزامات لرزه ای این بخش نیز رعایت شوند.
۱-۳-۳-۳-۱۰ الزامات تحلیل
در تحلیل قاب های خمشی ویژه اگر به صورت قابهای خمشی صفحه ای مجزا مورد استفاده قرار گیرند. رعایت ضابطه اضافی الزامی نیست در مورد ستون هایی از این قاب ها که در محل تقاطع دو قاب خمشی قرار میگیرند ضوابط بندهای ۱۰-۳-۳-۳-۶ ۱۰-۳-۳-۳-۹ و ۱۰-۳-۳-۳-۱۰ باید با توجه به آثار لنگر خمشی در امتداد متعامد اقناع گردد.
۲-۳-۳-۳-۱۰ محدودیت تیرها و ستون ها
تیرها و ستون ها در قاب های خمشی ویژه باید دارای شرایط زیر باشند:
الف) اجزا مقاطع تیرها و ستون ها باید از نوع فشرده لرزه ای با محدودیت حداکثر نسبت پهنا به ضخامت برابر λhd مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۲-۴ باشند.
ب) در ستون ها استفاده از مقطع متشکل از چند نیمرخ بست دار مجاز نیست. اجزای مقطع ستون باید در تمامی طول آن به صورت پیوسته به یکدیگر متصل شوند.
پ) استفاده از تیرهای با جان سوراخ دار و با سوراخ های متوالی (لانه زنبوری) به عنوان اعضای باربر جانبی مجاز نیست در صورت لزوم ایجاد سوراخ در جان تیر این سوراخ باید خارج از ناحیه حفاظت شده دو انتهای تیر و در یک سوم میانی طول دهانه تیر قرار گیرد. اطراف سوراخ باید به نحوی تقویت شود که مقاومت های موجود برشی و خمشی تیر با احتساب آثار ناشی از خمش ثانویه به طور کامل فراهم گردد.
ت) طول ناحیه حفاظت شده دو انتهای تیر که باید در آنها ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۱۷ رعایت گردد. باید بر اساس آزمایش های تأیید شده به دست آید. در خصوص اتصالات پیش تأیید شده مندرج در بخش ۱۰-۳-۷، طول این ناحیه باید مطابق مقادیر ارائه شده در آن بخش تعیین شود.
ث) در نواحی غیر از ناحیه حفاظت شده دو انتهای تیر تغییر تدریجی در پهنا یا ضخامت تیر از ورق بزرگتر به ورق کوچک تر باید با شیب حداکثر ۱ به ۲.۵ صورت گیرد در ناحیه حفاظت شده دو انتهای تیر هرگونه تغییر در پهنا یا ضخامت بال و سوراخ کاری باید بر اساس آزمایش های تأیید شده و در خصوص اتصالات پیش تأیید شده مندرج در بخش ۱۰-۳-۷، بر اساس ضوابط آن بخش باشد.
۳-۳-۳-۳-۱۰ جوش های بحرانی لرزه ای
در قاب های خمشی ویژه جوش های زیر بحرانی لرزه ای محسوب می شوند و در مورد آنها باید ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۱-۶- ب رعایت شود:
الف) جوش های شیاری در محل وصله ستون ها
ب) جوش بال و جان تیر به ستون
پ) جوش های اتصال ستون به کف ستون
استثناء: در صورتی که آزمایش ها یا تحلیل ها نشان دهند که امکان تشکیل مفاصل پلاستیک در پای ستون یا در نزدیکی آن وجود ندارد و ضمناً تحت اثر ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته در پای ستون برکنش محتمل نیست جوش های این اتصال می توانند بحرانی لرزه ای محسوب نشوند.
۴-۳-۳-۳-۱۰ الزامات لرزه ای مهار جانبی تیرها
در ارتباط با مهار جانبی تیرهای باربر لرزه ای علاوه بر الزامات عمومی بند ۱۰-۳-۲-۸-۲ باید الزامات زیر نیز تأمین شوند:
الف) کلیه تیرهای باربر لرزه ای باید دارای مهار جانبی کافی باشند به طوری که در تعیین مقاومت خمشی اسمی تیر (Mn) حالت حدی کمانش جانبی - پیچشی تعیین کننده نباشد. مهار جانبی تیرها باید به گونه ای تعبیه شوند که در محل اتصال آنها به تیر از تغییر مکان جانبی هر دو بال تیر یا از پیچش کل مقطع به نحو مؤثری جلوگیری به عمل آید.
ب) تعبیه مهار جانبی اضافی در محل اعمال بارهای متمرکز خارجی در طول تیر در محل تغییر مقطع تیر در محل هایی که نتایج تحلیل نشانگر احتمال تشکیل مفصل پلاستیک است یا در محل هایی که در بخش ۱۰-۳-۷ برای اتصالات پیش تأیید شده پیش بینی شده است، الزامی است.
پ) در محل تشکیل مفاصل پلاستیک مهارهای جانبی تیرهای باربر لرزه ای باید دارای مقاومت کافی مطابق ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۸-۳ باشند.
۵-۳-۳-۳-۱۰ الزامات مهار پایداری در محل اتصالات تیر به ستون
الف) اتصالات مهار شده
در قاب های خمشی چنانچه در محل اتصال تیر به ستون تیر دیگری در امتداد عمود بر محور تیر مورد نظر به ستون متصل شود و ضوابط این بند نیز اقناع شود اتصال مهار شده نامیده میشود. در این نوع اتصال در حالت هایی که جان تیرها و ستون در یک صفحه قرار گرفته و تحلیل ها نشان دهند که ستون در خارج از ناحیه چشمه اتصال ارتجاعی باقی میماند مهار بال های ستون در محل اتصال تیر به ستون فقط در تراز بال بالایی تیر الزامی است. برای نشان دادن ارتجاعی باقی ماندن ستون کافی است نسبت محاسبه شده توسط رابطه ۱۰-۳-۳-۳-۱ بزرگتر از ۲.۰ باشد.
چنانچه ارتجاعی باقی ماندن ستون در خارج از ناحیه چشمه اتصال را نتوان نشان داد، الزامات زیر باید رعایت شوند :
۱- بال های ستون در تراز بال های بالا و پایین تیر باید دارای مهار جانبی باشند.
