مقررات ملی مبحث دهم طرح و اجرای ساختمانهای فولادی

پیشگفتار

قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان وظیفه تدوین مقررات ملی ساختمان را بر عهده دارد. مقررات ملی ساختمان کشور بی شک یکی از کامل ترین و مؤثرترین مقررات بومی موجود و لازم الاجرا در میان کشورهای منطقه می باشد که حاصل تلاش اساتید، صاحبنظران و حرفه مندان صنعت ساختمان طی سال های متعددی در کشورمان است. در سال های اخیر مقررات ملی ساختمان گام های مؤثری در ارتقای کیفیت ساخت و ساز و مقاومت بناها و ساماندهی و استانداردسازی مصالح، روش های طراحی و ساخت و کاهش هزینه های مصرف انرژی، محیط زیست، ایمنی، بهداشت و آسایش و رفاه استفاده کنندگان داشته است. در این راستا پایش مستمر بازخوردهای مقررات ملی ساختمان در زمینه های گوناگون، پس از انتشار آن، و برنامه ریزی جهت بازنگری و رفع نقایص موجود و ارتقای مداوم محتوای آن از اهداف اصلی وزارت راه و شهرسازی است. مقایسه کیفیت ساختمان ها خصوصاً از لحاظ سازه ای در سال های اخیر با قبل از تدوین مقررات ملی ساختمان مؤید تأثیر این مقررات در ارتقای کیفیت ساختمان ها است. در هر حال باید به کلیه دست اندرکاران صنعت ساختمان متذکر شوم در کنار رعایت مقررات و آیین نامه ها پایبندی به اصول اخلاق حرفه ای و وجدان کاری مهمترین ضامن در پیشبرد اهداف و اصول فنی و حرفه ای در این صنعت می باشد.

از کلیه اساتید، صاحبنظران، حرفه مندان و تدوین کنندگان که از ابتدا تاکنون در تدوین و بازنگری های متعدد در مباحث مقررات ملی ساختمان تلاش نموده و در همفکری و همکاری با این وزارتخانه از هیچ کوششی دریغ ننموده اند سپاسگزاری می نمایم. و از تمامی نخبگان و جوانان متخصص دعوت می شود ما را در پیشبرد اهداف عالیه قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان یاری نمایند. همچنین برای تمامی دست اندرکاران صنعت ساختمان اعم از مراجع صدور پروانه، کنترل ساختمان و کلیه اشخاصی که در اجرای مقررات و رعایت اصول اخلاق حرفه ای تلاش می نمایند توفیق و سربلندی آرزو می نمایم.

در خاتمه از تلاش ها و زحمات اعضاء شورای تدوین، کمیته های تخصصی، دبیرخانه مقررات ملی ساختمان و سایر کسانی که به نحوی در تدوین این مجله همکاری نموده اند سپاسگزاری می نمایم.

رستم قاسمی

وزیر راه و شهرسازی

ابلاغیه

بسمه تعالی

جناب آقای دکتر وحیدی
وزیر محترم کشور

با سلام و احترام
در اجرای ماده 23 قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان مصوب سال 1374، بدینوسیله ویرایش پنجم مبحث دهم مقررات ملی ساختمان «طرح و اجرای ساختمان های فولادی» که مراحل تهیه، تدوین و تصویب را در این روایت گذرانده است، بشرح پیوست ابلاغ می گردد. زمان انقضای ویرایش سال 1382 این مبحث یکسال بعد از تاریخ این ابلاغ خواهد بود و بدیهی است تا آن زمان استفاده از هر کدام از این دو ویرایش مجاز است.

روزونت:
- جناب آقای محمودزاده، معاون محترم مسکن و ساختمان جهت آگاهی و اقدام لازم
- جناب آقای حیدری، سرپرست محترم مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی جهت آگاهی و اقدام لازم
- جناب آقای نیکراد، رئیس محترم بنیاد مسکن انقلاب اسلامی جهت آگاهی و اقدام لازم
- سازمان نظام مهندسی ساختمان کشور جهت اطلاع و اقدام لازم
- سازمان نظام کاردانی ساختمان کشور جهت اطلاع و اقدام لازم
- مدیران کل محترم راه و شهرسازی استان ها جهت اطلاع و اقدام لازم

سعید آزمون: بهارآفرین
ارائه کننده: عالیه
ساختمان شودخانه
1397/3/11: تاریخ
شماره: 2588
www.mrud.ir

اعضای تدوین کننده

تنظیم و تدوین متن نهایی:

• دکتر آباذر اصغری - عضو
• دکتر سید رسول میرقادری - عضو
• دبیر
• رئیس

اعضای کمیته تخصصی:

• دکتر علی اکبر آقاکوچک
• دکتر محبتی ازهری
• دکتر آباذر اصغری
• مهندس امیر پیمان زندی
• مهندس شاپور طاجونی
• دکتر شروین ملکی
• دکتر بهنام مهربانهر
• دکتر سید رسول میرقادری

دبیرخانه شورای تدوین مقررات ملی ساختمان - دوره هفتم:

• مدیر کل دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان و دبیر شورای تدوین
• رئیس گروه تدوین مقررات ملی ساختمان
• نماینده دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان در کمیته تخصصی
• مهندس جامد مانی فر
• مهندس امیرعباس محمدی
• مهندس ناصر سیاهوشی

مقدمه ویرایش پنجم

مبحث دهم مقررات ملی ساختمان مربوط به "طرح و اجرای ساختمان های فولادی" است و هدف آن ارائه حداقل ضوابط و مقرراتی است که با رعایت آن ها شرایط ایمنی، قابلیت بهره برداری و پایایی سازه های موضوع این مبحث فراهم می شود.

با توجه به تجارب و تحقیقات روزافزون و نیز پیشرفت های به وجود آمده در همه علوم و فنون مهندسی، امروزه تغییرات پیوسته ای در تمام شاخه های مهندسی در حال رخداد است. روش های طراحی و اجرای ساختمان های فولادی نیز از این تغییرات بی بهره نبوده و بازنگری ویرایش قبلی این مبحث اجتناب ناپذیر است. ویرایش حاضر، ویرایش پنجم این مبحث بوده و هدف از آن، به روز کردن ضوابط و مقررات براساس آخرین ویرایش آیین نامه های معتبر دنیا، آسان سازی استفاده و رفع برخی ابهامات و کمبودهای ویرایش قبلی بوده است. همچنین علائم و اختصارات به کاررفته در این مبحث به نحوی انتخاب شده است که هماهنگ با علائم و اختصارات متحدالشکل مورد تائید سازمان بین المللی استاندارد (ISO) بوده و واژه ها و عناوین نیز هماهنگ با سایر مباحث مقررات ملی ساختمان و سایر آیین نامه های ملی در این زمینه باشد.

الزامات و مقررات این مبحث شامل تعاریف، چهار فصل اصلی به شرح زیر و شش پیوست است:

• الزامات عمومی (فصل 1-2)
• الزامات طراحی (فصل 2-1)
• الزامات طراحی لرزه ای (فصل 3-1)
• الزامات ساخت، نصب و کنترل (فصل 4-1)

تغییرات این ویرایش نسبت به ویرایش قبلی چشمگیر بوده و مهم ترین آن ها به شرح زیر است:

• اضافه شدن بخش تعاریف به مبحث
• ارائه الزامات حالت های حدی مقاومت به دو روش، ضرایب بار و مقاومت (LRFD) و مقاومت مجاز (ASD). لازم به توضیح است که چون در هر دو روش مورداشاره، برای محاسبه مقاومت های اسمی از یک رابطه استفاده شده و تفاوت دو روش فقط به نحوه اعمال ضرایب اطمینان در طراحی مربوط می شود، در نتیجه حجم مطالب مبحث تغییر قابل توجهی نداشته؛ ضمن اینکه همانند برخی آیین نامه های معتبر، امکان طراحی براساس روش مقاومت مجاز نیز فراهم شده است.
• اضافه شدن استانداردهای مورد تائید تحت عنوان پیوست یک
• اضافه شدن الزامات حفاظت در برابر آتش تحت عنوان پیوست شش
• تکمیل و به روز شدن الزامات طراحی اعضا برای حالت های حدی مقاومت
• اضافه شدن الزامات طراحی اعضای با اجزای لاغر برای کاربردهای غیر ارزیابی
• اضافه شدن الزامات طراحی تیرهای لانه زنبوری با سوراخ های شش ضلعی برای کاربردهای غیر ارزیابی تحت عنوان پیوست پنج
• تکمیل و به روز شدن الزامات طراحی اعضای با مقطع مختلف برای دو نوع عملکرد مختلف کامل و ناقص
• تکمیل الزامات حالت های حدی بهره برداری به ویژه کنترل ارتعاش (لرزش)
• تکمیل و به روز شدن الزامات طراحی ارزیابی
• اضافه شدن الزامات ارزیابی قاب های خمشی خرابی ویژه
• اضافه شدن الزامات ارزیابی سیستم کنسولی فولادی ویژه
• اضافه شدن الزامات ارزیابی مهاربندی های چند ردیفی در یک طبقه
• اضافه شدن الزامات ارزیابی مهاربندی های کمانش تاب
• اضافه شدن الزامات ارزیابی دیوارهای برشی فولادی ویژه
• اضافه شدن الزامات ارزیابی قاب های خمشی مختلف ویژه
• اضافه شدن الزامات ارزیابی قاب های مهاربندی شده همگرای مختلف ویژه
• اضافه شدن الزامات ارزیابی قاب های مهاربندی شده واگرای مختلف
• اضافه شدن الزامات ارزیابی دیوارهای برشی مختلف ویژه
• تکمیل و به روز شدن الزامات اتصالات گیردار پیش تأیید شده
• اضافه شدن الزامات ارزیابی اتصال پیچی با جفت سپری
• اضافه شدن الزامات ارزیابی اتصال تیر با مقطع کاهش یافته و دیافراگم عبوری از ستون
• اضافه شدن الزامات ارزیابی اتصال تقویت شده جوشی و دیافراگم عبوری از ستون
• اضافه شدن الزامات ارزیابی اتصال تیر با بال بیننده و دیافراگم عبوری از ستون
• اضافه شدن الزامات روش تأیید اتصالات گیردار
• اضافه شدن الزامات روش تأیید مهاربندی های کمانش تاب
• تکمیل و به روز شدن الزامات ساخت، نصب و کنترل با توجه به شرایط و امکانات موجود

دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان امیدوار است با توجه به جامعیت و به روز بودن الزامات مبحث و سهولت کاربرد آن در نرم افزارهای مهندسی متداول، طراحی سازه های فولادی هر چه بیشتر استاندارد و یکنواخت شده و نقش مؤثری در ارتقای کیفیت سازه های فولادی داشته باشد.

در پایان این دفتر از تمامی اساتید، مهندسان، انجمن های مهندسی و سازمان های نظام مهندسی و نیز کلیه دست اندرکاران صنعت ساختمان که نظرات نگارشی و تخصصی خود را در ارتباط با پیش نویس این مبحث ارسال نموده اند، صمیمانه تشکر و قدردانی نموده و از هرگونه اظهارنظر، پیشنهاد و انتقاد استقبال و از آن ها جهت انجام اصلاحات بعدی استفاده خواهد نمود. لذا عموم علاقه مندان می توانند با مراجعه به درگاه اینترنتی inbr.ir نسبت به ثبت نقطه نظرات خود اقدام نمایند.

دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان

تعاریف

اتصال اتکایی

اتصالی که در آن انتقال نیروی برشی از طریق اتکای بدنه پیچ به جدارۀ سوراخ صورت می گیرد و از مقاومت اتصال در برابر لغزش صرف نظر می شود.

اتصال پیش کننده

اتصالی که در آن انتقال نیروی برشی از طریق اتکای بدنه پیچ به جدارۀ سوراخ صورت می گیرد و از مقاومت اتصال در برابر لغزش صرف نظر می شود. بااین وجود در اجرا و هنگام نصب، پیچ های این نوع اتصالات باید پیش کننده شوند.

اتصال ساده (مفصلی)

اتصالی است که از نظر دوران، انعطاف پذیر بوده و لنگرى را به تکیه گاه انتقال نمى دهد.

اتصال کف ستون

اتصالی است که از ورق کف ستون، اجزای اتصال دهنده (شامل سخت کننده های قائم، افقی و لجنکی) و وسایل اتصال (شامل ملحقات، پیچ و جوش) تشکیل شده و وظیفۀ آن انتقال نیروهای ایجادشده در پای ستون به شالوده است.

اتصال گیردار پیش تأیید شدة تیر به ستون

اتصال گیرداری است که دارای توانایی تحمل تغییر شکل های دورانی غیر الاستیک به میزان موردنظر، بدون کاهش قابل توجه مقاومت است. الزامات این نوع اتصالات در بخش ۷-۳-۱۰ ارائه شده است.

اتصال گیردار تأییدشدة تیر به ستون

اتصال گیرداری است که عملکرد آن مطابق الزامات بخش 8-3-1، تأیید می شود.

اتصال گیردار تیر به ستون

اتصالی است که در آن زاویة بین تیر و ستون پس از تغییرشکل حاصل از کلیة بارها تقریباً بدون تغییر مانده و لنگر خمشی تیر قابل انتقال به ستون است.

اتصال لغزش بحرانی

اتصالی که در آن هیچ گونه لغزشی بین سطوح تماس مجاز نبوده و انتقال نیروی برشی در اتصال از طریق نیروی اصطکاک بین سطوح در تماس اتصال انجام می پذیرد.

آثار P-δ

به آثار اضافی ناشی از بارها گفته می شود که به علت وجود تغییرشکل در طول اعضا به وجود می آید.

آثار P-Δ

به آثار اضافی بارها به علت تغییرمکان جانبی نسبی کل سیستم سازه ای گفته می شود و به علت برون محوری ناشی از تغییرمکان جانبی دو انتهای اعضا نسبت به یکدیگر به وجود می آید.

اجزای با دو لبه مقید

رویه های تحت فشار تشکیل دهنده مقطع یک عضو سازه ای که دو لبه آن در راستای بارگذاری به اجزای دیگر مقطع متصل باشند.

اجزای با یک لبه مقید

رویه های تحت فشار تشکیل دهنده مقطع یک عضو سازه ای که فقط یک لبه آن در راستای بارگذاری به اجزای دیگر مقطع متصل باشد.

آزمایش طاقت نمونة شیار داده شدة شارپی

آزمایش دینامیکی که بر روی نمونة شیار داده شدة استاندارد فولادی تحت اثر یک ضربة استاندارد صورت می گیرد و میزان طاقت (جذب انرژی) نمونة فولادی را در مقابل تردشکنی مشخص می نماید.

آزمون غیر مخرب

آزمایشی که در آن بر عضو سازه ای آسیبی وارد نگردد و پیوستگی مصالح فولادی سازه و اجزای مقطع آن به هم نخورد.

انحنای ساده

منحنی تغییرشکل یافته عضو حاصل از لنگر خمشی که هیچ نقطه عطفی در طول دهانه وجود نداشته باشد.

انحنای مضاعف

منحنی تغییرشکل یافته عضو حاصل از لنگر خمشی که در طول دهانه دارای نقطه عطف باشد.

بار ثقلی

نیروهای ناشی از شتاب ثقل که به صورت قائم و از بالا به پایین به سازه وارد می گردد (نظیر وزن مصالح تشکیل دهنده ساختمان یا وزن های ناشی از کاربری).

بار جانبی

نیروهایی که به صورت افقی به سازه وارد می شوند (نظیر نیروی باد یا زلزله).

بار جانبی فرضی

نیروی افقی فرضی برای منظور کردن آثار نواقص هندسی اولیه در اعضای باربر ثقلی است که در محل اثر بارهای ثقلی در نظر گرفته می شود.

بازرس تضمین کیفیت

به شخص حقیقی یا حقوقی مستقلی اطلاق می گردد که قبل و حین اجرا بازرسی های تضمین کیفیت را سازمان دهی و اجرا می نماید.

بازرس کنترل کیفیت

به شخصی حقیقی یا حقوقی اطلاق می گردد که بازرسی کنترل کیفیت را در حین اجرا و بر روی عملیات اجراشده انجام می دهد.

برش افقی در تیرهای با مقطع مختلف

نیروی برشی افقی بین تیر فولادی و دال بتنی متکی بر آن با عرشه فولادی یا بدون آن که در اثر عملکرد خمشی مختلف ایجاد می شود.

برش قالبی

به گسیختگی کششی نواحی تأثیرپذیر اعضا و اجرای اتصال دهنده در راستای عمود بر نیروی کششی همراه با تسلیم یا گسیختگی برشی در راستای موازی نیروی کششی اطلاق می گردد.

برگشت جوش

به طولی کوتاه از جوش گوشه گفته می شود که برای اجتناب از قطع ناگهانی زنجیرۀ جوش، در انتهای یک ضلع روی ضلع دیگر متقاطع با آن برگشت داده می شود.

برنامه تضمین کیفیت

به برنامه ای اطلاق می شود که شرکت عامل یا بازرس تضمین کیفیت به منظور انطباق کار اجراشده با الزامات تعیین شده در مدارک فنی تأییدشدة ساخت و استانداردهای مرجع پیاده سازی می کند.

برنامه کنترل کیفیت

به برنامه ای اطلاق می شود که در آن سازنده و نصاب در حین اجرا، الزامات و روش های انجام کار اجراشده را با مشخصات فنی مطابقت داده و بازرسی می نمایند.

بست

ورق، ناودانی، ناودانی یا پروفیل های دیگر که به صورت موازی یا مورب، دو یا چند نیمه را در اعضای ساخته شده، در فواصلی به یکدیگر متصل می نماید.

پایداری

شرایطی که در آن در اثر ایجاد تغییر کمی در بارهای وارده یا هندسة سازه، در هیچ بخشی از سازه تغییرمکان بزرگ ایجاد نشود.

پهنای مؤثر

پهنای کاهش یافته ورق در مقاطع فولادی یا دال بتنی در مقاطع مختلف که رفتار ناشی از توزیع یکنواخت تنش در آن، معادل رفتار ناشی از توزیع غیریکنواخت تنش یا عدم وجود آن در کل پهنا است.

پیش خیز

به انحنای ایجادشده در یک تیر یا قید قبل از بارگذاری برای جبران تغییرمکان های حاصل از بارگذاری ثقلی اطلاق می گردد.

تأخیر برشی

به آثار ناشی از توزیع غیریکنواخت تنش کششی در یک عضو یا جزء اتصال دهنده در ناحیه اتصال اطلاق می گردد.

تحلیل الاستیک

تحلیل سازه براساس فرض کشسان مصالح که در آن پس از برداشتن و حذف بار، سازه به حالت اولیه هندسی خود برمی گردد.

تحلیل الاستیک مرتبه اول

تحلیل سازه ای که تحت اثر ترکیبات بارگذاری، تغییرشکل های سازه کوچک فرض شده و رفتار مصالح اعضا در محدودة الاستیک (ارتجاعی) باشد.

تحلیل الاستیک مرتبه دوم

تحلیل سازه ای که در آن معادلات تعادل در وضعیت سازه تغییر شکل یافته نوشته شده و در آن آثار P-Δ و P-δ در نظر گرفته شده باشند.

تحلیل سازه

به تعیین آثار نیروهای خارجی بر روی سازه و به دست آوردن نیروهای داخلی و تغییرمکان ها در اعضا، اجزاء و اتصالات بر مبنای اصول مکانیک سازه ها اطلاق می گردد.

تحلیل غیرالاستیک

تحلیل سازه ای که در آن رفتار مصالح کلیه یا برخی از اعضا و اجزای سازه به صورت غیر ارتجاعی در نظر گرفته شود و این تغییر رفتار، در تحلیل سازه موردتوجه قرار گیرد.

ترکیبات بارگذاری مشخص ASD

ترکیبات بارگذاری مشخص شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان که در طراحی به روش ASD به کار می رود.

ترکیبات بارگذاری مشخص LRFD

ترکیبات بارگذاری مشخص شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان که در طراحی به روش LRFD به کار می رود.

ترکیبات بارگذاری شامل زلزلة تشدیدیافته

ترکیبات بارگذاری که در آن زلزلة تشدیدیافته جایگزین زلزلة طرح می شود.

ترکیبات بارگذاری متعارف

ترکیبات بارگذاری که در آن کلیة بارهای وارد بر سازه با ضرایب مشخص شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان برای طراحی به روش LRFD یا طراحی به روش ASD در نظر گرفته می شود.

تسلیم موضعی

به تسلیم ناحیة محدودی از مقطع یا طول عضو گفته می شود.

تضمین کیفیت

به برنامه ریزی ها، اقدامات مدیریتی، دستورالعمل ها و کنترل هایی اطلاق می شود که نشان دهد مصالح به کاررفته و کار انجام شده توسط سازنده و نصاب، الزامات و مدارک تأییدشدة ساخت و استانداردهای مرجع را تأمین می نماید.

