8-9 ارزیابی مقاومت مقطع در خمش، بار محوری، برش، پیچش و برش – اصطکاک
1-8-9 گستره
1-1-8-9 ضوابط این فصل به تعیین مقاومت اسمی مقاطع تحت اثر نیروهای مختلف داخلی اختصاص داشته و شامل موارد زیر هستند:
الف – مقاومت خمشی؛
ب – مقاومت محوری و یا مقاومت توام خمشی – محوری؛
پ– مقاومت برشی یک طرفه؛
ت – مقاومت برشی دو طرفه؛
ث– مقاومت پیچشی؛
ج– مقاومت اتکایی؛
چ – مقاومت برش اصطکاکی.
2-1-8-9 روش طراحی اعضای بتنآرمه، روش "طرح مقاومت" است؛ و مقاومت طراحی یک مقطع برابر با حاصل ضرب مقاومت اسمی، Sn، در ضریب کاهش مقاومت مرتبط، ϕ، میباشد.
طراحی مقاطع در روش "طرح مقاومت" بر مبنای تأمین رابطهی Sn≥Uϕ صورت میگیرد.
در این فصل به چگونگی ارزیابی Sn که در حالتهای مختلف نیروهای داخلی پرداخته میشود.
3-1-8-9 رعایت ضوابط الزامی این فصل برای همهی اعضای بتنآرمه ضروری است؛ مگر آن که عضو یا ناحیهای از عضو بر اساس مدلهای بست و بند که در پیوست 9-پ 3 آمدهاند، طراحی شود.
4-1-8-9 طرح مقطع بتنآرمه طوری انجام میشود که بر اساس رابطهی عمومی (9-1-1)، مقاومت طراحی، ϕSn، از مقاومت مورد نیاز، U، کمتر نباشد. رابطهی (9-1-1) برای طراحی مقاطع بتنآرمه به صورت تفصیلی برای کنترل لنگر خمشی، نیروی برشی، لنگر پیچشی و نیروی محوری فشاری، به ترتیب در رابطههای (9-8-1-الف) تا (9-8-1-ت) به صورت زیر بیان میشود:
(1-8-9-الف) | |
(1-8-9-ب) | |
(1-8-9-پ) | |
(1-8-9-ت) |
در رابطههای فوق Tn, Vn, Mn و Pn به ترتیب مقاومت خمشی اسمی، مقاومت برشی اسمی، مقاومت پیچشی اسمی و مقاومت فشاری اسمی مقطع هستند که بر اساس فرضیات و معادلات مبتنی بر روش طرح مقاومت که در این فصل ارائه میشوند، محاسبه میگردند. همچنین مقاومتهای مورد نیاز Tu, Vu, Mu و Puبه ترتیب لنگر خمشی، نیروی برشی، لنگر پیچشی، و نیروی محوری نهایی هستند که با تحلیل الاستیک سازه تحت بارهای ضریبدار به دست میآیند.
2-8-9 مقاومت خمشی
1-2-8-9 کلیات
1-1-2-8-9 مقاومت خمشی مقطع بر مبنای تأمین رابطهی (9-8-1-الف) کنترل میشود.
2-2-8-9 فرضیات طراحی
1-2-2-8-9 در هر مقطع لازم است تعادل بین نیروهای مؤثر برقرار گردد.
2-2-2-8-9 کرنش در تارهای مقطع بتنی و نیز در فولادها به صورت خطی متناسب با فاصلهی آن تار یا فولاد از محور خنثی تعیین میشود.
3-2-2-8-9 کرنش حداکثر در دورترین تار فشاری بتن برابر با 0/003 در نظر گرفته میشود.
4-2-2-8-9 از مقاومت کششی بتن در مقطع صرف نظر میگردد.
5-2-2-8-9 رابطهی بین تنش و کرنش فشاری بتن را میتوان به صورت مستطیلی، ذوزنقهای، سهمی و یا هر شکل و منحنی دیگری در نظر گرفت؛ به شرط آن که با نتایج آزمایشات جامع مرتبط تطابق داشته باشد. در این ارتباط میتوان از توزیع تنش مستطیلی معادل طبق مشخصات بند 9-8-2-2-6 استفاده نمود.