۲- هر مهار جانبی باید برای مقاومت مورد نیاز برابر ۲% مقاومت موجود بال تیر طراحی شود. مقاومت موجود بال تیر برابر با Fybftbf/αs است که در آن
Fy= تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
bf = پهنای بال تیر
tbf = ضخامت بال تیر
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
تبصره: مهار جانبی بال های ستون میتواند به طور مستقیم یا غیر مستقیم تأمین گردد. مهار مستقیم شامل استفاده از یک عضو یا دال عرشه و اتصال آنها به بال ستون است. مهار غیر مستقیم عبارت است از مهاری که از طریق اتصال عضو به بال ستون تأمین نمیشود. بلکه از طریق ورقهای پیوستگی و اتصال ورق برش جان تیر متعامد به جان ستون در حد فاصل ورقهای پیوستگی، تأمین میگردد.
ب) اتصالات مهار نشده
در قاب های خمشی چنانچه در محل اتصال تیر به ستون تیر دیگری در امتداد عمود بر محور تیر مورد نظر به ستون متصل نشود یا ضوابط بند (الف) اقناع نشود اتصال مهار نشده نامیده میشود. در این نوع اتصال ستون باید برای کمانش جانبی در امتداد عمود بر راستای اثر زلزله با طولی برابر فاصله بین نقاط مهار ستون طراحی شود. ضمناً الزامات زیر نیز باید رعایت شوند:
۱- مقاومت مورد نیاز ستون باید بر اساس ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته محاسبه شود.
۲- نسبت لاغری ستون نباید از ۶۰ بیشتر باشد.
۳- مقاومت خمشی مورد نیاز ستون حول محور عمود بر امتداد اثر زلزله باید با در نظر گرفتن اثر نیرویی که در بند ۱۰-۳-۳-۳-۵-الف-۲ معین شده است علاوه بر آثار مرتبه دوم نیروهایی که باعث تغییر مکان جانبی بالهای تیر میشود محاسبه شود.
۶-۳-۳-۳-۱۰ نسبت لنگر خمشی ستون به لنگر خمشی تیر
در قاب های خمشی ویژه در کلیه گره های اتصالات خمشی تیر به ستون یک قاب خمشی صفحه ای رعایت رابطه زیر الزامی است:
که در آن :
ΣM*pc = مجموع مقادیر اسمی مقاومت های خمشی ستون های بالا و پایین گره اتصال (شامل ماهیچه ها در صورت وجود) در امتداد مورد نظر که در محور تیر با در نظر گرفتن اثر نیروی محوری ستون محاسبه میشود این مقدار را میتوان مطابق با رابطه زیر در نظر گرفت :
(۲-۳-۳-۳-۱۰) ΣM*pc = ΣZc(Fyc - αsPr/Ag)
ΣM*pb = مجموع مقادیر لنگرهای خمشی مورد انتظار تیرها در گره اتصال نسبت به راستای مورد نظر که در محور ستون محاسبه میشود. این لنگرهای خمشی مطابق شکل ۱-۳-۳-۳-۱۰ باید با در نظر گرفتن تعادل استاتیکی بارهای ثقلی (با ضرایب بار مربوطه) که با آثار نیروی زلزله محدود به ظرفیت مؤلفه خمش در محل تشکیل مفاصل پلاستیک در طول تیر (Ecl) ترکیب می شوند تعیین شوند. این مقدار را میتوان مطابق با رابطه زیر در نظر گرفت :
(۳-۳-۳-۳-۱۰) ΣM*pb = Σ(Mpr + αsMv)
در روابط فوق :
Zc = اساس مقطع پلاستیک ستون
Ag = سطح مقطع ستون
Fyc = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
Pr = مقاومت محوری مورد نیاز ستون حاصل از ترکیبات بارگذاری راستای مورد نظر شامل زلزله تشدید یافته
Mpr = حداکثر لنگر خمشی محتمل در محل تشکیل مفصل پلاستیک در تیر که باید برابر .در نظر گرفته شود Mpr=CprRybMpb
Ryb = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه مصالح تیر مطابق مقادیر جدول ۱-۳-۱۰
Mpb = لنگر پلاستیک مقطع تیر در محل تشکیل مفصل پلاستیک
Mv = لنگر خمشی اضافی تیر نسبت به محور ستون که ناشی از برش تیر در محل تشکیل مفصل پلاستیک و بارهای ثقلی با ضرایب بار مربوطه روی تیر است.
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
Cpr = ضریبی است که در برگیرنده آثار عواملی از قبیل سخت شدگی قیدهای موضعی و ملحقات موجود در اتصال تیر به ستون است و برای محاسبه حداکثر نیروی ایجاد شده در اعضا و وسایل اتصال استفاده میشود. به جز در مواردی که مطابق بندهای ۱۰-۳-۷-۶ و ۱۰-۳-۷-۹ برای Cpr عدد خاصی پیش بینی شده است مقدار آن باید از رابطه زیر تعیین شود :
که در آن :
Fy = تنش تسلیم مشخصه فولاد تیر
Fu = تنش کششی نهایی مشخصه فولاد تیر
تبصره ۱: در صورتی که در گره مورد نظر ستون در محل تقاطع دو قاب خمشی قرار گرفته باشد. رابطه ۱۰-۳-۳-۳-۱ باید به طور جداگانه حول هر یک از محورهای اصلی ستون کنترل شود. در این محاسبات مقاومت خمشی اسمی ستون حول محور x (در برابر مقاومت خمشی مورد انتظار تیرهای راستای y ) باید به شرح زیر برای اثر نیروی محوری ستون و لنگر خمشی حول محور y ستون اصلاح شود :
در رابطهی فوق :
Mry = لنگر خمشی مورد نیاز حول محور y ستون در ترکیب بارگذاری متعارف در امتداد مورد نظر
Zcx = اساس مقطع پلاستیک ستون حول محور x
Zcy = اساس مقطع پلاستیک ستون حول محور y
در این حالت برای محاسبات امتداد دیگر نیز مقاومت خمشی ستون در امتداد y و باید به صورت مشابه برای اثر نیروی محوری ستون و لنگر خمشی امتداد x اصلاح شود.
