در این بخش ضوابط طراحی لرزه ای قاب های مهاربندی شده و دیوار برشی مختلط ارائه میشود. سیستم های سازه ای مورد بررسی در این بخش عبارت اند از:
• قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه
• قاب های مهاربندی شده و اگرای مختلط
• دیوارهای برشی مختلط ویژه
۱-۶-۳-۱۰ الزامات لرزه ای قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه (C-SCBF)
۱-۱-۶-۳-۱۰ الزامات عمومی
قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه (C-SCBF) باید بر اساس الزامات این بخش طراحی شوند. در این نوع قاب ها ستون ها باید دارای مقطع مختلط محاط در بتن با پرشده با بتن تیرها به صورت فولادی یا مختلط و اعضای مهاربندی به صورت فولادی یا مختلط پرشده با بتن در نظر گرفته شوند.
۲-۱-۶-۳-۱۰ مبانی طراحی
الزامات این بخش برای قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه قابل کاربرد می باشند. در این گونه مهاربندها خروج از مرکزیت کمتر از عمق تیر مجاز است مشروط بر اینکه برآیند نیروهای اعضا و اتصالات در طراحی لحاظ شوند و منبع مورد انتظار ظرفیت تغییر شکل غیر الاستیک تغییر نکند. قاب های مهاربندی شده ویژه ای که بر اساس ضوابط این بخش طراحی می شوند، انتظار می رود به واسطه کمانش اعضای مهاربندی تحت فشار و تسلیم اعضای مهاربندی تحت کشش دارای شکلپذیری قابل ملاحظه ای باشند.
۳-۱-۶-۳-۱۰ الزامات تحلیل
الزامات تحلیل قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه باید منطبق بر الزامات تحلیل قاب های مهاربندی شده همگرای فولادی ویژه (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۲-۳) باشد. اگر عضو مورد نظر مختلط باشد. مقاومت های مورد انتظار آن در کشش و فشار باید بر اساس مشخصات مقطع مختلط محاسبه شود.
۴-۱-۶-۳-۱۰ الزامات سیستم
الزامات سیستم قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه باید منطبق بر الزامات سیستم قاب های مهاربندی شده همگرای فولادی ویژه (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۲-۴) باشد.
۵-۱-۶-۳-۱۰ الزامات اعضا
۱-۵-۱-۶-۳-۱۰ الزامات عمومی
مقاطع ستون ها و مهاربندها باید از نوع فشرده لرزه ای با محدودیت نسبت پهنا به ضخامت برابر λhd مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۲-۴ باشند مقاطع تیرها باید از نوع فشرده لرزه ای با محدودیت نسبت پهنا به ضخامت برابر λmd مطابق مقادیر جدول ۱۰-۳-۲-۴ باشند.
۲-۵-۱-۶-۳-۱۰ اعضای مهاربندی
در قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه الزامات اعضای مهاربندی باید منطبق بر الزامات اعضای مهاربندی در قاب های مهاربندی شده همگرای فولادی ویژه (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۲-۵-۲) باشد با این تفاوت که در محاسبات این بخش باید از شعاع زیراسیون مقطع فولادی تنها استفاده شود.
۳-۵-۱-۶-۳-۱۰ نواحی حفاظت شده
نواحی حفاظت شده قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه که باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۷ را برآورده سازند شامل موارد زیر است:
۱- در اعضای مهاربندی ناحیه یک چهارم میانی طول عضو مهاربندی و در دو انتها فاصله ای به طول عمق مقطع مهاربند در صفحه کمانش از بر اتصال عضو مهاربندی به سمت داخل عضو
۲- اجزای اتصال مهاربندها به تیرها و ستون ها
۶-۱-۶-۳-۱۰ اتصالات
در قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه اتصالات علاوه بر تأمین الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۱ باید الزامات این بخش را نیز برآورده نمایند.
۱-۶-۱-۶-۳-۱۰ جوش های بحرانی لرزه ای
در قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه جوش های زیر به عنوان جوشهای بحرانی لرزه ای محسوب می شوند و باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱-۶- ب را تأمین نمایند:
الف) جوش شیاری در 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 می توانند بحرانی لرزه ای محسوب نشوند.