6-2-2-8-9 تنش فشاری بتن برابر با 0.85f’c و با توزیع یکنواخت در ناحیهی فشاری معادل که به وجوه جانبی مقطع و یک خط موازی با تار خنثی و به فاصلهی a از دورترین تار فشاری مقطع محدود میگردد، فرض میشود. عمق بلوک فشاری بتن، a، از رابطهی زیر تعیین میشود.
(2-8-9) |
در این رابطه:
c عمق تار خنثی، یعنی فاصلهی موقعیت تار بتنی با حداکثر کرنش فشاری تا تار خنثی در راستای عمود بر تار خنثی است.
ضریب β1 که ضریب عمق بلوک مستطیل معادل تنش فشاری است، به صورت زیر تعیین میشود:
(3-8-9-الف) | برای
|
(3-8-9-ب) | برای
|
7-2-2-8-9 در صورتی که از بتن با مقاومت بیش از 55 مگاپاسکال استفاده شود، تنش فشاری بتن را میتوان برابر با α0f’c و با توزیع مشابه بند قبلی در نظر گرفت. در این حالت ضریب α0 به صورت زیر تعیین میگردد.
(4-8-9) |
8-2-2-8-9 تنش در فولادهای مقطع، در مواردی که کرنش در آنها کمتر از کرنش تسلیم فولاد، εy، است، از حاصل ضرب مدول الاستیسیتهی فولاد در کرنش آن محاسبه میشود؛ و در مواردی که کرنش مساوی یا بیشتر از εy است، برابر با تنش تسلیم فولاد، fy، منظور میگردد.
3-2-8-9 مقاومت خمشی اعضای بتنی مرکب (غیریک پارچه)
1-3-2-8-9 مقاومت خمشی اسمی مقاطع در اعضای بتنی مرکب را که در محل به طور مجزا ساخته و یا ریخته شده و به صورتی به هم متصل گردیدهاند که به طور واحد در مقابل بارها مقاومت میکنند، میتوان مشابه اعضای بتنی یکپارچه و با استفاده از مشخصات تمام مقطع مرکب تعیین نمود.
2-3-2-8-9 در محاسبهی Mn در تیرها و دالهای بتنی مرکب، نباید تفاوتی بین اعضای شمعبندی شده و بدون شمع در نظر گرفت.
3-3-2-8-9 در محاسبهی Mn در اعضای بتنی مرکب، اگر مقاومت فشاری مشخصهی بتن در اجزای مختلف متفاوت باشد، باید از مشخصات هر یک از اجزا برای همان جزء استفاده کرد. همچنین میتوان از f’c مربوط به جزئی که بحرانیترین مقدار Mn را به دست میدهد، استفاده نمود.
3-8-9 مقاومت محوری با مقاومت توام خمشی و محوری
1-3-8-9 کلیات
1-1-3-8-9 مقاومت محوری مقطع بر مبنای تأمین رابطهی (9-8-1-ت) کنترل میشود. همچنین مقاومت توام محوری و خمشی مقاطع بر مبنای تأمین رابطههای (9-8-1-الف) و (9-8-1-ت) و با منظور کردن اندرکنش بار محوری و لنگر خمشی کنترل میگردد.
2-3-8-9 فرضیات طراحی
1-2-3-8-9 فرضیات طراحی برای مقاومت محوری و یا مقاومت توام محوری و خمشی مشابه فرضیات طراحی برای خمش، موضوع بخش 9-8-2-2 میباشند.
3-3-8-9 حداکثر مقاومت فشاری محوری
1-3-3-8-9 به منظور در نظر گرفتن خروج از محوری اتفاقی، مقاومت فشاری اسمی، Pn، نباید از Pn,max، مطابق رابطههای زیر تجاوز کند.
– برای ستون با تنگ بسته:
(5-8-9-الف) |
– برای ستون با دورپیچ:
(5-8-9-ب) |
– برای اعضای شالودهی عمیق با تنگ بسته:
(5-8-9-پ) |
در این رابطهها، P0مقاومت فشاری اسمی تحت اثر بار محوری بدون خروج از مرکزیت بوده و به صورت زیر تعیین میشود.
(6-8-9) |
که در آن Ag مساحت سطح مقطع کل و Ast سطح مقطع فولادهای طولی است. در این رابطه مقدار fyبه 550 مگاپاسکال محدود میشود.
