این بخش به الزامات طراحی اعضای با مقطع مختلط متشکل از نیمرخ فولادی نوردشده یا ساخته شده از ورق، محیط یا محاط در بتن که به واسطه چسبندگی کافی با یکدیگر به طور توأم عمل می کنند و نیز به الزامات طراحی تیرهای با دهانه های ساده و پیوسته با دال بتنی متکی بر آن به همراه برش گیر که با یا بدون استفاده از پایه های موقت اجرا می شوند، می پردازد.
مقررات این بخش تحت عناوین زیر ارائه می گردد.
۱-۸-۲-۱۰ الزامات عمومی
۲-۸-۲-۱۰ اعضای محوری با مقطع مختلط
۳-۸-۲-۱۰ اعضای خمشی با مقطع مختلط
۴-۸-۲-۱۰ برش در مقاطع مختلط
۵-۸-۲-۱۰ ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی در اعضای با مقطع مختلط
۶-۸-۲-۱۰ انتقال بار در اعضای با مقطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن
۷-۸-۲-۱۰ برش گیرها
۸-۸-۲-۱۰ حالت های خاص
۱–۸–۲–۱۰ الزامات عمومی
در تعیین آثار بار در اعضا و اتصالات سازه هایی که دارای اعضای با مقطع مختلط هستند، لازم است توجه کافی به مقطع موثر اعضا، در هر مرحله از افزایش بارگذاری مبذول گردد. الزامات مربوط به پوشش بتن روی آرماتور، وصله آرماتور، فواصل آرماتورها، خم آرماتورها و مقاومت برشی اجزای بتنی باید باتوجه به الزامات مبحث نهم مقررات ملّی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه) تعیین گردد، مگر اینکه در این بخش الزامات خاصی برای آنها وضع شده باشد.
۱–۱–۸–۲–۱۰ مقاومت اسمی اعضای با مقطع مختلط
در این بخش مقاومت اسمی اعضای با مقطع مختلط بر اساس یکی از روش های زیر تعیین می گردد.
– روش توزیع پلاستیک تنش
– روش سازگاری کرنش
تبصره: در تعیین مقاومت اسمی اعضای با مقطع مختلط باید از مقاومت کششی بتن صرف نظر شود.
الف) روش توزیع پلاستیک تنش
در این روش مقاومت اسمی اعضای با مقطع مختلط بر اساس مفروضات زیر محاسبه می شود.
۱- تنش در اجزای فولادی (هم در ناحیه فشاری و هم در ناحیه کششی) به تنش یکنواخت Fy میرسد.
۲- تنش در ناحیه فشاری اجزای بتنی به تنش یکنواخت 0.85fc میرسند.
که در آن:
fc = مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن
Fy = تنش تسلیم اجزای فولادی مقطع مختلط
تبصره: در تعیین مقاومت اسمی اعضای با مقطع مختلط پرشده با بتن، به خاطر محصور بودن بتن در داخل مقطع فولادی، به جای تنش یکنواخت 0.85fc در ناحیه فشاری اجزای بتنی مقطع مختلط، می توان از تنش یکنواخت 0.95fc استفاده نمود.
ب) روش سازگاری کرنش
در این روش مقاومت اسمی اعضای با مقطع مختلط با این فرض صورت می گیرد که، تغییرات کرنش در مقطع مختلط به صورت خطی بوده به طوری که مقدار حداکثر کرنش در ناحیه فشاری اجزای بتنی برابر ۰.۰۰۳ باشد. روابط تنش–کرنش مصالح فولاد و بتن باید بر اساس نتایج آزمایش تعیین گردد یا باید برای تعیین آنها از نتایج منتشرشده برای مصالح مشابه در آئین نامه های معتبر استفاده شود.
روش سازگاری کرنش در تعیین مقاومت اسمی اعضای با مقطع نامنظم و نیز در حالت هایی که اجزای فولادی مقطع مختلط دارای رفتار الاستوپلاستیک نیستند، مورد استفاده قرار می گیرد.
۲–۱–۸–۲–۱۰ محدودیت های مصالح در اعضای با مقطع مختلط
بتن، میلگرد و مقاطع فولادی اعضای با مقطع مختلط باید دارای شرایط زیر باشند. مگر آنکه استفاده از مصالح با شرایط مغایر با شرایط زیر توسط آزمایش یا تحلیل توجیه شده باشد.
۱- مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن (fc) برای بتنهای با وزن مخصوص معمولی نباید از ۲۰MPa کمتر و از ۷۰MPa بیشتر و برای بتنهای سبک نباید از ۲۰MPa کمتر و از ۴۰MPa بیشتر باشد. مصالح بتن پرمقاومت را می توان برای محاسبات مربوط به سختی اعضا مورد استفاده قرار داد، لیکن برای محاسبات مقاومت اسمی اعضای با مقطع مختلط نمی توان به آن تکیه کرد، مگر اینکه نتایج آزمایش یا تحلیل استفاده از آن را توجیه نماید.
۲- تنش تسلیم میلگردها و مقاطع فولادی اعضای با مقطع مختلط نباید از ۵۰۰MPa تجاوز نماید.
۳–۱–۸–۲–۱۰ طبقه بندی مقاطع مختلط پرشده با بتن از منظر کمانش موضعی
برای فشار محوری و خمش مقاطع مختلط پرشده با بتن به سه گروه زیر طبقه بندی می شوند.
– مقاطع فشرده
– مقاطع غیرفشرده
– مقاطع با اجزای لاغر
برای فشار محوری، مقاطع فشرده به مقاطعی گفته می شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت اجزای تشکیل دهنده مقطع فولادی از λp مشخص شده در جدول ۱-۸-۲-۱۰ تجاوز ننماید. مقاطع غیرفشرده به مقاطعی گفته می شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت یک یا چند جز از مقطع فولادی از λp مشخص شده در جدول ۱-۸-۲-۱۰ تجاوز نموده ولی از lr مشخص شده در جدول ۱-۸-۲-۱۰ کوچکتر باشد و مقاطع با اجزای لاغر به مقاطعی گفته می شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت یکی از اجزای تشکیل دهنده مقاطع فولادی از λr مشخص شده در جدول ۱-۸-۲-۱۰ بزرگتر باشد. مقدار حداکثر نسبت پهنا به ضخامت برای فشار محوری در جدول ۱-۸-۲ -۱۰ ارائه شده است.