تنش تسلیم مشخصه (Fy)

به حد پایین تنش تسلیم مصالح فولادی گفته می شود که از نظر آماری تنها 5 درصد احتمال نقض آن وجود دارد.

تنش تسلیم مورد انتظار (RyFy)

به حاصل ضرب تنش تسلیم مشخصة فولاد (Fy) در ضریب تنوع تولید در فولاد (Ry) اطلاق می گردد و بیانگر بیشترین تنش تسلیم کششی محتمل مصالح فولادی است.

تنش کششی نهایی مصالح فولادی

به حد پایین تنش کششی نهایی گفته می شود که از نظر آماری نمونه های ناقض به درصد پایینی محدود شده است.

تنش کششی نهایی مورد انتظار (RtFu)

به حاصل ضرب تنش کششی نهایی مشخصة فولاد (Fu) در ضریب تنوع تولید فولاد (Rt) اطلاق می گردد و بیانگر بیشترین تنش کششی نهایی محتمل مصالح فولادی است.

تنش مجاز

به مقاومت مجاز عضو یا جزء سازه ای تقسیم بر مشخصات هندسی متناظر مقطع بر اساس مقطع الاستیک، سطح مقطع کل، سطح مقطع مؤثر یا سطح مقطع جان گفته می شود.

تیر

عضو سازه ای است که عملکرد اصلی آن تحمل خمش حاصل از نیروهای وارده و انتقال آثار نیروهای وارده به اتصال دو انتهای خود است.

تیر پیوند

در قاب های مهاربندی شده فولادی واگرا، تیر پیوند به بخشی از تیر اطلاق می گردد که در ناحیة حدفاصل محل تقاطع دو عضو مهاربندی با تیر یا در ناحیة حدفاصل محل تقاطع عضو مهاربندی با تیر تا وجه ستون قرار دارد.

تیر مختلف محاط در بتن

تیر مختلف فولادی که بخش فولادی مقطع به طور کامل در بخش بتنی مقطع مختلف مدفون گردیده و بخش فولادی و بتنی به صورت مشترک در تحمل لنگرهای خمشی عمل می نماید. درصورتی که بتن اطراف مقطع فولادی با دال بتنی کف به صورت همزمان اجرا شده باشد، تیر مختلف محاط در بتن با دال بتنی کف به طور مشترک در تحمل لنگرهای خمشی عمل می نماید.

تیرستون

عضو سازه ای است که عملکرد اصلی آن تحمل همزمان لنگر یا لنگرهای خمشی و نیروی محوری حاصل از نیروهای وارده است.

تیر مختلف با مقطع فولادی و دال بتنی متکی بر آن

تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن با برشگیر، با یا بدون عرشة فولادی که در تحمل لنگرهای خمشی به صورت مختلف عمل می نماید.

تیر مختلف پرشده با بتن

عضو خمشی مختلف فولادی که بخش بتنی مقطع به طور کامل داخل بخش فولادی آن قرار گرفته و در تحمل لنگرهای خمشی به صورت مختلف عمل می نماید.

تیرهای با مقطع کاهش یافته

تیرهایی که در آن ها در یک ناحیه با طول مشخص، پهنای دو بال آن نسبت به سایر نواحی طول تیر کاهش داده می شود، به طوریکه مفصل پلاستیک احتمالی به طور مطمئن در این ناحیه تشکیل گردد (تغییرشکل های فرا ارتجاعی به طور مطمئن در این ناحیه صورت گیرد) و در طراحی برای ظرفیت، تقاضای نیرویی کمتری برای اتصالات تیر به ستون، چشمۀ اتصال و ستون فراهم گردد.

همبند

تیر فولادی یا مختلط که دو دیوار برشی بتن آرمه را به یکدیگر متصل نموده تا در برابر بارهای جانبی لرزه ای به صورت توأم عمل نمایند.

جزء مرزی افقی (HBE)

به تیرهای متصل به لبه های افقی ورق دیوار برشی فولادی اطلاق می گردد.

جزء مرزی قائم (VBE)

به ستون های متصل به لبه های قائم ورق دیوار برشی فولادی اطلاق می گردد.

جوش انگشتانه

به جوش به کاررفته در داخل سوراخ دایره ای شکل داخل یک ورق گفته می شود که آن را به سطح قطعۀ فلزی دیگری متصل می نماید.

جوش کام

به جوش به کاررفته در داخل سوراخ بیضی شکل داخل یک ورق گفته می شود که آن را به سطح قطعۀ فلزی دیگری متصل می نماید.

جوش بحرانی لرزه ای

به جوش های مشخص شده در فصل ۳-۱۰ این مبحث اطلاق می گردد که در آن ها فلز جوش باید از مشخصات ویژه ای برخوردار باشد.

جوش شیاری با نفوذ کامل (CJP)

به جوش هایی گفته می شود که در آن ها فلز جوش در کل ضخامت ورق متصل شده نفوذ می نماید.

جوش شیاری با نفوذ نسبی یا ناقص (PJP)

به جوش هایی گفته می شود که در آن ها فلز جوش در بخشی از ضخامت ورق متصل شده نفوذ می نماید.

جوش گوشه

جوش هایی که شکل آن ها عموماً مثلثی بوده و بر روی سطوح دو ورق اتصال، سطح یک ورق و لبه ورق دیگر (اتصال روی هم) یا ضخامت دو ورق (اتصال T یا L) را به یکدیگر متصل می نماید.

جوش گوشۀ تقویتی

جوش گوشه ای که در محل درز جوش بر روی جوش شیاری یا در زیر آن اضافه می شود.

چروکیدگی جان

به گسیختگی موضعی ورق جان عضو تحت اثر بار متمرکز فشاری یا عکس العمل های تکیه گاهی در مجاورت محل اثر بار، گفته می شود.

چشمۀ اتصال

به ناحیه ای از جان یا جان های ستون، محصور بین بال های ستون و ورق های پیوستگی یا امتداد ورق های بال نیز با امتداد ورق های روسری و زیرسری در گرۀ اتصال گیردار تیر به ستون اطلاق می شود. وظیفۀ اصلی این ناحیه انتقال لنگر خمشی تیر به ستون بوده و متحمل تنش های برشی زیادی علاوه بر تنش های محوری و خمشی خواهد بود.

حالت حدی

به شرایطی اطلاق می گردد که اگر تمام یا بخشی از سازه به آن حالت برسد، دیگر قادر به انجام وظایف خود نبوده و قابلیت استفاده را از دست می دهد.

حالت حدی بهره برداری

حالتی که سازه شامل اعضا و اتصالات آن، با وقوع آن نظیر تغییرشکل، ارتعاش و ...، قابلیت نگهداری، شرایط ظاهری، دوام یا کارایی خود را از دست می دهد و دیگر قادر به انجام وظایف و تأمین آسایش بهره برداران نخواهد بود.

خردشدگی بتن

به حالت حدی گسیختگی فشاری در بتن اطلاق می گردد که در آن بتن به کرنش نهایی خود می رسد.

خمش موضعی بال ستون

به حالت حدی وقوع تغییرشکل غیرارتجاعی بزرگ در بال ستون اطلاق می گردد که تحت اثر بار متمرکز عرضی بال کششی تیر ایجاد می گردد.

دوران تیر پیوند

به تغییرمکان نسبی دو انتهای تیر پیوند، که عمود بر محور طولی تیر پیوند اندازه گیری می شود، تقسیم بر طول تیر پیوند، دوران تیر پیوند گفته می شود. دوران تیر پیوند شامل دوران های الاستیک و غیر الاستیک آن است.

دیافراگم کف

دیافراگم کف یک صفحه افقی صلب یا انعطاف پذیر بوده که وظیفه اصلی آن تحمل نیروهای جانبی ناشی از بارگذاری جانبی و انتقال آن به سیستم های باربر جانبی است. این دیافراگم عموماً از طریق برشگیرهای تعبیه شده روی تیرهای فولادی و مدفون در دیافراگم کف، نیروهای جانبی را از طریق جمع کننده ها به سیستم باربر جانبی منتقل می نماید.

دیوار برشی

دیواری که مقاومت و سختی لازم برای تحمل نیروهای جانبی که در صفحه دیوار وارد می شود را فراهم نموده و پایداری سیستم سازه را تأمین می نماید.

دیوار برشی فولادی ویژه

سیستمی متشکل از ورق های فولادی تقویت نشده محصور بین اجزای مرزی فولادی افقی در تراز طبقات و اجزای مرزی فولادی قائم در دو طرف ورق است. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی زیاد بوده که از طریق تغییرشکل های فرا ارتجاعی کششی ورق فولادی در ارتفاع دیوار، تغییرشکل خمشی فرا ارتجاعی در دو انتهای اجزای مرزی افقی و تغییرشکل خمشی فرا ارتجاعی در پای اجزای مرزی فولادی قائم تأمین می گردد.

دیوار برشی مختلط ویژه

این سیستم سازه ای می تواند شامل دیوارهای برشی بتن آرمه غیرهم بسته با اجزای مرزی مختلط یا دیوارهای برشی هم بسته با یا بدون اجزای مرزی مختلط با تیر همبند فولادی یا مختلط باشد. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی زیاد بوده و از طریق تغییرشکل های فرا ارتجاعی خمشی و برشی دیوار بتن آرمه، تغییرشکل های فرا ارتجاعی محوری کششی و فشاری اجزای مرزی و تغییرشکل های فرا ارتجاعی خمشی یا برشی تیرهای همبند فولادی یا مختلط (در صورت وجود) تأمین می گردد.

روش توزیع تنش پلاستیک

روش تعیین مقاومت خمشی اسمی در اعضای مختلط است که در آن در مقطع عضو، بخش فولادی به طور کامل پلاستیک در نظر گرفته شده و فرض می شود دورترین تار فشاری بخش بتنی در آستانه کرنش نهایی قرار دارد.

روش سازگاری کرنش

روش تعیین مقادیر مقاومت خمشی اسمی در اعضای مختلط که بر مبنای روابط تنش-کرنش مصالح بتنی و فولادی و در نظر گرفتن توزیع خطی کرنش در عمق مقطع و محدود نمودن حداکثر کرنش فشاری بتن به 0.003 استوار است.

روش ضرایب بار و مقاومت (LRFD)

طراحی و تناسب بندی اعضا، اجزاء و اتصالات به نحوی که مقاومت طراحی (حاصل ضرب مقاومت اسمی در ضریب کاهش مقاومت) آن ها بزرگ تر یا مساوی مقاومت موردنیاز آن ها تحت اثر ترکیبات بارگذاری مربوط به این روش طراحی باشد.

روش مقاومت مجاز (ASD)

طراحی و تناسب بندی اعضا، اجزاء و اتصالات به نحوی که مقاومت مجاز (مقاومت اسمی تقسیم بر ضریب اطمینان) آن ها بزرگ تر یا مساوی مقاومت موردنیاز آن ها تحت اثر ترکیبات بارگذاری مربوط به این روش طراحی باشد.

زاویة تغییرمکان نسبی طبقه

زاویه ای که از تقسیم تغییرمکان جانبی نسبی هر طبقه بر ارتفاع طبقه محاسبه می گردد.

زلزلة تشدیدیافته (Emh)

به نیروهای به دست آمده از حاصل ضرب نیروی جانبی ناشی از زلزلة طرح در ضریب اضافه مقاومت (Ω0) اطلاق می شود. مقدار ضریب اضافه مقاومت (Ω0) به پارامترهای متعددی نظیر درجات نامعینی سازه، میزان ظرفیت اضافی موجود در سازه، جزئیات بندی اعضا، اثرات اجزای غیر سازه ای و ... بستگی دارد و مقدار آن برای سیستم های مختلف مقاوم در برابر زلزله در استاندارد 2800 ارائه شده است.

زلزلة محدود به ظرفیت (Fce)

این نیرو معادل نیروی زلزلة افقی است که مقدار آن محدود به ظرفیت اعضای شکل پذیر سیستم بوده و ملاک طراحی اعضای غیر شکل پذیر قرار می گیرد.

سازه های شکل پذیر

به سازه های باربر جانبی لرزه ای اطلاق می شوند که بتوانند در نواحی خاصی از اعضای خود تغییرشکل های فرا ارتجاعی را پذیرا بوده و این ویژگی را در بارگذاری های رفت و برگشتی بدون کاهش قابل ملاحظه در مقاومت، حفظ نمایند.

ستون

به عضو سازه ای عموماً به صورت قائم اطلاق می شود که عملکرد اصلی آن تحمل نیروی محوری فشاری وارد در راستای محور طولی خود است.

ستون متکی

ستون های متکی به ستون هایی گفته می شود که سختی جانبی آن ها به واسطة اتصال مفصلی تیرها ناچیز بوده و فقط برای بارهای ثقلی طراحی می شوند.

ستون مختلط

به عضو متشکل از مقطع فولادی محاط در بتن یا پرشده با بتن اطلاق می شود که به عنوان ستون در سیستم های باربر ثقلی و جانبی به کار می رود.

سخت کننده

به یک جزء سازه ای نظیر ورق یا نبشی گفته می شود که به یک عضو سازه ای متصل می گردد تا سختی آن را افزایش داده و توزیع بار را هموارتر نماید.

سخت کننده عرضی

به سخت کننده های تعبیه شده در جان اعضا اطلاق می شود که عمود بر بال های آن ها بوده و عملکرد اصلی آن افزایش مقاومت کمانش برشی جان اعضا است. در محل بارهای متمرکز نیز برای جلوگیری از تسلیم، گسیختگی و کمانش موضعی از سخت کننده های عرضی استفاده می شود.

سختی

نسبت نیروی وارده به تغییرمکان حاصله را سختی انتقالی و نسبت لنگر وارده به دوران حاصله را سختی دورانی می گویند.

سطح مقطع خالص

به سطح مقطع کل عضو یا جزء سازه ای فولادی منهای سطح تصویر سوراخ ها یا شکاف های آن اطلاق می شود.

سطح مقطع خالص مؤثر

به سطح مقطع خالصی گفته می شود که مقدار آن با ضریب تأخیر برش (U) کاهش داده می شود. ضریب تأخیر برش (U) معرف توزیع غیریکنواخت تنش کششی در اثر اتصال عضو کششی از طریق بخشی از اجزای عضو و نه تمامی اجزای آن است.

سطح مقطع کلی عضو

به مساحت مقطع عمود بر محور طولی عضو اطلاق می شود که از مجموع حاصل ضرب پهنا در ضخامت اجزای عضو به دست می آید.

سیستم باربر جانبی لرزه ای (SFRS)

سیستم باربر جانبی لرزه ای به بخشی از سیستم سازه ای اطلاق می گردد که وظیفه اصلی آن تأمین مقاومت جانبی، سختی جانبی و شکل پذیری در برابر نیروهای جانبی زلزله وارد بر سیستم سازه ای است.

سیستم سازه ای

به مجموعه ای از اعضا و اجزای سازه ای و اتصالات اطلاق می شود که قابلیت تحمل بار داشته و از طریق اتصال به یکدیگر، تشکیل یک سیستم به هم پیوسته باربر را می دهند.

سیستم کنسولی فولادی ویژه

این سیستم باربر جانبی لرزه ای، یک نوع قاب متشکل از ستون های کنسولی فولادی است که شکل پذیری مورد انتظار در آن محدود بوده و از طریق تغییرشکل های فرا ارتجاعی خمشی در پای ستون ها تأمین می گردد.

سیستم مهاربندی های چند ردیفی در یک طبقه

یک سیستم قاب مهاربندی شده است که در حدفاصل دیافراگم دو کف مجاور یا دو تراز مهارشده، از دو یا چند ردیف مهاربند تشکیل می شود.

ضریب Ry

عبارت است از نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به تنش تسلیم مشخصة فولاد (Fy) که به منظور در نظر گرفتن مقاومت های مورد انتظار اعضای شکل پذیر سیستم سازه ای برای طراحی ظرفیتی اتصالات و سایر اعضای غیر شکل پذیر آن به کار می رود.

ضریب Rt

عبارت است از نسبت تنش کششی نهایی مورد انتظار به تنش کششی نهایی مشخصة فولاد (Fu) که برای انواع تولیدات فولاد متفاوت بوده و به عوامل متعددی نظیر شکل مقاطع و افزودنی های به کاررفته در طی روند تولید فولاد در کارخانه ها بستگی دارد.

ضریب اضافه مقاومت (Ω0)

ضریبی که به عوامل متعددی نظیر درجات نامعینی سازه، میزان ظرفیت اضافی موجود در سازه، جزئیات بندی اعضا و آثار اجزای غیر سازه ای بستگی دارد و در محاسبة نیروی زلزلة تشدیدیافته به کار گرفته می شود.

ضریب اطمینان (Ω)

ضریبی که در طراحی به روش ASD کاربرد دارد و دربرگیرندۀ میزان انحراف مقاومت واقعی از مقاومت اسمی، میزان انحراف بارهای واقعی از بارهای اسمی، عدم قطعیت های تحلیل و نحوة خرابی اعضا و پیامدهای ناشی از آن بوده و در تعیین مقاومت مجاز اعضا مورد استفاده قرار می گیرد.

ضریب طول مؤثر (K)

به نسبت طول مؤثر کمانش عضو به طول مهارنشدة آن اطلاق می گردد.

ضریب کاهش مقاومت (φ)

ضریبی که در طراحی به روش LRFD کاربرد دارد و دربرگیرندۀ میزان انحراف مقاومت واقعی از مقاومت اسمی، عدم قطعیت های تحلیل و نحوة خرابی اعضا و پیامدهای ناشی از آن بوده و در تعیین مقاومت طراحی اعضا مورد استفاده قرار می گیرد.

طراحی

فرایندی است که براساس آن مشخصات فیزیکی، هندسی و مادی اعضا، اجزاء و اتصالات سازه برای فراهم شدن معیارهایی نظیر مقاومت های موردنیاز، شرایط بهره برداری، دوام، قابلیت ساخت و الزامات صرفه جویی در مصالح، تعیین می گردد.

طول مؤثر عضو

به طول فاصلة دو نقطه عطف متوالی در مد کمانشی غالب عضو محوری فشاری اطلاق می شود.

عرشۀ فولادی

ورق های نازکی هستند که با نوردسرد به صورت یک صفحۀ کنگره دار فولادی شکل داده شده و به عنوان قالب ماندگار در اجرای گروهی از تیرهای مختلط به کار می روند. چنانچه سطوح عرشۀ فولادی دارای برجستگی باشد، می تواند به عنوان بخشی از فولاد کششی دال بتنی عمل نماید.

عضو جمع کننده

به عضوی اطلاق می شود که نیروهای حاصل از بار جانبی از طریق دیافراگم کف به این عضو منتقل شده و از طریق آن به اعضای سیستم باربر جانبی منتقل می شود.

عضو محوری با مقطع مختلط پرشده با بتن

به عضو محوری اطلاق می شود که بخش بتنی مقطع آن، داخل بخش فولادی آن قرار گرفته و در آن بتن و فولاد در تحمل نیروی محوری مشارکت می نماید.

عضو محوری با مقطع مختلط محاط در بتن

به عضو محوری اطلاق می شود که بخش فولادی مقطع آن، به طور کامل در بخش بتنی آن محاط شده و در آن بتن و فولاد در تحمل نیروی محوری مشارکت می نماید.

عضو مختلط

عضوی است که در آن بخش فولادی و بخش بتنی عضو به صورت اجزای یک مقطع یکپارچه، نیروهای وارده را تحمل می نمایند.

عضو مهاربندی

عضو سازه ای موربی که با رفتار غالب محوری، نیروهای جانبی ناشی از زلزله را تحمل و در بارهای ثقلی به پایداری سازه کمک می نماید. این اعضا می توانند به صورت قطری، V شکل، 7 و 8 شکل باشند.

عضو مهاربندی کمانش تاب

به عضو مهاربندی اطلاق می گردد که از یک هستۀ فولادی باربر و یک غلاف بیرونی تشکیل شده است. هستۀ فولادی وظیفۀ تحمل نیروهای کششی و فشاری حاصل از زلزله و تأمین شکل پذیری موردنیاز را دارد. غلاف بیرونی، بدون مشارکت در باربری محوری، وظیفۀ مهار جانبی هستۀ فولادی در برابر کمانش را بر عهده دارد.

عضو مهاربندی مختلط

به عضو متشکل از مقطع فولادی پرشده با بتن اطلاق می گردد که به صورت مهاربندی موربی وظیفۀ تأمین سختی، مقاومت و شکل پذیری را در سیستم های باربر جانبی لرزه ای مربوطه، بر عهده دارد.