2-3-3-8-9 فولادهای عرضی به صورت تنگهای بسته و یا دورپیچ که به عنوان مهار جانبی فولادهای طولی در اعضای فشاری به کار میروند، باید ضوابط مرتبط را که در فصلهای 9-12 و 9-21 ارائه شدهاند، تأمین نمایند.
4-3-8-9 حداکثر مقاومت کششی محوری
1-4-3-8-9 مقاومت کششی محوری اسمی، Pnt، نباید از حداکثر مقاومت کششی محوری Pnt,max که بر اساس رابطهی زیر محاسبه میشود، بیشتر شود.
(7-8-9) |
4-8-9 مقاومت برشی یک طرفه
1-4-8-9 کلیات
1-1-4-8-9 مقاومت برشی یک طرفهی مقاطع بر مبنای تأمین رابطهی (9-8-1-ب) کنترل میگردد.
2-1-4-8-9 مقاومت برشی یک طرفهی اسمی مقطع، Vn، به صورت زیر تعیین میشود.
(8-8-9) |
در این رابطه Vc و Vsبه ترتیب مقاومتهای تأمین شده توسط بتن و فولادهای برشی در مقطع هستند که بر اساس بخشهای 9-8-4-4 و 9-8-4-5 تعیین میشوند.
3-1-4-8-9 ابعاد مقطع باید طوری انتخاب شوند که رابطهی زیر برآورده شود.
(9-8-9) |
که در آن bwو d به ترتیب عرض جان و عمق مؤثر مقطع هستند.
4-1-4-8-9 اثر هر گونه بازشو در اعضا باید در محاسبهی Vn در نظر گرفته شود.
5-1-4-8-9 اثر کشش محوری ناشی از خزش و جمعشدگی بتن در اعضای مقید شده باید در محاسبهی Vc منظور شود.
6-1-4-8-9 اثر فشار مورب ناشی از خمش در اعضای با عمق متغیررا میتوان در محاسبهی Vc در نظر گرفت.
7-1-4-8-9 در صورت تأمین یکی از شرایط زیر، صرف نظر از تأثیر متقابل نیروهای برشی که در راستای دو محور متعامد x و y اثر میکنند، میتوان صرف نظر نمود.
(10-8-9-الف) | |
(10-8-9-ب) |
9-1-4-8-9 اگر هیچ کدام از رابطههای (9-8-10) برآورده نشود، لازم است رابطهی زیر تأمین گردد.
(11-8-9) |
2-4-8-9 فرضیات و محدودیتها
1-2-4-8-9 برای محاسبهی Vc و Vs در مقاطع دایروی، عمق مؤثر مقطع، d را میتوان برابر با 0/8 قطر؛ و عرض جان، bw، را معادل با قطر مقطع در مقاطع دایروی توپر، و معادل با دو برابر ضخامت دیواره در مقاطع دایروی توخالی در نظر گرفت.
2-2-4-8-9 برای برش یک طرفه، مقدار به کار برده شده در محاسبهی Vc، نباید از 8/3 مگاپاسکال بیشتر باشد؛ مگر در تیرها و تیرچههای بتنی که در آنها از حداقل فولاد برشی جان، مطابق ضوابط بند 9-11-5-2 استفاده شده باشد.
3-2-4-8-9 مقاومت تسلیم fy و fyt که در محاسبهی Vs به کار گرفته میشوند، باید بر اساس حدود تعیین شده در بند 9-4-8-5 باشند. در صورتی که از شبکهی سیمی جوش شده استفاده شده باشد، این مقاومتها، نباید از 550 مگاپاسکال بیشتر باشند.
3-4-8-9 اعضای بتنی مرکب
1-3-4-8-9 در محاسبهی Vn برای اعضای مرکبی که در محل مجزا ساخته شده و به صورتی به هم متصل شدهاند که به طور واحد در مقابل بارها مقاومت میکنند، هیچ تفاوتی بین اعضای متکی به شمع و یا بدون اتکا به شمع وجود ندارد.
2-3-4-8-9 در محاسبهی Vn برای اعضای مرکب در صورتی که مقاومت فشاری، وزن مخصوص و یا مشخصههای دیگر بتن برای اجزای مختلف متفاوت باشند، برای هر عضو باید از مشخصات بتن مربوط به همان عضو استفاده کرد. به عنوان راه کار دیگر، میتوان از مشخصههای بتن جزئی که بحرانیترین مقدار Vn را به دست میدهد، استفاده نمود.