برای خمش، مقاطع فشرده به مقاطعی گفته می شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت اجزای تشکیل دهنده مقطع فولادی از λp مشخص شده در جدول ۲-۸-۲-۱۰ تجاوز ننماید. مقاطع غیرفشرده به مقاطعی گفته می شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت یک یا چند جز از مقطع فولادی از λp مشخص شده در جدول ۲-۸-۲-۱۰ تجاوز نموده و لی ازλr مشخص شده در جدول ۲-۸-۲-۱۰ کوچکتر باشد. مقاطع با اجزای لاغر به مقاطعی گفته می شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت یکی از اجزای تشکیل دهنده مقطع فولادی از λr مشخص شده در جدول ۲-۸-۲-۱۰ بزرگتر باشد. مقدار حداکثر نسبت پهنا به ضخامت برای خمش در جدول ۲-۸-۲-۱۰ ارائه شده است.
جدول ۱–۸–۲–۱۰ نسبت پهنا به ضخامت اجزای مقطع مختلط پر شده با بتن در اعضای تحت اثر فشار محوری
جدول ۲–۸–۲–۱۰ نسبت های پهنا به ضخامت اجزای مقطع مختلط پر شده با بتن در اعضای تحت اثر خمش
۲–۸–۲–۱۰ اعضای محوری با مقطع مختلط
اعضای محوری با مقطع مختلط به دو گروه زیر طبقه بندی می شوند.
الف) اعضای محوری با مقطع مختلط محاط در بتن: اعضای محوری با مقطع مختلط می توانند از مقاطع فولادی نورد شده یا ساخته شده از ورق که در بتن سازه ای محاط بوده، تشکیل شوند (شکل -۱-۸-۲-۱۰الف).
ب) اعضای محوری با مقطع مختلط پرشده با بتن: اعضای محوری با مقطع مختلط می توانند از مقاطع توخالی مستطیلی شکل نوردشده یا ساخته شده از ورق با جوش پیوسته و مقاطع توخالی دایره ای شکل که با بتن سازه ای پرشده، تشکیل شوند (شکل -۱-۸-۲-۱۰ ب و پ).
شکل ۱–۸–۲–۱۰ اعضای محوری با مقطع مختلط
۱–۲–۸–۲–۱۰ اعضای محوری با مقطع مختلط محاط در بتن
الف) محدودیت ها
اعضای محوری با مقطع مختلط محاط در بتن، باید محدودیت های زیر را برآورده نمایند.
۱- سطح مقطع هسته فولادی باید حداقل یک درصد مساحت کلی مقطع مختلط باشد.
۲- پوشش بتنی هسته فولادی باید به کمک میلگردهای طولی و تنگ های عرضی یا مارپیچ مسلح شده باشند. حداقل قطر تنگ های عرضی ۱۰ میلیمتر می باشد. در هر حال، فاصله تنگ های عرضی در طول محوری نباید از نصف بعد کوچکتر مقطع مختلط تجاوز نماید.
.۳- نسبت آرماتورهای طولی (ρsr) باید حداقل ۰.۰۰۴ باشد.
ρsr = Asr/Ag > 0.004 (۱-۸-۲-۱۰)
که در آن:
Ag = سطح مقطع کلی مقطع مختلط
Asr = مجموع سطح مقطع آرماتورهای طولی
ب) مقاومت فشاری
مقاومت فشاری طراحی اعضای محوری با مقطع مختلط محاط در بتن مساوی Pnϕc می باشد که در آن ϕc ضریب کاهش مقاومت برابر ۰.۷۵و Pn مقاومت فشاری اسمی می باشد که باید بر اساس حالت حدی کمانش خمشی با توجه به لاغری ستون به شرح زیر تعیین شود.
۱- برای Pno/Pe ≤2.25.:
Pn = Pno [0.658 Pno/Pe] (۲-۸-۲-۱۰)
۲- برای Pno/Pe >2.25:
Pn = 0.877 Pe (۳-۸-۲-۱۰)
Pno = FyAs + FysrAsr + ۰.۸۵ FcAc (۴-۸-۲-۱۰)
(۵-۸-۲-۱۰)
Ac =مساحت بتن
As = سطح مقطع فولاد
Asr = مجموع سطح مقطع آرماتورهای طولی
Ec = مدول الاستیسیته بتن. دراین مبحث Ec را میتوان از رابطه[Ec =0.043wc1.5√Fc] محاسبه نمود که در آن wc جرم مخصوص بتن بر حسب کیلوگرم بر مترمکعب، Fc مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن بر حسب مگاپاسکال و Ec برحسب مگاپاسکال میباشد.
(EI)eff = صلبیت موثر مقطع مختلط مطابق رابطه زیر:
![\[(EI)_{eff}=E_{s}I_{s}+0.5E_{s}I_{sr}+C_{1}E_{c}I_{c}\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-dc70400481c9e67bcab35d364dce2175_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
(۶-۸-۲-۱۰)
که در آن C1 ضربی است که برای تعیین صلبیت موثر عضو فشاری با مقطع مختلط محاط در بتن از رابطه زیر تعیین می گردد.
C1 =0.1 + 2 [As/Ac + As] ≤ 0.3 (۷-۸-۲-۱۰)
Es = مدول الاستیسیته فولاد
Fy = تنش تسلیم مقطع فولادی
Fysr = تنش تسلیم آرماتورهای طولی
Ic= ممان اینرسی مقطع بتن نسبت به تار خنثای الاستیک مقطع مختلط
Is = ممان اینرسی مقطع فولادی نسبت به تار خنثای الاستیک مقطع مختلط
Isr = ممان اینرسی میلگردهای طولی نسبت به تار خنثای الاستیک مقطع مختلط
K = ضریب طول موثر عضو محوری
L= طول فاقد مهارجانبی عضو محوری
fc = مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن بر حسب مگاپاسکال
wc = جرم مخصوص بتن برحسب کیلوگرم بر متر مکعب با محدودیت:
1500Kg/m۳≤ wc ≤2500Kg/m۳
پ) مقاومت کششی
مقاومت کششی طراحی اعضای محوری با مقطع مختلط محاط در بتن مساویΦtPn می باشد که در آن Φt ضریب کاهش مقاومت برابر ۰.۹ و Pn مقاومت کششی اسمی می باشد که باید بر اساس حالت حدی تسلیم از رابطه زیر تعیین شود.
Pn = FyAs + Fysr Asr (۸-۸-۲-۱۰)
که در آن As،Asr،Fy ،Fysr مطابق تعاریف بند (ب) می باشند.
الزامات انتقال بار برای اعضای محوری با مقطع مختلط محاط در بتن باید با توجه به الزامات بند ۶-۸-۲-۱۰ تعیین گردد.
ث) جزئیات بندی اعضای محوری با مقطع مختلط محاط در بتن
۱- الزامات مربوط به پوشش بتن روی آرماتورها، وصله آرماتورها، فواصل آرماتورها و خم آرماتورها باید با توجه به الزامات مبحث نهم مقررات ملّی ساختمان تعیین گردد.
