1-12-9گستره

1-1-12-9 ضوابط این فصل به طراحی ستون‌های بتن‌آرمه در حالت نهایی مقاومت اختصاص دارند و شامل ستون پایه بتن‌آرمه نیز می‌شوند.

2-12-9 کلیات و محدودیت‌ها

1-2-12-9 مشخصات بتن و آرماتورهای فولادی باید به گونه‌ای باشند که ضوابط طراحی و دوام مندرج در فصل‌ 9-3 و فصل 9-4 و نیز پیوست 9-پ1این مبحث را برآورده سازند.

2-2-12-9 در طراحی ستون‌ها در حالت نهایی مقاومت، رعایت ضوابط فصل 9-21 مربوط به پیوستگی، و اطمینان از انتقال کامل نیروها بین بتن و آرماتور الزامی است.

3-2-12-9 در بتن‌ریزی درجا، اتصالات تیر-ستون و دالستون باید از ضوابط فصل 9-16 پیروی کنند. در سیستم پیش‌ساخته، اتصالات باید الزامات انتقال نیرو را بر اساس ضوابط فصل 9-17 برآورده نمایند. هم‌چنین کلیه‌ی اتصالات ستون به شالوده، باید ضوابط فصل 9-17 را تأمین کنند.

4-2-12-9 در ستون‌های با مقطع مربع یا چند ضلعی منتظم و اشکال دیگر، به جای منظور کردن مقطع کل در طراحی، می‌توان مساحت ناخالص مقطع، مقدار آرماتور مورد نیاز و مقاومت طراحی را بر اساس یک مقطع دایروی با بزرگترین قطری که بتواند در داخل آن شکل محاط شود، تعیین نمود.

5-2-12-9 در ستون‌هایی که مقطع آن‌ها بزرگ‌تر از مقدار لازم برای تحمل بارهای مورد نظر است، مساحت کل مقطع، آرماتورهای مورد نیاز و مقاومت طراحی را می‌توان بر اساس مساحت مؤثر کاهش یافته که کمتر از نصف مساحت کل نباشند، در نظر گرفت. این بند برای ستون‌های قاب‌های خمشی ویژه و یا ستون‌هایی که بخشی از سیستم مقاوم در برابر نیروهای زلزله نبوده و بر اساس ضوابط فصل 9-20 این مبحث طراحی شده‌اند، قابل اجرا نمی‌باشد.

6-2-12-9 اگر یک ستون به صورت یک پارچه با دیوار بتنی ساخته شود، حداکثر 40 میلی‌متر خارج از فولادهای عرضی ستون را می‌توان در محاسبه‌ی مقطع مؤثر آن در نظر گرفت.

7-2-12-9 برای ستون‌های با دو یا چند دورپیچ متداخل، سطح مقطع مؤثر ستون باید بر اساس فاصله‌ای برابر حداقل پوشش بتنی مورد نیاز در خارج از دور پیچ‌ها محاسبه شود.

8-2-12-9 در صورتی که در یک ستون سطح مقطع مؤثر کاهش یافته بر اساس بندهای 9-12-2-5 تا 9-12-2-7 منظور شود، آنالیز سازه و طراحی سایر قسمت‌های سازه که با آن ستون مرتبط هستند، باید بر اساس سطح مقطع واقعی ستون انجام‌پذیرند.

3-12-9 مقاومت مورد نیاز

1-3-12-9مقاومت مورد نیاز با در نظر گرفتن اصول تحلیل و طراحی سازه‌ها که در فصل 9-6 ذکر شده و بر اساس ترکیبهای بارگذاری فصل 9-7 این مبحث تعیین می‌شود.

2-3-12-9 بار محوری با ضریب و لنگر خمشی با ضریب، P_u و M_u، که در هر ترکیب بارگذاری قابل کاربرد به طور همزمان حاصل می‌شوند، باید به عنوان مقاومت مورد نیاز در نظر گرفته شوند.