3-3-4-8-9 اگر تمام یک عضو مرکب در تحمل نیروی برشی Vu مشارکت نماید، میتوان در محاسبهی Vc، آن عضو مرکب را به صورت یک عضو یکپارچهی بتنی با همان شکل سطح مقطع در نظر گرفت. در این حالت همچنین میتوان در محاسبهی Vs، آن عضو مرکب را به صورت یک عضو یکپارچهی بتنی با همان شکل سطح مقطع در نظر گرفت؛ به شرط آن که میلگردهای برشی عضو مرکب به طور کامل در قطعات متصل شده به یک دیگر آن عضو، با رعایت ضوابط مهاری میلگردهای برشی، مهار شده باشند.
4-4-8-9 محاسبهی مقاومت برشی تأمین شده توسط بتن، Vc
1-4-4-8-9 برای اعضای بتنی که در آنها از حداقل فولاد عرضی استفاده شده باشد، Vc, Av≥Av,min را میتوان از رابطهی سادهتر (9-8-12 الف)، و یا از رابطهی (9-8-12-ب) محاسبه نمود. در این رابطهها بار محوری، Nu، در فشار مثبت، و در کشش منفی منظور میشود. همچنین Vc نباید منفی در نظر گرفته شود.
(12-8-9-الف) | |
(12-8-9-ب) |
2-4-4-8-9 برای اعضای بتنی که در آنها از حداقل فولاد عرضی استفاده نشده باشد، Vc, Av<Av,min از رابطهی (9-8-13) تعیین میشود.
(13-8-9) |
که ضریب اصلاح تأثیر اندازه بوده و بر اساس رابطهی (9-8-14) تعیین میشود.
3-4-4-8-9 در رابطههای (9-8-12) و (9-8-13)، بار محوری Nu در فشار مثبت، و در کشش منفی منظور میشود. همچنین مقدار و نباید بیش از 0.05f’c منظور شود.
4-4-4-8-9 Vc نباید بزرگتر از و یا کوچکتر از صفر در نظر گرفته شود.
5-4-4-8-9 ضریب اصلاح تأثیر اندازه، λs، به صورت زیر تعیین میشود.
(14-8-9) |
5-4-8-9 مقاومت برشی یک طرفهی تأمین شده توسط آرماتورهای برشی، Vs
1-5-4-8-9 در هر مقطعی که Vu>ϕVc باشد، لازم است فولاد برشی به مقداری فراهم شود که رابطهی زیر برآورده شود.
(15-8-9) |
اعضای یکطرفه در مقابل برش را میتوان با فولاد عرضی برای تأمین نیروی برشی Vs بر اساس رابطهی (9-8-16) و یا (9-8-17)، و یا با فولاد طولی خم شده بر اساس رابطههای (9-8-18) مسلح نمود.
2-5-4-8-9 در صورتی که برای تقویت یک قسمت از عضو از بیش از یک نوع فولاد برشی استفاده شده باشد، Vs برابر با مجموع مقادیر Vs محاسبه شده برای هر یک از انواع فولاد برشی استفاده شده در آن قسمت از عضو، در نظر گرفته میشود.
3-5-4-8-9 مقاومت برشی یکطرفه ناشی از فولاد عرضی عمود بر محور طولی عضو
استفاده از آرماتور برشی عرضی در یکی از حالتهای زیر با تأمین شرایط لازم، مجاز میباشد:
الف) خاموتها، تنگها یا دورگیرهای متعامد بر محور طولی عضو؛
ب) شبکهی سیمی جوش شده با سیمهای متعامد بر محور طولی عضو؛
پ) دورپیچ ها.
در این حالت Vs از رابطهی زیر محاسبه میشود:
(16-8-9) |
در این رابطه s گام دور پیچ یا فاصلهی طولی بین آرماتورهای برشی و Aν سطح مقطع شاخههای عمود بر محور طولی عضو است که مطابق بند 9-8-4-5-5 محاسبه میشود. همچنین fytمقاومت تسلیم فولادهای عرضی میباشد.