۲- فاصله آزاد بین مقطع فولادی و آرماتورهای طولی باید از ۱.۵ برابر قطر آرماتور طولی و ۴۰ میلیمتر بزرگتر باشد.
۳- به طور کلی در اینگونه اعضا نیازی به درنظرگرفتن کمانش موضعی نمی باشد، لیکن در صورتیکه مقطع فولادی از دو یا تعداد بیشتری مقطع فولادی تشکیل شده باشد، مقاطع فولادی باید از طریق بست، که می تواند از تسمه، نبشی، ناودانی یا مقاطع مناسب دیگر انتخاب شود، به یکدیگر متصل شوند تا از کمانش هر یک از مقاطع به تنهایی در اثر بارهای وارد بر آنها قبل از سفت شدن بتن جلوگیری به عمل آید.
۲–۲–۸–۲–۱۰ اعضای محوری با مقطع مختلط پرشده با بتن
الف) محدودیت ها
اعضای محوری با مقطع مختلط پرشده با بتن باید محدودیت های زیر را برآورده نمایند.
۱- مساحت مقطع فولادی باید حداقل یک درصد مساحت کلی مقطع مختلط باشد.
۲- نسبت پهنا به ضخامت در اجزای مقطع فولادی باید مطابق با الزامات بند ۳-۱-۸-۲-۱۰ تعیین شود.
ب) مقاومت فشاری
مقاومت فشاری طراحی اعضای محوری با مقطع مختلط پرشده با بتن باید بر اساس الزامات بند-۱-۲-۸-۲-۱۰ب و با اصلاحات زیر تعیین شود.
۱- برای مقاطع فشرده:
Pno = Pp (۹-۸-۲-۱۰)
که در آن:
Pp = FyAs + C۲ (Ac+Asr Es/Ec) fc (۱۰-۸-۲-۱۰)
C2 = 0.85 برای مقاطع فولادی توخالی مستطیلی شکل
C2 = 0.85 برای مقاطع فولادی توخالی دایره ای شکل
۲- برای مقاطع غیرفشرده:
(۱۱-۸-۲-۱۰)
که در آن:
Pp = مطابق رابطه ۱۰-۸-۲-۱۰
Py = FyAs + 0.7 fc [Ac+Asr Es/Ec] (۱۲-۸-۲-۱۰)
λ = نسبت پهنا به ضخامت اجزای مقطع فولادی
λp = حد لاغری برای بال و جان فشرده مطابق جدول ۱-۸-۲-۱۰
λr= حد لاغری برای بال و جان غیرفشرده مطابق جدول ۱-۸-۲-۱۰
Pno= Fcr As + 0.7 fc [Ac+Asr Es/Ec] (۱۳-۸-۲-۱۰)
![\[F_{cr}=(\frac{F_{cry}+F_{crz}}{2H})[1-\sqrt{1-\frac{4F_{cry}F_{crz}H}{(F_{cry}+F_{crz})^{2}}}]\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-9680b6326bf7bbd47e91f6e5802f30a2_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
که در آن:
– برای مقاطع توپر مستطیلی شکل:
![\[F_{cr}=\frac{9E_{s}}{(\frac{b}{t})^{2}}\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-7b4201b0e3326548248cc6f3cf5ca0f1_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
– برای مقاطع توپر دایره ای شکل:
![\[F_{cr}=\frac{0.72F_{y}}{[(\frac{D}{t})\frac{F_{y}}{E_{s}}]^{0.2}}\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-58e9b60a3e148c2b0b9eafb8e4ed786e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
(۱۴-۸-۲-۱۰)
![\[(EI)_{eff}=E_{s}I_{s}+E_{s}I_{sr}+C_{3}E_{c}I_{c}\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-ddbe3d57c76c513797cf9bfea7bd7a41_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
(۱۵-۸-۲-۱۰)
C3 = 0.6 + 2 [As/Ac + As] ≤ 0.9 (۱۶-۸-۲-۱۰)
تبصره: مقاومت فشاری تعیین شده از طریق این بند لزومی ندارد از مقاومت فشاری مقطع فولادی لخت (بدون درنظر گرفتن بتن) کوچکتر در نظر گرفته شود.
پ)مقاومت کششی
مقاومت کششی طراحی اعضای محوری با مقطع مختلط پرشده با بتن مساوی ftPn می باشد که در آن ft ضریب کاهش مقاومت برابر ۰.۹ و Pn مقاومت کششی اسمی می باشد که باید بر اساس حالت حدی تسلیم از رابطه زیر تعیین شود.
![\[P_{n}=A_{s}F_{y}+A_{sr}F_{ysr}\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-1ca6713a9735227c2d5cde7e5e4eda75_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
(۱۷-۸-۲-۱۰)
که در آن: As ، Asr، Fy، Fysr مطابق تعاریف بند ۱-۲-۸-۲-۱۰ -ب می باشند.
ت) انتقال بار
الزامات انتقال بار برای اعضای محوری با مقطع مختلط پرشده با بتن باید با توجه به الزامات بند ۶-۸-۲-۱۰ تعیین گردد.
۳–۸–۲–۱۰ اعضای خمشی با مقطع مختلط
اعضای خمشی با مقطع مختلط به سه گروه زیر طبقه بندی می شوند.
الف) اعضای خمشی با مقطع فولادی و دال بتنی متکی بر آن به همراه برشگیر
ب) اعضای خمشی با مقطع مختلط محاط در بتن
پ) اعضای خمشی با مقطع مختلط پرشده با بتن
۱–۳–۸–۲–۱۰ عرض موثر و حداقل ضخامت دال بتنی
عرض موثر دال بتنی که در هر طرف تیر با آن به صورت مختلط عمل مینماید، نباید از کوچکترین مقادیر زیر بزرگتر در نظر گرفته شود.
۱- یک هشتم دهانه تیر (مرکز تا مرکز تکیه گاه های تیر)
۲- نصف فاصله محور تیر تا محور تیر مجاور
۳- فاصله محور تیر تا لبه دال تبصره: حداقل ضخامت دال بتنی، ۸۰ میلیمتر مقرر می گردد.
۲–۳–۸–۲–۱۰ مقاومت در حین اجرا
در صورتی که در اعضای خمشی با مقطع مختلط، در هنگام بتنریزی دال بتنی از پایه موقت در زیر تیر فولادی استفاده نشود، عضو فولادی تا قبل از رسیدن بتن به ۷۵ درصد مقاومت مشخصه fc، باید به تنهایی دارای مقاومت کافی برای تحمل وزن خود، وزن بتن تر و بارهای حین اجرا (نظیر بار ناشی از قالب بندی) باشد. مقاومت خمشی عضو فولادی تنها، باید طبق الزامات بخش ۵-۲ -۱۰ تعیین گردد.