عمل اهرمی

به افزایش نیروی کششی پیچ گفته می شود که در اثر اتکای لبة ورق اتصال انتهایی به سطح تکیه گاه آن ایجاد می گردد و ممکن است موجب گسیختگی پیچ ها شود. در ورق های اتصال انتهایی انعطاف پذیر، توجه به این موضوع ضروری است.

عمل میدان کششی

در یک چشمه از جان یک عضو ورق ای که بین بال ها و سخت کننده های عرضی محصور است، تحت اثر برش، تنش های کششی در راستای یک قطر و تنش های فشاری در راستای قطر دیگر آن ایجاد می شود. در این چشمه به توسعۀ نیروی کششی در جان پس از کمانش قطری و برقراری تعادل نیروها از طریق نیروهای فشاری ایجادشده در سخت کننده های عرضی، عمل میدان کششی گفته می شود.

قاب خمشی خرپایی ویژه

در این سیستم باربر جانبی لرزه ای، تیرها به صورت خرپایی فولادی با ابعاد محدود و ستون ها به صورت فولادی هستند. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییرشکل های خمشی، برشی و محوری فرا ارتجاعی ناحیۀ ویژۀ خرپایی فولادی که در نیمۀ میانی آن قرار دارد، تأمین می شود. ستون ها، اعضای واقع در قسمت های خارج از ناحیۀ ویژۀ خرپا محسوب شده و اتصالات سیستم باید برای نیروهای زلزلة محدود به ظرفیت ناحیۀ ویژۀ طراحی شوند.

قاب خمشی فولادی

به سیستم سازه ای اطلاق می گردد که سختی، مقاومت و شکل پذیری آن از طریق مقاومت خمشی، برشی و محوری اعضایی که دارای اتصال گیردار هستند، تأمین می شود.

قاب خمشی معمولی

در این سیستم باربر جانبی لرزه ای، تیرها و ستون ها باید فولادی باشند. در تحمل بارهای ثقلی می توان از عملکرد مختلط بین تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم حداقل بوده و از طریق تغییرشکل های دورانی فرا ارتجاعی کم در انتهای تیرها و ستون ها و تسلیم برشی کم در ناحیه چشمۀ اتصال تأمین می شود.

قاب خمشی متوسط

در این سیستم باربر جانبی لرزه ای، تیرها و ستون ها باید فولادی باشند. در تحمل بارهای ثقلی با رعایت الزامات اتصالات گیردار پیش تأیید شده، می توان از عملکرد بین تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی محدود بوده و از طریق تغییرشکل های دورانی فرا ارتجاعی محدود در انتهای تیرها یا انتهای ستون ها و تسلیم برشی محدود در ناحیه چشمۀ اتصال تأمین می شود.

قاب خمشی ویژه

در این سیستم باربر جانبی لرزه ای، تیرها و ستون ها باید فولادی باشند. در تحمل بارهای ثقلی، با رعایت الزامات اتصالات گیردار پیش تأیید شده، می توان از عملکرد مختلط بین تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییرشکل های دورانی فرا ارتجاعی زیاد در انتهای تیرها، تسلیم برشی کم در ناحیه چشمۀ اتصال و تغییرشکل های فرا ارتجاعی دورانی در ستون ها در تراز پایه تأمین می شود.

قاب خمشی مختلط ویژه

در این سیستم باربر جانبی لرزه ای، ستون ها به صورت مقطع مختلط محاط در بتن یا پرشده با بتن یا مقطع بتن آرمه و تیرها به صورت فولادی تنها یا تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن یا تیر فولادی محاط در بتن هستند. اتصالات تیرها به ستون ها به صورت گیردار هستند. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییرشکل های دورانی فرا ارتجاعی زیاد در انتهای تیرها، تسلیم برشی کم در ناحیه چشمۀ اتصال و تغییرشکل های فرا ارتجاعی دورانی در ستون ها در تراز پایه تأمین می شود.

قاب مهاربندی شده

یک سیستم خرپایی قائم بوده که برای تأمین سختی، مقاومت و پایداری در برابر بارهای جانبی و نیز تأمین پایداری در برابر بارهای ثقلی به کار می رود. در این سیستم باربر جانبی لرزه ای، تأمین شکل پذیری موردنیاز بر عهدۀ این قاب ها است.

قاب مهاربندی شده همگرای معمولی

در قاب مهاربندی شده همگرای معمولی، محورهای اعضای مهاربندی، تیرها یا ستون های متصل به گره باید همگرا باشند. در این سیستم باربر جانبی، کلیۀ اعضا شامل تیرها، ستون و اعضای مهاربندی باید فولادی باشند. رفتار غالب اعضای این سیستم تحت اثر بارهای جانبی لرزه ای به صورت محوری است. در تحمل بارهای ثقلی می توان از عملکرد مختلط بین تیر فولادی و دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم حداقل بوده و از طریق تغییرشکل های فرا ارتجاعی کم در اعضا و اتصالات فراهم می گردد.

قاب مهاربندی شده همگرای ویژه

در قاب مهاربندی شده همگرای ویژه، محورهای اعضای مهاربندی، تیرها یا ستون های متصل به گره باید همگرا باشند. در این سیستم باربر جانبی، کلیۀ اعضا شامل تیرها، ستون و اعضای مهاربندی باید فولادی باشند. رفتار غالب اعضای این سیستم باربر تحت اثر بارهای جانبی لرزه ای به صورت محوری است. در تحمل بارهای ثقلی می توان از عملکرد مختلط بین تیر فولادی و دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی قابل ملاحظه بوده و از طریق ایجاد تغییرشکل های فرا ارتجاعی ناشی از کمانش غیر الاستیک مهاربند فشاری و تغییرشکل های فرا ارتجاعی محوری حاصل از تسلیم کششی مهاربند کششی صورت می گیرد.

قاب مهاربندی شده واگرا

قاب های مهاربندی شده ای هستند که در یک انتهای عضو مهاربندی محورهای تیر، ستون و مهاربند همگرا بوده و در انتهای دیگر محورهای مهاربند و تیر واگرا است. در این سیستم باربر جانبی، ستون ها، تیرها و اعضای مهاربندی باید فولادی باشند. در تحمل بارهای ثقلی می توان از عملکرد مختلط بین تیر فولادی با دال بتنی متکی بر آن استفاده نمود. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی لرزه ای قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییرشکل های فرا ارتجاعی خمشی یا برشی در تیر پیوند تأمین می شود.

قاب مهاربندی شده کمانش تاب

یک سیستم قاب مهاربندی شده همگرای ویژه است که از تیر و ستون فولادی و نیز اعضای مورب کمانش تاب تشکیل می گردد. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییرشکل های فرا ارتجاعی محوری در مهاربندهای کمانش تاب فراهم می شود.

قاب مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه

در قاب مهاربندی شده همگرای مختلط ویژه، محورهای تیرها، ستون ها و اعضای مهاربندی متصل به گره همگرا هستند. در این سیستم باربر جانبی لرزه ای، ستون ها به صورت مختلط با مقطع فولادی محاط در بتن یا پرشده با بتن، تیرها به صورت فولادی تنها یا فولادی با دال بتنی متکی بر آن و مهاربندها به صورت فولادی تنها یا مختلط با مقطع فولادی پرشده با بتن هستند. شکل پذیری این نوع قاب قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییرشکل های فرا ارتجاعی محوری مهاربند کششی و تغییرشکل های فرا ارتجاعی ناشی از کمانش غیر ارتجاعی مهاربندهای فشاری تأمین می گردد.

قاب مهاربندی شده واگرای مختلط

در قاب های مهاربندی شده واگرای مختلط، در یک انتهای عضو مهاربندی محورهای تیر، ستون و مهاربند همگرا بوده و در انتهای دیگر محورهای مهاربند و تیر واگرا است. در این سیستم، ستون ها به صورت مختلط با مقطع فولادی پرشده با بتن، تیر پیوند به صورت فولادی تنها، تیر خارج از ناحیۀ پیوند به صورت فولادی یا مختلط با دال بتنی متکی بر آن و اعضای مهاربندی به صورت فولادی تنها یا مختلط پرشده با بتن هستند. شکل پذیری مورد انتظار در این سیستم باربر جانبی لرزه ای قابل ملاحظه بوده و از طریق تغییرشکل های فرا ارتجاعی خمشی یا برشی در تیر پیوند تأمین می شود.

کمانش

به تغییر ناگهانی در هندسۀ یک سازه یا عضو آن تحت اثر تنش فشاری اطلاق می گردد.

کمانش برشی

به کمانش قطری ناشی از تنش اصلی فشاری اطلاق می گردد که در آن تحت اثر برش در یک ورق فولادی نظیر جان تیر ورق، تغییرشکل ناگهانی خارج از صفحه رخ دهد.

کمانش پیچشی

به کمانش عضو تحت اثر بار محوری فشاری حول محور طولی مار بر مرکز برش مقطع بدون تغییرشکل خمشی حول محورهای اصلی آن، گفته می شود.

کمانش جانبی-پیچشی

کمانشی که در آن بال فشاری عضو خمشی در خارج از صفحۀ خمش، تغییرشکل جانبی داده و هم زمان با آن مقطع تیر حول محور طولی مار بر مرکز برش دوران نماید.

کمانش خمشی

به کمانشی گفته می شود که در آن عضو محوری فشاری به صورت جانبی حول محورهای اصلی مقطع، بدون پیچش و هرگونه تغییر در شکل مقطع، تغییرشکل دهد.

کمانش خمشی-پیچشی

کمانشی که در آن عضو محوری فشاری به صورت جانبی حول یکی از محورهای اصلی یا هر دو محور اصلی مقطع تغییرشکل داده و هم زمان حول محور طولی مار بر مرکز برش مقطع، دوران می نماید.

کمانش موضعی

کمانشی که در اثر آن یک جزء فشاری از عضو محوری فشاری یا عضو خمشی در طول محدودی ناپایدار گردد.

کنترل کیفیت

به کنترل ها و بازرسی توسط سازنده و نصاب به منظور رعایت الزامات مدارک فنی تأیید و ابلاغ شده و استانداردهای مرجع اطلاق می گردد.

مشخصات فنی عمومی

به مشخصات موردنظر این مبحث و سایر مباحث مقررات ملی ساختمان جهت ساخت و نصب سازه های فولادی اطلاق می گردد و در غیاب مشخصات فنی خصوصی لازم الاجرا محسوب می شود.

مشخصات فنی خصوصی

به مشخصات فنی موردنظر طراح یا کارفرما اطلاق می گردد که در تکمیل مدارک مشخصات فنی عمومی و مقررات حاکم با درج در نقشه های اجرایی یا ابلاغ به صورت مجزا در زمان عقد قرارداد جزء اسناد پیمان قرار می گیرد و رعایت آن ها توسط سازنده یا نصاب ضروری است.

مفصل پلاستیک

به ناحیه ای از طول عضو گفته می شود که در آن مقدار لنگر خمشی برابر لنگر پلاستیک مقطع باشد.

مقاطع ساخته شده

به مقاطعی اطلاق می گردد که از چندین ورق جوش شده به یکدیگر تشکیل می شوند. مقاطعی که از دو یا چند نیمرخ یا از دو یا چند نیمرخ به همراه ورق های سراسری که به وسیله بسته های موازی یا مورب یا به صورت مستقیم با اتصالات جوشی یا پیچی به یکدیگر متصل شده اند، نیز در ردیف مقاطع ساخته شده قرار می گیرند.

مقاومت اتکایی

به تسلیم فشاری موضعی مصالح فلزی یا خرد شدن مصالح غیرفلزی اطلاق می گردد که در اثر تماس یا اتکای یک عضو به عضو دیگر ایجاد می شود.

مقاومت اسمی

به مقاومت یک جزء سازه ای یا یک عضو سازه ای در برابر بارهای وارده بدون در نظر گرفتن ضرایب کاهش مقاومت در LRFD و ضرایب اطمینان در ASD، مقاومت اسمی گفته می شود.

مقاومت خمشی اسمی مثبت

به مقاومت خمشی اسمی یک عضو فولادی یا مقاومت خمشی اسمی یک تیر مختلط در نواحی که ناحیه فوقانی مقطع در فشار باشند، گفته می شود.

مقاومت خمشی اسمی منفی

مقاومت خمشی اسمی یک عضو فولادی یا مقاومت خمشی اسمی یک تیر مختلط در نواحی که ناحیه فوقانی مقطع در کشش باشند، گفته می شود.

مقاومت طراحی

در طراحی به روش LRFD کاربرد دارد و از حاصل ضرب مقاومت اسمی عضو یا اتصال در ضریب کاهش مقاومت به دست می آید.

مقاومت کمانشی اسمی

به مقاومت عضو در برابر کمانش گفته می شود که می تواند براساس یکی از حالت های حدی کمانش خمشی، کمانش پیچشی یا کمانش خمشی پیچشی به دست آید.

مقاومت گسیختگی اسمی

به مقاومت عضو ناشی از شکست ترد یا پارگی اعضا یا اجزای اتصال گفته می شود.

مقاومت مجاز

در طراحی به روش ASD کاربرد دارد و از تقسیم مقاومت اسمی عضو یا اتصال بر ضریب اطمینان به دست می آید.

مقاومت موجود

در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت (LRFD)، مقاومت موجود همان مقاومت طراحی است که از حاصل ضرب مقاومت اسمی در ضریب کاهش مقاومت به دست می آید. در طراحی به روش مقاومت مجاز (ASD)، مقاومت موجود همان مقاومت مجاز است که از حاصل تقسیم مقاومت اسمی بر ضریب اطمینان به دست می آید.

مقاومت موردنیاز

همان نیروهای داخلی اعضا، اجزاء و اتصالات است که براساس ترکیبات بارگذاری مختلف متناظر با روش طراحی تعیین می شود.

مقطع با اجزای غیر لاغر

مقطعی که نسبت پهنا به ضخامت اجزای تشکیل دهندۀ آن طوری است که در محدودۀ رفتار الاستیک، در هیچ یک از اجزای مقطع کمانش موضعی رخ ندهد.

مقطع با اجزای لاغر

مقطعی که نسبت پهنا به ضخامت حداقل یک جزء تشکیل دهندۀ آن طوری است که در محدودۀ رفتار الاستیک، در آن جزء کمانش مو局部ی رخ دهد.

مقطع تبدیل یافته

در اعضای با مقطع مختلط به مقطعی گفته می شود که در آن پهنای مؤثر دال بتنی بر \( n = E_s/E_c \) تقسیم می گردد و بدین ترتیب مقطع مختلط به یک مقطع فولادی معادل تبدیل می شود.

مقطع جعبه ای

مقطع توخالی مربعی یا مستطیل شکلی که از چهار ورق تشکیل شده و در لبه های طولی به یکدیگر جوش می شوند.

مقطع غیر فشرده

مقطعی است که کلیۀ اجزای تشکیل دهندۀ آن دارای چنان نسبت پهنا به ضخامتی باشند که تا رسیدن تنش در کلیۀ اجزای فشاری مقطع به آستانۀ تنش تسلیم، در هیچ یک از اجزای مقطع، کمانش موضعی رخ ندهد.

مقطع فشرده

مقطعی است که اجزای تشکیل دهندۀ آن دارای چنان نسبت پهنا به ضخامتی باشند که تا توسعۀ کامل تنش تسلیم در کلیۀ اجزای آن تا حد لنگر خمشی پلاستیک مقطع، در هیچ یک از اجزای مقطع کمانش موضعی رخ ندهد.

مقطع فشردۀ لرزه ای

مقطعی است که کلیۀ اجزای تشکیل دهندۀ آن دارای چنان نسبت پهنا به ضخامتی باشند که تا توسعۀ کامل تنش تسلیم در کلیۀ اجزای آن و ایجاد کرنش فرا ارتجاعی به میزان کافی برای پلاستیک شدن مقطع به صورت مفصل پلاستیک با چرخش پلاستیک موردنظر، در هیچ یک از اجزای مقطع کمانش موضعی رخ ندهد.

مقطع قوطی شکل (HSS)

مقطع توخالی مربعی یا مستطیل شکل است که از ورق با ضخامت ثابت و به صورت تاشده تشکیل شده و از طریق جوش طولی به صورت یک مقطع بسته درمی آید.

مهار پیچشی

مهاری است که عمود بر مقطع عضو تعبیه می شود و از دوران عضو حول محور طولی آن جلوگیری می نماید.

مهار جانبی

عضو سازه ای که با سختی و مقاومت خود از جابجایی خارج از محور یا خارج از صفحة عضو دیگر در محل نقطة مهارشده جلوگیری می کند.

ناظر کارفرما

نمایندۀ فنی کارفرما در کارگاه ساخت و نصب است که هماهنگی و پیاده سازی برنامة تضمین کیفیت را بر عهده دارد.

ناپایداری

به شرایطی اطلاق می شود که در اثر ایجاد تغییر کمی در بارهای وارده یا هندسة سازه، در عضو سازه ای یا کل سازه، تغییرمکان های بزرگ ایجاد می گردد.

ناحیه حفاظت شده

به ناحیه ای از طول عضو اطلاق می شود که انتظار می رود در این ناحیه تغییرشکل های فراارتجاعی خمشی، کششی و برشی تشکیل شود. نظر به اهمیت ناحیه حفاظت شده و رفتار حساس آن در حرکات رفت و برگشتی سازه، این ناحیه باید عاری از هرگونه عملیاتی باشد که موجب مخدوش شدن عملکرد شکل پذیر عضو در این ناحیه می شود. موقعیت و طول ناحیه حفاظت شده در هر یک از سیستم های باربر جانبی لرزه ای در فصل 3-10 معرفی شده است.

ناحیه انتقال بار

ناحیه انتقال بار درواقع ارتفاع کل اتصال تیر به ستون است که نیروهای خارجی از طریق این ناحیه به عضو با مقطع مختلط منتقل می شود.

نقشه های طراحی

به اسناد و مدارک گرافیکی متشکل از تصاویر و نوشته ها اطلاق می گردد که دربرگیرندۀ جزئیات و هندسة طراحی سازه باشد. این نقشه ها باید اطلاعات کامل مقاطع، محل قرار گرفتن اعضای سازه نسبت به یکدیگر، تراز کف های ساختمانی، محورهای مار بر مرکز ستون ها، پیش آمدگی ها و پس رفتگی ها با اندازه ها و اطلاعات مربوط به اتصالات و وصله ها را شامل باشد، به طوریکه با مراجعة به آن ها پیمانکار بتواند نقشه های اجرایی کارگاهی را تهیه نماید.

نواحی مرزی

به بخشی از دو انتهای مقطع دیوار یا دو بخش خارجی دیافراگم کف که با استفاده از مقاطع فولادی یا آرماتورهای طولی و عرضی تقویت شده باشند، نواحی مرزی گفته می شود.

نیروی عضو

برآیند نیروهای حاصل از بارگذاری خارجی است که در مقطع عضو ایجاد می گردد. این برآیند می تواند به صورت نیروی محوری، نیروی برشی، لنگر خمشی، لنگر پیچشی یا ترکیبی از آن ها باشد.

ورق اتصال مهاربندی (ورق گاست)

به ورق اتصال اعضای خرپا در گره های اتصال و ورق اتصال عضو مهاربندی به تیر یا به گره اتصال تیر-ستون و یا به گره پای ستون اطلاق می گردد.

ورق پرکننده

به ورق به کاررفته در نواحی وصله ها که فاصلة بین مقطع وصله شونده و ورق های وصله را پر نموده و امکان اجرای ورق پوششی وصله بین مقاطع وصله شونده را فراهم نماید، گفته می شود.

ورق پوششی

به ورق تقویتی که بر روی ورق های تیرها یا ستون ها جوش یا پیچ می شوند و موجب افزایش سطح مقطع، اساس مقطع، ممان اینرسی و ... می گردد، گفته می شود.

ورق دیافراگمی

به ورق های دارای سختی و مقاومت داخل صفحه ای برشی اطلاق می گردد که برای انتقال نیروهای داخل صفحه ای به اجزای تکیه گاهی به کار می روند.

ورق پیوستگی

به ورق های تقویتی که در راستای بال ها یا ورق های اتصال بال تیر به وجه ستون در چشمه اتصال تعبیه شده و به بال ها و جان (یا جان های) ستون متصل می شوند، اطلاق می شود.

ورق مضاعف

به ورق های اضافی گفته می شود که موازی جان تیرها یا ستون ها در ناحیه چشمه اتصال در مقابل نیروهای متمرکز تعبیه می شود و موجب افزایش مقاومت برشی چشمه اتصال می شود.

وصله

به اتصال بین دو عضو سازه ای در راستای تنش های وارد بر عضو اطلاق می گردد که یک عضو سازه ای با طول بزرگ تر تشکیل دهد.