4-5-4-8-9 مقاومت برشی یکطرفه ناشی از فولاد عرضی مورب نسبت به محور طولی عضو
استفاده از خاموتهای مورب با زاویهی حداقل 45 درجه نسبت به محور طولی عضو که صفحهی ترک برشی محتمل را قطع میکنند نیز به عنوان آرماتور برشی مجاز میباشد. در این حالت Vs از رابطهی زیر محاسبه میشود:
(17-8-9) |
در این رابطه α، زاویهی بین خاموتهای مورب و محور طولی عضو، فاصلهی طولی (موازی با امتداد میلگردهای طولی) بین آرماتورهای برشی، و Aνسطح مقطع شاخههای مورب است که مطابق بند 9-8-4-5-5 محاسبه میشود.
5-5-4-8-9 برای هر خاموت مستطیلی شکل، تنگ، حلقه با قلاب عرضی، Aν سطح مقطع ساقهای تمام میلگردها یا سیمهای موجود در فاصلهی S است. همچنین برای هر تنگ دایروی یا دور پیچ، Aν دو برابر سطح مقطع میلگردها یا سیمها در فاصلهی S میباشد.
6-5-4-8-9 مقاومت برشی یکطرفه ناشی از فولادهای طولی خم شده
با خم کردن میلگردهای طولی میتوان سه چهارم میانی طول خم شدهی آنها را به عنوان آرماتور برشی در نظر گرفت؛ به شرط آن که زاویهی α بین قسمت خم شدهی میلگردهای طولی و محور طولی عضو، کمتر از 30 درجه نباشد. در این حالت Vs برای آرماتور طولی خم شده از رابطهی زیر محاسبه میشود:
الف– در صورتی که آرماتور طولی خم شده از یک یا چند میلگرد و یا گروه میلگردهای موازی و با فاصلهی شروع خم یکسان از تکیهگاه تشکیل شده باشد، Vs برابر با کمترین دو مقدار زیر است:
(18-8-9-الف) | |
(18-8-9-ب) |
در این رابطهها، Aνسطح مقطع کل میلگردهای خم شده و α زاویهی قسمت خم میلگردها با محور طولی عضو است.
ب– در صورتی که آرماتورهای طولی خم شده از میلگردهای طولی منفرد و یا گروهی موازی با شروع خمهای متفاوت از تکیهگاه تشکیل شوند، Vs از رابطهی (9-8-17) محاسبه میشود.
5-8-9 مقاومت برشی دو طرفه
1-5-8-9 کلیات
1-1-5-8-9 برای برآورد مقاومت برشی اسمی دو طرفهی مقاطع (مقاومت برشی منگنهای) با و یا بدون فولاد برشی از ضوابط بندهای 9-8-5-3 تا 9-8-5-5 استفاده میشود. در صورتی که از کلاهک برشی با مقطع I و یا ناودانی استفاده شده باشد، اعضای دو طرفه برای برش بر اساس ضوابط بند 9-8-5-6 طراحی میشوند.
2-1-5-8-9 مقاومت برشی اسمی در اعضای دو طرفه بدون و با فولاد برشی (شامل کلاهک برشی نمیشود)، بر اساس رابطههای زیر تعیین میشود.
- بدون فولاد برشی:
(19-8-9- الف) |
- با فولاد برشی:
(19-8-9-ب) |
به طوری که νc و νs تنش معادل متناظر با مقاومت برشی دو طرفه اسمی میباشند که به ترتیب توسط بتن و فولادها فراهم میشود. مقدار νc بر اساس رابطههای (9-8-20) ارزیابی میشود؛ ولی نباید از مقدار رابطههای (9-8-21) و (9-8-22) بر اساس شرایط مندرج در بند 9-8-3-2 بیشتر شود. همچنین مقدار νsبرای اعضای دو طرفهی مسلح شده با خاموتهای یک شاخه یا چند شاخه، و نیز برای اعضای دو طرفهی مسلح شده با گل میخهای برشی سَردار بر اساس رابطهی (9-8-24) ارزیابی میگردد.
3-1-5-8-9 برش دو طرفه توسط مقطعی با عمق d و یک محیط منگنهای بحرانی d0که در بخش 9-8-5-2 تعریف شده است، مقاومت میگردد. اگر بر مقطع لنگر نامتعادل اثر نکند و بتوان توزیع تنش برشی در پیرامون مقطع بحرانی را یک نواخت در نظر گرفت، نیروی برشی دو طرفهی متناظر با بتن، Vc، و یا متناظر با فولاد، Vs، به ترتیب با ضرب νc و νs در سطح بحرانی برش دو طرفه، b0 d، تعیین میشوند.