۳–۳–۸–۲–۱۰ مقاومت خمشی مقاطع مختلط دارای برشگیر
الف) مقاومت خمشی مثبت
مقاومت خمشی مثبت طراحی مساوی ΦbMn می باشد که در آن Φb ضریب کاهش مقاومت برابر ۰.۹ و Mn مقاومت خمشی مثبت اسمی می باشد که باید بر اساس حالت حدی تسلیم به شرح زیر تعیین شود.
۱- در صورتیکه
![\[\frac{h}{t_{w}}\leq 3.76\sqrt{\frac{E}{F_{y}}}\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-3d08ec1ac17881eab97c8ff1c5542bb8_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
باشد، Mn باید بر اساس توزیع پلاستیک تنش بر روی مقطع مختلط تعیین شود.
شکل ۲–۸–۲–۱۰ توزیع پلاستیک تنش در مقطع مختلط
۲- در صورتیکه
![\[\frac{h}{t_{w}}>3.76\sqrt{\frac{E}{F_{y}}}\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-c15cb864f94af0148c870b09c41d3ccb_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
باشد Mn باید بر اساس روی هم گذاری تنش های الاستیک با فرض مقطع تبدیل یافته و با در نظر گرفتن اثر پایه های موقت برای حالت حدی
تسلیم در تارهای انتهایی مقطع مختلط (My) تعیین گردد. به عبارت دیگر:
Mn = min (Mn1,Mn2) (۱۸-۸-۲-۱۰)
در روابط فوق:
Mn1 = لنگر خمشی نظیر تنش Fy در دورترین تار فولادی مقطع تبدیل یافته
Mn2 = لنگر خمشی نظیر تنش 0.7fc. در دورترین تار دال بتنی در مقطع تبدیل یافته
Fy = تنش تسلیم فولاد
fc = مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن
tw = ضخامت جان تیر فولادی
h = فاصله بین شروع گردی ریشه جان به بال برای نیمرخ های نوردشده و فاصله آزاد بین دو بال برای مقاطع فولادی ساخته شده از ورق
شکل ۳–۸–۲–۱۰ توزیع الاستیک تنش در مقطع مختلط تبدیل یافته
ب) مقاومت خمشی منفی
مقاومت خمشی منفی طراحی مساوی ΦbMn می باشد که در آن Φb ضریب کاهش مقاومت برابر ۰.۹ و Mn مقاومت خمشی منفی اسمی می باشد که باید بر اساس مقطع فولادی تنها مطابق الزامات بخش ۵-۲ -۱۰ تعیین شود.
به عنوان روش جایگزین، مقاومت خمشی منفی اسمی را می توان بر اساس توزیع پلاستیک تنش بر روی مقطع مختلط با منظورکردن اثر آرماتورهای طولی تعیین نمود، مشروط بر اینکه:
۱- مقطع فولادی فشرده و دارای اتکای جانبی کافی مطابق الزامات بخش ۵-۲-۱۰ باشد.
۲- در ناحیه لنگر منفی، دال بتنی به کمک برش گیرهای کافی به تیر فولادی وصل شده باشد.
۳- در محدوده عرض موثر دال بتنی، آرماتورهای موازی با محور تیر به طور کامل الزامات مربوط به چسبندگی و طول مهاری را مطابق مبحث نهم مقررات ملّی ساختمان برآورده نمایند.
پ) مقاومت خمشی مقاطع مختلط به همراه ورق های فولادی شکل داده شده
مقاومت خمشی طراحی مقاطع مختلط متشکل از دال بتنی بر روی ورق های فولادی شکل داده شده و متصل به مقطع فولادی مساوی ΦbMn می باشد که در آن Φb ضریب کاهش مقاومت برابر ۰.۹ و Mn مقاومت خمشی اسمی می باشد که باید بر اساس الزامات بند ۳-۳-۸-۲-۱۰ و با رعایت الزامات زیر تعیین گردد.
پ-۱) ملاحظات و محدودیت ها
۱- ارتفاع اسمی ورق های فولادی شکل داده شده (hr) نباید از ۷۵ میلیمتر بیشتر باشد. پهنای متوسط کنگره های پرشده با بتن نباید کمتر از ۵۰ میلیمتر باشد، لیکن در محاسبات نباید بزرگتر از حداقل پهنای آزاد (خالص) در نزدیکی سطح فوقانی ورق فولادی شکل داده شده در نظر گرفته شود.
۲- دال بتنی باید به وسیله گل میخ های برش گیر با قطر حداکثر ۲۰ میلیمتر به مقطع فولادی متصل شوند. گل میخ ها باید از طریق ورق فولادی شکل داده شده یا به طور مستقیم به مقطع فولادی جوش شوند. در هر حال گل میخ ها باید روی بال مقطع فولادی ذوب شوند. پس از نصب، ارتفاع گل میخ ها که از بالای ورق فولادی شکل داده شده اندازه گیری می شود، نباید از ۴۰ میلیمتر کمتر باشد. پوشش بتن روی گل میخ ها نباید کمتر از ۱۵ میلیمتر باشد.
۳- ضخامت دال بتنی در قسمت فوقانی ورق فولادی شکل داده شده نباید کمتر از ۵۰ میلیمتر باشد.
۴- ورق های فولادی شکل داده شده باید در فواصلی حداکثر ۴۵۰ میلی متر به مقطع فولادی و سایر اعضای تکیه گاهی مهار شوند. این مهارها می توانند گل میخ های برش گیر، ترکیبی از گل میخ ها و جوش های نقطه ای یا هر راهکار ارائه شده توسط مهندس طراح باشد.
شکل ۴–۸–۲–۱۰ ملاحظات و محدودیت های ورق های فولادی شکل داده شده
پ-۲) ورق های فولادی شکل داده شده که کنگره های آنها عمود بر محور تیر می باشد.
در تعیین مشخصات هندسی مقطع مختلط و نیز در محاسبه Ac باید از بتن موجود در زیر سطح فوقانی ورق فولادی شکل داده شده صرف نظر شود (شکل .(۵-۸-۲-۱۰
شکل ۵–۸–۲–۱۰ ورق های فولادی شکل داده شده که کنگره های آنها عمود بر محور تیر می باشد
پ-۳) ورق های فولادی شکل داده شده که کنگره های آنها موازی با محور تیر می باشد
در تعیین مشخصات هندسی مقطع مختلط و نیز در محاسبه Ac می توان از بتن موجود در زیر سطح فوقانی ورق فولادی شکلداده شده استفاده نمود. همچنین، ورق های فولادی شکل داده شده را می توان در روی تیر فولادی تکیه گاهی از هم جدا کرد تا در روی بال مقطع فولادی یک ماهیچه بتنی تشکیل شود.