تبصره ۲: در صورتی که یکی از حالتهای زیر برقرار باشد رعایت رابطه ۱۰-۳-۳-۳-۱ الزامی نیست :
الف) ستون هایی که در کلیه ترکیبات بارگذاری متعارف دارای Prc<۰.۳Pc (که در آن Prc مقاومت فشاری مورد نیاز، Pc=FycAg/αs ،که Fyc تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون و Ag سطح مقطع ستون است) بوده و دارای شرایط زیر باشند:
۱- ستون های ساختمان های یک طبقه و ستونهای طبقه آخر ساختمان های چند طبقه
۲- تعدادی از ستون های هر طبقه که مجموع مقاومت برشی موجود آنها کمتر از ۲۰ درصد کل مقاومت برشی موجود ستون های آن طبقه و مجموع مقاومت برشی موجود آنهایی که بر روی یک محور قرار دارند کمتر از ۳۳ درصد کل مقاومت برشی موجود آن محور باشد. در این بند محور ستون به محور یا محورهای موازی اطلاق میشود که در فاصله کمتر از ۱۰ درصد بعد پلان طبقه در جهت عمود بر محور از یکدیگر قرار گرفته باشند.
ب) ستون های طبقه ای که در آن نسبت مجموع مقاومت برشی موجود ستون ها به مجموع مقاومت برشی مورد نیاز ستونها در آن طبقه ۵۰ درصد بیشتر از این نسبت در طبقه فوقانی آن باشد.
۷-۳-۳-۳-۱۰ مقاومت های مورد نیاز و موجود تیر
الف) مقاومت برشی مورد نیاز تیر (Vr) باید با استفاده از تعادل استاتیکی بارهای ثقلی با ضرایب بار مربوطه که با اثر برش ناشی از نیروی زلزله محدود به ظرفیت مؤلفه خمش در محل تشکیل مفاصل پلاستیک در طول تیر (VEcl) ترکیب میشوند تعیین شود با توجه به شکل ۱۰-۳-۳-۳-۱ مقدار VEcl از رابطه زیر تعیین میشود :
(۶-۳-۳-۳-۱۰) VEcl=۲Mpr/(αsLh)
در رابطهی فوق :
Lh = فاصله بین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در طول تیر است. محل تشکیل مفاصل پلاستیک برای اتصالات پیش تأیید شده در بخش ۱۰-۳-۷ ارائه شده است. در خصوص اتصالاتی که با انجام آزمایش تأیید شده استفاده میشوند موقعیت محل تشکیل مفاصل پلاستیک باید بر اساس نتایج آزمایش تعیین شود.
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
سایر پارامترهای این رابطه باید مطابق تعاریف بند ۱۰-۳-۳-۳-۶ در نظر گرفته شود.
تبصره: در کنترل کفایت مقطع تیرهای نورد شده برای تأمین مقاومت برشی مورد نیاز، مقاومت برشی موجود آن را که بر اساس ضوابط بخش ۱۰-۲-۶ محاسبه میشود ، میتوان در Ry ضرب کرد .
ب) در صورتی که مقطع تیر در فاصله بین دو ستون ثابت باشد مقاومت خمشی مورد نیاز تیر صرفاً بر اساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین میشود و نیازی به کنترل اضافی نیست. در غیر این صورت علاوه بر آن محاسبات مقاومت خمشی مورد نیاز تیر در فاصله بین دو مفصل پلاستیک با استفاده از تعادل استاتیکی بارهای ثقلی (با ضرایب بار مربوطه) که با اثر برش ناشی از نیروی زلزله محدود به ظرفیت (Ecl) به ترتیبی که در بند (الف) ذکر شد ترکیب می شوند تعیین میگردد. در این حالت در کنترل کفایت مقطع تیر برای تأمین مقاومت خمشی مورد نیاز مقاومت خمشی موجود تیر را که بر اساس ضوابط [[article:۱۵۱۴۰|[[article:۱۵۱۴۰|[[article:۱۵۱۴۰|بخش ۱۰-۲-۵]]]]]] محاسبه میشود میتوان در Ry ضرب کرد.
در تیرهای با اتصالات تیر با مقطع کاهش یافته در دو انتهای تیر مقاومت خمشی مورد نیاز باید مطابق شکل ۱۰-۳-۳-۳-۱ با در نظر گرفتن تعادل استاتیکی بارهای ثقلی با ضرایب بار مربوطه که با آثار نیروی زلزله محدود به ظرفیت (Ecl) ترکیب میشوند تعیین شود. در این حالت در دو انتهای تیر مقاومت خمشی موجود تیر را میتوان برابر
RyMpo/αs در نظر گرفت که در آن Mpo لنگر پلاستیک مقطع در انتهای تیر است.
پ) مقاومت محوری مورد نیاز تیر در صورت وجود باید بر اساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.
۸-۳-۳-۳-۱۰ اتصال تیر به ستون
اتصالات خمشی تیر به ستون باید توانایی تحمل تغییر شکلهای دورانی حداقل به میزان ۰.۰۴ رادیان را بدون کاهش قابل توجه در مقاومت موجود خود دارا باشند برای احراز این شرط لازم است. اتصالات خمشی به کار رفته در قابهای خمشی ویژه از طریق آزمایش های تعیین شده در بخش ۱۰-۳-۸ مورد تأیید قرار گیرند. در صورت عدم انجام آزمایش استفاده از اتصالات پیش تأیید شده ارائه شده در بخش ۱۰-۳-۷ بلامانع است.
در قاب های خمشی ویژه مقاومت های مورد نیاز اتصال تیر به ستون به شرح زیر تعیین میشود :
الف) مقاومت خمشی مورد نیاز (Mr) و مقاومت برشی مورد نیاز (Vr) اتصال باید با در نظر گرفتن تعادل استاتیکی بارهای ثقلی با ضرایب بار مربوطه که با آثار نیروی زلزله محدود به ظرفیت مؤلفه خمش در محل تشکیل مفاصل پلاستیک در طول تیر (Ecl) ترکیب میشوند تعیین شود. برای این منظور میتوان از ضوابط بند ۱۰-۳-۳-۳-۷ استفاده نمود کلیه الزامات مندرج در بند ۱۰-۲-۹-۱۰ در خصوص بال و جان ستون در محل اتصال باید بر مبنای مقاومتی که از محاسبات مذکور به دست می آید
ب) مقاومت محوری مورد نیاز اتصال تیر به ستون (در صورت وجود) باید بر اساس ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.