4-1-5-8-9 مقدار به کار برده شده در محاسبهی νc برای برش دو طرفه نباید از 8/3 مگاپاسکال بیشتر باشد. همچنین مقاومت تسلیم fy که در محاسبهی νs به کار گرفته میشود، نباید از مقادیر داده شده در بند 9-4-8-5 بیشتر باشد.
2-5-8-9 مقاطع بحرانی برای برش دو طرفه
1-2-5-8-9 مقطع بحرانی برای برش دو طرفه، سطح جانبی منشوری است که وجوه آن موازی با نیروی برشی بوده و محل آنها باید طوری در نظر گرفته شود که محیط قاعدهی آن، b0، حداقل باشد؛ ولی لازم نیست فاصلهی وجوه منشور از هر یک از موارد زیر کمتر از 0/5d در نظر گرفته شود.
الف – لبهها و یا گوشههای ستونها، بارهای متمرکز یا نواحی تکیهگاهی ؛
ب- محل تغییر در ضخامت دال یا پی نظیر لبههای سر ستون، کنیبه یا کلاهکهای برشی. عمق منشور در مقطع بحرانی برابر d است که برابر با متوسط عمق مؤثر در جهت متعامد در نظر گرفته میشود.
2-2-5-8-9 برای ستونها، نیروهای متمرکز و سطوح تکیهگاهی با مقطع مربعی یا مستطیلی شکل، مقطع بحرانی را میتوان با اضلاع مستقیم در نظر گرفت. همچنین مقطع بحرانی برای ستونهای با مقطع دایروی و یا چند ضلعی منظم را میتوان نظیر یک ستون مربعی معادل با سطح مقطع برابر با سطح مقطع ستون اصلی در نظر گرفت.
3-2-5-8-9 مقطع بحرانی برای اعضای با رفتار دو طرفه که با خاموتهای تک یا چند شاخه و یا میلگردهای برشی سَردار تقویت شده باشند، یک چند وجهی با پیرامون حداقل و با محیط قاعدهی b0 میباشد، که در فاصلهی 0.5d از بیرونیترین مرز محیط تقویت شدهی برشی، قرار میگیرد.
4-2-5-8-9 اگر یک بازشو در فاصلهی کمتر از 4h از محیط یک ستون، بار متمرکز یا سطح تکیهگاهی قرار گیرد، بخشی از b0که با خطوط مستقیم ترسیم شده از مرکز ستون، بار متمرکز و یا سطح تکیهگاهی و مماس به محدودهی بازشو محصور میگردد، در نظر گرفته نمیشود (شکل 9-8-1).
3-5-8-9 مقاومت برشی دو طرفهی تأمین شده توسط بتن
1-3-5-8-9 مقاومت برشی بتن برای اعضای دو طرفهی که در آنها از آرماتور برشی استفاده نشده باشد، کمترین مقداری است که از سه رابطهی زیر تعیین میشود.
(20-8-9-الف) | |
(20-8-9-ب) | |
(20-8-9-پ) |
در رابطههای فوق، β نسبت وجه بزرگ به وجه کوچک مقطع ستون است. همچنین مقدار αs برای ستونهای میانی، کناری و گوشه به ترتیب برابر با 40، 30 و 20 منظور میشود. به علاوه λsضریب اصلاح تأثیر اندازه بوده و بر اساس رابطهی (9-8-14) تعیین میشود.
2-3-5-8-9 برای اعضای دو طرفه با فولادگذاری برشی، مقدار νc که در مقاطع بحرانی محاسبه میشود نباید از حدود زیر بیشتر باشد:
الف – اگر از خاموت استفاده شده باشد:
(21-8-9) |
ب– اگر از گلمیخ برشی سَردار استفاده شده باشد:
- برای مقطع بحرانی در اطراف ستون، بار متمرکز، و یا محل تغییر ضخامت در دال (طبق بند 9-8-5-2-1 ): حداقل مقادیر رابطههای (9-8-22)، (9-8-20-ب)، و (9-8-20-پ) منظور میشود.
(22-8-9) |
- برای مقطع بحرانی در مرز بیرونی محیط تقویت شده با فولادگذاری برشی (طبق بند 9-8-5-2-3): مقدار رابطهی (9-8-21) منظور میشود.