4-12-9 مقاومت طراحی

1-4-12-9 برای هر ترکیب بار قابل کاربرد، مقاومت طراحی در همه مقاطع ستون باید رابطه‌ی عمومی (9-1-1) به صورت ϕS_n≥U را تأمین کند. بدین ترتیب رابطه‌های تفصیلی (9-8-1) باید برقرار بوده و عمل توام بین تاثیرات بار منظور گردد. ضرایب کاهش مقاومت، ϕ، بر اساس جدول 9-7-2 تعیین می‌شوند.

2-4-12-9 مقاومت محوری اسمی و مقاومت خمشی اسمی، P_u و M_u، بر اساس فرضیات و ضوابط بخش 9-8-3 محاسبه می‌شوند.

3-4-12-9 مقاومت برشی اسمی و مقاومت پیچشی اسمی ستون، V_n و T_n به ترتیب بر اساس ضوابط بخش 9-8-4 و بخش 9-8-6 محاسبه می‌شوند.

5-12-9 محدودیت‌های آرماتور

1-5-12-9 در ستون‌های بتنی، مساحت آرماتورهای طولی نباید کمتر از 1 درصد و بیشتر از 8 درصد سطح مقطع ناخالص آن، A_g، باشد. محدودیت مقدار حداکثر باید در محل وصله‌های پوششی میلگردها نیز رعایت شوند.

2-5-12-9 در هر ناحیه‌ای از ستون که V_u>0.5ϕV_c باشد، لازم است حداقل فولاد برشی در آن ناحیه فراهم شود. حداقل آرماتور برشی، A_ν,min مقدار بزرگتر از موارد (الف) و (ب) به صورت زیر است:

6-12-9 جزئیات آرماتورگذاری

1-6-12-9 کلیات

1-1-6-12-9 پوشش بتن روی بیرونی‌ترین میلگرد بر اساس ضوابط فصل 9-4 تعیین می‌شود.

2-1-6-12-9 طول مهاری آرماتورها بر اساس ضوابط فصل 9-21 تعیین می‌گردد.

3-1-6-21-9 در محاسبه‌ی طول مهاری و وصله‌ی پوششی میلگردهای طولی با f_y>550MPa، پارامتر K_tr نباید کمتر از 0.5d_b اختیار شود.

4-1-6-12-9 استفاده از آرماتورهای گروهی در ستون مجاز بوده و ضوابط آن بر اساس بخش 9-21-5 تعیین می‌شوند.

5-1-6-12-9 فاصله‌ی حداقل آرماتورهای مجاور بر اساس ضوابط بند 9-21-2-1 تعیین می‌گردد.

2-6-12-9 آرماتورهای طولی

1-2-6-12-9 حداقل تعداد میلگردهای طولی در ستون بر اساس موارد زیر تعیین می‌شود:

الف – میلگردهای داخل تن گهای مثلثی: 3 عدد؛

ب- میلگردهای داخل تنگهای مستطیلی یا دایروی: 4 عدد؛

پ– میلگردهای داخل دور پیچ و یا در ستون‌های قاب‌های خمشی ویژه محصور شده با دورگیرهای دایروی: 6 عدد.

3-6-12-9 آرماتور طولی خم شده

1-3-6-12-9 شیب قسمت مایل یک آرماتور طولی خم شده (میلگرد غیرهم امتداد) نسبت به محور ستون نباید از 1 به 6 بیشتر باشد. بخش‌های بالا و پایین قسمت مایل باید موازی با محور ستون باشند.

2-3-6-12-9 اگر وجه ستون یا دیوار بیش از 75 میلی‌متر پس رفتگی یا پیش‌آمدگی داشته باشد، آرماتورهای طولی امتداد یافته نباید به صورت خم شده استفاده شوند. در این حالت در محل پس رفتگی باید آرماتورهای انتظار مجزا و وصله‌ی پوششی به منطور اتصال به آرماتورهای وجوه عقب رفته فراهم شوند. در هر حال باید ضوابط مربوط به مهارها و وصله‌ها در محل تغییر مقطع رعایت شوند.