۹-۳-۳-۳-۱۰ برش در چشمه اتصال
الف) چشمه اتصال در برابر برش باید الزامات بخش ۱۰-۲-۹-۱۰ را اقناع نماید که در آن مقاومت برشی مورد نیاز این چشمه باید با توجه به لنگرهای خمشی انتهای تیرهای طرفین اتصال که بر اساس ضوابط بند ۱۰-۳-۳-۳-۸- الف به دست می آید تعیین شود در صورتی که مقاومت برشی مورد نیاز چشمه اتصال بیش از مقاومت برشی موجود آن باشد در چشمه اتصال تعبیه ورق یا ورقهای مضاعف الزامی بوده و ضخامت آن یا آنها بر اساس اختلاف مقاومت برشی مورد نیاز و مقاومت برشی موجود به دست می آید.
تبصره ۱: در ستون های قوطی شکل (HSS) و جعبه ای ساخته شده از ورق استفاده از ورقهای مضاعف مجاز نبوده و جان های مقطع ستون باید بتوانند مقاومت برشی مورد نیاز چشمه اتصال را تأمین نمایند.
تبصره ۲ : در ستون های قوطی شکل (HSS) و جعبه ای ساخته شده از ورق در صورتی که در گره مورد نظر ستون در محل تقاطع دو قاب خمشی قرار گرفته باشد در محاسبات مقاومت برشی موجود چشمه اتصال مطابق الزامات بخش ۱۰-۲-۹-۱۰-۶ باید آثار لنگر خمشی وارد بر ستون از امتداد دیگر نیز در نظر گرفته شود. برای این منظور میتوان برای محاسبه مقاومت چشمه اتصال برای تیر امتداد x وارد به ستون به جای روابط ۱۰-۲-۹-۴۰ الی ۱۰-۲-۹-۴۳ از روابط زیر استفاده نمود:
در روابط فوق:
Pyc= مقاومت محوری تسلیم ستون(Pyc = AgFy)
Prc= مقاومت محوری مورد نیاز ستون در ترکیب بار راستای x
Mrby= لنگر خمشی مورد نیاز تیر امتداد y وارد به ستون در ترکیب بار راستای x
Mpcx= لنگر خمشی پلاستیک ستون حول محور x که در آن Mpcx = FycZcx است .
سایر پارامترهای این روابط در بخش های ۱۰-۲-۹-۱۰-۶ معرفی شده اند.
در این نوع ستون ها برای محاسبات امتداد دیگر نیز مقاومت چشمه اتصال برای تیر امتداد y وارد به ستون باید به صورت مشابه برای اثر نیروی محوری ستون و لنگر خمشی تیر امتداد x وارد به ستون اصلاح شود.
ب) ضخامت هر یک از ورقهای واقع در چشمه اتصال شامل جان (یا جان های) ستون و ورقهای مضاعف در صورت وجود باید رابطه زیر را برآورده نمایند:
که در آن :
tz = ضخامت جان (یا هر یک از جان های) ستون با هر یک از ورقهای تقویتی چشمه اتصال (ورقهای مضاعف)
dz = عمق چشمه اتصال که فاصله آزاد بین ورقهای پیوستگی است.
wz = پهنای چشمه اتصال که فاصله آزاد بین بال های ستون است.
تبصره: در صورتی که ورقهای مضاعف با جوش انگشتانه کافی به جان ستون متصل شده باشند. مجموع ضخامت جان ستون و ورقهای تقویت چشمه اتصال به عنوان tz را منظور میگردد. در این گونه موارد کنترل رابطهی ۱۰-۳-۳-۳-۱۱ در فاصله بین جوش های انگشتانه به طور مجزا برای ورقهای مضاعف و جان ستون الزامی است.
پ) در ستون های H شکل و صلیبی در صورت نیاز به تعبیه ورقهای مضاعف در محل اتصال تیر به ستون ورقهای مضاعف باید حداقل ۶ میلی متر ضخامت داشته و علاوه بر تأمین الزامات بخش ۱۰-۲-۹-۱۰ دارای شرایط زیر نیز باشند :
۱- ورقهای مضاعف می توانند در تماس با جان یا با فاصله از آن اجرا شوند. در صورتی که فاصله بین ورق مضاعف و جان ستون کوچک تر یا مساوی ۲ میلی متر باشد ورق مضاعف در تماس با جان قلمداد میشود و ورق یا ورقهای مضاعف میتوانند در یک یا هر دو طرف جان ستون تعبیه شود. در غیر این صورت ورقهای مضاعف باید به صورت متقارن و در هر دو طرف جان ستون به کار روند.
۲- در ستون های H شکل در مواردی که ورقهای مضاعف در هر دو طرف جان ستون به کار می روند این ورقها باید به صورت متقارن و در محدوده یک سوم میانی فاصله بین مرکز صفحه جان ستون و نوک بال تیر یا ورقهای اتصال بال فوقانی و تحتانی تیر تعبیه شود.
۳- اتصال ورقهای مضاعف به بال ستون میتواند از نوع جوش شیاری با نفوذ کامل یا ناقص یا جوش گوشه باشد. مقاومت مورد نیاز جوش شیاری با نفوذ ناقص یا جوش گوشه باید برابر مقاومت برشی موجود ورق مضاعف در نظر گرفته شود.
۴- در مواردی که نیاز به تعبیه ورقهای پیوستگی نباشد، ورقهای مضاعف باید حداقل ۱۵۰ میلی متر از بالا و پایین بال های فوقانی و تحتانی تیر ادامه یافته و از طریق جوش گوشه به جان ستون جوش شوند.
۵- در صورت وجود ورقهای پیوستگی ورقهای مضاعف باید در محل ورقهای پیوستگی قطع شده و از طریق جوش شیاری با نفوذ کامل یا ناقص یا جوش گوشه به ورقهای پیوستگی جوش شوند. مقاومت مورد نیاز جوش شیاری با نفوذ ناقص یا جوش گوشه باید حداقل برابر ۰.۷۵ مقاومت برشی موجود ورق مضاعف در نظر گرفته شود.
۱۰-۳-۳-۳-۱۰ ورقهای پیوستگی
در حالت های زیر لازم است ورقهای پیوستگی در مقابل بال های تیر یا ورقهای پوششی اتصال بال بالایی و پایینی تیرهای متصل شونده به ستون تعبیه شود:
الف) در اتصالاتی که تیر به وجه یک ستون قوطی شکل متصل شده باشد. در این گونه مقاطع ابعاد ورقهای پیوستگی باید بر اساس کل مقاومت مورد نیاز در وجه ستون (مطابق بند ت) و بدون توجه به مقاومتهای موجود ستون در برابر آن و با رعایت بند (ث) تعیین شود.