پ) جوش های اتصال تیر به ستون مطابق با شرایط الزامات بند ۱۰-۳-۶-۱-۵-۲-ب
۲-۶-۱-۶-۳-۱۰ اتصال تیر به ستون
در قاب های مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه اگر اتصال ورق گاست هم به تیر و هم به ستون صورت گیرد در این صورت اتصال تیر به ستون باید مطابق یکی از حالت های زیر باشد:
الف) پیکربندی اتصال مطابق ضوابط بند ۱۰-۲-۹-۱-۲ به صورت یک اتصال ساده (مفصلی) باشد. به نحوی که حداقل ۰.۰۲۵ رادیان قابلیت دوران داشته باشد.
ب) اتصال به صورت یک اتصال گیردار در نظر گرفته شود به نحوی که الزامات بندهای ۱۰-۳-۲-۱۱ ، ۱۰-۳-۵-۷-۳ و ۱۰-۳-۵-۷-۴ را تأمین نماید. همچنین مقاومت خمشی مورد نیاز اتصال تیر به ستون باید بر اساس نتایج تحلیل در ترکیب با مقاومت خمشی مورد نیاز اتصال مهاربندی و اتصال تیر با لحاظ نمودن نیروهای جمع کننده دیافراگمی حاصل از ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته در نظر گرفته شود.
۳-۶-۱-۶-۳-۱۰ اتصال اعضای مهاربندی
اتصال اعضای مهاربندی باید الزامات بند ۱۰-۳-۴-۲-۶-۳ را برآورده نماید، با این تفاوت که اگر عضو مهاربندی از نوع مختلط باشد، مقاومت مورد نیاز اتصال در کشش و فشار باید بر اساس مقاومت محوری مورد انتظار عضو مهاربندی مختلط محاسبه شود. در تعیین مقاومت مورد انتظار عضو مهاربندی باید از ضرایب متناسب با هر جزء مقطع مختلط استفاده شود. در صورت لزوم مقاومت خمشی مورد انتظار عضو مهاربندی (Mp.exp) برابر لنگر پلاستیک مورد انتظار مقطع مختلط خواهد بود و مقدار آن می تواند بر اساس روش توزیع تنش پلاستیک در مقطع یا سازگاری کرنش محاسبه شود، با این تفاوت که در این محاسبات به جای Fy از RyFy به جای fyr از ۱.۲fyr و به جای f'c از Rcf'c استفاده میشود که در آن :
Fy = تنش تسلیم مشخصه مقطع فولادی
fyr = تنش تسلیم مشخصه آرماتورهای طولی
f'c = تنش فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد مطابق جدول ۱۰-۳-۲-۱
Rc = نسبت تنش فشاری مورد انتظار به تنش فشاری مشخصه بتن مطابق جدول ۱۰-۳-۲-۱
۷-۱-۶-۳-۱۰ 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. وصله غیر مستقیم ستون ها می تواند از نوع جوشی یا پیچی باشد. در هر حال مقاومت خمشی مورد نیاز وصله های غیر مستقیم نباید از Mpcc min/αs و مقاومت برشی مورد نیاز آنها نباید از
(αsHc)/(ΣMpcc) کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Mpcc min = لنگر پلاستیک کوچکترین مقطع وصله شونده ستون
ΣMpcc = 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 فولادی مقطع ستون بدون در نظر گرفتن آثار لنگر خمشی نباید از RyFybiti/αs کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
Fy = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
bi = پهنای جزء ستون کوچک تر وصله شونده
ti = ضخامت جزء ستون کوچک تر وصله شونده
۲-۶-۳-۱۰ الزامات لرزه ای قابهای مهاربندی شده واگرای مختلط (C-EBF)
۱-۲-۶-۳-۱۰ الزامات عمومی
قاب های مهاربندی شده واگرای مختلط (C-EBF) باید بر اساس الزامات این بخش طراحی شوند. قاب های مهاربندی شده واگرای مختلط قاب هایی هستند که در آنها در دهانه مهاربندی یک انتهای مهاربندها با فاصله نسبتاً کمی از یکدیگر روی محور طولی تیر یا با فاصله نسبتا کمی از گره اتصال تیر به ستون به تیر متصل می شوند و موجب تشکیل تیر پیوند میشود که تحت اثر برش و خمش قرار میگیرد. به ناحیه ای که بین نقاط تلاقی محورهای دو عضو قطری مهاربندی روی تیر تشکیل میشود تیر پیوند میانی و به فاصله ای که بین نقطه تلاقی محور عضو مهاربندی تا گره اتصال تیر به ستون قرار دارد تیر پیوند کناری گفته میشود.