4-6-12-9 وصله‌ی آرماتور طولی ستون

1-4-6-12-9 استفاده از وصله‌های پوششی، مکانیکی، جوشی سَر به سَر و اتکایی در ستون‌ها مجاز است. وصله‌ی آرماتورها باید الزامات تمام ترکیب‌های بارگذاری را تأمین نموده و منطبق با ضوابط بخش 9-21-4 باشد. در صورت لزوم، ضوابط وصله بر اساس الزامات فصل 9-20 نیز باید رعایت گردند.

2-4-6-12-9 اگر نیروی میلگردها در اثر بارهای ضریب‌دار اعمالی فشاری باشد، استفاده از وصله‌های پوششی فشاری مجاز است. طول وصله‌ی پوششی فشاری را می‌توان بر اساس موارد (الف) یا (ب) کاهش داد؛ اما این طول در هر حال نباید کمتر از 300 میلی‌متر باشد:

الف – برای ستون‌های با تنگ که در ناحیه‌ی وصله‌ی پوششی، سطح مقطع مؤثر آرماتورهای عرضی در هر دو جهت حداقل برابر با 0.0015hs باشد، طول وصله‌ی پوششی را می‌توان در ضریب 0/83 ضرب نمود. در محاسبه‌ی سطح مؤثر تنگها، تنها سطح مقطع شاخه‌های عمود بر امتداد h منظور می‌شود.

ب– برای ستون‌های با دورپیچ، طول وصله‌ی پوششی را می‌توان در ضریب 0/75 ضرب نمود.

3-4-6-12-9 اگر نیروی ایجاد شده در میلگرد طولی ستون در اثر بارهای با ضریب کششی باشد، طول وصله‌ی پوششی باید در کشش تعیین شود. در این حالت اگر تنش کششی آرماتور حداکثر 0.5f_y بوده و تعداد میلگردهایی که در یک مقطع وصله می‌شوند، حداکثر نصف میلگردهای کششی باشد، و در ضمن وصله‌های پوششی میلگردهای مجاور حداقل معادل l_d در طول ستون فاصله داشته باشند، وصله از نوع A محسوب شده و طول پوشش باید حداقل برابر l_d با اختیار شود. در غیراین صورت، وصله از نوع B محسوب شده و طول پوشش باید حداقل برابر با 1.3l_d در نظر گرفته شود. در هر حال طول وصله نباید کمتر از 300 میلی‌متر در نظر گرفته شود.

4-4-6-12-9 اگر نیروی میلگرد طولی ستون در همه‌ی ترکیبات بار فشاری باشد، استفاده از وصله‌های اتکایی مجاز خواهد بود؛ به شرط آن که وصله‌ی آرماتورهای طولی ستون در مقاطع مختلف انجام شود؛ و یا در محل وصله، از میلگردهای اضافی استفاده شود؛ به طوری که حداقل مقاومت کششی میلگردهایی که در هر وجه ستون در محل وصله امتداد می‌یابند، معادل حاصل ضرب 0.25f_y در سطح مقطع تمامی میلگردهای موجود در آن وجه ستون باشد.

5-6-12-9 آرماتورهای عرضی

1-5-6-12-9 آرماتورهای عرضی باید محدود کننده‌ترین الزامات فاصله‌ی آرماتورها را برآورده سازند. جزئیات میلگردهای عرضی باید مطابق ضوابط بندهای 9-21-6-1 تا 9-21-6-3 باشند.

2-5-6-12-9 لازم است آرماتورهای طولی با استفاده از تنگها، دورگیرها و یا دور پیچ‌ها مطابق بند 9-12-6-6 به صورت جانبی مهار شوند؛ مگر آن که آزمایش‌ها و تحلیل‌های سازه‌ای نشان دهند که مقاومت کافی و امکان اجرا وجود دارد.