ب) در اتصالاتی که تیر به بال یک ستون H شکل متصل شده و ضخامت بال ستون کمتر از یک ششم عرض بال یا ورق اتصال باشد. در این گونه موارد ورقهای پیوستگی باید الزامات بند (ت) را تأمین نمایند.
پ) در اتصالاتی که تیر به بال یک ستون جعبه ای ساخته شده از مقطع I یا IPB متصل شده باشد. و ضخامت بال ستون کمتر از یک دوازدهم عرض بال یا ورق اتصال باشد. در این گونه موارد ورقهای پیوستگی باید الزامات بند (ث) را تأمین نمایند.
ت) در صورتی که در محل اتصال بال تیر یا ورقهای روسری یا زیرسری به بال ستون، مقدار مقاومت مورد نیاز از مقادیر مقاومت موجود که بر اساس ضوابط بند ۱۰-۲-۹-۱۰ محاسبه میشود، تجاوز نماید. برای محاسبه این مقاومت مورد نیاز لازم است مقدار مقاومت خمشی مورد نیاز در محل اتصال تیر به ستون که بر اساس ضوابط بند ۱۰-۳-۳-۳-۸-الف محاسبه میشود. ملاک عمل قرار گیرد. در این گونه موارد ورقهای پیوستگی باید الزامات بند (ث) را تأمین نمایند.
یادداشت: در اتصالاتی که تیر از طریق جوش بال یا ورقهای اتصال به ستون متصل میشود. در محل اتصال بال تیر یا ورقهای روسری یا زیرسری به ستون مقدار مقاومت مورد نیاز (Pf) می تواند از رابطه زیر تعیین شود:
در رابطه ۱۰-۳-۳-۳-۱۲ ،Mf مقدار مقاومت خمشی مورد نیاز در محل اتصال تیر به ستون است که بر اساس ضوابط بند ۱۰-۳-۳-۳-۸-الف محاسبه میشود. *d فاصله بین مراکز سطح بال های تیر یا ورقهای روسری و زیرسری بوده و αs برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD است.
ث) در حالت هایی که با توجه به ضوابط فوق تعبیه ورقهای پیوستگی در مقابل بال های تیر یا ورقهای پوششی اتصال بال بالایی و پایینی تیرهای متصل شونده به ستون الزامیباشد. این ورقها علاوه بر تأمین الزامات بخش ۱۰-۲-۹-۱۰ باید دارای شرایط زیر نیز باشند :
۱- طول ورقهای پیوستگی باید برابر با فاصله خالص دو بال ستون باشد.
۲- پهنای ورقهای پیوستگی در ستون های با مقطع قوطی شکل باید برابر فاصله خالص دو جان مقطع ستون بوده و در ستون های با مقطع H شکل مجموع پهنای ورقهای پیوستگی در هر طرف جان مقطع ستون نباید از پهنای بال تیر یا پهنای ورق پوششی اتصال کمتر باشد.
۳- ضخامت ورقهای پیوستگی نباید از ۵۰% ضخامت بال تیر یا ضخامت ورقهای پوششی اتصال ورقهای روسری و زیرسری در اتصالات گیرداری که در امتداد مورد نظر فقط به یک وجه ستون متصل هستند و از ۷۵% ضخامت بال ضخیم تر تیرها یا ضخامت ورق ضخیم تر پوششی اتصال ورقهای روسری و زیرسری در اتصالات گیرداری که در امتداد مورد نظر به هر دو وجه ستون متصل هستند کمتر در نظر گرفته شود.
۴- جوش ورقهای پیوستگی به بال ستون باید از نوع جوش شیاری با نفوذ کامل باشد. در صورتی که ضخامت ورق پیوستگی کوچک تر یا مساوی ۲۰ میلی متر باشد، استفاده از جوش گوشه دو طرفه نیز مجاز است. در صورت استفاده از جوش گوشه دو طرفه در هر طرف بعد آن نباید از ۰.۷۵ ضخامت ورق پیوستگی کوچک تر در نظر گرفته شود.
۵- جوش ورقهای پیوستگی به جان ستون با ورقهای تقویتی جان (ورق مضاعف) باید از نوع جوش شیاری با جوش گوشه دو طرفه باشد. در صورت استفاده از جوش گوشه دو طرفه مقاومت مورد نیاز این جوش ها میتواند برابر مقاومت برشی موجود ورق پیوستگی در تماس با جان ستون یا ورق مضاعف در نظر گرفته شود.
۱۱-۳-۳-۳-۱۰ وصله ستون ها
وصله ستون ها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۲ را تأمین نمایند وصله مستقیم ستونها باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل انجام شود وصله غیر مستقیم ستونها میتواند از نوع جوشی یا پیچی باشد. در هر حال مقاومت خمشی مورد نیاز وصله های غیر مستقیم نباید از RyMpmin/αs و مقاومت برشی مورد نیاز آنها نباید از (αsHc)/(ΣRyMp) کمتر در نظر گرفته شود که در آن:
Mpmin = لنگر پلاستیک کوچکترین مقطع وصله شونده ستون
ΣMp = مجموع لنگرهای پلاستیک دو انتهای ستون در طبقه مورد نظر
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
Hc = ارتفاع خالص ستون (فاصله خالص بین بال تحتانی تیر فوقانی و روی دال بتنی تیر تحتانی در طبقه مورد نظر و در صورت عدم وجود دال بتنی سازه ای فاصله خالص بین بال تحتانی تیر فوقانی و بال فوقانی تیر تحتانی در طبقه مورد نظر)
تبصره: در هر حال مقاومت محوری موجود وصله هر جزء مقطع ستون بدون در نظر گرفتن آثار لنگر خمشی نباید از RyFybiti/αs کمتر در نظر گرفته شود که در آن
Fy = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
bi = پهنای جزء ستون کوچک تر وصله شونده
ti = ضخامت جزء ستون کوچک تر وصله شونده
۱۲-۳-۳-۳-۱۰ وصله تیرها
وصله تیرها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۳ را تأمین نمایند وصله مستقیم تیرها باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل انجام شود. وصله غیر مستقیم تیرها میتواند از نوع جوشی یا پیچی باشد. در این نوع قابهای خمشی مقاومت های مورد نیاز وصله تیرها باید به شرح زیر در نظر گرفته شود:
الف) مقاومت خمشی مورد نیاز
مقاومت خمشی مورد نیاز وصله تیرها باید بر اساس لنگر خمشی به دست آمده از پیکره آزاد شکل ۱۰-۳-۳-۳-۱ در محل وصله و با رعایت الزام بند ۱۰-۳-۲-۴-۵- ب تعیین شود. در هر حال مقاومت خمشی مورد نیاز نباید از Mp/αs کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Mp = لنگر پلاستیک کوچکترین مقطع وصله شونده تیر
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
ب) مقاومت برشی مورد نیاز
مقاومت برشی مورد نیاز وصله تیرها باید بر اساس نیروی برشی به دست آمده از نمودار پیکره آزاد شکل ۱۰-۳-۳-۳-۱ در محل وصله و با رعایت الزام بند ۱۰-۳-۲-۵۴ ب تعیین شود. در هر حال این مقاومت برشی مورد نیاز نباید از ۰.۷۵x۰.۶FyAw/αs کمتر در نظر گرفته شود.