1-10 الزامات عمومی

1-11-10 هدف و دامنه کاربرد

1-11-10

هدف این مبحث تعیین حداقل ضوابط و مقرراتی است که باید در تحلیل، طراحی و اجرای ساختمان های فولادی جهت تأمین شرایط ایمنی و امکان بهره برداری مناسب مورد استفاده قرار گیرد. این مبحث دارای چهار فصل شامل فصل های 1-10 (الزامات عمومی)، 2-10 (الزامات طراحی) و 4-10 (الزامات ساخت، نصب و کنترل) است. همچنین این مبحث دارای 6 پیوست است که پیوست 1 به معرفی استانداردهای معتبر مصالح سازه های فولادی موردتائید این مبحث، پیوست 2 به ضریب طول مؤثر اعضای فشاری، پیوست 3 به تحلیل مرتبه دوم از طریق تحلیل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته، پیوست 4 به الزامات اعضای کششی با تسلیم لولاشده یا خار مغزی یا تسلیم سرپهن، پیوست 5 به ضوابط طراحی تیرهای با جان باز و پیوست 6 به حفاظت در برابر آتش می پردازد.

1-11-10

محدودة کاربرد این مبحث ساختمان های فولادی با کاربری های مندرج در قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان و آیین نامه های اجرایی آن است. سازه های خاص از قبیل پل های فولادی، مخازن هوایی و زمینی، دکل های مخابراتی و انتقال نیرو و سایر سازه های فولادی که برای تحلیل، طراحی و اجرای آن ها مقررات و ضوابط ویژه ای موردنیاز است، مشمول ضوابط این مبحث نمی شوند.

1-11-10

همراه با این مبحث باید ضوابط سایر مباحث مقررات ملی ساختمان رعایت شوند.

1-11-10

در مواردی که ضوابط این مبحث دارای ابهام یا مسکوت بوده و موضوع با قضاوت صحیح مهندسی یا رجوع به مدارک فنی معتبر باز از ابهام برخوردار است یا مورد اختلاف قرار دارد، پاسخ استعلام از دبیرخانه شورای تدوین مقررات ملی ساختمان ملاک عمل خواهد بود.

2-1-10 مبانی طراحی

در این مبحث مبنای طراحی سازه ها، بررسی و کنترل آن ها در حالت های حدی مقاومت و بهره برداری با رعایت ملاحظات طراحی خاص هر سازه یا عضو سازه ای است.

1-2-1-10 حالت های حدی

حالت های حدی به شرایطی اطلاق می گردد که اگر تمام یا بخشی از سازه به هر یک از آن حالت ها برسند، دیگر قادر به انجام وظایف خود نبوده و قابلیت استفاده را از دست می دهند. مطابق این مبحث، پیکربندی، ابعاد و مشخصات اجزای سازه باید چنان باشد که سازه، شامل اجزاء و اتصالات آن، تحت اثر ترکیبات بارگذاری محتمل، به هیچ یک از حالت های حدی زیر نرسد:

الف) حالت های حدی مقاومت

حالت های حدی مقاومت، حالت هایی هستند که سازه شامل اعضاء، اجزاء و اتصالات آن پس از رسیدن به آن حالت ها، تحت اثر هر یک از ترکیب های بارگذاری با وقوع خرابی هایی نظیر تسلیم، گسیختگی، کمانش و غیره، مقاومت و شکل پذیری موردنیاز خود را از دست می دهند.

ب) حالت های حدی بهره برداری

حالت های حدی بهره برداری، حالت هایی هستند که سازه شامل اعضاء و اتصالات آن، با وقوع آن ها نظیر تغییرشکل، ارتعاش و ... قابلیت نگهداری، شرایط ظاهری، دوام و کارایی خود را از دست می دهند و دیگر قادر به انجام وظایف و تأمین آسایش بهره برداران نخواهند بود.

2-2-1-10 طراحی براساس حالت های حدی مقاومت

در طراحی براساس حالت های حدی مقاومت، به شرح زیر رعایت الزامات بندهای 1-2-2-1-10 ضروری است:

1-2-2-1-10 مطابق این مبحث، برای تأمین الزامات حالت های حدی مقاومت، استفاده از روش ضرایب بار و مقاومت (به اختصار LRFD) یا روش مقاومت مجاز (به اختصار ASD) قابل قبول بوده، لیکن در یک سازه فولادی، به کارگیری همزمان دو روش مورداشاره قابل قبول نیست.

در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت (LRFD) دو دسته ضرایب ایمنی به شرح زیر در تحلیل و طراحی منظور می گردد:

الف) ضرایب بار، که مقدار آن به میزان عدم اطمینان در برآورد مقدار بارها و ایجاد بحرانی ترین شرایط در ترکیبات بارگذاری بستگی دارد، مقدار این ضرایب بار باید مطابق با ترکیبات بارگذاری ارائه شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان باشد. این ضرایب اکثراً بزرگ تر از یک و ندرتاً برابر یک یا کوچک تر از یک هستند.

ب) ضرایب کاهش مقاومت، که مقدار آن با توجه به دقت تئوری های مقاومت مصالح مورد استفاده، نوع حالت حدی مقاومت، تغییرات احتمالی مشخصات مصالح و رواداری های ابعادی مقطع تعیین می گردد. مقادیر ضریب کاهش مقاومت در فصل های 2-10 و 3-10 این مبحث برای هر عضو، اتصال یا جزء سازه ای ارائه شده است. این ضرایب عموماً کوچک تر یا حداکثر مساوی یک هستند.

در طراحی به روش مقاومت مجاز (ASD) نیز دو دسته ضرایب ایمنی به شرح زیر در تحلیل و طراحی منظور می گردد:

الف) ضرایب بار، که از ترکیبات بار معرفی شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان برای روش طراحی مقاومت مجاز به دست می آیند. این ضرایب اکثراً مساوی یک و ندرتاً کوچک تر از یک هستند.

ب) ضرایب اطمینان، که مقادیر آن با توجه به عدم قطعیت های طراحی، نوع حالت حدی مقاومت و اهمیت عضو، اتصال یا جزء سازه ای در فصل های 2-10 و 3-10 این مبحث معرفی شده است. مقادیر عموماً بین 1.5 تا 2.0 در تغییر هستند.

2-2-2-1-10 در طراحی برای حالت های حدی مقاومت، حالت های حدی تسلیم، گسیختگی، کمانش، تشکیل مکانیزم پلاستیکی، ناپایداری و واژگونی باید مورد کنترل قرار گیرند. معیارهای کنترل حالت های حدی مقاومت، در فصل های 2-10 و 3-10 این مبحث ارائه شده است. همچنین حالت های حدی خستگی، تردشکنی، جداشدگی لایه ای، خزش و جمع شدگی بتن در مقاطع مرکب، باید مطابق با مراجع معتبر کنترل شوند.

3-2-2-1-10 مقاومت های موجود و موردنیاز

در طراحی به روش LRFD منظور از مقاومت موجود همان مقاومت طراحی است که به صورت \( \phi R_n \) معرفی می شود. در طراحی به روش ASD منظور از مقاومت موجود همان مقاومت مجاز است که به صورت \( R_n / \Omega \) معرفی می شود. منظور از مقاومت موردنیاز درواقع همان نیروهای داخلی به دست آمده از تحلیل سازه تحت اثر ترکیبات بارگذاری هر یک از روش های طراحی فوق است که در طراحی به روش LRFD با \( R_u \) و در طراحی به روش ASD با \( R_s \) نشان داده می شود.

در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت، طراحی اعضاء، اتصالات و اجزای مختلف سازه باید چنان صورت پذیرد که مقاومت طراحی آن ها \( \phi R_n \) بزرگتر یا مساوی مقاومت موردنیاز \( (R_u) \) به دست آمده از تحلیل سازه تحت اثر ترکیبات بارگذاری مربوطه، باشد.

\[R_u \leq \phi R_n\]

(1-2-1-10)

در طراحی به روش مقاومت مجاز، طراحی اعضاء، اتصالات و اجزای مختلف سازه ای باید چنان صورت گیرد که مقاومت مجاز آن ها \( (R_n / \Omega) \) بزرگتر یا مساوی مقاومت موردنیاز \( (R_s) \) به دست آمده از تحلیل سازه تحت اثر ترکیبات بارگذاری مربوطه، باشد.

\[R_s \leq R_n / \Omega\]

(2-2-1-10)

در روابط فوق:

\( R_n \) مقاومت اسمی که مقادیر آن در فصل های 2-10 و 3-10 ارائه شده است.

\( R_u \) مقاومت موردنیاز در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت \( (LRFD) \)

\( R_s \) مقاومت موردنیاز در طراحی به روش مقاومت مجاز \( (ASD) \)

\( \phi \) ضریب کاهش مقاومت در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت است که مقدار آن برای اعضا، اجزاء و اتصالات، به تفکیک در فصل های 2-10 و 3-10 این مبحث ارائه شده است.

\( \Omega \) ضریب اطمینان در طراحی به روش مقاومت مجاز است که مقدار آن برای اعضا، اجزاء و اتصالات، به تفکیک در فصل های 2-10 و 3-10 این مبحث ارائه شده است.

\( \phi R_n \) مقاومت طراحی در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت

\( R_n / \Omega \) مقاومت مجاز در طراحی به روش مقاومت مجاز

2-2-1-10 طراحی براساس حالت های حدی بهره برداری

حالت های حدی بهره برداری نظیر تغییرشکل، ارتعاش، پیش خیز و ... باید مطابق ضوابط بخش 2-10 مورد کنترل قرار گیرند.

4-2-1-10 حفاظت در برابر آتش

مقاومت سازه در برابر آتش باید با پیش بینی تمهیدات خاص تأمین شود. در این مورد رعایت ضوابط مبحث سوم مقررات ملی ساختمان و ضوابط پیوست 6 این مبحث الزامی است.

5-2-1-10 ترکیبات بارگذاری

ترکیبات بارگذاری مورد استفاده در طراحی برای حالت های حدی مقاومت و بهره برداری، باید مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، در انطباق با روش طراحی مورد استفاده در این مبحث باشد. درصورتی که این مبحث به صراحت ترکیبات بارگذاری متفاوتی را برای کنترل حالت های حدی خاص یا اعضای خاصی در نظر داشته باشد، این ترکیبات بارگذاری در کنار ترکیبات بارگذاری مبحث ششم مقررات ملی ساختمان باید مورد استفاده قرار گیرند.

3-1-10 روش های تحلیل سازه

هدف از تحلیل سازه ها، تعیین مقاومت موردنیاز با نیروهای داخلی اعضا، اجزاء و اتصالات مختلف سازه و تعیین تغییرشکل ها و تغییرمکان های سازه تحت ترکیبات بارگذاری موردنظر به لحاظ مشخصات هندسی و مکانیکی آن ها است. در این مبحث روش های تحلیل الاستیک با رعایت الزامات بخش 1-2-10 موردپذیرش هستند.

در مواردی که براساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمانی ایران از روش های تحلیل غیرالاستیک (غیرخطی مصالح) در ترکیبات بارگذاری شامل نیروی زلزله استفاده شود، کلیۀ ضوابط آن مبحث برای سختی، مقاومت و ظرفیت شکل پذیری اعضا، اجزاء و اتصالات به همراه در نظر گرفتن آثار مرتبه دوم (P-Δ و P-δ) باید رعایت شود.

برای کنترل معیارهای طراحی در حالت های حدی بهره برداری، تنها استفاده از روش های تحلیل الاستیک با رعایت الزامات بخش 1-2-10 موردپذیرش است.

4-1-10 مصالح فولادی سازه ها

1-4-1-10

مصالح قابل به کارگیری در سازه های فولادی شامل نیم رخ ها، ورق ها، پیچ و مهره ها، الکترودها، گل میخ ها و مصالح مصرفی جوشکاری باید با استانداردهای معتبر موردقبول این مبحث انطباق داشته باشند. این استانداردها در پیوست 1 این مبحث معرفی شده اند. معیارهای پذیرش مصالح باید به شرح زیر مطابق الزامات بندهای (الف) تا (ت) باشد.

الف) ضامن انطباق بر استاندارد، تولید مصالح توسط تولیدکنندگان باصلاحیت، استفاده از مواد اولیه با کیفیت و حاکم بودن سیستم های تضمین و کنترل کیفیت بر فرآیندهای تولید است. همچنین محصول باید مستقیماً توسط تولیدکننده یا فروشنده رسمی به دست مصرف کننده برسد و دارای گواهینامة انطباق با یکی از استانداردهای پیوست 1 باشد.

ب) با تأمین شرایط بند (الف)، صدور گواهینامة معتبر انطباق با استاندارد، توسط تولیدکننده فولاد یا فروشنده رسمی آن با رعایت مشخصات اصلی مطابق با مقادیر جدول 1-1-10، 2-1-10 و 3-1-10 و نیز رعایت شرایط بخش 1-4-0، برای اقناع ضوابط این مبحث کافی است.

پ) درصورتی که شرایط بند (الف) در مورد ضابطه بندی و یکنواختی فرآیند تولید و توزیع برقرار باشد، ولی گواهینامة انطباق محصول نه با یکی از استانداردهای معرفی شده در پیوست 1 این مبحث، بلکه با یکی از استانداردهای معتبر دیگر که در پیوست 1 معرفی شده اند، صادر گردد می توان با انجام آزمون های معادل سازی، آن محصول را با یکی از استانداردهای معرفی شده در پیوست 1 انطباق داد. نحوه معادل سازی در بخش 1-4-0، معرفی شده است.

ت) مصالح غیرمنطبق با یکی از استانداردهای پیوست 1 در سازه فولادی قابل استفاده نبوده و باید از حیطه کار خارج گردد.

2-4-1-10 فولادهای سازه ای

فولاد سازه ای باید دارای مقاومت و شکل پذیری مناسب بوده و کاملاً جوش پذیر باشد. همچنین در بعضی از کاربردها، فولاد سازه ای باید طاقت ضربه ای مطلوب داشته و در برابر جداشدگی لایه ای مقاوم باشد. حدود کمی هر یک از مشخصه های مورداشاره، در صورت نیاز باید در نقشه های اجرائی و مدارک فنی طرح معرفی گردیده یا به استانداردی که مشخصه های موردنظر را محدود نموده است، ارجاع داده شود.

در این مبحث، مقدار مدول الاستیسیته (ضریب ارتجاعی) مصالح فولادی (E) مساوی 2×10⁵ مگاپاسکل و مقدار نسبت پواسون مصالح فولادی (V) مساوی 0.3 در نظر گرفته می شود. همچنین مطابق این مبحث، تنش تسلیم مشخصه فولاد سازمانی (Fy) نباید از 460 مگاپاسکل بیشتر باشد.

تبصره: کاربرد میل گردها و کابل های بسیار پر مقاومت غیرقابل جوشکاری برای عناصر کششی و اتصال به وسیله دندانمشدن و کاربرد مهره با اتصالات مخصوص فولاد پیش تنیدگی و کابل ها، مجاز است. برای مشخصات فولادهای پیش تنیدگی و کابل ها به استانداردهای ASTM و EN مراجعه شود.

مطابق استانداردهای ISO 630-2 و EN 10025 ،ISIRI 14262 مصالح فولادی از نظر طاقت نمونه شیار داده شدة شارپی به شرح زیر به سه رده IR و J0 و J2 طبقه بندی می شوند:

الف) رده IR: به رده ای از مصالح فولادی گفته می شود که طاقت نمونه شیار داده شدة شارپی آن حداقل 27 ژول در دمای +20 درجه سلسیوس باشد. به لحاظ طاقت نمونه شیار داده شدة شارپی، شرایط پذیرش این رده آسان تر از شرایط پذیرش رده های J2 و J0 است.

ب) رده J0: به رده ای از مصالح فولادی گفته می شود که طاقت نمونه شیار داده شدة شارپی آن حداقل 27 ژول در دمای صفر درجه سلسیوس باشد. به لحاظ طاقت نمونه شیار داده شدة شارپی، شرایط پذیرش این رده آسان تر از شرایط پذیرش رده J2 اما سخت گیرانه تر از شرایط پذیرش رده IR است.

پ) رده J2: به رده ای از مصالح فولادی گفته می شود که طاقت نمونه شیار داده شدة شارپی آن حداقل 27 ژول در دمای -20 درجه سلسیوس باشد. به لحاظ طاقت نمونه شیار داده شدة شارپی، شرایط پذیرش این رده هم از شرایط پذیرش رده IR و هم از شرایط پذیرش رده J0 سخت گیرانه تر است.

برای رده های S325S و S335S الزامات لرزه ای مصالح مقرر شده در فصل 2-10 برای حداکثر نسبت تنش تسلیم به تنش کششی نهایی و حداقل طاقت نمونه شارپی داده شدة شارپی، مطابق استاندارد این دو رده فولاد تضمین می شوند. در این راستا رعایت الزامات لرزه ای مصالح، مطابق بخش های 2-3-10 و 2-4-10 این مبحث ضروری است.

برای رده S345S در صورت استفاده در سیستم های باربر جانبی لرزه ای معمولی که از اعضای آن ها انتظار رفتار فرا ارتجاعی حداقل می رود، الزامات لرزه ای مقرر شده در فصل 2-10 برای حداکثر نسبت تنش تسلیم به تنش کششی نهایی و حداقل طاقت نمونه شارپی داده شدة شارپی، مطابق استاندارد این رده فولاد تضمین می شوند. اما رعایت سایر الزامات لرزه ای مصالح، مطابق بخش های 2-3-10 و 2-4-10 این مبحث ضروری است. در صورت استفاده از این رده در سیستم های باربر جانبی لرزه ای متوسط یا ویژه که از اعضای آن ها انتظار رفتار فرا ارتجاعی محدود یا قابل ملاحظه می رود، تأمین کلیة الزامات لرزه ای مصالح، مطابق بخش های 2-3-10 و 2-4-10 این مبحث ضروری است.

برای رده های فولاد این جدول، تنش تسلیم مشخصة فولاد (Fy) باید برابر حد پایین تنش تسلیم و تنش کششی نهایی مشخصة فولاد (Fu) باید برابر حد پایین تنش کششی نهایی در نظر گرفته شود.

* در صورت استفاده از رده های فولاد این جدول برای شرایط لرزه ای، تأمین کلیه الزامات لرزه ای مصالح، مطابق بخش های 10-2-9 و 10-4-9 این مبحث ضروری است.

** برای رده های فولاد این جدول، تنش تسلیم مشخصه فولاد (F_y) باید برابر حد پایین تنش تسلیم و تنش کششی نهایی مشخصه فولاد (F_u) باید برابر حد پایین تنش کششی نهایی در نظر گرفته شود.

در صورت استفاده از رده های فولاد این جدول برای شرایط لرزه ای، تأمین کلیۀ الزامات لرزه ای مصالح، مطابق بخش های 2-1-10 این مبحث ضروری است.

برای رده های فولاد این جدول، تنش تسلیم مشخصۀ فولاد (Fy) باید برابر حد پایین تنش تسلیم و تنش کششی نهایی مشخصۀ فولاد (Fu) باید برابر حد پایین تنش کششی نهایی در نظر گرفته شود.

3-4-1-10 پیچ و مهره و واشر

مشخصات مکانیکی انواع پیچ، مهره و واشر باید مطابق استانداردهای معرفی شده در پیوست ۱ باشد. مشخصات مکانیکی انواع مختلف پیچ ها در جدول ۱-۱۰ ارائه شده است. مشخصة موردنیاز برای واشرها، هندسه و سختی آن ها است. شرایط کاربردی مهره ها و واشرها باید سازگار با پیچ ها و مطابق الزامات بخش ۱-۴-۰ باشد.

* در اتصالات پیش تنیده و اتصالات بحرانی فقط از پیچ های پر مقاومتی می توان استفاده کرد که مطابق استاندارد مربوطه، دارای قابلیت پیش تنیدگی باشند. پیچ هایی دارای قابلیت پیش تنیدگی هستند که پیچ، مهره و واشر مطابق استاندارد معتبر نظیر EN ISO 14399 تولید شده باشند.

4-4-1-10 میله های دندانه شده و میل مهارها

در سازه های فولادی، میله های دندانه شده دو سر  رزوه و میل مهار کف ستون ها می تواند از نوع پیچ ها مطابق با الزامات بند ۱-۴-۰ باشد. برای میل مهارها استفاده از میلگرد ساده و آجدار مطابق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان مجاز است. همچنین برای میل مهارها استفاده از میلگرد ساده پر مقاومت از نوع CK45 با مشخصات مکانیکی F_y =400 MPa، F_u =600 MPa و ε_u =25 % مطابق با استانداردهای معتبر مجاز است.

5-4-1-10 مصالح مصرفی جوشکاری

مصالح مصرفی جوشکاری شامل انواع الکترود، سیم جوشکاری، پودر و گاز می شود. استانداردهای معتبر موردقبول این مبحث در زمینة مصالح فوق، در پیوست 1 آمده است. همچنین در جدول 1-10 مشخصات مکانیکی فولاد مغزه الکترودهای جوشکاری قوس الکتریکی خود حفاظ معرفی شده است. سایر مشخصات الکترود نظیر جنس روکش، قطبیت و مناسب بودن برای وضعیت های مختلف جوشکاری در استانداردهای معتبر موردقبول این مبحث، به صورت شناسه های عددی پس از تنش کششی نهایی مشخصة الکترود برحسب کیلوگرم بر میلی متر مربع ذکر شده است.