چنانچه ارتفاع اسمی ورق های فولادی شکل داده شده 40(hr) میلیمتر یا بزرگتر باشد، پهنای متوسط کنگره های پر شده با بتن در روی تیر تکیه گاهی نباید کمتر از ۵۰ میلیمتر برای حالت یک گل میخ در پهنا باشد. این پهنای حداقل برای هر گل میخ اضافی، به اندازه ۴ برابر قطر گل میخ باید افزایش یابد.
ت) انتقال بار بین تیر فولادی و دال بتنی
ت-۱) نواحی لنگر خمشی مثبت
.۱ مقاومت برش افقی مورد نیاز برای عملکرد مختلط کامل، برش افقی مورد نیاز باید به شرح زیر برابر کوچکترین مقدار محاسبه
شده بر اساس حالت های حدی خردشدگی بتن و تسلیم کششی مقطع فولادی در نظر گرفته شود.
– خردشدگی بتن
Vhu = 0.85fcAc (۱۹-۸-۲-۱۰)
Vhu = FyAs (۲۰-۸-۲-۱۰)
در روابط فوق:
fc = مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن
Ac = سطح مقطع دال بتنی در محدوده عرض موثر
As = مساحت مقطع فولادی
Fy = تنش تسلیم فولاد مقطع فولادی
.۲- مقاومت برش افقی اسمی مقاومت برش افقی اسمی اعضای با مقطع مختلط متکی بر دال بتنی و دارای برش گیر باید مطابق رابطه زیر بر اساس مقاومت برشی برش گیرها تعیین گردد.
Vhn = SQn (۲۱-۸-۲-۱۰)
که در آن:
=SQn مجموع مقاومت های برشی اسمی برش گیرها در حد فاصل نقاط لنگر خمشی مثبت حداکثر و لنگر صفر مطابق مقررات بند .۷-۸-۲-۱۰
۳- تعداد، فاصله و مشخصات برش گیرها بایستی از طریق برقراری رابطه زیر و بدون احتساب ضریب کاهش مقاومت تعیین گردد.
Vhn ≥ Vhu (۲۲-۸-۲-۱۰)
ت-۲) نواحی لنگر خمشی منفی
.۱- مقاومت برش افقی مورد نیاز در تیرهای پیوسته که در آن میلگردهای طولی در نواحی لنگر خمشی منفی به صورت مختلط با مقطع فولادی عمل مینمایند، برای عملکرد مختلط کامل، مقاومت برش افقی مورد نیاز باید بر اساس حالت حدی تسلیم آرماتورهای طولی از رابطه زیر تعیین گردد.
Vhu= FyrAsr (۲۳-۸-۲-۱۰)
که در آن:
Asr = سطح مقطع کل میلگردهای طولی واقع در عرض موثر در روی تکیه گاه داخلی
Fyr = تنش تسلیم آرماتورهای طولی
.۲- مقاومت برش افقی اسمی
مقاومت برش افقی اسمی اعضای با مقطع مختلط متکی بر دال بتنی و دارای برش گیر در نواحی لنگر منفی باید مطابق رابطه زیر بر اساس مقاومت برشی برش گیرها تعیین گردد.
Vhn = ΣQn (۲۴-۸-۲-۱۰)
که در آن:
ΣQn =مجموع مقاومت های برشی اسمی برش گیر در حد فاصل نقاط لنگر خمشی منفی حداکثر و لنگر صفر مطابق مقررات بند ۷-۸-۲-۱۰
۳- تعداد، فاصله و مشخصات برش گیرها بایستی از طریق برقراری رابطه زیر و بدون احتساب ضریب کاهش مقاومت تعیین گردد.
Vhn ≥ Vhu (۲۵-۸-۲-۱۰)
۴–۳–۸–۲–۱۰ مقاومت خمشی مقاطع مختلط محاط در بتن
مقاومت خمشی مقاطع مختلط محاط در بتن مساوی ΦbMn می باشد که در آن Φb ضریب کاهش مقاومت برابر ۰.۹ و Mn مقاومت خمشی اسمی می باشد که باید بر اساس یکی از روش های زیر تعیین شود.
۱- براساس روی هم گذاری تنش های الاستیک با فرض مقطع تبدیل یافته و با در نظر گرفتن اثر پایه های موقت برای حالت حدی تسلیم (اولین نقطه تسلیم) در مقطع مختلط (My)
۲- بر اساس توزیع پلاستیک تنش بر روی مقطع فولادی تنها (Mp)
۳- در صورت تعبیه برش گیرهای کافی در اینگونه اعضا، مقاومت خمشی اسمی آنها می تواند بر اساس یکی از روش های توزیع پلاستیک تنش یا سازگاری کرنش ها بر روی مقطع مختلط تعیین گردد.
۵–۳–۸– ۲–۱۰ مقاومت خمشی مقاطع مختلط پر شده با بتن
مقاومت خمشی طراحی مقاطع مختلط پرشده با بتن مساوی fbMn می باشد که در آن Φb ضریب کاهش مقاومت برابر ۰.۹ و Mn مقاومت خمشی اسمی می باشد که باید با توجه به نوع مقطع فولادی به شرح زیر تعیین گردد.
۱- مقاطع فشرده
Mn=Mp (۲۶-۸-۲-۱۰)
که در آن:
Mp = لنگر نظیر توزیع پلاستیک تنش بر روی مقطع مختلط،که لنگر پلاستیک مقطع مختلط نامیده می شود.
۲- مقاطع غیرفشرده
Mn = Mp – ( Mp – My) [λ – λp/ λr – λp] (۲۷-۸-۲-۱۰)
۳- مقاطع با اجزای لاغر
در اینگونه مقاطع Mn باید بر اساس توزیع الاستیک تنش بر روی مقطع مختلط و بر اساس تنش فشاری در بتن برابر 0.7fc و حداکثر تنش در فولاد برابر Fcr مطابق رابطه ۱۴-۸-۲-۱۰ تعیین گردد.
۴–۸–۲–۱۰ برش در مقاطع مختلط
الف) مقاطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن
مقاومت برشی طراحی مقاطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن مساوی ΦvVn می باشد که باید بر اساس یکی از روش های زیر تعیین شود.