پ) مقاومت محوری مورد نیاز
مقاومت محوری مورد نیاز وصله تیرها (در صورت وجود) باید بر اساس تحلیل سازه در برابر ترکیبات بارگذاری متعارف تعیین شود.
۴-۳-۳-۱۰ الزامات لرزه ای قابهای خمشی خرپایی ویژه (STMF)
قاب خمشی خرپایی ویژه (STMF) به قابی اطلاق میشود که در آن به جای تیر از خرپا استفاده شده باشد. این قاب در برابر نیروی جانبی زلزله باید بتواند در بخش ویژه ای از خرپا تغییر شکل های فرا ارتجاعی قابل ملاحظه ای را تحمل کند. سایر بخشهای خرپا و ستونها باید عمدتاً ارتجاعی باقی مانده و قادر به تحمل تلاش هایی که با توجه به ظرفیت تسلیم کامل بخش ویژه و با در نظر گرفتن سخت شوندگی کرنش در آنها ایجاد میشود باشند (شکل ۱۰-۳-۳-۴-۱)
۱-۴-۳-۳-۱۰ الزامات عمومی
الف) طول دهانه خرپا در این قابها نباید از ۲۰ متر و ارتفاع کلی آنها از ۱.۸ متر بیشتر باشد.
ب) هر خریای واقع در بین دو ستون این سیستم باید دارای بخش ویژه ای در نیمه میانی طول آن باشد. طول این بخش ویژه باید ۰.۱ تا ۰.۵ برابر طول دهانه خریا باشد نسبت طول به ارتفاع هر چشمه خریا در این بخش نباید از ۱.۵ بزرگتر و از ۰.۶۷ کوچک تر باشد.
پ) در بخش ویژه خرپا چشمهها باید از نوع ویراندل با ضربدری باشند همچنین در چشمههای مختلف این بخش ترکیب این دو نوع پیکربندی یا استفاده از انواع دیگر پیکربندی مجاز نیست.
ت) اعضای قطری استفاده شده در پیکربندی ضربدری باید تسمه های نورد شده با مقطع یکسان بوده و در محل عبور از روی هم به یکدیگر متصل شده باشند. مقاومت مورد نیاز این اتصال باید ۰.۲۵ ظرفیت اسمی کششی عضو قطری در نظر گرفته شود استفاده از اتصالات پیچی در اعضای قطری این بخش از خرپا مجاز نیست تحت اثر ترکیبات بارگذاری نقلی ناشی از بارهای مرده و زنده (با ضرایب بار مربوطه) مقاومت مورد نیاز محوری اعضای قطری بخش ویژه خرپا نباید از ۰.۰۳FyAg/αs بزرگتر باشد که در آن مقدار برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD است.
ث) در بخش ویژه خرپا مقاطع یال های بالایی و پایینی باید یکسان باشند. همچنین وصله یال های بالایی و پایینی در محدوده بخش ویژه خرپا به علاوه نصف طول چشمههای مجاور این بخش مجاز نیست.
۲-۴-۳-۳-۱۰ الزامات تحلیل
در تحلیل و طراحی این گونه سیستم های باربر جانبی لرزه ای الزامات تکمیلی زیر باید رعایت شود:
الف) بخش ویژه خرپا
مقاومت برشی مورد نیاز بخش ویژه خرپا باید با استفاده از ترکیبات بارگذاری متعارف محاسبه شود. مقاومت برشی موجود این بخش بر اساس ضوابط بند ۱۰-۳-۳-۴-۶ محاسبه میشود.
ب) سایر بخش های سیستم
مقاومت مورد نیاز اعضا و اتصالات سایر بخشهای سیستم شامل ستون ها باید بر اساس تعادل بارهای ثقلی (با ضرایب بار مربوطه) که با اثر زلزله افقی محدود به ظرفیت مورد انتظار برش قائم وسط دهانه بخش ویژه خرپا (Ecl) ترکیب می شوند تعیین شود ظرفیت مورد انتظار برش قائم وسط دهانه بخش ویژه خرپا بر اساس ضوابط بند ۱۰-۳-۳-۴-۷ محاسبه میشود.
۳-۴-۳-۳-۱۰ اعضا
الف) اجزای مقطع ستون ها باید از نوع فشرده لرزه ای با محدودیت حداکثر نسبت پهنا به ضخامت برابر λhd مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۲-۴ باشند. استفاده از ستون های با مقطع متشکل از چند نیمرخ بست دار مجاز نیست.
ب) در بخش ویژه اجزای مقاطع بال ها و اعضای قائم خرپا باید از نوع فشرده لرزه ای با محدودیت حداکثر نسبت پهنا به ضخامت برابر λhd مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۲-۴ باشند. در این بخش همچنین نسبت عرض به ضخامت اعضای قطری با تسمه های نورد شده نباید از ۲.۵ بیشتر باشد.
پ) در بخش ویژه خریا در صورت استفاده از مقاطع ساخته شده از چند نیمرخ برای یال ها، فاصله اتصال دهنده های اجزاء (فاصله لقمه ها) نباید از ۰.۰۴Ery/(RyFy) بیشتر باشد. شعاع ژیراسیون حداقل هر یک از اجزای متصل شونده است.
ت) در دو انتهای یال های بخش ویژه خرپا طولی معادل دو برابر عمق یال از هر طرف اتصال عضو قائم به یال به عنوان ناحیه حفاظت شده در نظر گرفته میشود که باید در آنها ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۱۷ رعایت گردد. همچنین تمام طول اعضای قائم و قطری بخش ویژه خرپا نیز ناحیه حفاظت شده محسوب می شوند.