در این نوع قاب ها ظرفیت تغییر شکل غیر الاستیک سیستم مهاربندی عمدتاً از طریق تسلیم برشی یا خمشی تیر پیوند تأمین میشود.
در این نوع قاب ها، ستون ها باید دارای مقطع مختلط محاط در بتن، یا پرشده با بتن تیرها به صورت فولادی یا مختلط تیرهای پیوند از نوع فولادی و اعضای مهاربندی به صورت فولادی یا مختلط پرشده با بتن در نظر گرفته شوند.
۲-۲-۶-۳-۱۰ مبانی طراحی
قاب های مهاربندی شده واگرای مختلط باید الزامات بند ۱۰-۳-۴-۳-۲ را با در نظر گرفتن اصلاحات مورد نظر در این بخش برآورده نمایند.
قاب های مهاربندی شده واگرای مختلط که با ضوابط این بخش طراحی می شوند، به واسطه تسلیم برشی یا خمشی تیر پیوند انتظار میرود دارای شکلپذیری قابل ملاحظه ای باشند.
۳-۲-۶-۳-۱۰ الزامات تحلیل
الزامات تحلیل قاب های مهاربندی شده واگرای مختلط باید منطبق بر الزامات تحلیل قاب های مهاربندی شده واگرای فولادی (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۳-۳) باشد.
۴-۲-۶-۳-۱۰ الزامات سیستم
الزامات سیستم قاب های مهاربندی شده واگرای مختلط باید منطبق بر الزامات سیستم قاب های مهاربندی شده واگرای فولادی (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۳-۴) باشد.
۵-۲-۶-۳-۱۰ الزامات اعضا
الزامات اعضای قابهای مهاربندی شده واگرای مختلط باید منطبق بر الزامات اعضای قابهای مهاربندی شده واگرای فولادی (مطابق بند ۱۰-۳-۴-۳-۵) باشد.
۶-۲-۶-۳-۱۰ اتصالات
الزامات اتصالات قاب های مهاربندی شده و اگرای مختلط باید منطبق بر الزامات اتصالات قاب های مهاربندی شده واگرای فولادی مطابق بند (۱۰-۳-۴-۳-۶) باشد؛ با این استثنا که در این نوع قاب ها اگر اتصال ورق گاست ورق اتصال هم به تیر و هم به ستون صورت گیرد در این صورت اتصال تیر به ستون باید مطابق یکی از حالت های زیر باشد:
الف) در صورتی که تیر پیوند از نوع میانی باشد پیکربندی اتصال تیر به ستون می تواند مطابق ضوابط بند ۱۰-۲-۹-۱-۲ به صورت یک اتصال ساده (مفصلی) باشد به نحوی که حداقل ۰.۰۲۵ رادیان قابلیت دوران داشته باشد.
ب) در هر دو حالت تیر پیوند میانی و کناری اتصال تیر به ستون میتواند به صورت یک اتصال گیردار در نظر گرفته شود با این شرط که الزامات بندهای ۱۰-۳-۲-۱۱، ۱۰-۳-۵-۷-۳ و ۱۰-۳-۵-۷-۴ را تأمین نماید همچنین مقاومت خمشی مورد نیاز اتصال تیر به ستون باید بر اساس نتایج تحلیل در ترکیب با مقاومت خمشی مورد نیاز اتصال مهاربندی و اتصال تیر با لحاظ نمودن نیروهای جمع کننده دیافراگمی حاصل از ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته در نظر گرفته شود.
۷-۲-۶-۳-۱۰ 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. 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 Mpcc min/αs و مقاومت برشی مورد نیاز آنها نباید از
(αsHc)/(ΣMpcc) کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Mpcc min = لنگر پلاستیک کوچکترین مقطع وصله شونده ستون
ΣMpcc = 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 تحنانی 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 فولادی مقطع ستون بدون در نظر گرفتن آثار لنگر خمشی نباید از RyFybiti/αs کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
Fy = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
bi = پهنای جزء ستون کوچک تر وصله شونده
ti = ضخامت جزء ستون کوچک تر وصله شونده
۳-۶-۳-۱۰ الزامات لرزه ای دیوارهای برشی مختلط ویژه (C-SSW)
۱-۳-۶-۳-۱۰ الزامات عمومی
دیوارهای برشی مختلط ویژه (C-SSW) باید بر اساس الزامات این بخش طراحی شوند. این سیستم سازه ای میتواند شامل دیوارهای برشی بتن آرمه غیر هم بسته با اجزای مرزی مختلط یا دیوارهای برشی هم بسته با یا بدون اجزای مرزی مختلط با تیر همبند فولادی یا مختلط باشد.