5-1-10 مدارک فنی

پس از طراحی و محاسبة سازه توسط مهندس محاسب، تهية مدارک فنی شامل مدارک طراحی (فایل های محاسباتی و جزئیات طراحی اجزاء و اتصالات)، نقشه های طراحی اعضا، اجزاء و اتصالات با جزئیات کامل، مشخصات فنی عمومی و خصوصی، علائم و یادداشت های فنی و اطلاعات تکمیلی موردنیاز نظیر میزان پیش خیز در ساخت قطعات، الزامی است. در مدارک فنی موارد زیر نیز باید رعایت شوند:

الف) نقشه های طراحی باید اطلاعات کامل مقاطع، محل قرارگرفتن اعضای سازه نسبت به یکدیگر، قرارگیرهای ساختمانی، محورهای گذر بر مرکز ستون ها، پیش آمدگی ها و پس رفتگی ها با اندازه ها و اطلاعات مربوط به اتصالات و وصله ها را شامل باشد، به طوری که با مراجعة به آن ها پیمانکار بتواند نقشه های اجرایی کارگاهی را تهیه نماید.

ب) در مدارک فنی باید سیستم سازه ای مقاوم در برابر بارهای ثقلی و نیروهای جانبی (مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان) معرفی شود. همچنین این مدارک باید حاوی اطلاعات کلی در مورد مقادیر بارهای وارد باشد؛ به طوری که با مراجعه به آن ها بتوان نقشه های طراحی را کنترل کرد.

پ) در مدارک فنی باید از حروف و علائم استاندارد از طرف مقررات ملی ساختمان تعیین می شود، استفاده شود. در صورت ناکافی بودن آن ها، استفاده از علائم دیگر به همراه توضیحات کافی به منظور جلوگیری از هرگونه اشتباه و سوءتعبیر احتمالی مجاز است. یادداشت های فنی برای تفهیم روش کار یا نتایج موردنظر باید روشن و واضح باشد.

6-1-10 الزامات طراحی لرزه ای

در طراحی لرزه ای سیستم های سازه ای مشمول این مبحث، رعایت ضوابط طراحی لرزه ای مطابق فصل 2-10 الزامی است.

7-1-10 الزامات ساخت، نصب و کنترل

نقشه های اجرایی کارگاهی، مشخصات مصالح فولاد سازه ای، ساخت و نصب قطعات فولادی، الزامات اجرایی جوشکاری، الزامات اجرایی پیچکاری، رنگ آمیزی، انبارداری، رواداری ها، گالوانیزه کردن قسمت های فولادی، کنترل اعوجاج و جمع شدگی، حمل قطعات، نصب، کنترل کیفیت، تضمین کیفیت و الزامات اجرایی لرزه ای و سایر مواردی که رعایت آن ها برای عملکرد صحیح سازه ضروری است، باید مطابق با ضوابط قیدشده در فصل 4-10 این مبحث تحت عنوان الزامات ساخت، نصب و کنترل باشد.

8-1-10 علائم، اختصارات و واحدها

علائم و اختصارات به کاررفته در این مبحث، به طورکلی با علائم و اختصارات مورد تائید سازمان بین المللی استاندارد (ISO) هماهنگ است.

2-8-1-10 واحدها

در این مبحث سیستم واحدهای مورد استفاده برای کمیت های مختلف، سیستم آحاد بین المللی (SI) است. واحدهایی که در این مبحث مورد استفاده قرار گرفته اند، عبارت اند از:

الف) برای ابعاد شامل طول، عرض، ارتفاع و ضخامت: متر (m) و میلی متر (mm)

ب) برای سطح: مترمربع (m²) و میلی متر مربع (mm²)

ج) برای بارهای متمرکز و وزن: نیوتن (N) و کیلونیوتن (kN)، برای بارهای گسترده خطی: کیلونیوتن بر متر (kN/m)

د) برای بارهای گسترده سطحی: کیلونیوتن بر مترمربع (kN/m²) معادل یک کیلوپاسکال (kPa)

ه) برای جرم مخصوص (جرم واحد حجم): کیلوگرم بر مترمکعب (kg/m³)

و) برای وزن مخصوص (وزن واحد حجم): کیلونیوتن بر مترمکعب (kN/m³)

ز) برای تنش ها و مدول الاستیسیته: مگاپاسکال (MPa)، معادل یک نیوتن بر میلی مترمربع (N/mm²)

ح) برای مقاومت های خمشی و پیچشی موردنیاز و نیز برای مقاومت های خمشی و پیچشی اسمی و موجود: کیلونیوتن - متر (kN.m)

ط) برای مقاومت های محوری و برشی موردنیاز و نیز برای مقاومت های محوری و برشی اسمی و موجود: نیوتن (N) و کیلونیوتن (kN)

ی) برای دما: درجه سلسیوس (°C)

9-2-10 الزامات طراحی اتصالات

این بخش به الزامات طراحی اتصالات، شامل اجزای اتصال دهنده (ورق ها، قطعات تقویتی، ورق های سخت کننده در محل اتصالات اعضا به یکدیگر، نبشی ها و لچکی های اتصال) و وسایل اتصال (جوش، پیچ و میله های دندانه شده) می پردازد که تحت آثار ناشی از خستگی قرار ندارند (شکل 1-9-2-1). به الزامات طراحی عضو در بخش های قبلی این فصل پرداخته شده است.

شکل 1-9-2-1: نام گذاری قسمت های مختلف یک اتصال

مقررات این بخش تحت عناوین زیر ارائه می گردد:

الزامات عمومی

• 1-9-2-1
• 2-9-2-1
• 3-9-2-1
• 4-9-2-1
• 5-9-2-1
• 6-9-2-1
• 7-9-2-1
• 8-9-2-1
• 9-9-2-1
• 10-9-2-1
• 11-9-2-1
• 12-9-2-1

جوش ها

• پیچ ها و میله های دندانه شده
• مقاومت موجود اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا
• ورق های پرکننده
• وصف ها
• مقاومت انتخابی موجود سطوح متکی به هم
• کف ستون ها، ورق های نشیمن و فشار مستقیم بر بتن و مصالح بنایی
• میل مهارهای کف ستون و اقلام مدفون
• الزامات ویژه بال ها و جان مقاطع اعضای تحت اثر بارهای متمرکز

انواع اتصالات سازه ای 2-1-9-2-10

به طورکلی اتصالات تیر به ستون در قاب های ساختمانی به سه دستۀ ساده (S) [1]، گیردار (FR) [2] و نیمه گیردار (PR) [3] تقسیم بندی می شوند. در اتصالات سازه ای، این تقسیم بندی براساس جزئیات استاندارد شده و آزمایشات فیزیکی بر روی آن ها و با توجه به منحنی لنگر-دوران اتصال (مطابق شکل 3-9-2-10) انجام می پذیرد.

شکل 2-9-2-10: نمونۀ منحنی لنگر - دوران و دسته بندی اتصالات

اتصالات ساده

اتصالات سادۀ استاندارد به اتصالی گفته می شوند که از نظر دوران انعطاف پذیر بوده و لنگر تکیه گاهی انتقال نمی دهند و درنتیجه می توان آن ها را فقط در برابر برش (عکس العمل تکیه گاه) در طراحی نمود و آثار ناشی از آن. آثار وجود نیروی محوری، در صورت آن نیز باید در طراحی اتصال لحاظ شود. اتصالات ساده باید شرایط آزادی دوران در انتهای اعضا را با جزئیات مناسب تأمین نمایند. معموالً اتصالات ساده تحت اثر بارهای بهره برداری دارای سختی (Ks در شکل 3-9-2-10) کمتر از دو برابر سختی خمشی سکانتی تیر (2EJ/L) هستند. در یک اتصال مقدار سختی برابر لنگر خمشی تقسیم بر دوران متناظرش تحت اثر بارهای بهره برداری است. اتصالات ساده را می توان به صورت ایده آل مدل کرد.

1) Simple connections

2) Fully Restrained

3) Partially Restrained

اتصالات گیردار

اتصالات گیردار به اتصالاتی گفته می شوند که در آن چرخش نسبی بین اعضای متصل شده به یکدیگر ناچیز بوده و معموالً تحت اثر بارهای بهره برداری دارای سختی بیش از بیست برابر سختی خمشی سکانتی تیر (20EJ/L) هستند. اتصالات گیردار را می توان به صورت ایده آل مدل کرد.

اتصالات نیمه گیردار

اتصالات نیمه گیردار به اتصالاتی گفته می شوند که مقدار سختی آن ها بین دو حالت قبلی است. در تحلیل سازه، برای مدل سازی این نوع اتصالات باید از سختی به دست آمده از منحنی لنگر- دوران اتصال استفاده شود. منحنی لنگر- دوران اتصال نیمه گیردار باید به شیوة تحلیلی یا براساس نتایج آزمایشگاهی معتبر تعیین شود. اتصالات نیمه گیردار باید از مقاومت، سختی و ظرفیت تغییرشکل کافی برخوردار باشند.

تبصره: هرگونه مغایرت جزئیات اتصالات با جزئیات استاندارد باعث تغییر در منحنی لنگر- دوران شده و به عنوان نمونه، با یک جوشکاری اضافی ممکن است اتصالی را از حالت ساده به حالت نیمه گیردار یا گیردار تبدیل کند. ازاین رو استفاده از جزئیات استاندارد برای هر نوع اتصال اکیداً توصیه می شود. شکل های 4-9-2-1 و 4-9-2-1 جزئیات دو نمونه از اتصالات ساده متعارف و شکل 4-9-2-1 جزئیات یک نوع اتصال گیردار را نشان می دهند.

شکل 4-9-2-1 جزئیات اتصال نیشبی نشیمن جوشی

شکل 9-1-2-10 جزئیات اتصال جوشی با استفاده از نبشی جفت در جان

شکل 9-1-2-10 جزئیات یک نمونه از اتصال گیردار تیر به ستون با ورق جوش شده

ستون هایی که انتقال بار آن ها از طریق اتکا و تماس سطوح فولادی صورت می پذیرد و در آن ها تمهیدات لازم از طریق آماده سازی سطوح در تماس به عمل آمده باشد، باید دارای وسایل اتصال کافی برای نگه داشتن کل قسمت ها در جای خود باشند.

2-10 الزامات طراحی

در نیم رخ های سنگین و مقاطع ساخته شده از ورق که از ورق هایی به ضخامت بیش از 40 میلی متر ساخته می شوند، لبه های برش داده شده یا سوراخ های دسترسی که توسط شعله بریده شده باشند را باید با سنگ زنی به صورت فلز صاف و براق در آورد. اگر قسمت های منحنی بریده شده در محل سوراخ دسترسی توسط عمل ماشینکاری یا برقوزنی صورت گرفته باشد، نیازی به سنگ زنی و صاف کردن نخواهد بود.

شکل 2-9-1-4: سوراخ های دسترسی برای جوشکاری و برش بال های تیر در محل اتصال

2-10-8 اتصال ستون به ورق کف ستون

اتصال ستون به ورق کف ستون متناسب با نوع اتصال (ساده یا گیردار) باید برای انتقال نیروهای موجود در پای ستون طراحی گردد. شایان ذکر است که در نوع گیردار اتصال کف ستون، هرگونه خطا در ساخت یا محاسبات می تواند موجب افزایش چشمگیر گریز افقی ساختمان در طبقات شود. در بارگذاری های شدید لرزه ای ممکن است کف ستون از نوع مدفون در بتن برای جلوگیری از دوران لازم باشد.

در هنگام ساخت، باید انتهای ستون ها تراز شده و سطح تماس کف ستون نیز برای انتقال نیروی فشاری صاف و آماده شده باشد. بر این اساس در صورتی که نیروی پای ستون فشاری تنها و پای ستون کاملاً صاف، صیقلی و گونیا باشد، طراحی پای ستون می تواند با رعایت الزامات بند ۴-۱-۹-۲-۱۰ از طریق اتکا صورت پذیرد. در غیر این صورت محاسبات انتقال نیرو نباید از طریق فشار مستقیم تماسی بین ستون و کف ستون انجام شود، بلکه تمامی نیروها باید از طریق اجزاء و وسایل اتصال به کف ستون انتقال یابد.

برای تراز نمودن کف ستون معمولاً در زیر آن از گروت استفاده می شود. در این صورت مقاومت فشاری گروت باید حداقل دو برابر مقاومت فشاری بتن پی باشد و ضخامت آن از 40 میلی متر کمتر و از 80 میلی متر بیشتر نشود. برای کف ستون های با ابعاد بزرگ تر از 500 میلی متر استفاده از سوراخی به قطر حداقل 50 میلی متر در نواحی وسط ورق برای تخلیه های گروت توصیه می گردد.

استفاده از حداقل چهار میل مهار مناسب برای اتصال ورق کف ستون به پی توصیه می شود. این میل مهارها باید به نحو مناسب در بتن پی مهار شوند. مقاومت موجود میل مهار در بتن براساس الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان تعیین می گردد.

۶-۱-۹-۳-۱۰ ترکیب پیچ و جوش

به طورکلی وقتی در یک اتصال از ترکیب جوش و پیچ استفاده می شود پیچ را نمی توان در تحمل بار با جوش سهیم دانست. اما در صورت رعایت شرایط زیر، در تعیین مقاومت موجود اتصال متشکل از پیچ های پرمقاومت و جوش های گوشۀ طولی، مقاومت اسمی آن را می توان برابر مجموع مقاومت لغزشی اسمی پیچ ها و مقاومت اسمی جوش های گوشۀ طولی در نظر گرفت:

الف) پیچ ها از نوع پرمقاومت بوده و به صورت لغزش بحرانی طراحی شده باشند.

ب) در طراحی به روش IRFD ضریب کاهش مقاومت برابر 0.75 و در طراحی به روش ASD ضریب اطمینان برابر 2.00 در نظر گرفته شود.

ج) اگر پیچ های پرمقاومت با استفاده از روش چرخاندن اضافی مهره ها مطابق الزامات فصل ۴-۱۰ پیش تنیده شوند، مقاومت موجود جوش های گوشه طولی از 50 درصد مقاومت موردنیاز اتصال کمتر نباشد.

د) اگر پیچ های پرمقاومت با استفاده از هر روشی به جز روش چرخاندن اضافی مهره ها مطابق الزامات فصل ۴-۱۰ پیش تنیده شوند، مقاومت موجود جوش های گوشه طولی از 70 درصد مقاومت موردنیاز اتصال کمتر نباشد.

ه) مقاومت موجود پیچ های پرمقاومت از 33 درصد مقاومت موردنیاز اتصال کمتر نباشد.

نکته 1: در اتصالات ترکیبی (ترکیب پیچ و جوش های طولی) مقاومت موجود اتصال لزومی ندارد کمتر از مقاومت پیچ ها به تنهایی و مقاومت جوش ها به تنهایی در نظر گرفته شود.

تبصره 7: در خصوص ساختمان های موجودی که اتصالات آن ها از نوع پیچی است، تقویت اتصال از طریق جوش، به شرطی مجاز است که پیچ های موجود از نوع پرمقاومت و با عملکرد لغزش بحرانی طراحی و اجرا شده باشند. در این گونه موارد جوش باید نیروهای مازاد بر آنچه پیچ تحمل می کند را انتقال دهد و درهرحال مقاومت موجود جوش نباید کمتر از 25 درصد مقاومت موردنیاز اتصال باشد.

2-9-2-1- جوش ها

1-2-9-2-1- جوش های شیاری

الف) سطح مقطع مؤثر: سطح مقطع مؤثر در جوش های شیاری عبارت است از حاصل ضرب طول مؤثر در ضخامت مؤثر جوش، طول مؤثر جوش برابر با طول جوش شده و ضخامت مؤثر جوش شیاری با نفوذ کامل برابر با ضخامت قطعه نازک تر در اتصال لب به لب و ضخامت قطعه جوش شده در اتصال کنج و سپری در نظر گرفته می شود. ضخامت مؤثر در جوش شیاری با نفوذ نسبی برابر با عمق شیار جوش منهای 3 میلی متر در نظر گرفته می شود. استفاده از جوش شیاری با نفوذ نسبی (ناقص) در وضعیتی که بارگذاری متناوب (اثر خستگی) وجود داشته باشد، مجاز نیست. ضخامت مؤثر جوش شیاری که بین دو لبه گرد (مثل شیار بین دو میلگرد) یا بین یک لبه گرد و لبه تخت (مثل میلگرد در مجاورت ورق) داده می شود، باید مطابق شکل 8-9-2-1- در نظر گرفته شود.

\[t_e = 0.5R \quad t_e = 0.3R\]

شکل 8-9-2-1- ضخامت مؤثر جوش های شیاری لب گرد

ب) محدودیت: ضخامت مؤثر در جوش های شیاری با نفوذ نسبی نباید از مقدار موردنیاز محاسباتی و همچنین از مقادیر مندرج در جدول 1-9-2-10 کوچک تر باشد. حداقل ضخامت مؤثر با توجه به ضخامت قطعه نازک تر تعیین می شود. در اتصال لب به لب قطعات، ضخامت جوش نباید از ضخامت نازک ترین قطعه متصل شونده بزرگ تر باشد.

* درصورتی که نتوان ضخامت های حداقل فوق را با یک بار عبور تأمین نمود، باید از پیش گرمایش با فرآیندهای کم هیدروژن استفاده کرد.

* برای قطعات با ضخامت بزرگ تر از 40 میلی متر پیش گرمایش و دستورالعمل جوش کاری باید با مطالعه خاص موردبررسی قرار گیرد.

جوش های گوشه 2-2-9-2-10

الف) سطح مقطع مؤثر: سطح مقطع مؤثر در جوش های گوشه برابر با حاصل ضرب طول مؤثر در ضخامت گلوگاه مؤثر در نظر گرفته می شود. طول مؤثر جوش گوشه (به جز جوش های گوشه ای که در سوراخ و شکاف قرار می گیرد) برابر با طول کلی نوار جوش شامل قسمت های برگشت خورده (درصورتی که طول برگشت کوچک تر از چهار برابر بعد جوش نباشد) است. بعد جوش گوشه برابر اندازه ساق مقطع جوش است. مطابق شکل 9-9-2-10 ضخامت گلوگاه مؤثر (a) در جوش گوشه برابر کوتاه ترین فاصله بین ریشة مقطع جوش تا سطح خارجی آن و به عبارت دیگر برابر ارتفاع وارد بر وتر مثلث مقطع جوش به حساب می آید.

شکل 9-9-2-10 بعد و ضخامت گلوگاه مؤثر جوش های گوشه

برای جوش های گوشه در سوراخ و شکاف، طول مؤثر برابر با طول محوری (میانگین) که از مقطع گلوگاه جوش می گذرد، در نظر گرفته می شود.

ب) محدودیت ها:

1- حداقل بعد جوش های گوشه نباید از بعد موردنیاز برای انتقال بارهای محاسبه شده و اندازه های نشان داده شده در جدول 2-9-3-1 کوچک تر انتخاب شود. حداقل بعد جوش با یک بار عبور تابع ضخامت قطعه نازک تر بوده و درهرحال نباید از ضخامت قطعه نازک تر بیشتر باشد.

2- حداکثر بعد جوش های گوشه در لبه قطعات متصل شونده برای قطعات با ضخامت کوچک تر از 6 میلی متر برابر ضخامت قطعه و برای قطعات با ضخامت بیش از 6 میلی متر برابر ضخامت قطعه منهای 2 میلی متر است.

درصورتی که نتوان ضخامت های حداقل فوق را با یک بار عبور تأمین نمود، باید از پیش گرمایش با فرآیندهای کم هیدروژن استفاده کرد.

در سازه های تحت بار دینامیکی با تکرار زیاد حداقل بعد جوش گوشه برابر 5 میلی متر است. بارهای ناشی از باد و زلزله در ردیف بارهای دینامیکی با تکرار زیاد قرار نمی گیرند.

طول مؤثر جوش های گوشه محاسباتی نباید از 4 برابر بعد جوش کوچک تر باشد. به عبارت دیگر، بعد جوش نباید از یک چهارم طول آن بزرگ تر باشد.