۴-۴-۳-۳-۱۰ جوش های بحرانی لرزه ای
در قاب های خمشی خرپایی ویژه جوشهای زیر بحرانی لرزه ای محسوب می شوند و در مورد آنها باید ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۱-۶ - ب رعایت شود:
الف) جوش های شیاری در محل وصله ستون ها
ب) جوش های اتصال ستون به کف ستون
استثناء: در صورتی که آزمایش ها یا تحلیل ها نشان دهند که امکان تشکیل مفاصل پلاستیک در پای ستون یا در نزدیکی آن وجود ندارد و ضمناً تحت اثر ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته در پای ستون برکنش محتمل نیست جوش های این اتصال میتوانند بحرانی لرزه ای محسوب نشوند.
۵-۴-۳-۳-۱۰ الزامات مهار جانبی
مهارهای جانبی باید الزامات زیر را تأمین نمایند:
الف) در دو انتهای بخش ویژه خرپا هر دو بال یالهای بالایی و پایینی باید در مقابل تغییر مکان جانبی مهار شود. مقاومت مورد نیاز این مهارها باید برابر مقدار زیر در نظر گرفته شود :
(۱-۴-۳-۳-۱۰) Pr=۰.۰۶RyFyAf/αs
در رابطهی فوق Af مساحت بال یال خرپا است.
ب) در محل اتصال یال های بالایی و پایینی خرپا ستون های این سیستم باید در مقابل حرکت جانبی مهار شوند. مقاومت مورد نیاز این مهار باید برابر مقدار زیر در نظر گرفته شود :
(۱-۴-۳-۳-۱۰) Pr=۰.۰۲RyPnc/αs
در رابطهی فوق Pnc مقاومت فشاری اسمی یال خرپا در دو انتها است.
ت) در تأمین حداقل سختی مورد نیاز مهار جانبی خرپاها مقاومت مورد نیاز خرپا باید برابر مقدار زیر در نظر گرفته شود :
(۱-۴-۳-۳-۱۰) Pr=RyPnc/αs
۶-۴-۳-۳-۱۰ مقاومت برشی موجود بخش ویژه خرپا
مقاومت برشی موجود بخش ویژه خرپا برابر ΦVn در روش LRFD و برابر Vn/Ω در روش است که در آن Φ برابر ۰.۹۰ و Ω برابر ۱.۶۷ بوده و Vn مقاومت برش قائم اسمی بخش ویژه خرپا است که باید برابر مجموع مقادیر زیر در نظر گرفته شود:
الف) مقاومت برشی اسمی یالهای خرپا بر اساس ظرفیت خمشی آنها که میتوان مقدار آن را برابر ۴Mnc/Ls در نظر گرفت .
ب) مقاومت برشی اسمی متناظر با مقاومت کششی اسمی و ۰.۳ مقاومت فشاری اسمی اعضای قطری در صورت وجود که مقدار آن را میتوان برابر Sinα(Pnt+۰.۳Pnc) در نظر گرفت.
تبصره: در بخش ویژه خریا مقاومت برشی مورد نیاز یالهای بالا و پایین نباید از ۲۵% مقاومت برشی مورد نیاز این بخش کمتر در نظر گرفته شود. همچنین در بخش ویژه خرپا، مقاومت کششی موجود اعضای قطری که برابر ΦtPn در روش LRFD و Pn/Ωt در روش ASD بوده و در آن Φt برابر ۰.۹۰، Ωt برابر ۱.۶۷ و Pn برابر FyAg است نباید کمتر از ۲.۲ برابر مقاومت کششی مورد نیاز این اعضا تحت اثر ترکیبات بارگذاری متعارف باشد.
۷-۴-۳-۳-۱۰ مقاومت برشی مورد انتظار بخش ویژه خرپا
مقاومت برشی مورد انتظار قائم بخش ویژه خرپا در وسط آن از رابطه زیر محاسبه میشود :
در رابطه ۱۰-۳-۳-۴-۴ :
E = مدول الاستیسیته فولاد
I = ممان اینرسی مقطع یال در بخش ویژه خرپا
L = طول دهانه خرپا
Ls = طول بخش ویژه خرپا
Mnc = مقاومت خمشی اسمی مقطع یال در بخش ویژه خرپا
Pnc = مقاومت فشاری اسمی مقطع عضو قطری در بخش ویژه خریا
Pnt = مقاومت کششی اسمی مقطع عضو قطری در بخش ویژه خرپا
α = زاویه عضو قطری با افق در بخش ویژه خرپا
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
۸-۴-۳-۳-۱۰ اتصال اعضای قطری در بخش ویژه خرپا
در بخش ویژه خرپا مقاومت مورد نیاز اتصالات انتهایی اعضای قطری نباید از RyFyAg/αs کمتر در نظر گرفته شود.
۹-۴-۳-۳-۱۰ وصله ستون ها
در قاب های خمشی خرپایی ویژه وصله ستونها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۲ را تأمین نمایند. در این نوع قابهای خمشی الزامات تکمیلی وصله ستون ها باید مشابه این الزامات در قاب های خمشی ویژه در نظر گرفته شود.
۵-۳-۳-۱۰ الزامات لرزه ای سیستم کنسولی فولادی ویژه (SCCS)
در این نوع سیستم که متشکل از ستون های کنسولی با رفتار طره ای است انتظار میرود در برابر نیروی جانبی زلزله تغییر شکل های فرا ارتجاعی محدودی در اثر خمش در پای ستون ها ایجاد شود. در طراحی اعضا و اتصالات این نوع سیستم علاوه بر الزامات متعارف فصل های ۱۰-۱ و ۱۰-۲ و نیز الزامات لرزه ای عمومی بخش ۱۰-۳-۲ الزامات تکمیلی این بخش نیز باید رعایت شود.
۱-۵-۳-۳-۱۰ الزامات تحلیل
در تحلیل این نوع سیستم باربر جانبی لرزه ای رعایت ضابطه اضافی، الزامی نیست.
۲-۵-۳-۳-۱۰ محدودیت ستون ها
ستون های این سیستم سازه ای باید دارای شرایط زیر باشند:
الف) اجزای مقاطع ستون ها باید از نوع فشرده لرزه ای با محدودیت حداکثر نسبت پهنا به ضخامت برابر λhd مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۱ باشند.