۱- بر اساس مقاومت برشی طراحی مقطع فولادی تنها مطابق الزامات بخش ۶-۲-۱۰
۲- بر اساس مقاومت برشی طراحی بخش بتن مسلح (مقاومت برشی بتن بعلاوه مقاومت برشی خاموت های اصلی) مطابق الزامات مبحث نهم مقررات ملّی ساختمان
۳- بر اساس مقاومت برشی اسمی مقطع فولادی مطابق الزامات بخش ۶-۲-۱۰ بعلاوه مقاومت برشی اسمی خاموت های عرضی مطابق الزامات مبحث نهم مقررات ملّی ساختمان با ضریب کاهش مقاومت برابر Φv=0.75 برای ترکیب مقاومت برشی اسمی مقطع فولادی و خاموت های عرضی.
ب)مقاطع مختلط متکی بر دال بتنی و دارای برش گیر
مقاومت برشی طراحی مقاطع مختلط متکی بر دال بتنی و دارای برش گیر باید بر اساس مقاومت برشی طراحی مقطع فولادی تنها مطابق الزامات بخش ۶-۲ -۱۰ تعیین گردد.
۵–۸–۲–۱۰ ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی در اعضای با مقطع مختلط
اثر همزمان نیروهای محوری و لنگرهای خمشی در اعضای با مقطع مختلط باید با رعایت الزامات زیر در نظر گرفته شود.
۱- اثر همزمان نیروهای محوری و لنگرهای خمشی در اعضای با مقطع مختلط باید با در نظر گرفتن الزامات تحلیل و طراحی برای تأمین پایداری مطابق الزامات بخش ۱-۲ -۱۰ صورت گیرد. ۲- مقاومت محوری طراحی و مقاومت خمشی طراحی اعضای با مقطع مختلط باید بر اساس الزامات بندهای ۲-۸ -۲ -۱۰ و ۳-۸-۲-۱۰ تعیین گردد.
۳- اثر همزمان نیروی محوری و لنگرهای خمشی در اعضای با مقطع مختلط محاط در بتن و نیز اعضای با مقطع مختلط پرشده با بتن و دارای مقطع فولادی فشرده باید بر اساس الزامات بند ۲-۷-۲-۱۰ یا بر اساس یکی از روش های قید شده در بند ۱-۱-۸-۲-۱۰ در نظر گرفته شود.
۴- اثر همزمان نیروی محوری و لنگرهای خمشی در اعضای با مقطع مختلط پر شده با بتن و دارای مقطع فولادی غیرفشرده یا لاغر باید بر اساس الزامات بند ۲-۷-۲-۱۰ در نظر گرفته شود.
۶–۸–۲–۱۰ انتقال بار در اعضای با مقطع مختلط محاط در بتن و پر شده با بتن
۱–۶–۸–۲–۱۰ مقررات عمومی
هنگامی که مقاطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن تحت اثر نیروی محوری قرار می گیرند، برش طولی ایجاد شده در مقطع مختلط و نیز مقاومت طراحی اعضا باید بر اساس الزامات بندهای ۲-۶-۸-۲-۱۰ و ۳-۶-۸-۲-۱۰ تعیین گردند.
۲–۶–۸–۲–۱۰ برش طولی مورد نیاز در مقاطع مختلط محاط در بتن و پر شده با بتن
برش طولی مورد نیاز (V′u) در مقاطع مختلط محاط در بتن و پر شده با بتن به شرح زیر تعیین می گردد.
الف) هنگامی که نیروی خارجی مستقیماً به مقطع فولادی اعمال می شود، برش طولی مورد نیاز باید از رابطه زیر تعیین گردد.
V′u = Pu(1-FyAs/Pno) (۲۸-۸-۲-۱۰)
که در آن:
Fy = تنش تسلیم مصالح مقطع فولادی
As = مساحت مقطع فولادی
Pu = نیروی خارجی وارد بر مقطع مختلط
Pno = مقاومت محوری فشاری اسمی بدون در نظر گرفتن اثرات طول موثر. Pno برای اعضای با مقطع مختلط محاط در بتن از رابطه ۴-۸-۲-۱۰ و برای اعضای با مقطع مختلط پر شده با بتن از رابطه ۹-۸-۲-۱۰ تعیین می گردد.
ب) هنگامی که نیروی خارجی مستقیماً به بتن اعمال می شود برش طولی مورد نیاز (V′u) باید از رابطه زیر تعیین گردد.
V′u = Pu(FyAs/Pno) (۲۹-۸-۲-۱۰)
که در آن Pu ، Fy ، As و Pno مطابق تعاریف بند الف می باشد.
پ) هنگامی که نیروی خارجی همزمان به مقطع فولادی و بتن اعمال می شود، برش طولی مورد نیاز (V′u) باید از طریق برقراری تعادل نیروها در مقطع مختلط تعیین شود.
۳–۶–۸–۲–۱۰ مقاومت طراحی در مقاطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن
الف) هنگامی که نیروی خارجی از طریق اتکای مستقیم به بتن مقطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن اعمال می شود، مقاومت اتکایی طراحی مساوی fBRn می باشد که در آن fB ضریب کاهش مقاومت اتکایی برابر ۰.۶۵ و Rn مقاومت اتکایی اسمی می باشد که باید بر اساس حالت حدی خردشدگی بتن از رابطه زیر تعیین شود.
Rn = 1.7fcA1 (۳۰-۸-۲-۱۰)
که در آن:
fc = مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن
A1 = سطح بارگذاری شده بتن
ب) هنگامی که برش طولی مورد نیاز در مقاطع مختلط محاط در بتن و پرشده با بتن از طریق تعبیه برش گیر تأمین می شود، مقاومت برش طولی طراحی (Rc) باید مطابق رابطه زیر بر اساس مقاومت برشی برش گیرها تعیین گردد.
Rc = ΣQcv = ΣfQnv (۳۱-۸-۲-۱۰)
که در آن:
ΣΦQnv = مجموع مقاومت های برشی طراحی مطابق مقررات بند ۷-۸-۲-۱۰
پ) هنگامی که انتقال برش در اعضای با مقطع پرشده با بتن از طریق اندرکنش پیوستگی مستقیم به فولاد و بتن صورت می گیرد، مقاومت طراحی پیوستگی بین فولاد و بتن مساوی ΦRn می باشد که در آن Φ ضریب کاهش مقاومت پیوند برابر ۰.۴۵و Rn مقاومت پیوند اسمی می باشد که باید به شرح زیر تعیین شود.
– برای مقاطع فولادی مستطیلی توخالی پر شده با بتن:
Rn = B2CinFin (۳۲-۸-۲-۱۰)
– برای مقاطع فولادی لوله ای و پر شده با بتن:
Rn = 0.25pD۲CinFin (۳۳-۸-۲-۱۰)
در روابط فوق:
Cin = ۲ اگر عضو با مقطع مختلط فقط از یک طرف به محل اثر بار منتهی شود (شرط انتهایی)
Cin = ۴ اگر عضو با مقطع مختلط از دو طرف به محل اثر بار منتهی شود. (شرط میانی)
B = پهنای کلی وجهی از مقطع فولادی مستطیلی که انتقال برش از طریق آن صورت می گیرد.