۲-۳-۶-۳-۱۰ مبانی طراحی
از دیوارهای برشی بتن آرمه مختلط ویژه که بر اساس ضوابط این بخش طراحی می شوند، انتظار می رود به واسطه تسلیم کلی دیوار برشی بتن آرمه یا تسلیم برشی یا خمشی تیرهای همبند فولادی یا مختلط (در صورت وجود) و یا تسلیم کششی یا فشاری اجزای مرزی دارای شکلپذیری قابل ملاحظه ای باشند.
در دیوارهای برشی هم بسته طراحی اتصال تیرهای همبند و نیز طراحی دیوار برشی باید بر اساس مقاومت مورد انتظار تیرهای همبند با لحاظ نمودن آثار سخت شوندگی مصالح فولادی صورت گیرد. دیوارهای برشی بتن آرمه مختلط ویژه باید الزامات طراحی دیوارهای برشی بتن آرمه را بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان به همراه الزامات لرزه ای این بخش برآورده نمایند.
در دیوارهای برشی هم بسته تیرهای همبند فولادی می توانند به گونه ای طراحی و جزئیات بندی شوند که رفتار آنها توسط برش یا خمش کنترل شود. چنانچه طول تیر همبند کمتر از ۱.۶Mp/Vp باشد تیر همبند برش کنترل و چنانچه طول آن بیش از ۲.۶Mp/Vp باشد خمش کنترل و در صورتی که طول تیر پیوند بین این دو مقدار باشد رفتار تیر به طور هم زمان توسط برش و خمش کنترل میگردد که در آن Mp و Vp مقاومت خمشی و برشی موجود تیر همبند فولادی یا مختلط است.
۳-۳-۶-۳-۱۰ الزامات تحلیل
در تحلیل دیوارهای برشی بتن آرمه مختلط ویژه الزامات زیر باید تأمین شوند:
الف) برای دیوارهای برشی بتن آرمه مقادیر سختی مؤثر مورد استفاده در تحلیل های الاستیک باید. بر اساس الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان در نظر گرفته شوند.
ب) برای تیرهای همبند مختلط سختی مؤثر خمشی باید برابر ۰.۰۷x(g/h)(EI)trans سختی مؤثر برشی برابر GAw و سختی مؤثر محوری برابر (EA)trans در نظر گرفته شود که در آن :
(EI)trans = صلبیت خمشی مقطع تبدیل یافته ترک خورده
(EA)trans = صلبیت محوری مقطع تبدیل یافته
g = دهانه آزاد تیر همبند
h = عمق کلی مقطع مختلط
Aw = مساحت جان مقطع فولادی
G = مدول الاستیسیته برشی فولاد
پ) زمانی که اجزای مرزی دیوار برشی به صورت مقطع مختلط محاط در بتن باشد تحلیل باید بر اساس مشخصات مقطع بتنی تبدیل یافته صورت گیرد.
ت) در تحلیل باید آثار ناشی از تغییر شکل های برشی تیر همبند فولادی در نظر گرفته شوند.
۴-۳-۶-۳-۱۰ الزامات سیستم
در دیوارهای برشی غیر هم بسته رعایت ضابطه اضافی الزامی نیست در دیوارهای برشی هم بسته نیروهای تیر همبند میتواند به صورت قائم بین کف های مجاور باز توزیع شود. در هر حال نیروی برشی هر یک از تیرهای همبند نباید بیش از ۲۰% نسبت به مقادیر الاستیک کاهش داشته باشد. مجموع مقاومت برشی تیرهای همبند در ارتفاع ساختمان باید مساوی یا بزرگتر از مجموع مقادیر الاستیک باشد. علاوه بر این موارد الزامات زیر نیز باید رعایت شوند :
الف) در دیوارهای هم بسته جذب انرژی ابتدا باید توسط تسلیم تیرهای همبند در سرتاسر ارتفاع سازه و پیش از تسلیم خمشی پای دیوار صورت گیرد.