3-3-5-8-9 در صورت تأمین یکی از شرایط زیر، استفاده از λs=1.0 در رابطههای فوق مجاز میباشد.
الف) طراحی و جزئیات خاموتها بر اساس بند 9-10-7-3-7 بوده و باشد.
ب) گلمیخ برشی صاف سَردار با طول ساق حداکثر 250 میلیمتر با طراحی و جزئیات منطبق بر بند 9-10-7-3-8 بوده و باشد.
4-3-5-8-9 برای اعضای دو طرفه با فولادگذاری برشی، لازم است عمق مؤثر مقطع طوری انتخاب شود νu به محاسبه شده در مقاطع بحرانی از مقادیر زیر بیشتر نشود:
- در صورت استفاده از خاموت:
(23-8-9-الف) |
- در صورت استفاده از گلمیخ برشی سَردار:
(23-8-9-ب) |
4-5-8-9 مقاومت برشی تأمین شده توسط خاموت برشی
1-4-5-8-9 از خاموتهای با یک یا چند شاخه ساخته شده از میلگرد یا سیم، در صورت برآورده شدن هر دو شرط زیر میتوان به عنوان تقویت برشی دال دو طرفه و پی استفاده کرد:
الف – عمق مؤثر d حداقل برابر 150 میلیمتر باشد.
ب– عمق مؤثر d حداقل 16 برابر قطر خاموت باشد.
در این حالت νs با استفاده از رابطهی زیر محاسبه میشود:
(24-8-9) |
که در آن Aνمجموع سطح مقطع شاخههای قائم تمام خاموتهای واقع بر یک خط محیطی است که از نظر هندسی مشابه محیط مقطع ستون میباشد؛ و s فاصله بین خطوط محیطی میلگردهای برشی در جهت عمود بر وجه ستون است.
2-4-5-8-9 از گل میخهای برشی سَردار میتوان به عنوان تقویت برشی در دالها و پیها استفاده کرد؛ به شرط آن که هندسه و روش جایگذاری آنها مطابق با موارد مرتبطی باشند که در فصل 9-10 آورده شدهاند. در این حالت νs از رابطهی (9-8-24) محاسبه میشود که Aν مجموع سطح مقطع ساقهای تمام میلگردهای سَردار واقع بر یک خط محیطی است که از نظر هندسی مشابه محیط مقطع ستون میباشد؛ و s فاصلهی بین خطوط محیطی میلگردهای برشی سَردار در جهت عمود بر وجه ستون است.
3-4-5-8-9 در صورت استفاده از گل میخهای برشی سر دار، نسبت Aν/s باید رابطهی زیر را برآورد نماید:
(25-8-9) |
5-5-8-9 مقاومت برشی تأمین شده توسط کلاهک برشی و ضوابط طراحی آن
1-5-5-8-9 هر کلاهک برشی (سَر برشی) باید از مقاطع فولادی که با جوش نفوذی کامل به بازوی عمود بر آن متصل میشود، ساخته شود. بازوهای برشی نباید در داخل مقطع ستون قطع شوند.
2-5-5-8-9 عمق مقطع فولادی کلاهک برشی نباید بیش از 70 برابر ضخامت جای آن باشد.
3-5-5-8-9 انتهای هر بازو را میتوان با زاویهی حداقل 30 درجه نسبت به افق قطع کرد؛ به شرط آن که ظرفیت خمشی پلاستیک، Mp، در مقطع فولادی مقطع متغیرباقی مانده، برای تحمل برش رسیده به آن بازو کافی باشد.
4-5-5-8-9 بالهای فشاری مقاطع فولادی باید در محدودهی 0.3d از ناحیهی فشاری مقطع دال قرار گیرند.
5-5-5-8-9 نسبت ανکه به صورت نسبت سختی خمشی هر بازوی کلاهک برشی به سختی مقطع دال مرکب ترک خوردهی اطراف آن با عرض (c2+d) تعریف میشود، نباید کمتر از 0/15 باشد.
6-5-5-8-9 برای هر بازوی کلاهک برشی، ظرفیت خمشی پلاستیک Mp باید رابطهی زیر را برآورده نماید:
(26-8-9) |
در این رابطه، ϕ ضریب کاهش مقاومت اعضای کشش کنترل، hν عمق مقطع کلاهک برشی، n تعداد بازوهای کلاهک برشی و