در اتصال انتهایی اعضای محوری، طول مؤثر هر خط جوشی که به صورت طولی بارگذاری شده است، نباید از 100 برابر بعد جوش تجاوز نماید. در صورت نیاز به طول جوش بیش از 100 برابر بعد جوش، طول مؤثر آن باید به شرح زیر با ضریب کاهش داده شود:

\[L_c = \beta L\]

\[0.6 \leq \beta=1.2-0.002(L/a) \leq 1.0\]

در رابطه 1-9-2-10:

Lc: طول مؤثر هر خط جوش

L: طول واقعی هر خط جوشی که در قسمت انتهایی اتصال به صورت طولی بارگذاری شده است.

a: بعد جوش گوشه

β: ضریب کاهش طول واقعی هر خط جوش

استفاده از جوش های گوشه منقطع برای انتقال نیروها در اتصال جان به بال تیرهای ساخته شده از ورق (تبرورق ها)، اتصال ورق های تقویتی بال، اتصال قطعات سخت کننده به جان تیرورق و برای اتصال اجزای اعضای ساخته شده از ورق مجاز است. طول مؤثر قطعات جوش منقطع نباید از 4 برابر بعد جوش و از 40 میلی متر کمتر باشد. فاصله آزاد بین نوارهای جوش منقطع نباید از مقادیر زیر بیشتر شود:

• در قطعات رنگ شده و قطعاتی که رنگ نمی شوند ولی احتمال رنگ زدگی و خوردگی ندارند، 24 برابر ضخامت نازک ترین ورق یا 300 میلی متر
• در قطعات رنگ نشده که تحت اثر رنگ زدگی و خوردگی (حاصل از عوامل جوی) قرار گیرند، 14 برابر ضخامت نازک ترین ورق یا 180 میلی متر

در اتصالات پوششی (روی هم) دو قطعه که تحت اثر تنش های محوری قرار دارند، اگر فقط از جوش گوشه عرضی استفاده شده باشد، باید انتهای هر دو قطعه به یکدیگر جوش شود و مطابق شکل 1-9-2-10، الف طول هم پوشانی دو قطعه نباید از 5 برابر ضخامت قطعه نازک تر و 25 میلی متر کوچک تر باشد.

در وضعیتی که اتصال به اندازه کافی مهار شده باشد یا از طریق حداقل دو ردیف طولی جوش انگشتانه یا کام و یا دو یا چند خط جوش گوشه طولی از تغییرشکل ناحیه هم پوشانی و درنتیجه از باز شدن اتصال تحت اثر بار محوری جلوگیری شود، می توان مطابق شکل 1-9-2-10 ب از جوش گوشه عرضی فقط از یک طرف اتصال استفاده کرد و در این حالت نیازی به تأمین حداقل طول هم پوشانی نیست.

2-10 الزامات طراحی

استفاده از جوش گوشه در لبه سوراخ و شکاف در اتصالات روی هم، به منظور انتقال برش یا جلوگیری از کمانش یا جدایی قسمت های متصل شونده مجاز است. جوش های گوشه در سوراخ ها و شکاف ها به عنوان جوش کام یا انگشتانه تلقی نمی شوند.

شکل 1-9-2-10: اتصال پوششی (روی هم) در قطعه

جوش های گوشه می توانند به انتهای ناحیه اتصال منتهی شده یا قبل از رسیدن به انتهای ناحیه اتصال قطع شوند و یا حتی می توان آن ها را طوری جوش داد تا به شکل قوطی یا ناودانی در بیاید. مگر در مواردی به شرح زیر که محدودیتی برای آن ها وضع شده است:

• در اتصالات پوششی (روی هم) که یکی از قطعه های اتصالی تا پشت لبه قطعه اتصالی دیگر که تحت اثر تنش کششی قرار دارد امتداد یافته باشد، جوش گوشه باید در فاصله ای بیشتر یا مساوی با بعد جوش تمام شود (شکل 1-9-2-11).
• در اتصالات مفصلی با نبشی نشیمن طول برگشت جوش گوشه در قسمت فوقانی اتصال نبشی نباید از دو برابر بعد جوش گوشه کوچک تر باشد.
• در اتصالات مفصلی با نبشی های جان که انعطاف پذیری اتصال به مقدار زیادی تابع انعطاف پذیری بال نبشی ها است، طول برگشت جوش گوشه در قسمت فوقانی اتصال نبشی به تکیه گاه نباید از دو برابر بعد جوش گوشه کوچک تر و از چهار برابر بعد جوش و نیز نصف عرض بال نبشی بزرگ تر باشد. در این نوع اتصالات برگشت جوش گوشه باید در نقشه ها و جزئیات اجرایی قید شود (شکل 12-9-2-1).

ورق های سخت کننده عرضی باید به بال های تیر جوش شود. در مواردی که در اتصال، کنترل خستگی مدنظر باشد انتهای جوش گوشۀ ورق های سخت کننده عرضی به جان تیرهای با ضخامت جان کوچک تر از 20 میلی متر، باید حداقل چهار برابر و حداکثر شش برابر ضخامت جان از پنجۀ جوش گوشۀ جان به بال کششی بارگذاری نشده، فاصله داشته باشد.

جوش های گوشه ای که در دو وجه مخالف یک صفحه مشترک ایجاد می شوند، در صورتی که مطابق شکل 13-9-2-1، فاصله انتهای جوش گوشۀ عرضی تا لبه قطعه، کوچک تر از بعد جوش باشد، باید در گوشۀ مشترک بین دو نوار جوش قطع شوند.

در اتصالات پوششی (اتصالات روی هم) وقتی عضو زیری در کشش است برای جلوگیری از ترک در لبه و تردشکنی در جوش، انتخاب محل شروع و پایان مسیر جوشکاری باید مورد توجه قرار گیرد (شکل 14-9-2-1). همچنین لازم است شروع خط جوش به اندازۀ حداقل بعد جوش از لبه عضو، فاصله داشته باشد.

شکل 11-9-2-1: جوش گوشه در انتهای اعضای محوری

شکل 1-9-3-12 اتصالات مفصلی با نبشی جان

شکل 1-9-3-13 جوش های گوشه در دو وجه مخالف یک صفحه مشترک

شکل 1-9-3-14 مسیر مناسب برای جلوگیری از ترک یا شیار در لبه

10-2-9-2-3 جوش های انگشتانه و کام

الف) سطح مقطع مؤثر

برای جوش انگشتانه و کام، سطح مقطع مؤثر در برش مساوی سطح مقطع اسمی سوراخ و شکاف در صفحه برش در نظر گرفته می شود.

ب) محدودیت ها

1- استفاده از جوش انگشتانه و کام برای انتقال برش در اتصال های پوششی یا جلوگیری از کمانش در عناصر روی هم آمده در اعضای ساخته شده، مجاز است.

2- قطر سوراخ در جوش انگشتانه نباید از ضخامت قطعه سوراخ شده به علاوه 8 میلی متر کمتر باشد. همچنین قطر مورداشاره نباید از قطر حداقل به علاوه 3 میلی متر یا 2.25 برابر ضخامت جوش بزرگ تر شود.

3- حداقل فاصله مرکز تا مرکز سوراخ های جوش های انگشتانه 4 برابر قطر سوراخ است.

4- در جوش کام، طول شکاف نباید از 10 برابر ضخامت جوش بزرگ تر باشد.

5- در جوش کام، پهنای شکاف نباید از ضخامت قطعه بریده شده به علاوه 8 میلی متر کوچک تر و از 2.25 برابر ضخامت جوش بزرگ تر باشد.

6- انتهای شکاف یا باید نیم دایره ای یا خطی مستقیم باشد که گوشه های آن تبدیل به ربعی از دایره (یا شعاعی بزرگ تر از ضخامت قطعه حاوی شکاف) می شود؛ مگر اینکه انتهای شکاف به لبه قطعه منتهی شده باشد.

7- حداقل فاصله مرکز تا مرکز شکاف ها در امتداد عمود بر طول، چهار برابر پهنای شکاف و حداقل فاصله مرکز تا مرکز شکاف ها در امتداد طول، دو برابر طول شکاف است.

8- ضخامت جوش انگشتانه و کام در قطعاتی که ضخامت آن ها کوچک تر یا مساوی 16 میلی متر است، باید برابر با ضخامت قطعه و در قطعاتی که ضخامت آن ها بیش از 16 میلی متر است، باید برابر با بزرگ ترین دو مقدار نصف ضخامت قطعه و 16 میلی متر در نظر گرفته شود.

10-2-9-2-4 مقاومت موجود جوش ها

مقاومت موجود جوش در طراحی به روش LRFD مساوی \( \phi R_n \) و در طراحی به روش ASD مساوی \( R_n/\Omega \) بوده که در آن مقادیر \( \phi \) و \( \Omega \) مطابق جدول 2-9-2-1 تعیین می شوند و \( R_n \) مقاومت اسمی جوش است و باید به شرح زیر برابر کوچک ترین مقدار محاسبه شده براساس حالت های حدی مربوط به مصالح فلز پایه و حالت های حدی مربوط به فلز جوش در نظر گرفته شود:

الف) براساس مصالح فلز پایه

\[ R_n = F_{nBM} A_{BM} \]

ب) براساس مصالح فلز جوش

\[ R_n = F_{nw} A_{we} \]

در جوش های گوشه به غیراز جوش هایی که تحت اثر نیروهای محوری کششی یا فشاری موازی با محور جوش قرار دارند، کلیه تنش ها می تواند به صورت برشی بر روی سطح مقطع مؤثر جوش در نظر گرفته شود. در صورتی که جوش تحت اثر ترکیبی از لنگر خمشی، پیچشی، نیروی برشی و نیروی محوری قرار داشته باشد، تنش های مورداشاره برایند (به صورت برداری) تنش های ناشی از این نیروها خواهد بود که باید کمتر از مقاومت موجود جوش مطابق جدول 2-9-2-10 باشد.

10-2-9-2-5 ترکیب انواع جوش ها

اگر در یک اتصال از ترکیب دو یا چند نوع جوش به صورت مجموعه (جوش شیاری، جوش گوشه، جوش انگشتانه و جوش کام) استفاده شود، برای تعیین مقاومت موجود اتصال باید مقاومت موجود هریک از جوش ها را جداگانه نسبت به محور مجموعة جوش محاسبه و سپس مقاومت موجود مجموعه را از مجموع مقاومت های موجود تک تک جوش ها تعیین نمود.

10-2-9-2-6 الکترود (فلز پرکننده) سازگار با فلز پایه

الکترود (فلز پرکننده جوش) سازگار با فلز پایه مطابق جدول زیر تعریف می شود:

فلز پرکننده جوش (نوع الکترود مصرفی) برای انواع مختلف جوش ها باید الزامات زیر را تأمین نماید:

1- برای جوش های شیاری با نفوذ کامل تحت اثر کشش در راستای عمود بر محور جوش یا تحت اثر برش در راستای محور طولی جوش (به غیراز جوش های اتصال بال به جان مقطع اعضای خمشی) باید مطابق جدول 4-9-1- از فلز پرکننده سازگار با حداکثر یک رده بالاتر از فلز پرکننده سازگار استفاده شود.

2- برای جوش های شیاری با نفوذ کامل در سایر وضعیت های بارگذاری و نیز برای جوش های شیاری با نفوذ نسبی استفاده از فلز پرکننده دارای مقاومتی حداکثر یک رده پایین تر از مقاومت فلز پرکننده سازگار مجاز است.

3- برای جوش های گوشه، انگشتانه و کام رعایت فلز پرکننده سازگار الزامی نبوده، لیکن درهرحال استفاده از فلز پرکننده دارای مقاومتی بیش از یک رده بالاتر از مقاومت فلز پرکننده سازگار مجاز نیست.

10-2-9-2-7 فلز جوش مختلط

هرگاه طاقت نمونه زخم دار به عنوان شرطی برای مصالح جوش تعیین شده باشد (آزمایش شارپی)، مصالح و روش جوشکاری برای فلز تمام جوش ها اعم از گذر جوش، عبور جوش در عمق و ریشه یا عبورهای بعدی که جوش تکمیلی را در اتصال ایجاد می کند، باید سازگاری لازم را داشته باشد تا طاقت نمونه زخم دار برای فلز جوش مختلط محرز شود.

3-9-2-10 پیچ ها و مهره های دندانه شده

1-3-9-2-10 انواع پیچ ها

رده مکانیکی و مشخصات انواع متداول پیچ های مورد استفاده در سازه های فولادی برای پیچ های معمولی و پرمقاومت در جدول 5-1-10 ارائه شده است. برای مهره های دندانه شده استفاده از کلیه فولادهای مجاز ساختمانی معرفی شده در بخش 1-10 بلامانع است. برای هر پیچ باید واشر و مهره سازگار مورد استفاده قرار گیرد.

اتصالات پیچی از لحاظ نحوۀ اجرای پیچ ها (سفت کردن آن ها) و مقاومت موجود آن ها به سه دسته "اتصالات پیچی اتکایی"، "اتصالات پیش تنیده" و "اتصالات لغزش بحرانی" تقسیم بندی می شوند:

الف) اتصالات پیچی اتکایی

اتصالات پیچی اتکایی اتصالاتی هستند که سفت کردن آن ها در حد "سفتی کامل" بوده و به لحاظ مقاومت برشی، پیچ ها نیروی برشی را از طریق اتکای تنه پیچ (قسمت صاف) به جدارۀ سوراخ انتقال می دهند و از مقاومت لغزشی موجود بین سطوح تماس اتصال صرف نظر می شود.

سفتی کامل نحوۀ سفت کردنی است که با یک آچار ساده و حداکثر توان یک کارگر معمولی یا چند دور آچارهای بادی و الکتریکی قابل حصول فرض می شود. در این حالت سطوح اتصال باید در تماس با یکدیگر قرار گیرند و تمامی پیچ ها باید به حدی سفت باشند که باز شدن آن ها بدون آچار ممکن نباشد. ممکن است در یک اتصال با تعداد پیچ زیاد، عمل سفت کردن هر پیچ چند بار انجام شود.

ب) اتصالات لغزش بحرانی

اتصالات لغزش بحرانی اتصالاتی هستند که در آن پیچ های پیش تنیده به یکی از روش های مجاز سفت می شوند؛ لیکن انتقال نیروی برشی در اتصال توسط مقاومت در برابر لغزش بین سطوح در تماس اتصال انجام می پذیرد. در اتصالات لغزش بحرانی، سطوح تماس باید دارای وضعیت سطحی کلاس A یا B مطابق بند 5-3-9-2-10 باشند.

در سطوح در تماس این نوع اتصالات نباید لغزش رخ دهد و پیچ به جدارۀ سوراخ اتکاء نمی یابد. به این وجود، مقاومت اتکایی و برشی موجود باید مطابق بندهای 7-3-9-2-10 و 8-3-9-2-10 کنترل شود. مقاومت موجود این پیچ ها مطابق بندهای 5-3-9-2-10 و 6-3-9-2-10 انجام می پذیرد.

استفاده از اتصالات لغزش بحرانی علاوه بر مواردی که در سایر بخش های این مبحث ذکر شده در شرایط زیر الزامی است:

• در کلیه مواردی که لغزش در اتصال موجب ناپایداری یا کاهش مقاومت موجود سازه می شود.

• در مواقعی که اتصال تحت اثر نیروهای دینامیکی با تکرار زیاد توأم با اثر خستگی قرار دارد.

• در مواردی که در اتصال از سوراخ بزرگ شده یا لوبیایی در امتداد نیرو استفاده شده باشد و استفاده از آن ها در این مبحث مجاز شمرده شده باشد.

• در اتصال انتهای ورق های پوششی بال مطابق بندهای 13-5-2-10.

جدول 5-9-2-10: حداقل نیروی پیش تنیدگی (T_b) در اتصالات پیش تنیده و لغزش بحرانی

تبصره: در مواردی که قطر اسمی پیچ غیر از اعداد ذکرشده در جدول 9-2-1 باشد، حداقل نیروی پیش تنیدگی را می توان برابر با \( F_0 A_0 \) (که معادل \( F_0 A_0 \) است)، در نظر گرفت. که در آن \( A_0 \) سطح مقطع اسمی پیچ، \( A_0 \) سطح مقطع پیچ در محل دندانه ها و \( F_0 \) تنش کششی نهایی مصالح پیچ است.

10-2-9-3-2 مشخصات و فواصل سوراخ ها در اتصالات پیچی

در اتصالات پیچی لازم است قطعات فولادی به نحو صحیح و متناسب با قطر پیچ سوراخ شوند. دقت در سوراخ کاری و سالم بودن جداره سوراخ و رعایت فواصل سوراخ ها از لبه قطعه و نیز از یکدیگر نقش مهمی در میزان مقاومت و باربری اتصالات پیچی ایفا می کند. ازاین رو، باید به شرح زیر الزامات بندهای (الف) تا (ج) در طراحی و محاسبه رعایت گردند.

الف) انواع سوراخ ها در اتصالات پیچی

مطابق شکل 9-2-1-18 در اتصالات پیچی سوراخ ها باید یکی از انواع زیر باشند:

• سوراخ استاندارد

• سوراخ بزرگ شده

• سوراخ لوبیایی کوتاه

• سوراخ لوبیایی بلند

ب) محدودیت ابعاد اسمی سوراخ ها و دامنه کاربرد آن ها

ابعاد حداکثر سوراخ پیچ ها باید مطابق جدول 9-2-1-6 باشند.

d_b = قطر اسمی پیچ

سوراخ های بزرگ شده فقط در اتصالات لغزش بحرانی مجاز است.

سوراخ لوبیایی کوتاه در تمام امتدادها در اتصالات لغزش بحرانی مجاز است اما در اتصالات اتکایی و پیش تنیده استفاده از آن ها زمانی مجاز است که امتداد طولی سوراخ عمود بر امتداد نیرو باشد.

سوراخ لوبیایی بلند در تمام امتدادها در اتصالات لغزش بحرانی مجاز است اما در اتصالات اتکایی و پیش تنیده استفاده از آن ها زمانی مجاز است که امتداد طولی سوراخ عمود بر امتداد نیرو باشد. لیکن در هر سه نوع اتصال، سوراخ لوبیایی بلند باید فقط در یکی از ورق های اتصال تعبیه شود.

در ورق کفستون ها برای عبور میل مهارها، استفاده از سوراخ استاندارد بدون استفاده از واشر تنظیم کننده اضافی در روی ورق کفستون در محل سوراخ، مجاز است. درصورتی که برای نصب سازه نیاز به تعبیه سوراخ های با قطر بزرگ تر از سوراخ های استاندارد باشد، در این صورت لازم است بر روی ورق کفستون در محل سوراخ، از واشر تنظیم کننده اضافی با ابعادی بزرگ تر از ابعاد سوراخ کفستون و دارای سوراخ استاندارد که به نحو مناسبی به ورق کفستون جوش می شود، استفاده شود. این واشر باید دارای مقاومت موجود کافی در برابر اتکا و اتصال آن به ورق کفستون دارای مقاومت برشی موجود کافی در برابر برش میل مهار باشد. درهرحال قطر سوراخ های تعبیه شده در ورق کفستون نباید از قطر سوراخ های بزرگ شده به اضافه دو میلی متر بزرگ تر باشد.

6- در صورت استفاده از پیچ هایی با قطر اسمی به غیراز آنچه در جدول 2-9-1-5 آمده است، ابعاد اسمی سوراخ های متناظر با آن ها از طریق درون یابی مقادیر مندرج در این جدول به دست می آید.

ب) حداقل فاصله سوراخ ها تا لبه

فاصله مرکز سوراخ های استاندارد تا لبه قطعه متصل شونده نباید از مقادیر داده شده در جدول 2-9-1-5 کوچک تر باشد. برای سوراخ های بزرگ شده و لوبیایی فاصله مرکز سوراخ تا لبه نباید از آنچه برای سوراخ استاندارد تعیین شده به اضافه مقدار C مطابق جدول 2-9-1-5 کوچک تر باشد.

ث) حداکثر فاصله مرکز سوراخ تا لبه

حداکثر فاصله مرکز سوراخ تا نزدیک ترین لبه قطعه در هر راستا به شرح زیر است:

1- برای قطعات رنگ شده و قطعاتی که رنگ نمی شوند ولی احتمال زنگ زدگی و خوردگی ندارند: فاصله از مرکز هر سوراخ تا نزدیک ترین لبه قطعه در هر راستا نباید از 12 برابر ضخامت نازک ترین قطعه و 150 میلی متر بیشتر شود.

2- برای قطعات رنگ نشدهای که تحت اثر خوردگی ناشی از عوامل جوی قرار داشته باشند: فاصله از مرکز هر سوراخ تا نزدیک ترین لبه قطعه در هر راستا نباید از هشت برابر ضخامت نازک ترین قطعه و 125 میلی متر بیشتر شود.

ج) حداکثر فاصله مرکز تا مرکز سوراخ ها در اتصالات پیچی

حداکثر فاصله مرکز تا مرکز سوراخ ها در اتصالات پیچی در هر راستا به شرح زیر است:

1- در قطعات رنگ شده و قطعاتی که رنگ نمی شوند ولی احتمال زنگ زدگی و خوردگی ندارند: فاصله بین مرکز سوراخ ها نباید از 24 برابر ضخامت نازک ترین قطعه متصل شونده و 300 میلی متر بیشتر شود.