ب) در دیوارهای هم بسته مقاومت محوری موجود دیوار در نقطه متوازن (Pbc) باید مساوی یا بزرگتر از کل مقاومت محوری فشاری مورد نیاز در پایه دیوار باشد. مقاومت محوری فشاری مورد نیاز باید بر اساس مجموع مقاومت های مورد نیاز دیوارها حاصل از بخش ثقلی ترکیب بارهای لرزه ای با مجموع مقاومت های برشی مورد انتظار تیرهای پیوند که به منظور در نظر گرفتن آثار سخت شوندگی مصالح فولادی تیرهای همبند با ضریب ۱.۱ افزایش داده شده است، محاسبه شود.
۵-۳-۶-۳-۱۰ الزامات اعضا
۱-۵-۳-۶-۳-۱۰ اعضای شکل پذیر
در طول تیرهای همبند با مقطع ۱ شکل باید مطابق الزامات بند ۱۰-۳-۴-۳-۵-۲-ت سخت کننده های عرضی تعبیه شود. جوشکاری این سخت کننده ها به تیر همبند باید بر اساس ضوابط بند ۱۰-۳-۴-۳-۵-۲-ت-۱ صورت گیرد.
۲-۵-۳-۶-۳-۱۰ اجزای مرزی
اجزای مرزی مختلطی که دارای مقطع فولادی محاط در بتن نیستند، باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۷ برای اعضای با شکلپذیری زیاد را تأمین نمایند. همچنین در این نوع دیوارهای برشی مقاومت محوری مورد نیاز اجزای مرزی باید با فرض اینکه نیروهای برشی توسط دیوار برشی بتن آرمه تحمل شده و کل نیروهای ثقلی و واژگونی توسط اجزای مرزی به همراه دیوار برشی بتن آرمه تحمل شوند. تعیین گردد.
در طراحی دیوارهای با اجزای مرزی فولادی محاط در بتن الزامات زیر باید تأمین شوند:
الف) زمانی که یک مقطع مختلط محاط در بتن به عنوان جزء مرزی قائم مورد استفاده قرار میگیرد جزء مرزی باید بر اساس الزامات ستون با مقطع مختلط مطابق بخش ۱۰-۲-۸ این مبحث طراحی شود.
ب) اجزای مرزی با مقطع مختلط محاط در بتن باید الزامات اعضای با شکلپذیری زیاد را مطابق موارد بند ۱۰-۳-۲-۹-۳-ب برآورده نمایند.
پ) میلگردهای عرضی مورد استفاده برای مهار اجزای مرزی با مقطع مختلط باید در فاصله ای به طول ۲h در داخل دیوار ادامه یابند که در آن h برابر با کل بعد جزء مرزی در صفحه دیوار است.
ت) به منظور انتقال نیروهای برشی دیوار در اجزای مرزی باید از برشگیرهای از نوع گل میخ با ناودانی استفاده شود.
ث) میلگردهای قائم دیوار باید توسط میلگردهای عرضی به گونه ای محصور شوند که الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان برای اجزای مرزی را برآورده نمایند همچنین میلگردهای افقی دیوار نیز باید به نحو موثری به جز مرزی دیوار مهار گردد.