3-5-6-12-9 اگر پیچ‌های مهاری در قسمت بالای ستون با ستون پایه (پدستال) تعبیه شوند، باید توسط آرماتورهای عرضی که حداقل 4 آرماتور طولی ستون یا ستون پایه را در بر گرفته‌اند، محصور شوند. آرماتورهای عرضی به صورت تنگ یا دورگیر باید در طول 125 میلی‌متری قسمت بالای ستون یا ستون پایه توزیع شوند و حداقل شامل 2 آرماتور به قطر 12 میلی‌متر و یا 3 آرماتور به قطر 10 میلی‌متر باشند.

4-5-6-12-9 اگر جهت اتصال ستون یا ستون پایه به یک جزء پیش‌ساخته در انتها از کوپلر مکانیکی و یا میلگردهای ادامه یافته استفاده می‌شود، آن‌ها باید توسط میلگردهای عرضی احاطه شوند. میلگردهای عرضی باید حداقل در طول 125 میلی‌متر از انتهای ستون یا ستون پایه توزیع شده و شامل حداقل 2 آرماتور به قطر 12 میلی‌متر و یا 3 آرماتور به قطر 10 میلی‌متر به صورت تنگ و یا دورگیر باشند.

6-6-12-9 تکیه‌گاه جانبی آرماتورهای طولی

1-6-6-12-9 در هر طبقه، فاصله‌ی اولین تنگ یا دورگیر ستون از سطح بالای شالوده یا دال، نباید بیشتر از نصف فواصل تعیین شده برای تنگها یا دورگیرها باشد.

2-6-6-12-9 در هر طبقه، فاصله‌ی آخرین تنگ یا دورگیر ستون از زیر پایین‌ترین میلگردهای افقى دال، پهنه (کتیبه)، و یا کلاهک برشی، نباید بیشتر از نصف فواصل تعیین شده برای تنگها یا دورگیرها باشد. در صورت اتصال تیر یا نشیمن (دستک) به کلیه‌ی وجوه ستون، می‌توان بالاترین تنگ یا دورگیر را در مقطعی به فاصله‌ی حداکثر 75 میلی‌متر از زیر پایین‌ترین میلگرد افقی در کم ارتفاع‌ترین تیر یا دستک متوقف نمود.

3-6-6-12-9 در هر طبقه، دورپیچ باید از روی شالوده یا دال تا تراز پایین‌ترین میلگردهای طبقه‌ی فوقانی امتداد یابد

4-6-6-12-9 در هر طبقه، قسمت بالای دورپیچ باید مطابق جدول 9-12-1 باشد.

5-6-6-12-9 هر جا آرماتورهای طولی انحراف داشته باشند. لازم است برای آن‌ها در محل خم با به‌کارگیری تنگ، دورگیر، دورپیچ و یا قسمت‌هایی از سیستم سازه‌ای کف، تکیه‌گاه افقی فراهم شود؛ این تکیه‌گاه باید برای نیرویی معادل 1/5 برابر مؤلفه ى افقی نیروی محاسباتی قسمت مایل میلگردهای با انحراف، طراحی شود. فاصله‌ی چنین میلگردهای عرضی به صورت تنگ بسته، دورگیر و دورپیچ، نباید از نقاط خم شده‌ی میلگرد با انحراف، بیشتر از 150 میلی‌متر باشد.

7-6-12-9 آرماتور عرضی برشی

1-7-6-12-9 در صورت لزوم می‌توان در ستون از فولاد برشی به صورت تنگ، دورگیر و یا دورپیچ استفاده نمود.

2-7-6-12-9 فاصله‌ی حداکثر آرماتورهای برشی ستون اگر باشد، برابر با کوچکترین از d/2 و 600 میلی‌متر، و اگر باشد، برابر با کوچکترین از d/4 و 300 میلی‌متر است.

جدول 9-12-1 الزامات امتداد دورپیچ در بالای ستون