2- در قطعات رنگ نشدهای که تحت اثر خوردگی ناشی از عوامل جوی قرار داشته باشند، فاصله سوراخ ها نباید از 14 برابر ضخامت نازک ترین قطعه متصل شونده و 180 میلی متر بیشتر شود.

3-3-9-2-10 مقاومت کششی و برشی موجود پیچ ها و مهره های دندانه شده در اتصالات اتکایی و پیش تنیده

در تعیین مقاومت های موجود پیچ ها و مهره های دندانه شده، سطح مقطع اسمی پیچ ها (خارج از ناحیه دندانه شده) و مهره های دندانه شده (خارج از ناحیه دندانه شده) ملاک است. همچنین در مواردی که مهره های دندانه شده از میلگرد آجدار ساخته می شوند، در تعیین مقاومت های موجود آن ها، سطح مقطع ناحیه تراشکاری شده (خارج از ناحیه دندانه شده)، که عموماً کوچک تر از قطر زمینه میلگرد است، ملاک محاسبه خواهد بود.

در اتصالات اتکایی و پیش تنیده، در طراحی به روش LRFD مقاومت کششی و برشی طراحی مساوی \( \phi R_n \) و در طراحی به روش ASD مقاومت کششی و برشی مجاز مساوی \( R_n/\Omega \) بوده که در آن مقدار \( R_n \) برای پیچ های معمولی، پیچ های پرمقاومت و میله های دندانه شده باید براساس حالت های حدی گسیختگی کششی و برشی از رابطۀ زیر تعیین شود:

\[ R_n = F_n A_b \]

\[ \phi = 0.75 \, (LRFD) \quad , \quad \Omega = 2.00 \, (ASD) \]

(8-9-2-10)

در روابط فوق:

• \( A_b \) سطح مقطع اسمی پیچ یا میله دندانه شده

• \( F_n \) تنش کششی اسمی یا \( F_{nv} \) تنش برشی اسمی مطابق مقادیر جدول 9-9-2-10

یادداشت ها:

[1] برای تنش کششی اسمی پیچ های پرمقاومت تحت اثر تنش کششی ناشی از خستگی به آئین نامه های معتبر بین المللی رجوع شود.

[2] درصورتی که در محل اتصال از ورق پرکننده استفاده شود، رعایت ضوابط بند 5-9-4-10 الزامی است.

[3] در پیچ های معمولی که طول گیر آن ها از پنج برابر قطرشان بیشتر است، مقادیر فوق باید به ازای هر 2 میلی متر طول اضافی گیر، یک درصد کاهش داده شود.

[4] در اتصالات انتهایی اعضای با بار محوری، وقتی که فاصله اولین و آخرین پیچ در امتداد نیرو از 950 میلی متر تجاوز کند، این مقادیر را باید 16.7 درصد کاهش داد.

[5] در جدول فوق \( F_u \) تنش کششی نهایی پیچ است.

تبصره: در اتصالات پیچی تحت اثر کشش خالص یا کشش ناشی از خمش، هنگامی که لبه قطعه پیچ شده به لبه قطعه دیگر اتکا می کند، در تعیین مقاومت موردنیاز پیچ ها باید آثار ناشی از عمل اهرمی نیز در نظر گرفته شود.

10-2-9-3-4 اثر مشترک کشش و برش در اتصالات اتکایی و پیش تنیده

در اتصالات اتکایی و پیش تنیده، در مواردی که تنش کششی یا برشی موردنیاز کمتر از 30 درصد تنش موجود متناظر باشد، لزومی به در نظر گرفتن اثر مشترک کشش و برش نیست. در غیر این صورت مقاومت کششی و برشی اسمی پیچ ها ناشی از اثر توأم کشش و برش باید براساس حالت های حدی گسیختگی کششی و برشی و نیز مقادیر ضرایب \( \Omega \) به شرح زیر تعیین شوند:

\[ R_{nt} = F'_{nt} A_b \quad , \quad R_{nv} = F'_{nv} A_b \]

\[ \Omega = 2.0 \, (\text{ASD}) \quad , \quad \phi = 0.75 \, (\text{LRFD}) \]

\[ F'_{nt} = F_{nt}[1.3 - \frac{f_{uv}}{\phi F_{nv}}] \quad , \quad F'_{nv} = F_{nv}[1.3 - \frac{f_{ut}}{\phi F_{nt}}] \, (\text{LRFD}) \quad (1-\text{الف}) \quad (1-9-2-10) \]

\[ F'_{nt} = F_{nt}[1.3 - \frac{\Omega f_{av}}{F_{nv}}] \quad , \quad F'_{nv} = F_{nv}[1.3 - \frac{\Omega f_{at}}{F_{nt}}] \, (\text{ASD}) \quad (1-\text{ب}) \quad (1-9-2-10) \]

• \( F'_{nt} \) مقاومت کششی تصحیح شده شامل آثار تنش برشی

• \( F'_{nv} \) مقاومت برشی تصحیح شده شامل آثار تنش کششی

• \( F_{nt} \) مقاومت کششی اسمی مطابق جدول 9-9-2-10

• \( F_{nv} \) مقاومت برشی اسمی مطابق جدول 9-9-2-10

• \( f_{ut} \) تنش کششی موردنیاز در طراحی به روش LRFD

• \( f_{uv} \) تنش برشی موردنیاز در طراحی به روش LRFD

• \( f_{at} \) تنش کششی موردنیاز در طراحی به روش ASD

• \( f_{av} \) تنش برشی موردنیاز در طراحی به روش ASD

• \( A_b \) سطح مقطع اسمی پیچ

10-2-9-3-5 مقاومت کششی و برشی موجود در اتصالات لغزش بحرانی

مقاومت کششی موجود پیچ های پرمقاومت در اتصالات لغزش بحرانی عیناً مشابه مقاومت کششی موجود آن ها در اتصالات اتکایی و پیش تنیده بوده و براساس الزامات بند 3-3-9-2-1- تعیین می شود.

مقاومت برشی موجود پیچ های پرمقاومت در اتصالات لغزش بحرانی براساس حالت حدی لغزش مساوی \( \phi R_{nv} \) در طراحی به روش LRFD و مساوی \( R_{nv}/\Omega \) در طراحی به روش ASD بوده که در آن، \( \phi \) (ضریب کاهش مقاومت)، \( \Omega \) (ضریب اطمینان) و \( R_{nv} \) (مقاومت برشی اسمی) به شرح زیر تعیین می شوند:

\[ R_{nv} = \mu D_u h_{sc} T_b n_s \]

(11-9-2-1-)

• برای سوراخ های استاندارد و سوراخ لوبیایی کوتاه در امتداد عمود بر راستای نیرو:

\( \phi = 1.0 \, \text{(LRFD)} \) و \( \Omega = 1.50 \, \text{(ASD)} \)

• برای سوراخ های بزرگ شده و سوراخ لوبیایی کوتاه در امتداد موازی با راستای نیرو:

\( \phi = 0.85 \, \text{(LRFD)} \) و \( \Omega = 1.76 \, \text{(ASD)} \)

• برای سوراخ های لوبیایی بلند:

\( \phi = 0.70 \, \text{(LRFD)} \) و \( \Omega = 2.14 \, \text{(ASD)} \)

با ضریب اصطکاک به شرح زیر:

• برای وضعیت سطحی کلاس A، \( \mu = 0.33 \)

این وضعیت سطحی باید دارای یکی از شرایط زیر باشد:

• سطح تمیزشده فلس دار حداقل با درجه 2 St مطابق فصل 4-10 و رنگ نشده کاملاً محافظت شده

• سطح تمیزشده و ماسه پاشی شده فلسدار حداقل با درجه Sa 1 مطابق فصل 4-1 با پوشش تاییدشده این کلاس مطابق استانداردهای معتبر

• سطح گالوانیزه شده به روش حوضچه داغ و سابیده شده

• برای وضعیت سطحی کلاس B، \( \mu = 0.50 \)

این وضعیت سطحی باید دارای یکی از شرایط زیر باشد:

• سطح تمیزشده و ماسه پاشی شده حداقل با درجه Sa 2.5 مطابق فصل 4-1 و رنگ نشده کاملاً محافظت شده

• سطح تمیزشده و ماسه پاشی شده حداقل با درجه Sa 2.5 با پوشش تاییدشده این کلاس مطابق استانداردهای معتبر

\( h_{sc} \) که معرف نسبت پیش تنیدگی متوسط پیچ ها به پیش تنیدگی حداقل اسمی پیچ ها است ضریب کاهش به خاطر وجود ورقه های پرکننده در بین قطعات متصل به یکدیگر به شرح زیر:

• در صورت عدم نیاز به ورقه های پرکننده در بین قطعات متصل به یکدیگر مساوی 1

• در صورت استفاده فقط از یک ورقه پرکننده در بین قطعات متصل به یکدیگر مساوی 1

• در صورت استفاده از دو یا تعداد بیشتری از ورقه های پرکننده در بین قطعات متصل به یکدیگر مساوی 0.85

\( T_b \) حداقل نیروی پیش تنیدگی پیچ مطابق مقادیر جدول

\( n_s \) تعداد سطوح لغزش

10-2-9-3-6 اثر مشترک کشش و برش در اتصالات لغزش بحرانی

در اتصالات لغزش بحرانی، در صورت حضور همزمان نیروی کششی و برشی، مقاومت برشی اسمی براساس کنترل لغزش (در حالتی که نیروی کششی واردشده باعث کاهش پیش فشردگی اتصال می شود) مطابق رابطه 11-9-2-1 باید به شرح زیر در ضریب کاهش \( k_{sc} \) ضرب گردد:

\[ k_{sc} = 1 - \frac{T_u}{D_u T_b n_b} \geq 0 \quad (\text{LRFD}) \]

\[ k_{sc} = 1 - \frac{1.5T_a}{D_u T_b n_b} \geq 0 \quad (\text{ASD}) \]

(1-7-9-2-1)

(1-7-9-2-1-)

که در آن:

• \( T_u \) نیروی کششی موردنیاز کل اتصال با استفاده از ترکیبات بارگذاری

• \( T_a \) نیروی کششی موردنیاز کل اتصال با استفاده از ترکیبات بارگذاری

• \( D_u \) نسبت پیش تنیدگی متوسط پیچ ها به پیش تنیدگی حداقل پیچ ها و مساوی 1.13

• \( T_b \) حداقل نیروی پیش تنیدگی پیچ مطابق مقادیر جدول

• \( n_b \) تعداد پیچ هایی که نیروی کششی واردشده را تحمل می کنند.

10-2-9-3-7 مقاومت اتکایی موجود در جدار سوراخ ها

مقاومت اتکایی موجود در جدار سوراخ پیچ در اتصالات اتکایی، پیش تنیده و لغزش بحرانی در روش LRFD مساوی \( \phi R_n \) و در روش ASD مساوی \( R_n/\Omega \) بوده که در آن \( \phi \) (ضریب کاهش مقاومت)، \( \Omega \) (ضریب اطمینان) و \( R_n \) (مقاومت اتکایی اسمی) براساس حالت های حدی اتکایی، در حالت های مختلف به شرح زیر تعیین می شوند:

\[ \phi = 0.75 \, \text{(LRFD)} \quad \Omega = 2.00 \, \text{(ASD)} \]

برای سوراخ استاندارد، سوراخ بزرگ شده، سوراخ لوبیایی کوتاه (مستقل از راستای نیرو) و سوراخ لوبیایی بلند (در حالتی که نیرو در امتداد طولی سوراخ باشد):

\[ R_n = 2.4d_6tF_u \]

برای سوراخ لوبیایی بلند در حالتی که نیرو در امتداد عرضی باشد (محور شکاف عمود بر امتداد نیرو باشد):

\[ R_n = 2.0d_6tF_u \]

برای اتصالاتی که با عبور کامل پیچ ها در بدنه مقاطع قوطی شکل (HSS) و مقاطع جعبه ای ساخته شده اند، مقدار \( R_n \) از رابطه 2-3-9-1-1-1 تعیین می شود.

در روابط فوق:

• \( d_b \) قطر اسمی پیچ

• \( F_u \) تنش کششی نهایی مصالح ورق اتصال

• \( t \) ضخامت قطعه اتصال

8-3-9-2-10 مقاومت پارگی موجود در حدفاصل بین سوراخ ها و نیز در فاصلة بین سوراخ ها تا لبة قطعات

مقاومت پارگی موجود در حدفاصل بین سوراخ ها و نیز در فاصلة بین سوراخ ها تا لبة قطعات در اتصالات اتکایی، پیش تنیده و لغزش بحرانی در روش LRFD مساوی \( \phi R_n \) و در روش ASD مساوی \( R_n/\Omega \) بوده که در آن \( \phi \) (ضریب کاهش مقاومت)، \( \Omega \) (ضریب اطمینان) و \( R_n \) (مقاومت پارگی اسمی) براساس حالت های حدی پارگی، در حالت های مختلف به شرح زیر تعیین می شوند:

\[ \phi = 0.75 \, (LRFD) \quad و \quad \Omega = 2.00 \, (ASD) \]

1- برای سوراخ استاندارد، سوراخ بزرگ شده، سوراخ لوبیایی کوتاه (مستقل از راستای نیرو) و سوراخ لوبیایی بلند (در حالتی که نیرو در امتداد طولی باشد):

\[ R_n = 1.2 L_c t F_u \]

(15-9-2-10)

2- برای سوراخ لوبیایی بلند در حالتی که نیرو در امتداد عرضی باشد (محور شکاف عمود بر امتداد نیرو باشد):

\[ R_n = 1.0 L_c t F_u \]

(16-9-2-10)

در روابط فوق:

• \( F_u \) تنش کششی نهایی مصالح ورق اتصال

• \( t \) ضخامت قطعة اتصال

• \( L_c \) فاصلة خالص در راستای نیرو، بین لبة سوراخ ها برای سوراخ های میانی و برابر فاصلة خالص در راستای نیرو، بین لبة سوراخ انتهایی تا لبة آزاد ورق اتصال برای سوراخ های انتهایی در تعیین مقدار \( L_c \) می توان از قطر اسمی سوراخ ها مطابق جدول 6-9-2-10 استفاده کرد.

4-9-2-10 مقاومت های موجود اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا

الزامات این بند به کنترل اجزای اتصال دهنده (نظیر ورق ها، سخت کننده ها و پرکننده ها) و نواحی تأثیرپذیر اعضا در ناحیة اتصال (نظیر جان زبانه شده در تیرها، اثر سوراخ پیچ ها و جوش ها در اعضا) مربوط می شود.

1-4-9-2-10 مقاومت کششی موجود اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا

مقاومت کششی موجود اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا در روش LRFD مساوی \( \phi R_n \) و در روش ASD مساوی \( R_n/\Omega \) بوده که در آن \( \phi \) (ضریب کاهش مقاومت)، \( \Omega \) (ضریب اطمینان) و \( R_n \) (مقاومت کششی اسمی اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا) براساس کوچک ترین مقدار به دست آمده از حالت های حدی تسلیم و گسیختگی کششی به شرح زیر تعیین می شوند:

الف) حالت حدی تسلیم کششی در مقطع کل

\[ R_n = F_y A_g \]

\[ \phi = 0.9 \, (LRFD) \quad و \quad \Omega = 1.67 \, (ASD) \]

(17-9-2-10)

ب) حالت حدی گسیختگی کششی در مقطع خالص مؤثر

\[ R_n = F_u A_e \]

\[ \phi = 0.75 \, (LRFD) \quad و \quad \Omega = 2.00 \, (ASD) \]

(18-9-2-10)

که در آن:

• \( A_g \) و \( A_e \) به ترتیب سطح مقطع کل و سطح مقطع خالص مؤثر (مطابق ضوابط بخش 3-2-10)

• \( F_y \) و \( F_u \) به ترتیب تنش تسلیم مشخصه و تنش کششی نهایی مشخصه فولاد

تبصره: در تعیین سطح مقطع های فوق، پهنای مقطع جزء اتصال نباید از پهنای ویتمور مطابق شکل 16-9-2-10 بزرگ تر در نظر گرفته شود. اگر پهنای ویتمور خارج از پهنای ورق اتصال قرار گیرد، پهنای ورق اتصال ملاک محاسبه خواهد بود.

2-4-9-2-10 مقاومت برشی موجود اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا

مقاومت برشی موجود اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا در روش LRFD مساوی \( \phi R_n \) و در روش ASD مساوی \( R_n/\Omega \) بوده که در آن \( \phi \) (ضریب کاهش مقاومت)، \( \Omega \) (ضریب اطمینان) و \( R_n \) (مقاومت برشی اسمی اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا) براساس کوچک ترین مقدار به دست آمده از حالت های حدی تسلیم و گسیختگی برشی، به شرح زیر تعیین می شوند:

الف) حالت حدی تسلیم برشی در مقطع کلی

\[ R_n = 0.6 F_y A_{gv} \]

\[ \phi = 1.00 \, (LRFD) \quad و \quad \Omega = 1.50 \, (ASD) \]

(19-9-2-10)

ب) حالت حدی گسیختگی برشی در مقطع خالص

\[ R_n = 0.6 F_u A_{nv} \]

\[ \phi = 0.75 \, (LRFD) \quad و \quad \Omega = 2.00 \, (ASD) \]

(20-9-2-10)

در روابط فوق:

• \( A_{gv} \) سطح مقطع کلی تحت اثر برش

• \( A_{nv} \) سطح مقطع خالص تحت اثر برش مطابق ضوابط بند 3-3-2-10 برای اتصالات پیچی و سطح مقطع کلی تحت اثر برش برای اتصالات جوشی

• \( F_y \) و \( F_u \) به ترتیب تنش تسلیم مشخصه و تنش کششی نهایی مشخصه فولاد

3-4-9-2-10 مقاومت برش قالبی موجود

مقاومت برش قالبی موجود در اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا، نظیر اتصال انتهای بال فوقانی تیر زبانه شده است، یا در حالت هایی که ممکن است به علت برش در سطحی که از اجزای اتصال یا ناحیه تأثیرپذیر اعضا می گذرد و یا مطابق شکل 17-9-2-10 الف و ب به علت اثر ترکیبی برش و کشش در دو سطح متعامد در آن ها خرابی اتفاق افتد، در روش LRFD مساوی \( \phi R_n \) و در روش ASD مساوی \( R_n/\Omega \) بوده که در آن \( \phi \) (ضریب کاهش مقاومت)، \( \Omega \) (ضریب اطمینان) و \( R_n \) (مقاومت برش قالبی اسمی) به شرح زیر تعیین می شوند:

\[ R_n = \min\left(0.6F_y A_{gv} , 0.6F_u A_{nv}\right) + U_{bs} F_u A_{nt} \]

(21-9-2-10)

4-4-9-2-10 مقاومت فشاری موجود اجزای اتصال دهنده

مقاومت فشاری موجود اجزای اتصال دهنده در روش LRFD مساوی \( \phi R_n \) و در روش ASD مساوی \( R_n/\Omega \) بوده که در آن \( \phi \) (ضریب کاهش مقاومت)، \( \Omega \) (ضریب اطمینان) و \( R_n \) (مقاومت فشاری اسمی اجزای اتصال دهنده) براساس کوچک ترین مقدار به دست آمده از حالت های حدی تسلیم و کمانش به شرح زیر تعیین می شوند:

الف) درصورتی که \( KL/r \leq 25 \) باشد:

\[ R_n = F_y A_g \]

\[ \phi = 0.9 \, (LRFD) \quad , \quad \Omega = 1.67 \, (ASD) \]

که در آن:

• \( A_g \) سطح مقطع کلی اجزای اتصال دهنده

• \( F_y \) تنش تسلیم مشخصة فولاد

• \( K \) ضریب طول مؤثر اجزای اتصال دهنده که عموماً مقدار آن برابر واحد در نظر گرفته می شود.

• \( L \) طول مهارشده اجزای اتصال دهنده برابر با طولی از جزء اتصال بوده که از انتهای اتصال عضو به گاست در راستای محور طولی عضو از مرکز سطح عضو تا محل اتصال ورق گاست به تکیه گاه اندازه گیری می شود.

ب) برای حالتی که \( KL/r > 25 \) است، مقاومت فشاری اجزای اتصال دهنده باید براساس الزامات بخش 4-2-1 تعیین شود.

تبصره: سطح مقطع کلی اجزای اتصال دهنده، باید مطابق شکل 16-9-2-1 براساس پهنای ویتمور در نظر گرفته شود.

5-4-9-2-10 مقاومت خمشی موجود اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا

مقاومت خمشی موجود اجزای اتصال دهنده و نواحی تأثیرپذیر اعضا باید براساس کوچک ترین مقدار به دست آمده از حالت های حدی تسلیم خمشی، گسیختگی خمشی، کمانش موضعی و کمانش جانبی-پیچشی، مطابق الزامات بخش 5-2-1 تعیین شود.