۳-۵-۳-۶-۳-۱۰ تیرهای همبند فولادی
در صورتی که تیرهای همبند از نوع فولادی باشند الزامات زیر باید رعایت شوند :
الف) در صورتی که دیوار بتنی فاقد اجزای مرزی فولادی یا مختلط باشد حداقل طول مدفون تیر همبند در داخل دیوار برشی (Le) بر حسب میلی متر از طریق رابطه زیر به دست می آید. این طول مطابق شکل ۱۰-۳-۶-۳-۱ از اولین لایه میلگردهای محصور کننده مجاور لبه دیوار محاسبه میشود :
که در آن :
bw = ضخامت جان دیوار بر حسب میلی متر
bf = پهنای بال مقطع تیر همبند بر حسب میلی متر
f'c = تنش فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن بر حسب مگاپاسکال
β۱ = نسبت ارتفاع بلوک مستطیلی تنش فشاری معادل به فاصله محور خنثی تا دورترین تار فشاری مقطع
Vbe = مقاومت برشی مورد انتظار تیر همبند مطابق رابطه زیر بر حسب نیوتن
g = طول آزاد تیر همبند به علاوه پوشش بتن در لبه دیوار در هر دو انتهای تیر بر حسب میلی متر
(مطابق شکل ۱۰-۳-۶-۳-۱)
Mp = لنگر پلاستیک تیر همبند فولادی (Mp=ZFy)
Vp = مقاومت برشی اسمی تیر همبند فولادی (Vp=۰.۶FyAwt)
Z = اساس مقطع پلاستیک تیر همبند فولادی نسبت به محور خمش
Atw = مساحت جان تیر همبند فولادی
Fy = تنش تسلیم مشخصه تیر همبند فولادی
ب) تیرهای همبند فولادی باید الزامات تیرهای پیوند در قاب های مهاربندی شده و اگرا را مطابق بند ۲-۵-۳-۴-۳-۱۰ تأمین نمایند؛ با این تفاوت که در تیرهای همبند ساخته شده از ورق اتصال جان (یا جان ها) به بال تیر به جای جوش شیاری با نفوذ کامل می تواند از نوع جوش شیاری با نفوذ نسبی (ناقص) یا جوش گوشه دو طرفه نیز باشد ، مشروط بر آنکه دارای مقاومت موجود کافی جهت توسعه کامل مقاومت مورد انتظار تیر همبند باشند.
پ) در محل لبه دیوارهای برشی (در دو انتهای طول آزاد تیر همبند) تعبیه سخت کننده های عرضی در داخل تیر همبند الزامی است. این سخت کننده ها باید تمام عمق و در دو طرف تیر همبند تعبیه شوند. همچنین در مواردی که مطابق بند ۱۰-۳-۴-۳-۵-۲ -ت-۱ در تیر همبند علاوه بر تعبیه سخت کننده های عرضی میانی الزامیباشد دوران تیر همبند باید برابر ۰.۰۸ رادیان در نظر گرفته شود.
ت) مقاومت خمشی مورد نیاز تیر همبند باید با ضریب [(۳g)/(۲Le)]+۱ تشدید شود.
ث) در محدوده طول مدفون تیر همبند مطابق شکل ۱۰-۳-۶-۳-۲ میلگردهای قائم دیوار نباید از میلگردهای قائمی با مقاومت محوری اسمی برابر با مقاومت برشی مورد انتظار تیر همبند (Vbe) که با ضریب زیر تشدید میشود کمتر باشد :
ج) در هر دو ناحیه انتقال طول مدفون تیر همبند که در ابتدا و انتهای این طول قرار دارند، مساحت آرماتورهای انتقال مورد نیاز که به هر دو بال تحتانی و فوقانی تیر همبند متصل می شوند، نباید از مقدار ارائه شده در رابطه ۱۰-۳-۶-۴ کمتر در نظر گرفته شود. طول آرماتورهای انتقال باید به نحوی باشد که در بالا و پایین بال های تیر همبند طول گیرایی کششی تأمین شود. مطابق شکل ۱۰-۳-۶-۳-۲ ناحیه انتقال ابتدایی طول مدفون تیر همبند باید محدوده میلگردهای قائم مجاور لبه دیوار و ناحیه انتقال انتهایی طول مدفون تیر همبند باید در فاصله حداقل برابر نصف عمق مقطع تیر همبند از انتهای طول مدفون تیر باشد.
(۴-۶-۳-۱۰) Atb ≥ ۰.۰۳f'cLebf/Fysr
که در آن :
Atb = مساحت آرماتورهای انتقال مورد نیاز در هر دو ناحیه انتقال طول مدفون تیر همبند که باید به هر دو بال تحتانی و فوقانی تیر همبند متصل شوند
Le = طول مدفون تیر همبند در داخل دیوار برشی
bf = پهنای بال مقطع تیر همبند
f'c = تنش فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن
Fysr = تنش تسلیم مشخصه میلگردهای انتقال
تبصره ۱: در محدوده طول مدفون تیر همبند مجموع مساحت میلگردهای قائم دیوار برشی و میلگردهای انتقال نباید از ۸% مساحت این ناحیه دیوار (Lebw) بیشتر باشد.