D = قطر خارجی مقطع فولادی لوله ای شکل
۴–۶–۸–۲–۱۰ جزئیات بندی
الف) اعضای با مقطع مختلط محاط در بتن
فاصله برش گیرهای تعبیه شده در بالا و پایین ناحیه انتقال برش طولی نباید از دو برابر کوچکترین بعد مقطع مختلط بیشتر باشد. همچنین فاصله برش گیرها در داخل و بیرون ناحیه انتقال برش باید با رعایت الزامات بند ۸-۲-۱۰ صورت گیرد. برش گیرهای تعبیه شده جهت انتقال برش طولی باید حداقل در دو وجه مقطع فولادی و بصورت قرینه مورد استفاده قرار گیرد.
ب) اعضای با مقطع مختلط پر شده با بتن در اعضای با مقطع مختلط پرشده با بتن، در صورت نیاز به تعبیه برش گیر در داخل مقاطع فولادی، فاصله برش گیرها در محدوده طول انتقال برش طولی، برای مقاطع مستطیلی توخالی نباید از دو برابر کوچکترین بعد مقطع مستطیلی و برای مقاطع لوله ای شکل نباید از دو برابر قطر بیرونی لوله بیشتر اختیار شود. همچنین، فاصله برش گیرها در محدوده طول انتقال برش طولی و نیز در خارج از محدوده طول انتقال برش طولی باید با رعایت الزامات بخش ۸-۲-۱۰ صورت گیرد.
۷–۸–۲–۱۰ برش گیرها
۱–۷–۸–۲–۱۰ الزامات عمومی
برش گیرهای مورد نیاز در هریک از طرفین نقطه لنگر حداکثر مثبت یا منفی را می توان بین آن نقطه و نقاط مجاوری که دارای لنگر صفر هستند، به طور یکنواخت توزیع کرد. لیکن مقدار برش گیر موجود بین هر بار متمرکز و نزدیکترین نقطه دارای لنگر صفر، باید جهت حصول لنگر حداکثر مورد نیاز در نقطه اعمال بار کافی باشد.
قطر گل میخ نباید از ۲.۵ برابر ضخامت فلز پایه که به آن جوش می شود، تجاوز نماید، مگر اینکه گل میخ درست در امتداد جان مقطع فولادی قرار گرفته باشد.
بند ۲-۷-۸-۲-۱۰ به الزامات برش گیرهای اعضای خمشی با مقطع مختلط و بند ۳-۷-۸-۲-۱۰ به الزامات برش گیرهای سایر اعضای با مقطع مختلط می پردازد.
۲–۷–۸–۲–۱۰ برش گیرهای تیرهای با مقطع مختلط
برش گیرها باید یا از نوع گل میخ های کلاهک دار که طول آنها بعد از نصب، حداقل ۴ برابر قطرشان است یا از نوع ناودانی های گرم نوردشده باشند، برش گیرها باید در دالهایی مدفون شوند که سنگدانههای آنها برای بتن معمولی منطبق بر الزامات مبحث نهم مقررات ملّی ساختمان باشند. استفاده از سایر اجزای فولادی به عنوان برش گیر تنها در صورتی مجاز است که مقاومت برشی اسمی آنها از طریق آزمایشگاه ذیصلاح تائید شده باشد.
الف) مقاومت برشی اسمی برش گیرهای از نوع گل میخ
مقاومت برشی اسمی برش گیرهای از نوع گل میخ که بر بال فوقانی تیر فولادی متصل شده و در داخل دال بتنی قرار می گیرند، باید از رابطه زیر تعیین شود.
![\[Q_{n}=0.5A_{sa}\sqrt{f_{c}E_{c}}\leq R_{g}R_{p}A_{sa}F_{u}\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-34642bc360c06ff141b3432e9d0d4e2b_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
(۳۴-۸-۲-۱۰)
که در آن:
Asa = سطح مقطع گل میخ
Ec = مدول الاستیسیته بتن
fc = مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن
Fu = تنش کششی نهایی حداقل مصالح گل میخ
Rp و Rg = ضرایب اصلاحی طبق جدول ۱-۸-۲-۱۰
ب) مقاومت برشی اسمی برش گیرهای از نوع ناودانی
مقاومت برشی اسمی برش گیرهای از نوع ناودانی که بر بال فوقانی تیر فولادی متصل شده و در داخل دال بتنی قرار می گیرند، باید از رابطه زیر تعیین شود.
جدول ۱۰-۲-۸-۱ مقادیر Rg و Rp
|
حالت
|
Rg |
Rp |
||
|
۱- مقاطع مختلط بدون استفاده از ورقهای فولادی شکل داده شده |
1 |
0.75 |
||
|
۲- مقاطع مختلط با استفاده از ورقهای فولادی شکل داده شده |
کنگره ها موازی با محور تیر فولادی
|
wr/hr ≥ 1.5 |
1 |
0.75 |
|
wr/hr < 1.5
|
0.85 |
0.75 |
||
|
کنگره ها عمود بر محور تیرفولادی |
تعداد گل میخ در یک کنگره در محل تقاطع با تیر مساوی 1 |
1 |
0.6 |
|
|
تعداد گل میخ در یک کنگره در محل تقاطع با تیر مساوی2 |
0.85 |
0.6 |
||
|
تعداد گل میخ در یک کنگره در محل تقاطع با تیر مساوی یا بزرگتر از 3 |
0.7 |
0.6 |
||
ب) مقاومت برشی اسمی برش گیرهای از نوع ناودانی
مقاومت برشی اسمی برش گیرهای از نوع ناودانی که بر بال فوقانی تیر فولادی متصل شده و در داخل دال بتنی قرار می گیرند، باید از رابطه زیر تعیین شود.
![\[Q_{n}=0.3(t_{f}+0.5t_{w})L_{a}\sqrt{f_{c}E_{c}}\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-0d6b25ed330c5cce856119e272c74304_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
(۳۵-۸-۲-۱۰)
که در آن:
tf = ضخامت متوسط بال ناودانی
tw = ضخامت جان ناودانی
La = طول ناودانی
fc = مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن
Ec = مدول الاستیسیته بتن
شکل ۷–۸–۲– ۱۰ برش گیرهای از نوع ناودانی
پ) جزئیات بندی
به استثنای برش گیرهای نصب شده در داخل کنگره ورق های فولادی شکل داده شده، برش گیرها باید حداقل ۲۵ میلیمتر پوشش جانبی از بتن داشته باشند. حداقل فاصله گل میخ تا لبه بتن در امتداد برش افقی برای بتنهای با وزن مخصوص معمولی باید ۲۰ میلیمتر و برای بتنهای سبک ۲۵ میلیمتر باشد.