ب) در پای ستون در طولی به اندازه دو برابر بزرگترین بعد مقطع ایجاد هر گونه تغییر در ابعاد و ضخامت اجزای مقطع مجاز نیست این طول از ستون به عنوان ناحیه حفاظت شده محسوب میگردد و ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۱۷ باید در آن رعایت شود.
۳-۵-۳-۳-۱۰ مقاومت ستون ها
در این نوع سیستم باربر جانبی کلیه ستونها باید الزامات زیر را تأمین نمایند:
الف) مقطع ستون علاوه بر ترکیبات بارگذاری متعارف باید برای ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته نیز طراحی شود.
ب) در ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته نسبت مقاومت محوری مورد نیاز ستون (Pr) به مقاومت تسلیم محوری موجود ستون (Pyc) نباید از ۰.۱۵ بیشتر باشد که در آن :
Pr = مقاومت محوری مورد نیاز ستون متناسب با روش طراحی مورد نظر
Pyc = مقاومت تسلیم محوری موجود ستون مطابق رابطه Pyc=AgFy/αs
Ag = سطح مقطع ستون
Fy = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
۴-۵-۳-۳-۱۰ مهار جانبی ستون ها
در ارتباط با مهار جانبی ستون ها الزامات زیر باید تأمین شوند:
الف) كلیه ستون ها باید در انتها و در صورت لزوم در طول خود دارای مهار جانبی باشند به طوری که این مهارهای جانبی بتوانند از تغییر مکان جانبی هر دو بال ستون یا از پیچش کل مقطع به نحو مؤثری جلوگیری نمایند تا از این طریق در تعیین مقاومت خمشی اسمی ستون (Mn) حالت حدی کمانش جانبی - پیچشی تعیین کننده نباشد.
ب) مهارهای جانبی ستونها باید مطابق بند ۱۰-۳-۲-۸-۱ الزامات مهارهای جانبی در قابهای خمشی متوسط را تامین نمایند.
پ) در ستونهای با مقطع H شکل دارای دو محور تقارن فاصله مهارهای جانبی نباید از مقدار زیر بیشتر باشد.
که در آن :
M۱ = لنگر در محل مهار جانبی
M۲ = لنگر در تکیه گاه
ry = شعاع ژیراسیون مقطع ستون حول محور ضعیف
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد
E = مدول الاستیسیته فولاد
Fy = تنش تسلیم مشخصه فولاد
تبصره ۱: در رابطه ۱۰-۳-۳-۵-۱ نسبت M۱/M۲ باید برای انحنای ساده مثبت و برای انحنای مضاعف منفی در نظر گرفته شود.
تبصره ۲ : در صورتی که خمش حول محور ضعیف ستون باشد در طول و انتهای ستون تعبیه مهار جانبی الزامی نیست.
تبصره ۳ : در ستون های با مقاطع H شکل در صورتی که طول ستون کوچک تر با مساوی نصف مقدار به دست آمده از رابطه ۱۰-۳-۳-۵-۱ باشد در انتهای ستون تعبیه مهار جانبی الزامی نیست.
ت) در ستون های قوطی شکل نورد شده (HSS) و جعبه ای ساخته شده از ورق فاصله مهارهای جانبی نباید از مقدار زیر بیشتر باشد.
که در آن :
Lbc = فاصله مهارهای جانبی
M۱ = لنگر در محل مهار جانبی
M۲ = لنگر در تکیه گاه
ry= شعاع ژیراسیون مقطع ستون حول محور ضعیف
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد
E = مدول الاستیسیته فولاد
Fy = تنش تسلیم مشخصه فولاد
تبصره ۱: در رابطه ۱۰-۳-۳-۵-۲ نسبت M۱/M۲ باید برای انحنای ساده مثبت و برای انحنای مضاعف منفی در نظر گرفته شود.
تبصره ۲: در مقاطع قوطی شکل نورد شده (HSS) و جعبه ای ساخته شده از ورق در صورتی که مقطع به صورت مربع شکل باشد در طول و انتهای ستون تعبیه مهار جانبی الزامی نیست.
تبصره ۳: در مقاطع دایره ای شکل در طول و انتهای ستون تعبیه مهار جانبی الزامی نیست.
تبصره ۴: در مقاطع قوطی شکل نورد شده (HSS) و جعبه ای ساخته شده از ورق در صورتی که طول ستون کوچک تر یا مساوی نصف مقدار به دست آمده از رابطه ۱۰-۳-۳-۵-۲ باشد. در انتهای ستون تعبیه مهار جانبی الزامی نیست.
۵-۵-۳-۳-۱۰ جوش های بحرانی لرزه ای
در این نوع سیستم سازه ای جوش های زیر بحرانی لرزه ای محسوب می شوند و در مورد آنها باید ضوابط بند ۱۰-۳-۲-۱-۶- ب رعایت شوند.
الف) جوش های شیاری در محل وصله ستون ها
ب) جوش های اتصال ستون به کف ستون
۶-۵-۳-۳-۱۰ کف ستون ها
در این نوع سیستم سازه ای کف ستون ها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۴ را تأمین نماید. همچنین در تکیه گاه ستون ها کلیه عناصر مقاوم در مقابل واژگونی (از قبیل کف ستون شالوده، پداستال و ...) باید در برابر ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته طراحی و جزئیات بندی شوند.
۷-۵-۳-۳-۱۰ وصله ستون ها
وصله ستون ها باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۲ را تأمین نمایند وصله مستقیم ستون ها باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل انجام شود اگر وصله ستون ها غیر مستقیم باشد باید الزامات زیر نیز تأمین شوند:
الف) مقاومت های موجود وصله نباید از مقاومتهای مورد نیاز ستون تحت اثر ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته کمتر باشد.
ب) مقاومت محوری موجود هر جزء وصله نباید از RyFybiti/αs کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Fy = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
bi = پهنای جزء ستون کوچک تر وصله شونده
ti = ضخامت جزء ستون کوچک تر وصله شونده
αs = برابر ۱.۰ در روش LRFD و برابر ۱.۵ در روش ASD
تصویر ۱
تصویر ۲
تصویر ۳
تصویر ۴
تصویر ۵
تصویر ۶
تصویر ۷
تصویر ۸
تصویر ۹
تصویر ۱۰
تصویر ۱۱
تصویر ۱۲
تصویر ۱۳
تصویر ۱۴