تبصره ۲: در دو ناحیه انتقال ابتدایی و انتهایی میلگردهای انتقال باید به طور مستقیم یا از طریق وصله های مکانیکی به بالهای فوقانی و تحتانی تیر همبند جوش شوند. به عنوان یک راهکار دیگر در این دو ناحیه انتقال مطابق شکل ۱۰-۳-۶-۳-۳ استفاده از آرماتورهای U شکل (رکابی) که ساقهای آنها یک درمیان بالا و پایین قرار می گیرند به عنوان میلگردهای انتقال مجاز است.
۴-۵-۳-۶-۳-۱۰ تیرهای همبند مختلط
تیرهای همبند مختلط محاط در بتن باید کلیه الزامات تیرهای همبند فولادی به غیر از الزام بند (ب) را برآورده نمایند، با این تفاوت که در الزام بند (الف) در رابطه ۱۰-۳-۶-۲ به جای ۱.۱RyVp از Vce و به جای ۱.۱RyMp از Mpbe استفاده شود که در آن :
Mpbe = لنگر خمشی مورد انتظار تیر همبند مختلط محاط در بتن است و میتواند بر اساس توزیع تنش پلاستیک در مقطع یا سازگاری کرنش محاسبه شود. در این محاسبات به جای Fy باید از RyFy به جای fyr باید از Ryfyr و به جای f'c باید از Rcf'c استفاده شود.
Vce = مقاومت برشی مورد انتظار تیر همبند مختلط محاط در بتن است و مقدار آن از رابطه زیر تعیین میشود:
که در آن :
Asr = مساحت آرماتورهای عرضی
Fysr = تنش تسلیم مشخصه آرماتورهای عرضی
Rc = نسبت تنش فشاری مورد انتظار به تنش فشاری مشخصه بتن مطابق جدول ۱۰-۳-۲-۱
Ryr = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه آرماتورهای عرضی مطابق جدول ۱-۲-۳-۱۰
Vp = مقاومت برشی اسمی تیر فولادی (Vp=۰.۶FyAw)
Aw = مساحت جان تیر فولادی
bwc = پهنای مقطع تیر مختلط محاط در بتن
dc = عمق مؤثر مقطع تیر مختلط محاط در بتن
s = فاصله بین میلگردهای عرضی
۵-۵-۳-۶-۳-۱۰ نواحی حفاظت شده
طول آزاد تیر همبند به عنوان ناحیه حفاظت شده محسوب میشود و باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۷ را تأمین نماید. تعبیه سخت کننده های عرضی در دو انتهای آزاد طول تیر همبند و در صورت نیاز در طول آن مجاز است.
۶-۳-۶-۳-۱۰ جوش های بحرانی لرزه ای
در دیوارهای برشی بتن آرمه مختلط ویژه جوشهای زیر به عنوان جوش های بحرانی لرزه ای محسوب می شوند و باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱-۶- ب را تأمین نمایند:
۱- جوش شیاری در وصله ستون ها
۲- جوش های اتصال ستون به کف ستون
استثناء: در صورتی که تحلیل ها نشان دهد که تحت اثر ترکیبات بارگذاری شامل زلزله تشدید یافته برکنش محتمل نیست جوش های اتصال ستون به کف ستون می تواند بحرانی لرزه ای محسوب نشود.
۷-۳-۶-۳-۱۰ وصله بخش فولادی اجزای مرزی
وصله بخش فولادی اجزای مرزی باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۲ را تأمین نمایند: وصله مستقیم بخش فولادی باید با استفاده از جوش شیاری با نفوذ کامل انجام شود وصله غیر مستقیم بخش فولادی میتواند از نوع جوشی یا پیچی باشد. در هر حال مقاومت خمشی مورد نیاز وصله های غیر مستقیم نباید از Mpec min/αs و مقاومت برشی مورد نیاز آنها نباید از (αsHc)/(ΣMpcc) کمتر در نظر گرفته شود که در آن :
Mpec min = لنگر پلاستیک کوچکترین مقطع وصله شونده ستون
Mpcc = 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 فولادی مقطع ستون بدون در نظر گرفتن آثار لنگر خمشی نباید از RyFybiti/αs کمتر در نظر گرفته شود که در آن
Ry = نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
Fy = تنش تسلیم مشخصه فولاد ستون
bi = پهنای جزء ستون کوچک تر وصله شونده
ti = ضخامت جزء ستون کوچک تر وصله شونده
تصویر ۱
تصویر ۲
تصویر ۳
تصویر ۴
تصویر ۵
تصویر ۶
تصویر ۷