حداقل فاصله مرکز تا مرکز بین برش گیرهای از نوع گل میخ مساوی ۶ برابر قطر آنها در امتداد محور طولی تیر و ۴ برابر قطر آنها در امتداد عمود بر محور طولی تیر با مقطع مختلط می باشد، مگر در داخل کنگره های ورق های فولادی شکل داده شده که حداقل فاصله مرکز تا مرکز در هر امتداد را می توان ۴ برابر قطر گل میخ انتخاب کرد. حداکثر فاصله مرکز تا مرکز بین برش گیرها نباید از ۸ برابر ضخامت کل دال بتنی یا ۸۰۰ میلیمتر تجاوز نماید.
۳–۷–۸–۲–۱۰ برش گیرها در ستون ها و تیرستون های با مقطع مختلط
مشخصات برش گیرها در ستون های با مقطع مختلط باید با رعایت محدودیت های ذکرشده در جدول ۲-۸-۲-۱۰ در نظر گرفته شود.
۴–۷–۸– ۲–۱۰ مقاومت برشی طراحی گل میخ ها
در مواردی که گسیختگی قالبی بتن در برش به عنوان یک حالت حدی محسوب نشود، مقاومت برشی طراحی گل میخ ها مساوی ΦvQnv می باشد که در آن Φv ضریب کاهش مقاومت برشی گل میخ برابر ۰.۶۵ و Qnv مقاومت برشی اسمی گل میخ می باشد که باید از رابطه زیر تعیین گردد.
Qnv=FuAsa (۳۶-۸-۲-۱۰)
که در آن:
Fu = تنش کششی نهایی حداقل مصالح گل میخ
Asa = سطح مقطع گل میخ
جدول ۲–۸–۲–۱۰ حداقل نسبت ارتفاع گل میخ به قطر آن در ستون ها و تیرستون ها
|
نوع بار وارد بر گل میخ |
بتن با وزن مخصوص معمولی |
بتن سبک |
|
برش |
h/d ≥ 5 |
h/d ≥ 7 |
|
کشش |
h/d ≥ 8 |
h/d ≥ 10 |
|
برش و کشش به طور همزمان |
h/d ≥ 8 |
کاربرد ندارد |
|
h = ارتفاع گل میخ d =قطر گل میخ |
||
۵–۷–۸–۲–۱۰ مقاومت کششی طراحی گل میخ ها
در مواردی که فاصله مرکز گل میخ تا لبه آزاد بتن در امتداد عمود بر ارتفاع گل میخ بزرگتر از ۱.۵ برابر ارتفاع گل میخ و فاصله مرکز تا مرکز گل میخ ها بزرگتر یا مساوی ۳ برابر ارتفاع گل میخ باشد، مقاومت کششی طراحی گل میخ ها مساوی ΦtQnt می باشد که در آن Φt ضریب کاهش مقاومت کششی گل میخ برابر ۰.۷۵ و Qnt مقاومت کششی اسمی گل میخ می باشد، که باید از رابطه زیر تعیین گردد.
Qnt=FuAsa (۳۷-۸-۲-۱۰)
که در آن، Fu و Asa همان تعاریف بکار رفته در بند ۴-۷-۸-۲-۱۰ می باشند.
تبصره: در مواردی که فاصله مرکز گل میخ تا لبه آزاد بتن در امتداد عمود بر ارتفاع گل میخ کوچکتر از.۱.۵ برابر ارتفاع گل میخ یا فاصله مرکز تا مرکز گل میخ ها کوچکتر از ۳ برابر ارتفاع گل میخ باشد، مقاومت کششی طراحی گل میخ ها باید براساس الزامات مبحث نهم مقررات ملّی ساختمان تعیین گردد.
۶–۷–۸–۲–۱۰ اثر همزمان برش و کشش در گل میخ ها
در مواردی که گسیختگی قالبی بتن در برش به عنوان یک حالت حدی محسوب نشود و نیز فاصله مرکز گل میخ تا لبه آزاد بتن در امتداد عمود بر ارتفاع گل میخ بزرگتر از ۱.۵برابر ارتفاع گل میخ و فاصله مرکز تا مرکز گل میخ ها بزرگتر یا مساوی ۳ برابر ارتفاع گل میخ باشد، اثر توأم برش و کشش در گل میخ باید به شرح زیر در نظر گرفته شود:
![\[[\frac{Q_{ut}}{\phi _{t}Q_{nt}}]^{\frac{5}{3}}+[\frac{Q_{uv}}{\phi _{v}Q_{nv}}]^{\frac{5}{3}}\leq 1.0\]](http://benamekhoda.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-0edaae8dc2653c05efb74b556984ccaf_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
(۳۸-۸-۲-۱۰)
که در آن:
Qut = مقاومت کششی مورد نیاز گل میخ
ft =ضریب کاهش مقاومت کششی گل میخ مساوی ۰.۷۵
Qnt = مقاومت کششی اسمی گل میخ
Quv = مقاومت برشی مورد نیاز گل میخ
fv = ضریب کاهش مقاومت برشی گل میخ مساوی ۰.۶۵
Qnv = مقاومت برشی اسمی گل میخ
۷–۷–۸–۲–۱۰ مقاومت برشی طراحی برش گیرهای از نوع ناودانی
مقاومت برشی طراحی برش گیرهای از نوع ناودانی مساوی ΦvQn می باشد که در آن Φv ضریب کاهش مقاومت برشی ناودانی برابر ۰.۷۵ و Qn مقاومت برشی اسمی برش گیرهای از نوع ناودانی می باشد که باید براساس رابطه ۳۴-۸-۲-۱۰ تعیین گردد.
۸–۷–۸–۲–۱۰ جزئیات بندی برش گیرها در اعضای با مقطع مختلط
۱- برش گیرها باید حداقل ۲۵ میلیمتر پوشش جانبی از بتن داشته باشند.
۲- حداقل فاصله مرکز تا مرکز گل میخ در هر امتداد ۴ برابر قطر گل میخ می باشد.
۳- حداکثر فاصله مرکز تا مرکز گل میخ ها ۳۰ برابر قطر گل میخ می باشد.
۴- حداکثر فاصله مرکز تا مرکز برش گیرهای از نوع ناودانی ۵۰۰ میلی متر می باشد.
هنگامی که عضو با مقطع مختلط منطبق بر مقررات بندهای ۱-۸-۲-۱۰ تا ۷-۸-۲-۱۰ نباشد، مقاومت برش گیرها و جزئیات اجرایی آنها، باید طبق یک برنامه آزمایشی مناسب تعیین گردد.