5-9-2-10 ورق های پرکننده

در محل وصله اعضا، ورق های پرکننده باید الزامات عمومی زیر را تأمین نمایند:

الف) در اتصالات جوشی، درصورتی که مطابق شکل 19-9-2-10 فاصله بین وجه داخلی ورق وصله و وجه خارجی قطعه با ابعاد کوچک تر، مساوی یا کمتر از 2 میلی متر باشد، نیازی به تعبیة ورق های پرکننده نبوده، لیکن بعد محاسباتی جوش باید به اندازه فاصلة خالی افزایش یابد.

ب) در اتصالات جوشی، ورق های پرکننده ای که ضخامت آن ها کمتر از 6 میلی متر است یا ورق های پرکننده ای با ضخامت مساوی یا بزرگ تر از 6 میلی متر که توانایی انتقال نیروی ورق وصله را به ستون ندارند، لبه هایشان باید هم ساز لبه های ورق وصله تمام شود و بعد جوش باید حداقل مساوی مجموع بعد جوش جهت انتقال نیروی وصله به اضافه ضخامت ورق پرکننده در نظر گرفته شود.

ج) در اتصالات جوشی، ورق های پرکننده ای که ضخامت آن ها بیش از 6 میلی متر بوده و توانایی لازم جهت انتقال نیروی وصله را دارند، باید از لبه های ورق وصله به اندازه کافی ادامه یابند و به قطعه ای که روی آن قرار می گیرند، جوش شوند. جوش ورق های پرکننده به قطعه ای که روی آن قرار می گیرند، باید برای انتقال نیروهای ورق وصله کافی باشد. همچنین، بعد جوش هایی که ورق های وصله را به ورق های پرکننده متصل می کنند، باید متناسب با ضخامت ورق پرکننده بوده و برای انتقال نیروهای ورق وصله کافی باشند. در ضمن ورق های پرکننده باید دارای مقاومت موجود کافی در برابر تسلیم برشی، گسیختگی برشی و برش قالبی باشند.

د) در اتصالات پیچی اتکایی و پیش تنیده، درصورتی که ضخامت ورق های پرکننده مساوی یا کوچک تر از 6 میلی متر باشد، هیچ گونه کاهشی بر روی مقاومت برشی موجود پیچ ها در نظر گرفته نمی شود. در غیر این صورت، باید یکی از الزامات زیر به کار گرفته شود:

1- مقاومت برشی موجود پیچ ها با ضریب \( [1-0.0154(t-6)] \geq 0.85 \) کاهش یابد که در آن t ضخامت کل ورق های پرکننده به میلی متر است.

2- لبه های ورق پرکننده به اندازه کافی ادامه یافته و به منظور توزیع یکنواخت نیروی کلی در محل وصله، با پیچ های اضافی به قطعه ای که روی آن قرار می گیرند، پیچ شود. در این حالت، اندازه محل اتصال باید به منظور سازگاری با تعداد کل پیچ ها افزایش یابد.

3- لبه های ورق های پرکننده از طریق جوش گوشه به قطعه با ابعاد کوچک تر وصله شونده متصل شود. در هر حال برای این جوش ها رعایت محدودیت های مربوط به بعد حداقل و حداکثر جوش گوشه الزامی است.

هـ) در اتصالات پیچی لغزش بحرانی در صورت وجود ورق های پرکننده در محل وصله، علاوه بر الزامات بند 2-9-2-8، رعایت ضابطه اضافی دیگری الزامی نیست.

تبصره: درصورتی که ابعاد مقاطع وصله شونده اختلاف قابل ملاحظه ای داشته و در محل وصله نیازمند تعبیة ورق های پرکننده ای با ضخامت بزرگ باشند، در این صورت همانند شکل 2-9-2-10 توصیه می شود ستون ها قبل از محل وصله کارگاهی، در کارخانه هم اندازه شده و از طریق جوش شیاری با نفوذ کامل به یکدیگر متصل شوند تا در هنگام نصب نیازی به تعبیة ورق های پرکننده نباشد.

6-9-2-10 وصله ها

وصله ها باید الزامات زیر را تأمین کنند:

• در صورت استفاده از وصلة مستقیم با جوش شیاری، مقاومت موردنیاز وصله نباید کمتر از مقاومت موجود مقطع کوچک تر وصله شونده در نظر گرفته شود.

• برای انواع دیگر وصله، مقاومت موردنیاز وصله نباید کمتر از نیروهای حاصل از ترکیبات مختلف بارگذاری (متناظر با روش طراحی) در محل وصله و 50 درصد مقاومت موجود عضو با مقطع کوچک تر وصله شونده در نظر گرفته شود.

7-9-2-10 مقاومت اتکایی موجود سطوح متکی به هم

مقاومت اتکایی موجود سطوح متکی به هم در روش LRFD مساوی \( \phi R_n \) و در روش ASD مساوی \( R_n/ \Omega \) بوده که در آن \( \phi \) (ضریب کاهش مقاومت)، \( \Omega \) (ضریب اطمینان) و \( R_n \) (مقاومت اتکایی اسمی سطوح متکی به هم) براساس حالت حدی اتکایی (تسلیم فشاری موضعی) به شرح زیر تعیین می شوند:

\[ \phi = 0.75 \, (LRFD) \quad \Omega = 2.00 \, (ASD) \]

الف) برای سطوح صاف و آماده شده، جدار سوراخ های ایجادشده برای بولت ها و انتهای سخت کننده های کاملاً جوش شده در تماس با جزء فولادی:

\[ R_n = 1.8 F_y A_{pb} \]

(23-9-2-10)

که در آن:

• \( F_y \) تنش تسلیم مشخصة فولاد

• \( A_{pb} \) تصویر سطح اتکاء

ب) برای بشتک های تکیه گاهی:

• درصورتی که \( d \leq 630 \, mm \)

\[ R_n = \frac{1.2(F_y - 90) l_b d}{20} \]

(24-9-2-10)

• درصورتی که \( d > 630 \, mm \)

\[ R_n = \frac{30.2(F_y - 90) l_b \sqrt{d}}{20} \]

(25-9-2-10)

در روابط فوق:

• \( F_y \) تنش تسلیم مشخصة فولاد برحسب مگاپاسکال

• \( d \) قطر بشتک برحسب میلی متر

• \( l_b \) طول اتکاء برحسب میلی متر

• \( R_n \) مقاومت اتکایی اسمی برحسب نیوتن

10-2-9-8 کف سنتون ها، ورق های نشیمن و فشار مستقیم بر بتن و مصالح بنایی

مقاومت اتکایی موجود برای مصالح مختلف تکیه گاهی در روش LRFD مساوی \(\phi_c P_p\) و در روش ASD مساوی \(P_p/\Omega_c\) بوده که در آن \(\phi_c\) (ضریب کاهش مقاومت)، \(\Omega_c\) (ضریب اطمینان) و \(P_p\) (مقاومت اتکایی اسمی) براساس حالت حدی خردشدگی مصالح تکیه گاهی به شرح زیر تعیین می شوند:

\[\phi_c = 0.65 \, \text{(LRFD)} \, , \, \Omega_c = 2.31 \, \text{(ASD)}\]

الف) فشار مستقیم بر روی تکیه گاه مصالح بنایی با سنگ آهکی یا ماسه سنگ متراکم و ماسه سیمان:

\[P_p = F_pA_p\]

(26-9-2-10)

که در آن:

• \(A_p\) سطح اتکاء در تماس با تکیه گاه برحسب میلی متر مربع
• \(F_p\) تنش اتکایی اسمی و مساوی 6 مگاپاسکال

ب) فشار مستقیم بر روی تکیه گاه مصالح بنایی با آجر فشاری و ملات ماسه سیمان:

\[P_p = F_pA_p\]

(27-9-2-10)

که در آن:

• \(A_p\) سطح اتکاء در تماس با تکیه گاه برحسب میلی متر مربع
• \(F_p\) تنش اتکایی اسمی و مساوی 4 مگاپاسکال

ج) فشار مستقیم بر روی تکیه گاه بتنی:

\[P_p = 0.85f_c' A_1 \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} \leq 1.7f_c' A_1\]

(28-9-2-10)

که در آن:

• \(f_c'\) تنش فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن
• \(A_1\) سطح ورق کف سنتون یا ورق نشیمن در تماس با تکیه گاه بتنی
• \(A_2\) حداکثر سطحی از تکیه گاه بتنی هم مرکز با ورق کف سنتون یا ورق نشیمن که در پلان و عمق تکیه گاه بتنی مطابق شکل 22-9-2-10 محدود می شود. این سطح قاعده تحتانی یک هرم ناقص را تشکیل می دهد که قاعده فوقانی آن همان ورق کف سنتون یا ورق نشیمن بوده و بال هرم دارای شیب یک به دو در صفحه قائم است.

ب : اقلام مدفون

اجرای بتنی سازه باید طوری طراحی شود که به طور ایمن نیروهای حاصل از اقلام مدفون را با حاشیه اطمینان کافی و با رعایت جزئیات خاص و مصالح مناسب تحمل نماید؛ به نحوی که اطمینان حاصل گردد که مقاومت اقلام مدفون در اثر گسیختگی ها در سازه بتنی کاهش پیدا نکند. مقاومت های موجود اجزای بتنی سازه باید براساس الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و مقاومت های موجود اجزای فولادی باید براساس الزامات این مبحث تعیین شود.

10-2-9-10 الزامات ویژه بال ها و جان مقاطع اعضای تحت اثر بارهای متمرکز

الزامات این بند مربوط است به بررسی جان و بال (یا بال های) مقاطع اعضایی که به یک یا هر دو بال آن ها نیروهای متمرکز در امتداد عمود بر صفحه بال و به طور متقارن نسبت به جان اثر می کند. نیروهای متمرکز می توانند به صورت تکی (فشاری یا کششی) یا به صورت زوج نیروی ناشی از لنگر خمشی (یکی کششی و دیگری فشاری) باشند.

مقاومت های موجود بال (یا بال ها) و جان اعضایی که تحت اثر بارهای متمرکز وارد بر بال قرار می گیرند، باید براساس حالت های حدی زیر تعیین شوند:

1. خمش موضعی بال در مقابل نیروی متمرکز کششی (مطابق بند 1-1-9-2-10)
2. تسلیم موضعی جان در مقابل نیروی متمرکز کششی یا فشاری (مطابق بند 1-1-9-2-10)
3. چروکیدگی موضعی جان در مقابل نیروی متمرکز فشاری (مطابق بند 1-1-9-2-10)
4. کمانش جانبی جان در مقابل نیروی متمرکز فشاری (مطابق بند 1-1-9-2-10)
5. کمانش فشاری جان در مقابل یک جفت نیروی متمرکز متقابل فشاری، که به هر دو بال عضو اثر می کند (مطابق بند 1-1-9-2-10)
6. برش در چشمه اتصال (مطابق بند 1-1-9-2-10)

علاوه بر حالت های حدی فوق، رعایت الزامات تکمیلی برای سخت کننده های عرضی در انتهای تیرها و شاه تیرها (مطابق بند 1-1-9-2-10)، الزامات تکمیلی برای سخت کننده های عرضی در مقابل نیروهای متمرکز (مطابق بند 1-1-9-2-10) و الزامات تکمیلی برای ورق های تقویتی جان (ورق مضاعف) و سخت کننده های قطری در چشمه اتصال (مطابق بند 1-1-9-2-10) نیز الزامی است.

در صورتی که نیروی متمرکز کششی از مقاومت موجود بال در برابر خمش موضعی بیشتر باشد، تعبیه یک جفت سخت کننده عرضی مطابق با الزامات بند 8-10-9-2-10 ضروری است.

10-2-9-10-2 تسلیم موضعی جان در مقابل نیروی متمرکز کششی یا فشاری

الزامات این بند برای نیروی متمرکز کششی تکی، نیروی متمرکز فشاری تکی و هر دو مؤلفه فشاری و کششی زوج نیروی ناشی از لنگر خمشی کاربرد دارد (شکل 3-1-9-2-10).

مقاومت موجود تسلیم موضعی جان در مقابل نیروی متمرکز کششی یا فشاری در روش LRFD مساوی \(\phi R_n\) و در روش ASD مساوی \(R_n/\Omega\) بوده که در آن \(\phi\) (ضریب کاهش مقاومت)، \(\Omega\) (ضریب اطمینان) و \(R_n\) (مقاومت اسمی تسلیم موضعی جان در مقابل نیروی متمرکز کششی یا فشاری) به شرح زیر تعیین می شوند:

\[\phi = 1.00 \, (\text{LRFD}) \quad \Omega = 1.50 \, (\text{ASD})\]

• در حالتی که بار متمرکز، در فاصله ای بزرگ تر از \(d\) از انتهای عضو وارد می شود: \[R_n = F_{yw} t_w (5k+l_b)\]
• در حالتی که بار متمرکز، در فاصله ای مساوی یا کوچک تر از \(d\) از انتهای عضو وارد می شود: \[R_n = F_{yw} t_w (2.5k+l_b)\]

در روابط فوق:

• \(F_{yw}\) تنش تسلیم مشخصه فولاد جان
• \(t_w\) ضخامت جان
• \(d\) ارتفاع کلی مقطع تیر
• \(k\) فاصله از وجه بیرونی بال تا انتهای دو ماهیچه جان و بال در مقاطع نوردشده و فاصله از وجه بیرونی بال تا انتهای جوش گوشه اتصال بال و جان در مقاطع ساخته شده از ورق.
• \(l_b\) طول اتکای بار متمرکز (برای عکس العمل های تکیه گاهی مقدار \(l_b\) نباید کمتر از \(k\) در نظر گرفته شود).

درصورتی که نیروی متمرکز کششی یا فشاری از مقاومت موجود تسلیم موضعی جان بیشتر باشد، تعبیه یک جفت سخت کننده عرضی مطابق با الزامات بند 8-10-9-2-10 ضروری است.

10-2-9-10-3 چروکیدگی موضعی جان در مقابل نیروی متمرکز فشاری

الزامات این بند برای نیروی متمرکز فشاری تکی و مؤلفه فشاری زوج نیروی ناشی از لنگر خمشی کاربرد دارد (شکل 25-9-2-10).

مقاومت موجود چروکیدگی موضعی جان در مقابل نیروی متمرکز فشاری در روش LRFD مساوی \(\phi R_n\) و در روش ASD مساوی \(R_n/\Omega\) بوده که در آن \(\phi\) (ضریب کاهش مقاومت)، \(\Omega\) (ضریب اطمینان) و \(R_n\) (مقاومت اسمی چروکیدگی موضعی جان در مقابل نیروی متمرکز فشاری) به شرح زیر تعیین می شوند:

\[\phi = 0.75 \, \text{(LRFD)} \quad \Omega = 2.00 \, \text{(ASD)}\]

• در حالتی که بار متمرکز، در فاصله ای مساوی یا بزرگ تر از \(d/2\) از انتهای عضو وارد می شود: \[R_n = 0.80t_w^2[1+3\frac{l_b}{d}\left(\frac{t_w}{t_f}\right)^{1.5}] \sqrt{\frac{EF_{yw} t_f}{t_w}}\]
• در حالتی که بار متمرکز، در فاصله ای کوچک تر از \(d/2\) از انتهای عضو وارد می شود:
  • درصورتی که \(l_b/d \leq 0.2\): \[R_n = 0.40t_w^2[1+3\frac{l_b}{d}\left(\frac{t_w}{t_f}\right)^{1.5}] \sqrt{\frac{EF_{yw} t_f}{t_w}}\]
  • درصورتی که \(l_b/d > 0.2\): \[R_n = 0.40t_w^2[1+\left(\frac{4l_b}{d}-0.2\right)\left(\frac{t_w}{t_f}\right)^{1.5}] \sqrt{\frac{EF_{yw} t_f}{t_w}}\]

در روابط فوق:

• \(d\) ارتفاع کلی مقطع
• \(t_w\) ضخامت جان
• \(t_f\) ضخامت بال تحت بار
• \(l_b\) طول اتکایی بار متمرکز (برای عکس العمل های تکیه گاهی مقدار \(l_b\) نباید کمتر از \(k\) در نظر گرفته شود).
• \(k\) فاصله از وجه بیرونی بال تا انتهای دو ماهیچه جان و بال در مقاطع نوردشده و فاصله از وجه بیرونی بال تا انتهای جوش گوشه اتصال بال و جان در مقاطع ساخته شده از ورق.
• \(F_{yw}\) تنش تسلیم مشخصه فولاد جان
• \(E\) مدول الاستیسیته فولاد

درصورتی که نیروی متمرکز فشاری از مقاومت موجود چروکیدگی موضعی جان بیشتر باشد، تعبیه یک جفت سخت کننده عرضی مطابق با الزامات بند 8-10-9-2-10 ضروری است.

10-2-9-10-4 کمانش جانبی جان در مقابل نیروی متمرکز فشاری

الزامات این بند مربوط به حالتی است که مطابق شکل 26-9-2-10 یک نیروی متمرکز فشاری به عضوی وارد می شود که از حرکت جانبی بین بال فشاری تحت بار و بال کششی، در محل اثر نیروی متمرکز، توسط مهار جانبی جلوگیری نشده است.

مقاومت موجود جان در برابر کمانش جانبی ناشی از نیروی متمرکز فشاری در روش LRFD مساوی \(\phi R_n\) و در روش ASD مساوی \(R_n / \Omega\) بوده که در آن \(\phi\) (ضریب کاهش مقاومت)، \(\Omega\) (ضریب اطمینان) و \(R_n\) (مقاومت اسمی جان در برابر کمانش جانبی ناشی از نیروی متمرکز فشاری) به شرح زیر تعیین می شوند:

\[\phi = 0.85 \, (\text{LRFD}) \quad \Omega = 1.76 \, (\text{ASD})\]

الف) اگر مطابق شکل 26-9-2-10 الف بال فشاری (بال بارگذاری شده) در مقابل دوران زاویه ای نگهداری شده باشد:

• درصورتی که \(\frac{h/t_w}{L_b/b_f} \leq 2.3\) باشد، لزومی به کنترل کمانش جانبی جان نیست.
• درصورتی که \(\frac{h/t_w}{L_b/b_f} > 2.3\) باشد: \[R_n = \frac{C_r t_w^3 t_f}{h^2} \left[ 1 + 0.4 \left( \frac{h / t_w}{L_b / b_f} \right)^3 \right]\]

درصورتی که نیروی متمرکز فشاری از مقاومت موجود جان در برابر کمانش جانبی بیشتر باشد، باید بال کششی را مهار نمود. به جای مهار بال کششی می توان در زیر بار متمرکز فشاری از یک جفت سخت کننده عرضی مطابق بند 8-10-9-2-10 یا از ورق تقویتی جان (ورق مضاعف) مطابق بند 9-10-9-2-10 استفاده نمود.

ب) اگر مطابق شکل 26-9-2-10 ب بال فشاری (بال بارگذاری شده) در مقابل دوران زاویه ای نگهداری نشده باشد:

• درصورتی که \(\frac{L_b/b_f}{b_f/t_f} \leq 1.7\) باشد، لزومی به کنترل کمانش جانبی جان نیست.
• درصورتی که \(\frac{L_b/b_f}{b_f/t_f} > 1.7\) باشد: \[R_n = \frac{C_r t_w^3 t_f}{h^2} \left[ 0.4 \left( \frac{h / t_w}{L_b / b_f} \right)^3 \right]\]

درصورتی که نیروی متمرکز فشاری از مقاومت موجود جان در برابر کمانش جانبی بیشتر باشد، تعبیه یک جفت سخت کننده عرضی مطابق با الزامات بند 8-10-9-2-10 ضروری است.

در روابط فوق:

• \(b_f\) پهنای بال
• \(t_f\) ضخامت بال
• \(t_w\) ضخامت جان
• \(L_b\) بزرگ ترین طول بدون مهار جانبی هر دو بال در محدوده اعمال بار متمرکز
• \(h\) ارتفاع آزاد جان (فاصله بین انتهای دو ماهیچه جان و بال در روی جان در مقاطع نوردشده و فاصله بین دو بال در مقاطع ساخته شده از ورق).
• \(C_r\) ضریبی است که به شرح زیر در نظر گرفته می شود.

• اگر در محل اعمال بار متمرکز \(M_u < M_y\) در روش LRFD و \(M_a < M_y\) در روش ASD باشد: \[C_r = 6.6 \times 10^6 \, \text{MPa}\]
• اگر در محل اعمال بار متمرکز \(M_u \geq M_y\) در روش LRFD و \(M_a \geq M_y\) در روش ASD باشد: \[C_r = 3.3 \times 10^6 \, \text{MPa}\]

که در آن: