1-18-9گستره

1-1-18-9 ضوابط این فصل به روش‌های مهار به بتن برای انتقال بارهای سازه‌ای کششی، برشی و یا ترکیب آن‌ها اختصاص داشته و شامل موارد زیر هستند:

الف – اتصال اعضای سازه‌ای به یکدیگر؛

ب- اتصال قطعات الحاقی مربوط به ایمنی به اعضای سازه‌ای مانند سیستم‌های آب پاش، لوله‌های تاسیساتی سنگین آویزان، نرده‌های جان‌پناه‌ها، و غیره.

سطوح ایمنی سازه‌ای مورد نظر در این فصل برای دوران بهره‌برداری بوده و الزاما شرایط کوتاه مدت حین ساخت را شامل نمی‌شوند.

2-1-18-9 ضوابط طراحی این فصل برای انواع مختلف مهارهای زیر می‌باشند:

الف – مهارهای تعبیه شده قبل از بتن‌ریزی (شکل 9-18-1 الف) شامل پیچهای مستقیم با مهره در دو انتها، پیجهای سَر‌دار و گل میخهای سر دار، و پیچ‌های با قلاب 90 و 180 درجه. ابعاد هندسی این مهارها باید به گونه‌ای باشند که مقاومت بیرون کشیدگی بیشتر یا مساوی 1.4N_p در بتن ترک نخورده را تحمل نمایند که در آن N_p بر اساس بند 9-18-4-3-2 محاسبه می‌شود.

ب- مهارهای کاشتنی چسبی، انبساطی (نصب به روش کنترل جا به جایی یا پیچش) و زیر چاکی (شکل 9-18-1-ب). مناسب بودن این مهارها برای کاربرد در بتن ترک نخورده یا بتن ترک خورده، و یا کاربرد لرزه‌ای و سایر الزامات، باید بر اساس تامین ضوابط مراجع 9-18-1 و 9-18-2 یا مدرک ارزیابی اروپایی (European Assessment Document (EAD)) -که در ادامه‌ی این فصل از آن‌ها تحت عنوان مراجع مورد تائید یاد می‌شود- بررسی گردد. انطباق با ضوابط مراجع مورد تائید باید توسط یک مرکز آزمایشگاهی مستقل انجام شود. در این راستا می‌توان از گزارشات ارزیابی مطابق مراجع 9-18-3 و 9-18-4 یا ارزیابی فنی اروپایی (European Assessment Document (EAD)) جهت بررسی مناسب بودن مهار کاشتنی خاص برای کاربرد مورد نظر استفاده نمود.

ج- قطعات الحاقی با زبانه‌ی برشی

3-1-18-9 ضوابط این فصل شامل مهارهای زیر نیستند:

الف – میخ‌ها و یا پیچ‌های خاص؛

ب- پیچ‌هایی که از کل ضخامت قطعه می‌گذرند و در دو انتها با مهره سفت می‌شوند؛

پ- مهارهای چند تایی متصل به یک صفحه‌ی فولادی انتهایی مشترک؛

ت- مهارهای گروتی؛

ث- مهارهای میخی یا پیچی نصب شده با دستگاه‌های عمل کننده با فشار هوا با فشار ناشی از واکنش شیمیایی انفجاری.

4-1-18-9 موارد زیر در انتخاب، طراحی و نصب مهار باید در نظر گرفته شوند.

الف – انتخاب نوع مهار باید با در نظر گرفتن موارد زیر انجام شود:

• مناسب بودن مهار برای کاربرد در بتن ترک خورده یا ترک نخورده و نیز کاربرد لرزه ای.
• لرزه‌خیزی ساخت گاه و در صورت لزوم در نظر گرفتن الزامات لرزه‌ای بخش 9-18-8.
• ضوابط این فصل را نمی‌توان برای طراحی مهارهایی به کار برد که در نواحی تشکیل مفصل‌های پلاستیک در اعضای بتنی تحت نیروهای زلزله قرار دارند.
• فولاد مهار باید از نوع آج‌دار مطابق بخش 9-4-5-1 و در سازه‌های با شکل‌پذیری زیاد تامین کننده‌ی ضوابط بند 9-4-8-9 باشد.
• پوشش مناسب بر اساس شرایط محیطی (الزامات دوام) و ضوابط مقاومت در برابر آتش باید برای مهار و ملحقات آن تامین شوند.

ب- کاشتن مهارهای چسبی در بتن باید حداقل 21 روز پس از بتن‌ریزی انجام شود.

پ- عملیات سوراخ‌کاری بتن سخت شده، تمیزکاری سوراخ‌ها و نصب مهار باید بر اساس روش تعیین شده توسط شرکت سازنده‌ی مهار کاشتنی انجام شوند.

ت- حین عملیات سوراخ‌کاری، میلگردهای مجاور سوراخ کاشت نباید آسیب ببینند. در اعضای پیش‌تنیده، فاصله‌ی حداقل سوراخ و میلگرد پیش‌تنیدگی نباید از 50 میلی‌متر کمتر باشد.

ث – سوراخ‌هایی که نیمه کاره رها می‌شوند، باید توسط ملات با مقاومت بیشتر از مقاومت بتن پایه و بدون جمع‌شدگی پر شوند.

ج- آرماتورهایی که با طول مهاری خود جزئی از مقاومت مهار را تامین می‌کنند، باید بر اساس ضوابط فصل 9-21 طراحی شوند.

چ- برداشتن و نصب مجدد مهارهای کاشتنی مکانیکی شامل مهارهای انبساطی و زیر چاکی مجاز نیست.

5-1-18-9 کاربردهایی که به طور عمده شامل بارهای با تکرار بالا و یا بارهای ضربه‌ای هستند، در این فصل پوشش داده نشده‌اند.

شکل 9-18-1 انواع مهارها

2-18-9 کلیات

1-2-18-9 مهارهای تکی و چند تایی (گروهی) باید برای بحرانی‌ترین اثرات بارهای ضریب‌دار و بر اساس روش‌های تحلیل الاستیک طراحی شوند. استفاده از روش‌های تحلیل پلاستیک فقط در صورتی که مقاومت اسمی مهار توسط اعضای فولادی شکل‌پذیر کنترل شده و همسازی تغییرشکل‌ها تامین شود، مجاز می‌باشد.

2-2-18-9 در مواردی که فاصله‌ی دو یا چند مهار از یک دیگر از فواصل بحرانی زیر کمتر باشد، اثرات گروهی مهارها در گسیختگی باید منظور شوند.

الف- در حالت گسیختگی مخروطی بتن در کشش، برابر با 3h_ef

ب- در حالت گسیختگی مقاومت پیوستگی در کشش، برابر با 2C_Na

پ- در حالت گسیختگی لبه‌ی بتن در برش، برابر با 3C_a1

در بندهای فوق، h_ef عمق موثر مهار در بتن، C_Na برابر با فاصله‌ی محور مهار تا تصویر سطح گسیختگی روی سطح آزاد بتن (به بند 9-18-4-2-1 مراجعه شود) برای مهار چسبی، و C_a1 برابر با فاصله‌ی محور مهار تا لبه‌ی خارجی بتن در امتداد اعمال برش (به بند 9-18-4-5-1 مراجعه شود) می‌باشند. اثرات گروهی فقط برای مهارهایی در گروه منظور می‌شوند که در معرض حالت‌های شکست مشخص مورد نظر باشند.

3-2-18-9 مقاومت طراحی مهارها باید مساوی با بیشتر از حداکثر مقاومت مورد نیاز مبتنی بر ترکیب بارهای طراحی فصل 9-7 باشد؛ مگر آن که ضوابط لرزه‌ای بخش 9-18-8 حاکم شوند.

4-2-18-9 در مهارهای چسبی افقی یا شیب‌دار رو به بالا، باید ضوابط مراجع مورد تایید در خصوص حساسیت به زاویه‌ی نصب تامین شوند. در مهارهای چسبی تکی که تحت بار کششی دائمی قرار دارند، و نیز برای مهارهای گروهی چسبی برای مهاری که تحت بیشترین بار کششی دائمی است، ضوابط بند 9-18-4-6 باید رعایت شوند. نصب و بازرسی مهارهای چسبی باید مطابق ضوابط 9-18-9-3، و نصب و بازرسی مهارهای چسبی افقی یا شیب‌دار رو به بالا که تحت بار کششی دائمی قرار دارند، باید مطابق بندهای 9-18-9-3 و 9-18-9-4 انجام شوند.

5-2-18-9 ضریب اصلاح λ_a برای بتن‌های سبک به صورت زیر تعیین می‌شود:

• برای محاسبات گسیختگی بتن در مهارهای تعبیه شده و زیر چاکی، برابر با λ
• برای محاسبات گسیختگی بتن در مهارهای انبساطی و چسبی، برابر با 0.8λ
• برای محاسبات گسیختگی پیوستگی در مهارهای چسبی در معادله 9-18-17، برابر با 0.6γ

6-2-18-9 مقدار f’_c مورد استفاده در محاسبات این فصل نباید از 70 مگاپاسکال برای مهارهای تعبیه شده، و 55 مگاپاسکال برای مهارهای کاشتنی بیشتر در نظر گرفته شود. انجام آزمایش برای کلیه‌ی مهارهای کاشتنی الزامی است.

3-18-9 الزامات کلی طراحی

1-3-18-9 طراحی مهارها برای حالات گسیختگی مختلف (شکل 9-18-3) باید بر اساس ضوابط بند 9-18-3-2 صورت گیرد. هم‌چنین می‌توان طراحی را بر اساس احتمال شکست حداکثر پنج درصد مبتنی بر آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تایید انجام داد.

شکل 9-18-2 انواع حالات گسیختگی مهارها در کشش و برش

2-3-18-9 مقاومت مهارها برای انواع حالات گسیختگی باید مطابق جدول 9-18-1 تعیین شود. در ضمن ضوابط تامین مقاومت دونیم‌شدگی بتن مطابق بخش 9-18-7، و در صورت لزوم ضوابط بارهای لرزه‌ای بخش 9-18-8 باید در نظر گرفته شوند.

جدول 9-18-1 مقاومت مهار برای انواع حالات گسیختگی

* این ضوابط فقط برای مهارهای با قطر کمتر یا مساوی 100 میلی‌متر قابل اعمال هستند.

** این ضوابط فقط برای مهارهای با طول مدفون 4d_a≤h_ef≤20d_a قابل اعمال هستند.

3-3-18-9 در مواردی که مقاومت مهار بر اساس آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تائید تعیین می‌شود، باید مصالح مورد استفاده در آزمایش و سازه یکسان بوده و مقاومت اسمی بر اساس احتمال شکست 5 درصد تعیین شود. برای مقاومت‌های اسمی متناظر با حالات گسیختگی بتن، باید اثر ابعاد، تعداد مهار، فاصله‌ی مهارها از یک دیگر و لبه، اثر ضخامت عضو بتنی، خروج از مرکزیت بار اعمالی و وجود یا عدم وجود ترک‌خوردگی در بتن در نظر گرفته شود. محدودیت‌های فاصله‌ی مهارها از یک دیگر و لبه در مدلهای طراحی باید با آزمایش‌ها همخوانی داشته باشند.

4-3-18-9 برای مهارهای با قطر بیش از 100 میلی‌متر، الزامات مقاومت گسیخنگی مخروطی بتن در کشش و گسیختگی لبه‌ی بتن در برش باید بر اساس بند 9-18-3-3 تامین شوند.

5-3-18-9 برای مهارهای چسبی با طول کمتر از 4d_a و بیشتر از 20d_a، الزامات مقاومت پیوستگی باید بر اساس بند 9-18-3-3 تامین شوند.

6-3-18-9 در مواردی که هم زمان نیروی کششی N_ua و نیروی برشی V_ua بر مهار وارد می‌شوند، اثر اندرکنش نیروها باید مطابق بخش 9-18-6 در نظر گرفته شود.

7-3-18-9 در صورت تامین آرماتورهای مهار مناسب بر اساس بند 9-18-4-2-6 و 9-18-5-2-9، نیازی به کنترل گسیختگی مخروطی بتن در کشش طبق بند 9-18-4-2، و گسیختگی لبه‌ی بتن در برش طبق بند 9-18-5-2 نیست

8-3-18-9 الزامات مربوط به بارهای لرزه‌ای در بخش 9-18-8 آورده شده‌اند.

9-3-18-9 ضرایب کاهش مقاومت ϕ برای مهار در بتن، برای استفاده با ترکیب بارهای فصل 9-7، مطابق جدول 9-18-2 تعیین می‌شوند. برای تعیین ضریب کاهش مقاومت مهارها، هم‌چنین ضوابط بندهای 9-18-4-2-6، 9-18-5-2-9، 9-18-8-2-3 و 9-18-8-2-4 در صورت لزوم باید در نظر گرفته شوند.

در جدول 9-18-2، منظور از مقاومت عضو فولادی با شکست شکل‌پذیر، مهار با امکان تامین مکانیزم شکست شکل‌پذیر کششی، خمشی، برشی یا اتکایی و یا ترکیب آن‌ها در قطعه‌ی الحاقی یا مهار، و منظور از مقاومت عضو فولادی با شکست ترد، مهار با مکانیزم شکست ترد در قطعه‌ی الحاقی است.

جدول 9-18-2 ضریب کاهش مقاومت مهارها

[1] میزان حساسیت و قابلیت اعتماد مهار کاشتنی باید بر اساس آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تائید تعیین شود.[2] نیازی به طراحی آرماتورهای اضافی نیست؛ و تامین آرماتور حداقل آیین‌نامه طبق الگوهای نشان داده شده در شکل 9-18-3 کافی است.

10-3-18-9 الزامات مربوط به قطعات الحاقی با زبانه‌ی برشی در بخش 9-18-10 آورده شده‌اند. در طراحی مهارهای قطعه‌ی الحاقی با زبانه‌ی برشی، نیازی به کنترل ضوابط بندهای 9-18-5-1، 9-18-5-2 و 9-18-5-3 نیست. در طراحی زبانه‌ی برشی، حالات شکست زیر باید در نظر گرفته شوند:

الف- گسیختگی لبه‌ی بتن؛

ب- لهیدگی بتن.

در هر دو مورد ضریب کاهش مقاومت 0/65 می‌باشد. کنترل شکست جوش، ورق و سخت‌کننده‌ی زبانه‌ی برشی باید بر اساس ضوابط مبحث 10 مقررات ملی ساختمان انجام شود.

شکل 9-18-3 انواع آرماتورهای مهار الف) آرماتور مهار برای گسیختگی مخروطی بتن در کشش، ب) آرماتور مهار برای گسیختگی
لبه‌ی بتن در برش، پ) آرماتور مهار محیطی برای گسیختگی لبه‌ی بتن در برش

4-18-9 الزامات طراحی برای بارهای کششی

1-4-18-9 مقاومت فولاد مهار در کشش

1-1-4-18-9 مقاومت اسمی مهار در کشش کنترل شده توسط فولاد، N_sa، باید با در نظر گرفتن خصوصیات مصالح و ابعاد فیزیکی مهار تعیین شود.

2-1-4-18-9 مقاومت اسمی مهار در کشش، N_sa نباید از مقدار زیر بیشتر باشد:

که در آن A_se,N سطح مقطع موثر مهار بوده و f_uta نباید بیشتر از 1.9f_ya و 860 مگاپاسکال در نظر گرفته شود. A_se,N برای مهارهای کاشتنی که در آن سطح مقطع مهار در امتداد طول آن متغیراست، باید بر اساس کاتالوگ‌های سازنده تعیین شود. برای پیچهای رزوه شده و پیچ‌های سَر‌دار، مقدار A_se,Nباید از رابطه‌ی زیر محاسبه شود.

در این رابطه n_tتعداد شیار رزوه در هر میلی‌متر طول مهار است.

2-4-18-9 مقاومت گسیختگی مخروطی بتن مهار در کشش

1-2-4-18-9 مقاومت اسمی گسیختگی مخروطی بتن مهار در کشش، N_cb برای مهارهای تکی، یا N_cbg برای مهارهای گروهی، نباید از مقادیر زیر بیشتر در نظر گرفته شود.

ضرایب اصلاح در بند 9-18-4-2-4 تعریف شده‌اند. A_Nc مساحت تصویر شده‌ی سطح گسیختگی بتن است؛ که برای مهارهای تکی برابر با قاعده‌ی هرم گسیختگی است که اضلاع آن به فاصله‌ی 1.5h_ef از محور مهار قرار دارند. برای مهارهای گروهی، فاصله‌ی فوق از خط گذرنده بر ردیف مهارهای مجاور تعیین می‌شود (شکل 9-18-4).مساحت A_Nc نباید از nA_Nco بیشتر باشد، که در آن n تعداد مهارها در مهار گروهی است که بار کششی را تحمل می‌کنند. A_Nco مساحت سطح گسیختگی تصویر شده برای مهار تکی با فاصله‌ی از لبه بیش از 1.5h_ef، به صورت زیر تعیین می‌شود:

2-2-4-18-9 مقاومت پایه‌ی گسیختگی بتن در کشش، برای مهار تکی در بتن ترک خورده، N_b، نباید از مقدار زیر بیشتر باشد.

که در آن k_c برای مهارهای تعبیه شده و برای مهارهای کاشتنی به ترتیب 10 و 7 می‌باشد. مقدار k_cبرای مهارهای کاشتنی را می‌توان بر اساس نتایج آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تایید بیشتر از 7 درنظر گرفت؛ ولی در هر صورت این مقدار نباید از 10 بیشتر باشد.

شکل 9-18-4 نحوه‌ی محاسبه‌ی مساحت سطح گسیختگی تصویر شده، الف) مقطع تعیین ANco ب) پلان تعیین ANco پ) پلان تعیین ANc

مقدار N_b برای پیچ‌های سَر‌دار و گل میخ‌های سَر‌دار با h_ef بین 280 تا 650 میلی‌متر، نباید از مقدار به دست آمده از رابطه‌ی زیر بیشتر منظور شود.

3-2-4-18-9 برای مهارهایی که با فاصله‌ی کمتر از 1.5h_ef از سه وجه، یا بیش از سه وجه عضو قرار دارند، مقدار h_ef برای محاسبه‌ی A_Nc در بند 9-18-4-2-1 و 9-18-4-2-2، و هم‌چنین در روابط (9-18-7) و (9-18-8)، باید به بیشترین مقدار 1.5/(C_a,max) و s/3 محدود شود؛ که در آن s فاصله‌ی حداکثر بین مهارها در مهار گروهی است.

4-2-4-18-9 ضرایب اصلاح ψ به صورت زیر تعیین می‌شوند:

الف – ضریب اصلاح ψ_ec,N برای مهارهای گروهی تحت بار کششی با خروج از مرکزیت:

اگر بارگذاری روی مهار گروهی به گونه‌ای باشد که تنها برخی از مهارها تحت کشش باشند، در محاسبه‌ی خروج از مرکزیت e’_N برای استفاده در رابطه‌ی (9-18-7)، و برای محاسبه‌ی N_cbg در رابطه‌ی (9-18-3-ب)، فقط مهارهای تحت کشش باید در نظر گرفته شوند. در صورت وجود خروج از مرکزیت حول دو محور، ضریب اصلاح خروج از مرکزیت، ψ_ec,N، باید برای هر یک از محورها به صورت جداگانه محاسبه شده، و حاصل ضرب ضرایب محاسبه شده برای دو محور به عنوان ضریب خروج از مرکزیت ψ_ec,N در محاسبه‌ی N_cbgدر رابطه‌ی (9-18-3-ب) منظور گردد.

ب- ضریب اصلاح ψ_ed,N‌ها اثر فاصله‌ی مهار از لبه برای مهارهای تکی یا گروهی تحت بار کششی:

• در صورتی که C_a,min≥1.5h_ef باشد، ѱ_ed,N باید برابر با 1/0 در نظر گرفته شود.
• در صورتی که C_a,min<1.5.h_ef باشد:

پ- ضریب اصلاح ترک‌خوردگی بتن، ψ_c,N، برای مهارهایی که در ناحیه‌ای از عضو بتنی قرار گرفته‌اند که نتایج تحلیل نشانگر ترک نخوردن بتن در شرایط بارهای بهره‌برداری هستند:

• برای مهارهای تعبیه شده، ψ_c,N باید برابر با 1/25در نظر گرفته شود.
• – برای مهارهای کاشتنی که در آن‌ها مقدار k_c برابر با 7 فرض شده، ψ_c,N باید برابر 1/4 در نظر گرفته شود.

در مهارهای کاشتنی مناسب برای کاربرد در بتن ترک خورده و ترک نخورده، در صورتی که مقدار k_c برای محاسبه‌ی N_cb از نتایج آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تایید به دست آمده باشد، مقدار ψ_c,Nنیز باید مبتنی بر نتایج همان آزمایش‌ها باشد. برای مهارهای کاشتنی، در صورتی که مقدار k_c از نتایج آزمایش‌های انجام شده برای مهار در بتن ترک نخورده تعیین شده باشد، مقدار ψ_c,N باید برابر با 1/0 در نظر گرفته شود.

در مواردی که نتایج تحلیل نشانگر ترک‌خوردگی در شرایط بارهای بهره‌برداری می‌باشند، برای مهارهای تعبیه شده و مهارهای کاشتنی، ψ_c,N باید برابر با 1/0 در نظر گرفته شود. در این صورت مهارهای کاشتنی باید بر اساس نتایج آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تایید مناسب برای استفاده در بتن ترک خورده باشند. ترک خورگی در بتن باید با توزیع مناسب آرماتورهای خمشی مطابق ضوابط 9-19-2، یا با استفاده از آرماتور محصور کننده محدود گردد.

ت- ضریب اصلاح ψ_cp,N برای مهارهای کاشتنی طراحی شده برای بتن ترک نخورده مطابق بند پ و بدون آرماتور اضافی برای کنترل ترک دو نیم شدگی:

• در مواردی که C_a,min≥C_ac باشد، ψ_cp,N باید برابر با 1/0 در نظر گرفته شود.
• در مواردی که C_a,min<C_ac باشد، ψ_cp,N باید از رابطه‌ی زیر محاسبه شود:

برای سایر حالات، از جمله مهارهای تعبیه شده، ضریب ψ_cp,N برابر با 1/0 در نظر گرفته می‌شود. در روابط فوق، C_ac، فاصله‌ی بحرانی، بر طبق بند 9-18-7-4 تعیین می‌گردد.

5-2-4-18-9 در مواردی که از ورق اضافی یا واشر در انتهای مهار استفاده می‌شود، می‌توان اضلاع قاعده‌ی هرم سطح گسیختگی تصویر شده را از محیط موثر ورق یا واشر در فاصله‌ای برابر با 1.5h_ef در نظر گرفت. محیط موثر نباید بیش از ضخامت ورق یا واشر با لبه‌ی بیرونی کله گی مهار سر دار، فاصله داشته باشد.

6-2-4-18-9 در مواردی که آرماتورهای مهار (به شکل 9-18-3 مراجعه کنید)، در هر دو طرف سطح گسیختگی مخروطی بتن دارای طول مهاری کافی مطابق فصل 9-21 باشند، می‌توان از مقاومت آرماتورهای مهار به جای مقاومت گسیختگی مخروطی بتن در محاسبه‌ی ϕN_n استفاده نمود. ضریب ϕ در این حالت باید 0/75 منظور شود.

3-4-18-9 مقاومت بیرون کشیدگی مهارهای تعبیه شده و کاشتنی انبساطی و زیر چاکی در کشش

1-3-4-18-9 مقاومت اسمی بیرون کشیدگی مهارهای تکی تعبیه شده و کاشتنی انبساطی و یا زیر چاکی در کشش، N_pn، به صورت زیر محاسبه می‌شود:

ضریب ψ_c,pبرای مهارهای واقع در ناحیه‌ای از عضو بتنی که نتایج تحلیل نشان گر ترک نخوردگی بتن تحت بارهای بهره‌برداری می‌باشد، برابر با 1/4؛ و در ناحیه‌ای که نتایج تحلیل نشان گر ترک‌خوردگی می‌باشد، برابر با 1/0 خواهد بود.

 روش محاسبه‌ی N_p برای انواع مهارها در جدول 9-18-3 ارائه شده است.

جدول 9-18-3 محاسبه‌ی N_p

4-4-18-9 مقاومت بیرون زدگی جانبی بتن برای مهارهای سَر‌دار در کشش

1-4-4-18-9 مقاومت اسمی بیرون زدگی جانبی بتن، N_sb­، برای مهارهای سَر‌دار تکی با طول مدفون زیاد و نزدیک به یک لبه، (h_ef>2.5C_a1)، از رابطه‌ی زیر محاسبه می‌شود:

در این رابطه اگر c­_a2 کمتر از 3c_a1 باشد، مقدار N_sbباید در مقدار، که در آن می‌باشد، ضرب شود.

2-4-4-18-9 برای چند مهار سَر‌دار با طول مدفون زیاد و نزدیک به یک لبه، h_ef>2.5C_a1 ، در صورتی که فواصل مهارها از یک دیگر کمتر از 6C_a1 باشند، مقاومت اسمی بیرون زدگی جانبی N_sbg برای مهارهای در معرض گسیختگی سطح جانبی از رابطه‌ی زیر تعیین می‌شود:

در این رابطه s فاصله‌ی بین مهارهای بیرونی در امتداد لبه، و N_sb مقدار محاسبه شده از رابطه‌ی (9-18-11) بدون اصلاح برای اثر فاصله از لبه در جهت عمود بر C_a2می‌باشد.

5-4-18-9 مقاومت پیوستگی مهارهای چسبی در کشش

1-5-4-18-9 مقاومت اسمی پیوستگی N_a برای مهارهای چسبی تکی و N_ag برای مهارهای گروهی، به صورت زیر محاسبه می‌شود:

الف – برای مهارهای تکی

ب- برای مهارهای گروهی

ضریب‌های در بند 9-18-4-5-3 تعریف شده‌اند. A_Na سطح تحت تاثیر تصویر شده برای مهارهای تکی یا مهارهای گروهی چسبی است که با یک چند ضلعی که به فاصله‌ی C_Na از مرکز مهار چسبی برای مهار تکی، یا از محور ردیف مهارهای مجاور هم برای گروه مهار تقریب زده می‌شود (شکل 9-18-5)، A_Na نباید از nA_Nao بیشتر باشد، که در آن n تعداد مهارهای چسبی تحت کشش در گروه مهار می‌باشد. A_Nao سطح تحت تاثیر تصویر شده برای یک مهار تکی با فاصله‌ای بیشتر از C_Na از یک لبه، از رابطه‌ی زیر قابل محاسبه است:

مساحت A_Nao مطابق شکل 9-18-5 محاسبه می‌شود. فاصله‌ی C_Na نیز از رابطه‌ی زیر محاسبه می‌گردد:

2-5-4-18-9 مقاومت پایه‌ی پیوستگی در کشش برای یک مهار تکی در بتن ترک خورده، N_ba، نباید بیشتر از مقدار رابطه زیر در نظر گرفته شود:

در این رابطه تنش پیوستگی مشخصه، τ_cr، تنش متناظر احتمال شکست 5 درصد است که بر اساس آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تایید تعیین می‌شود.

شکل 9-18-5 روش محاسبه مساحت تصویر شده‌ی سطح گسیختگی، الف) ANa ب) ANao

در مواردی که ننایج تحلیل نشان گر ترک‌خوردگی در شرایط بارهای بهره‌برداری باشند، مهار چسبی باید دارای گواهی قابلیت استفاده در بتن ترک خورده بر اساس آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تایید باشد.

برای مهارهای چسبی واقع در قسمت‌هایی از عضوکه بر اساس تحلیل، در شرایط بارهای بهره‌برداری ترک‌خوردگی در آن‌ها ایجاد نمی‌شود، استفاده از τ_uncr بجای τ_cr در رابطه‌ی (9-18-17) مجاز است. این تنش باید مبتنی بر مقاومت متناظر با احتمال شکست 5 درصد باشد، که بر اساس آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تایید تعیین می‌گردد.

در صورت رعایت شرایط زیر، استفاده از حداقل تنش پیوستگی مشخصه مطابق جدول 9-18-4 مجاز است.

الف – مهارها باید الزامات مراجع مورد تایید را رعایت نمایند.

ب – مهارها باید در سوراخ‌هایی که با مته‌های چرخشی ضربه‌ای یا مته سنگ ایجاد شده، نصب شوند.

پ- بتن در زمان نصب مهارها باید دارای مقاومت فشاری حداقل 17 مگاپاسکال باشد.

ت – سن بتن در زمان نصب باید حداقل 21 روز باشد.

ث – دمای بتن در زمان نصب مهارها باید حداقل 10 درجه سانتی گراد باشد.

جدول 9-18-4 حداقل تنش پیوستگی

یادداشت: در استفاده از مقادیر تنش پیوستگی این جدول، موارد زیر باید در نظر گرفته شوند:

• • اگر مهار برای بارهای لرزه‌ای طراحی می‌شود، مقدار τ_cr باید در 0/8، و τ_uncr در 0/4 ضرب شود.
  • اگر مهار برای بارهای کششی دائمی طراحی می‌شود، مقادیر τ_cr و τ_uncr باید در 0/4 ضرب شوند.

3-5-4-18-9 ضرایب اصلاح ψ_ed,Na، ψ_ec,Na و ψ_cp,Na به صورت زیر تعیین می‌شوند:

الف – ضریب اصلاح ψ_ec,Na برای مهارهای گروهی چسبی تحت بار کششی با خروج از مرکزیت، به صورت زیر محاسبه می‌شود:

اگر بارگذاری روی مهارهای چسبی گروهی منجر به تنش کششی تنها در برخی از مهارها گردد، فقط آن مهارها برای محاسبه‌ی خروج از مرکزیت e’_N، در رابطه‌ی فوق و در محاسبه‌ی N_agدر بند 9-18-4-5-1 باید در نظر گرفته شوند. در حالت وجود خروج از مرکزیت نسبت به دو محور متعامد، ضریب اصلاح خروج از مرکزیت باید برای هر محور به صورت جداگانه محاسبه شده و حاصل ضرب این ضرایب به عنوان ضریب خروج از مرکزیت در 9-18-4-5-1 به کار رود.

ب- ضریب اصلاح، ψ_ed,N، اثرات فاصله‌ی مهارهای چسبی از لبه برای مهارهای تکی یا گروهی در کشش، به صورت زیر تعیین می‌شود

• اگر C_a,min≥C_Na باشد،ψ_ed,Na برابر با 1/0 در نظر گرفته می‌شود.
• اگر C_a,min<C_Na باشد:

پ- ضریب اصلاح ψ_cp,Na برای مهارهای چسبی طراحی شده بر اساس 9-18-4-5-2 با فرض بتن ترک نخورده و بدون آرماتور اضافی برای کنترل ترک دو نیم‌شدگی، به صورت زیر تعیین می‌شود:

• اگر C_a,min≥C_ac باشد،ψ_cp,Na برابر با 1/0 در نظر گرفته می‌شود.
• اگر C_a,min<C_ac باشد:

در این روابط C_ac، فاصله‌ی بحرانی بوده که در بند 9-18-7-4 تعریف شده است. در هر صورت ضریب ψ_cp,Naباید کمتر از 1/0 در نظر گرفته شود.

6-4-18-9 مقاومت کششی برای بارهای کششی دائمی

1-6-4-18-9 مقاومت کششی مهارهای چسبی برای بارهای کششی دائمی از رابطه‌ی زیر محاسبه می‌شود:

که در آن N_baبر اساس بند 9-18-4-5-2 محاسبه می‌گردد.

5-18-9الزامات طراحی برای بارهای برشی

1-5-18-9 مقاومت فولاد مهارها در برش

1-1-5-18-9 مقاومت اسمی مهار در برش کنترل شده توسط فولاد، V_sa، باید با در نظر گرفتن خصوصیات مصالح و ابعاد فیزیکی آن تعیین شود. در مواردی که گسیختگی بتن محتمل است، مقاومت برشی فولاد لازم باید با سطح گسیختگی فرض شده سازگار باشد.

2-1-5-18-9 مقاومت اسمی فولاد مهار در برش، V_sa، طبق جدول 9-18-5 محاسبه می‌شود. در محاسبه‌ی مقاومت اسمی برشی، مقاومت گسیختگی کششی f_uta نباید بیش از حداقل 1.9f_ua و 860 مگاپاسکال منظور شود. در این جدول A_se,V سطح مقطع موثر در برش می‌باشد.

جدول 9-18-5 محاسبه‌ی V_sa

3-1-5-18-9 در مواردی که نصب مهار با استفاده از گروت انجام می‌شود، مقاومت اسمی بند 9-18-5-1-2 باید در ضریب 0/8 ضرب شود.

2-5-18-9 مقاومت گسیختگی لبه‌ی بتن در برش

1-2-5-18-9 مقاومت اسمی گسیختگی لبه‌ی بتن در برش، V_cb برای مهارهای تکی، و V_cbg برای مهارهای گروهی، به صورت زیر محاسبه می‌شود:

الف – در مواردی که نیروی برشی عمود بر لبه در مهار تکی است:

ب- در مواردی که نیروی برشی عمود بر لبه در مهار گروهی است:

پ- در مواردی که نیروی برشی موازی با امتداد یک لبه است، V_cb یا V_cbg را می‌توان دو برابر مقادیر محاسبه شده از روابط 9-18-22 و 9-18-23، و با فرض ψ_ed,V برابر با 0/1 در نظر گرفت.

ت- برای مهارهای واقع در گوشه، مقدار مقاومت اسمی گسیختگی لبه‌ی بتن باید برای هر لبه محاسبه شده، و کمترین مقدار تعیین شده به کار گرفته شود.

در روابط فوق، ضرایب اصلاح در بندهای 9-18-5-2-5 تا 9-18-5-2-5 تعریف شده‌اند. در این روابط هم‌چنین V_b مقاومت برشی پایه‌ی گسیختگی لبه‌ی بتن برای مهارهای تکی، و A_Vco و A_Vc به ترتیب مساحت تصویر شده‌ی سطح گسیختگی روی سطح جانبی عضو بتنی برای مهارهای تکی یا گروهی، مطابق شکل 9-18-6 میباشند. A_Vc را می‌توان قاعده‌ی نیم هرمی در نظر گرفت که راس آن محور ردیف مهارهایی می‌باشد که بحرانی منظور می‌شوند. C_a1 فاصله‌ی محور ردیف مهارهای بحرانی از لبه است. A_Vc نباید بیشتر از nA_Vco در نظر گرفته شود، که در آن n تعداد مهارها در مهار گروهی است.

در اعضایی که در آن‌ها فاصله از لبه‌ها در امتداد عمود بر نیروی برشی، بیشتر یا مساوی 1.5C_a1 است، A_Vco برای مهار تکی در اعضای عمیق را می‌توان قاعده‌ی نیم هرمی که بعد هر ضلع آن در امتداد موازی لبه برابر 3C_a1، و عمق آن 1.5C_a1 است، در نظر گرفت. در این صورت:

در مواردی که فاصله‌ی مهارها از لبه متغیراست، و مهارها به نحوی به ورق اتصال جوش شده‌اند که امکان توزیع بار بین تمام مهارها وجود دارد، C_a1 را می‌توان فاصله‌ی دورترین ردیف مهارها از لبه در نظر گرفت؛ و فرض نمود که کل برش تنها توسط این ردیف بحرانی تحمل می‌شود.

2-2-5-18-9 مقاومت برشی پایه‌ی گسیختگی بتن برای مهار تکی در بتن ترک خورده، V_b، باید برابر با کمترین دو مقدار از روابط زیر در نظر گرفته شود.

الف-

در این رابطه l_e طول موثر اتکائی مهار در برش است که به صورت زیر محاسبه می‌شود:- برای مهارهای با سختی ثابت در کل طول مدفون مانند گل میخ‌های سَر‌دار و مهارهای کاشتنی با یک غلاف محیطی در کل طول مدفون:

l_e = h_ef ≤ 8d_a

– برای مهارهای نصب شده با اعمال پیچش با غلاف فاصله‌دار از بدنه‌ی مهار:

l_e = 2d_a

ب-

*

شکل 9-18-6 مساحت تصویر شده‌ی سطح گسیختگی AVco

3-2-5-1-9 برای گل میخ‌های سر دار، پیچ‌های سر دار، یا پیچ‌های قلابدار که به طور پیوسته به ملحقات فولادی با ضخامت حداقل 10 میلی‌متر و یا نصف قطر مهار جوش شده‌اند، مقاومت پایه‌ی گسیختگی لبه‌ی بتن در برش برای مهار تکی در بتن ترک خورده، V_b، باید برابر با حداقل مقدار محاسبه شده از رابطه‌ی (9-18-26) و رابطه‌ی زیر منظور شود.

که در آن l_e مطابق تعریف بند 9-18-5-2-2 محاسبه می‌شود. در محاسبه‌ی مقاومت پایه‌ی فوق، موارد زیر نیز باید در نظر گرفته شوند:الف – برای مهارهای گروهی، مقاومت بر اساس مقاومت ردیف مهارهایی که در دورترین فاصله از لبه قرار دارند، محاسبه می‌شود.

ب- فواصل مهارها از یک دیگر، که کمتر از 65 میلی‌متر نباشند.

پ- در مواردی که C_a2≤1.5h_ef است، آرماتورهایی باید در گوشه‌ها تعبیه شوند.

4-2-5-1-9 در مواردی که مهارها در سطوح کم عرض با ضخامت محدود نصب شده‌اند، به گونه‌ای که فاصله از لبه، C_a2، و ضخامت عضو مهار کننده در امتداد موازی محور مهار، h_a، هر دو کمتر از 1.5C_a1 هستند، مقدار C_a1 مورد استفاده برای محاسبه‌ی A_Vc در بند 9-18-5-2-1، و هم‌چنین در کلیه‌ی روابط زیر بندهای 9-18-5-2، نباید از بزرگترین مقادیر زیر بیشتر باشد.

الف- C_a2/1.5 که در آن C_a2 بزرگترین فاصله از لبه است.

ب- h_a/1.5

پ- s/3، که در آن s حداکثر فاصله‌ی بین مهارها در گروه مهار عمود بر امتداد برش است.

5-2-5-18-9 ضریب اصلاح برای مهارهای گروهی که تحت بار برشی با خروج از مرکزیت قرار دارند، باید از رابطه‌ی زیر محاسبه شود.

اگر بارگذاری روی مهار گروهی به گونه‌ای باشد که فقط برخی از مهارها تحت برش در یک جهت قرار گیرند، فقط آن مهارها باید در محاسبه‌ی خروج از مرکزیت برش e’_v برای استفاده در رابطه‌ی (9-18-28)، و نیز در محاسبه‌ی V_cbg در رابطه‌ی (9-18-23)، در نظر گرفته شوند.

6-2-5-18-9 ضریب اصلاح ψ_ed,V برای اثر فاصله‌ی مهار از لبه در مهار تکی یا مهار گروهی تحت بار برشی باید با استفاده از مقدار کوچکتر C_a2، به صورت زیر محاسبه شود:

• اگر C_a2≥1.5C_a1 باشد، ψ_ed,V برابر با 1/0 در نظر گرفته می‌شود.
• اگر C_a2<1.5C_a1 باشد

7-2-5-18-9 برای مهارهای واقع در ناحیه‌ای از عضو بتنی که نتایج تحلیل نشان گر ترک نخوردگی در اثر بارهای بهره‌برداری می‌باشند، می‌توان ψ_c,V را مساوی 1/4 فرض نمود. در غیراین صورت و نیز در صورت وقوع ترک‌خوردگی در شرایط بارهای بهره‌برداری، ضریب اصلاح ψ_c,V را می‌توان به صورت زیر در نظر گرفت:

• برای مهار در بتن ترک خورده بدون آرماتورهای مهاری یا با آرماتور لبه با قطر کوچکتر از 12 میلی‌متر، برابر با 1/0.
• برای مهار در بتن ترک خورده با آرماتورهای مهار با قطر 12 میلی‌متر و بیشتر بین مهار و البه، برابر با 1/2.
• برای مهار در بتن ترک خورده با آرماتورهای مهار با قطر 12 میلی‌متر و بیشتر بین مهار و لبه که توسط خاموت‌هایی در فواصل کوچکتر یا مساوی 100 میلی‌متر از یک دیگر محاط شده‌اند، برابر با 1/4.

آرماتورهای مهار و لبه برای کنترل گسیختگی لبه‌ی بتن در شکل 9-18-3 نشان داده شده‌اند.

8-2-5-18-9 ضریب اصلاح ψ_h,V، برای مهارهای واقع در یک عضو بتنی که در آنها h_a<1.5C_a1 است، باید به صورت زیر محاسبه شود:

9-2-5-18-9 در مواردی که آرماتورهای مهار در هر دو طرف سطح شکست گسیختگی لبه‌ی بتن دارای طول مهاری کافی مطابق فصل 9 -21 باشند (شکل 9-18-3 ب)، و یا آرماتور مهار محیط بر مهار باشد (شکل 9-18-3 پ)، می‌توان از مقاومت آرماتورهای مهار به جای مقاومت گسیختگی لبه‌ی بتن در ϕV_n استفاده نمود. ضریب ϕ در این حالت باید 0/75 منظور شود.

3-5-18-9 مقاومت قلوه کن شدن بتن برای مهار در برش

1-3-5-18-9 مقاومت اسمی قلوه کن شدن را برای مهار تکی یا V_cp برای مهار گروهی، باید به صورت زیر محاسبه شود:

الف- برای مهارهای تکی

برای مهارهای تعبیه شده، انبساطی و زیر چاکی، N_cp باید برابر با N_cb از رابطه‌ی (9-18-3-الف)، و برای مهار چسبی، N_cp باید برابر با کمترین دو مقدار N_a از رابطه‌ی (9-18-13) و N_cb از رابطه‌ی (9-18-3-الف) در نظر گرفته شود.

ب- برای مهارهای گروهی

برای مهارهای تعبیه شده، انبساطی و زیر چاکی، N_cpg باید برابر با N_cbg از رابطه‌ی (9-18-3-ب) و برای مهار چسبی، N_cpg باید برابر با کمترین دو مقدار N_ag از رابطه‌ی (9-18-14) و N_cbg از رابطه‌ی (9-18-3-ب) در نظر گرفته شود.
متغیرk_cp در رابطه‌های فوق، در مواردی که h_ef کمتر از 65 میلی‌متر است برابر با 1/0، و در مواردی که h_efبیشتر یا مساوی 65 میلی‌متر است برابر با 2/0 منظور می‌شود.

6-18-9 اندرکنش نیروهای کششی و برشی

مهارهای تکی یا گروهی تحت اثر همزمان بارهای کششی و برشی باید طبق ضوابط این بند طراحی شوند. مقادیر ϕN_nو ϕV_n مقاومت‌های کششی و برشی مهارها، بر اساس بندهای 9-18-4 و 9-18-5 محاسبه می‌شوند.

1-6-18-9 اگر رابطه‌ی برای هر مهار تکی یا گروهی برقرار باشد، می‌توان از اندرکنش کشش و برش در تعیین مقاومت کششی صرف نظر نموده و از ظرفیت کامل کششی بر اساس رابطه‌ی زیر استفاده نمود:

2-6-18-9 اگر رابطه ی برای هر مهار تکی یا گروهی بر قرار باشد، می‌توان از اندر کنش کشش و برش در تعیین مقاومت برشی صرف نظر نموده و از ظرفیت کامل برشی بر اساس رابطه‌ی زیر استفاده نمود:

3-6-18-9 اگر V_ua>0.2ϕV_n و N_ua>0.2ϕN_n باشند، رابطه‌ی زیر باید برای اندرکنش و برش برقرار شود:

7-18-9 الزامات فاصله‌ی مهارها از یکدیگر، فاصله از لبه‌ها و حداقل ضخامت برای جلوگیری از گسیختگی دونیم‌شدگی بتن

حداقل فاصله‌ی مهارها از یک دیگر، حداقل فواصل از لبه‌ها، و حداقل ضخامت اعضا باید بر اساس الزامات این بند تعیین شوند؛ مگر آن که آرماتورهای اضافی برای کنترل گسیختگی دونیم‌شدگی تامین شوند. استفاده از فواصل و ضخامت‌های کمتر، مبتنی بر نتایج آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تایید مجاز می‌باشد.

1-7-18-9 حداقل فاصله‌ی مرکز تا مرکز مهارها و فاصله از لبه باید بر اساس جدول 9-18-6 تعیین شوند.

جدول 9-18-6 حداقل فاصله‌ی مرکز تا مرکز مهارها و فاصله از لبه

جدول 9-18-7 حداقل فاصله از لبه

2-7-18-9 در مهارهایی که در نصب آن‌ها نیروی دونیم‌شدگی ایجاد نشده و تحت پیچش قرار نمی‌گیرند، اگر فاصله از لبه‌ها یا فاصله‌ی مهارها از یک دیگر کمتر از مقادیر بند 9-18-7-1 باشند، می‌توان در بند 9-18-7-1 به جای d_a از قطر فرضی کوچکتر d_a استفاده نمود؛ مشروط بر آن که نیروهای محاسباتی اعمالی بر مهار، به مقادیر مقاومتی محاسبه شده با قطر کوچکتر d_a محدود شود.

3-7-18-9 مقدار h_ef برای مهارهای کاشتنی انبساطی یا زیر چاکی، نباید از دو سوم ضخامت عضو، h_a، و ضخامت عضو منهای 100 میلی‌متر بیشتر باشد.

4-7-18-9 فاصله‌ی بحرانی از لبه، C_ac، نباید از مقادیر زیر کمتر باشد؛ مگر آن که این فاصله بر اساس آزمایش‌های مبتنی بر مراجع مورد تایید، تعیین شود.

• برای مهارهای چسبی: 2h_ef
• برای مهارهای زیر چاکی: 5h_ef
• برای مهارهای انبساطی: نصب شده با اعمال پیچش، 4h_ef
• برای مهارهای انبساطی: نصب با اعمال جا به جایی 4h_ef

5-7-18-9 مدارک ساخت باید مشخص کننده‌ی حداقل فاصله‌ای از لبه که در طراحی استفاده شده باشند.

8-18-9 الزامات لرزه ای

1-8-18-9 کلیات

1-1-8-18-9 کلیه‌ی مهارها در سازه‌های واقع در مناطق با خطر لرزه‌خیزی نسبی متوسط، زیاد و خیلی زیاد، باید ضوابط اضافی این بخش را تامین نمایند.

2-1-8-18-9 قابلیت استفاده از مهارهای کاشتنی در بارگذاری لرزه ای، باید بر اساس آزمایش‌های مورد استناد مراجع مورد تایید، پذیرفته شود. برای مهارهای انبساطی و زیر چاکی، مقاومت بیرون کشیدگی، N_p، و مقاومت فولاد در برش، V_sa، و برای مهارهای چسبی، مقاومت فولاد در برش، V_sa، و تنشهای پیوستگی، τ_unch و τ_ch، باید بر اساس آزمایش‌های لرزه‌ای مورد استناد مراجع مورد تایید، تعیین گردند.

3-1-8-18-9 مهارهای تکی یا گروهی که همزمان تحت بارهای کششی و برشی قرار می‌گیرند، باید با منظور نمودن اثرات اندرکنش نیروها مطابق بند 9-18-6 طراحی شوند؛ که در آن مقاومت کششی طراحی بر اساس بند 9-18-8-2-3 یا 9-18-8-2-4 تعیین می‌شود.

2-8-18-9 الزامات برای بارهای کششی

1-2-8-18-9 در مواردی که مولفه‌ی کششی بار زلزله روی مهار تکی یا گروهی، کمتر یا مساوی 20 درصد کل بار کششی روی مهار در همان ترکیب بار باشد، طراحی مهار را می‌توان برای نیروهای طراحی مبتنی بر ترکیبهای بار فصل 9-7، و با منظور نمودن مقاومت کششی مهار بر اساس بند 9-18-4 انجام داد.

2-2-8-18-9 در مواردی که مولفه‌ی کششی بار زلزله روی مهار تکی یا گروهی، بیشتر از 20 درصد کل بار کششی روی مهار در همان ترکیب بار باشد، طراحی مهارها و ملحقات آن‌ها باید یکی از بندهای (الف) تا (ت) زیر را تامین نماید.

الف- در مهارهای تکی، مقاومت وابسته به بتن (مقاومت حالات گسیختگی بتن) باید بیشتر از مقاومت فولاد مهار باشد. در مهارهای گروهی نسبت بار کششی وارده به مهاری که بیشترین تنش را تحمل می‌کند به مقاومت فولاد آن مهار، باید بیشتر یا مساوی نسبت بار وارده به کلیه‌ی مهارهای کششی آن گروه به مقاومت وابسته به بتن در آن مهارها باشد. در این حالت شرایط زیر باید تامین شوند

1- مقاومت فولاد مهار باید 1/2 برابر مقاومت اسمی آن در نظر گرفته شود.

2- مقاومت وابسته به بتن باید مقاومت اسمی تلقی شده و برای محاسبه‌ی آن باید اثرات گسیختگی مخروطی بتن، بیرون کشیدگی، بیرون زدگی جانبی بتن و مقاومت پیوستگی، هر کدام که حاکم باشد، منظور شوند. در محاسبه‌ی مقاومت بیرون کشیدگی برای مهارهای گروهی، نسبت بار به مقاومت باید برای مهار با بیشترین تنش محاسبه شود. مقاومت کششی وابسته به بتن مجموعه‌ی مهار در طراحی، باید بر اساس ضرایب کاهش مقاومت بند 9-18-3 و حالات گسیختگی بند 9-18-4، با فرض ترک‌خوردگی بتن تعیین شود؛ مگر آن که بتوان نشان داد که بتن ترک نخورده است، که در این صورت مقاومت متناظر با حالات گسیختگی را می‌توان با فرض ترک نخوردن بتن محاسبه نمود.

3- برای تامین رفتار شکل‌پذیر در مهارها، انتقال نیروی کششی باید توسط مهار فولادی شکل‌پذیر با طول کش‌آمدگی حداقل 8 برابر قطر مهار مطابق شکل 9-18-7 تامین شود؛ مگر آن که طول دیگری بر اساس نتایج تحلیل منظور شود.

4- در مواردی که مهارها تحت بارهای رفت و برگشتی قرار می‌گیرند، باید تمهیدات لازم برای جلوگیری از کمانش آن‌ها انجام شوند. بدین منظور می‌توان از غلاف استفاده نمود.

5- در مواردی که اتصال از نوع رزوه‌ای بوده و مهار در تمام طول خود رزوه نشده است، برای اطمینان از تسلیم مهار در ناحیه رزوه نشده و جلوگیری از وقوع گسیختگی در محل رزوه، نسبت مقاومت کششی فولاد مهار، f_uta، به مقاومت تسلیم فولاد مهار، ونگ، نباید کمتر از 1/3 باشد.

ب- مهارهای تکی یا گروهی باید برای حداکثر کشش قابل انتقال به مهار و با در نظر گرفتن یک مکانیزم شکل‌پذیر کششی، خمشی، برشی یا اتکایی و یا ترکیب آن‌ها در قطعه‌ی الحاقی، که در آن اثرات اضافه مقاومت مصالح و سخت شوندگی کرنشی در قطعه ى الحاقی منظور می‌شوند، طراحی شوند. مقاومت کششی مهارها در طراحی با استفاده از ضوابط بند 9-18-8-2-3 یا 9-18-8-2-4 محاسبه می‌شود.

پ- مهارهای تکی یا گروهی باید برای حداکثر نیروی کششی قابل انتقال به مهار از طریق قطعه‌ی الحاقی با رفتار غیرتسلیم شونده طراحی شوند. مقاومت کششی مهارها در طراحی از بند 9-18-8-2-3 تا 9-18-8-2-4 محاسبه می‌شود.

ت- مهار‌های تکی یا گروهی باید برای حداکثر بار کششی حاصل از ترکیب بارهای شامل زلزله که در آن‌ها بار زلزله با ضریب اضافه مقاومت Ω₀ تشدید شده است، طراحی شوند. مقاومت کششی مهارها در طراحی از بند 9-18-8-2-3 یا 9-18-8-2-4 محاسبه می‌شود.

شکل 9-18-7 تعریف طول کش‌آمدگی

3-2-8-18-9 مقاومت کششی در طراحی مهارهایی که نیروهای زلزله را تحمل می‌کنند و بر اساس بند 9-18-8-2-2 (ب) تا (ت) طراحی می‌شوند، باید با منظور نمودن بندهای (الف) تا (ث) (که اثر بارگذاری لرزه‌ای را در کاهش مقاومت کششی منظور می‌کنند)، و حالات گسیختگی جدول 9-18-1 و فرض ترک‌خوردگی بتن محاسبه شود؛ مگر آن که بتوان نشان داد بتن ترک نخورده است؛ که در این صورت مقاومت متناظر با حالات گسیختگی را می‌توان با فرض ترک نخوردن بتن محاسبه نمود.

الف – برای یک مهار تکی یا یک مهار از گروه مهاری که تحت بیشترین تنش واقع شده‌اند، ϕN_sa

ب- برای یک مهار تکی و یا یک مهار از گروه مهاری که تحت بیشترین تنش قرار می‌گیرند، 0.75ϕN_cb یا 0.75ϕN_cbg

در صورتی که آرماتورهای مهار مطابق بند 9-18-4-2-6 تامین شده باشند، نیازی به محاسبه‌ی N_cb و N_cbg نمی‌باشد.

پ- برای یک مهار تکی و یا یک مهار از گروه مهاری که تحت بیشترین تنش قرار می‌گیرند، 0.75ϕN_pn

ت- 0.75ϕN_sb یا 0.75ϕN_sbg

ث- 0.75ϕN_a یا 0.75ϕN_ag

ضریب کاهش مقاومت ϕ در زیر بندهای فوق بر اساس ضوابط 9-18-3 تعیین می‌شود.

4-2-8-18-9 در مواردی که انجام طراحی مهار بر اساس 9-18-8-2-2 (الف) انجام شود، و یا در مواردی که آرماتورهای مهار مطابق بند 9-18-4-2-6 تامین شده باشند، نیازی به کاهش مقاومت کششی برای در نظر گرفتن اثر بارگذاری لرزه‌ای نمی‌باشد؛ و اعمال ضریب‌های کاهش مقاومت 9-18-3-9 کافی خواهد بود.

3-8-18-9 الزامات برای بارهای برشی

1-3-8-18-9 در مواردی که مولفه‌ی برشی بار زلزله‌ی وارد بر مهارهای تکی یا گروهی، کم‌تر یا مساوی 20 درصد کل بار برشی وارد به مهار در همان ترکیب بار باشد، مقاومت برشی مهارها بر اساس بند 9-18-5 تعیین می‌گردد.

2-3-8-18-9 در مواردی که مولفه‌ی برشی بار زلزله‌ی وارد بر مهارهای تکی یا گروهی، بیشتر از 20 درصد کل بار برشی وارد به مهار در همان ترکیب بار باشد، طراحی مهار و ملحقات آن باید مطابق یکی از بندهای (الف) تا (پ) بوده و مقاومت برشی مهار بر اساس بند 9-18-5 تعیین شود.

الف – مهارهای تکی یا گروهی باید برای حداکثر برش قابل انتقال به آن‌ها بر اساس یک مکانیزم تسلیم شکل‌پذیر خمشی، برشی، با اتکایی با ترکیبی از آن‌ها در قطعه‌ی الحاقی، و با در نظر گرفتن اضافه مقاومت مصالح و سخت شوندگی کرنشی در اجزای الحاقی، طراحی شوند.

ب- مهارهای تکی یا گروهی باید برای حداکثر نیروی برشی قابل انتقال به آن‌ها از طریق قطعه‌ی الحاقی با رفتار غیرتسلیم شونده محاسبه شوند.

پ- مهارهای تکی یا گروهی باید برای حداکثر بار برشی حاصل از ترکیب‌هایی از بار طراحی که در آن‌ها بار زلزله با ضریب اضافه مقاومت Ω₀ تشدید شده است، محاسبه شوند.

3-3-8-18-9 در مواردی که از آرماتورهای مهار مطابق بند 9-18-5-2-8 استفاده می‌شود، نیازی به کاهش مقاومت برشی برای در نظر گرفتن اثر بارگذاری لرزه‌ای نمی‌باشد؛ و اعمال ضریب‌های کاهش مقاومت بر اساس بند 9-18-3 کافی خواهد بود.

9-18-9نصب و بازرسی مهارها

1-9-18-9 مهارهای کاشتنی باید توسط افراد آموزش دیده و بر اساس مدارک ساخت و دستورالعمل‌های تولید کننده نصب شوند. مدارک ساخت باید مبتنی بر دستور العمل‌های نصب تولید کننده باشند. گواهی صلاحیت نصاب باید کتبی و مبتنی بر آزمون‌های کنترل کارایی بوده و توسط شرکت تولید کننده یا نمایندگی آن صادر شده باشد. در هر حال مهندس طراح باید صلاحیت نصاب را به صورت کتبی تایید نماید.

2-9-18-9 بازرسی نصب مهارها باید مطابق دستور العمل‌های فصل 9-22 انجام شود. برای مهارهای چسبی، الزامات اضافی بندهای 9-18-9-3 تا 9-18-9-4 نیز باید رعایت شوند.

3-9-18-9 در مهارهای چسبی مدارک ساخت باید شامل روش انجام بارگذاری نمونه‌های شاهد مطابق مراجع مورد تایید باشند. مدارک ساخت هم‌چنین باید مشخص کننده‌ی تمامی پارامترهای مرتبط با تنش پیوستگی به کار رفته در طراحی مطابق بند 9-18-4-5، شامل سن حداقل بتن، محدوده‌ی دمای بتن، شرایط رطوبتی در زمان نصب، نوع بتن سبک (در صورت استفاده) و الزامات مربوط به سوراخ‌کاری و آماده‌سازی باشند.

4-9-18-9 عملیات نصب مهارهای چسبی افقی یا شیب‌دار رو به بالا، که تحت بارهای کششی دائمی می‌باشند، باید به صورت مستمر توسط مهندس طراح یا ناظر کنترل شوند. مهندس طراح یا ناظر باید گزارشی از روش انجام کار، مصالح مورد استفاده و انطباق فرایند نصب با مدارک ساخت و دستور العمل‌های نصب تولید کننده، تهیه نموده و به مقام مسئول ارائه دهد.

10-18-9 قطعات الحاقی با زبانه‌ی برشی

1-10-18-9 طراحی زبانه‌ی برشی به روش دیگری غیراز ضوابط 9-18-10، فقط در صورتی مجاز است که تامین مقاومت کافی و انتقال مناسب نیرو به صورت تحلیلی و یا با آزمایش نشان داده شوند.

2-10-18-9 کلیات

1-2-10-18-9 طراحی زبانهای برشی بر اساس کنترل مقاومت اتکائی بتن طبق بند 9-18-10-3، و مقاومت گسیختگی لبه‌ی بتن طبق بند 9-18-10-4 انجام می‌شود.

2-2-10-18-9 باید حداقل چهار مهار طراحی شده بر اساس ضوابط 9-18 و با در نظر گرفتن ضوابط بند 9-18-3-10 تامین شوند. لنگر ناشی از فاصله‌ی برش اعمالی روی کف ستون و برآیند بار روی زبانه‌ی برشی، منجر به ایجاد کشش در مهارها می‌شود؛ این کشش باید در طراحی مهارها لحاظ شود.

3-2-10-18-9 در مهارهای جوش شده به کف ستون، کنترل اندرکنش کشش و برش باید مبتنی بر انتقال درصدی از برش کل توسط مهارها باشد.

4-2-10-18-9 زبانه‌ی برشی باید از ورق‌های مستطیلی شکل و یا از مقاطع فولادی تشکیل شده از اجزای صفحه ای، به صورت جوش شده به ورق کف ستون ساخته شده باشد.

5-2-10-18-9 در صورت استفاده از سخت‌کننده، طول آن در امتداد برش نباید از 0.5h_sl کمتر باشد.

6-2-10-18-9 ابعاد زبانه‌ی برشی و کف ستون باید تامین کننده‌ی الزامات زیر باشند:

الف- h_eff≥h­_sl

ب- h_eff/C_sl≥2.5

7-2-10-18-9 کف ستون‌هایی که به صورت افقی اجرا می‌شوند، باید دارای سوراخ‌هایی به قطر حداقل 25 میلی‌متر در امتداد هر وجه بلند زبانه‌ی برشی باشند.

3-10-18-9 مقاومت اتکائی بتن زبانه‌ی برشی

1-3-10-18-9 مقاومت اسمی اتکائی بتن زبانه‌ی برشی، V_brg,sl، به صورت زیر محاسبه می‌شود:

سطح موثر زبانه‌ی برشی، A_ef,sl بر اساس بند 9-18-10-3-2، و ضریب تصحیح نیروی محوری، ψ_brg,sl، بر اساس بند 9-18-10-3-3 تعیین می‌شوند.

2-3-10-18-9 سطح موثر زبانه‌ی برشی، A_ef,sl عمود بر امتداد برش به صورت زیر تعیین می‌شود.

الف – سطح زبانه‌ی برشی واقع در دو برابر ضخامت زبانهی برشی (2t_sl) از سطح پایینی کف ستون، اگر سطح بالا یا پایین کف ستون همسطح بتن باشد، به علاوه سطوح پ و ت در صورت وجود سخت‌کننده.

ب – سطح زبانه‌ی برشی واقع در دو برابر ضخامت زبانه‌ی برشی (2t_sl) از سطح بتن، اگر کف ستون بالاتر از سطح بتن نصب شده باشد، به علاوه سطوح پ و ت در صورت وجود سخت‌کننده.

پ- در صورت وجود سخت‌کننده، سطح زبانه‌ی برشی واقع در دو برابر ضخامت زبانهای برشی (2t_sl) از سطح تماس بتن و سخت‌کننده.

ث – در صورت وجود سخت‌کننده، سطح حاصل از ضرب ضخامت سخت‌کننده در امتداد موازی برش در ارتفاع آن.

3-3-10-18-9 ضریب تصحیح ψ_brg,sl برای نیروی محوری P_u (منفی برای کشش و مثبت برای فشار) به صورت زیر تعیین می‌شود.

الف – برای نیروی محوری کششی

ب – برای حالت بدون نیروی محوری

پ- برای نیروی محوری فشاری

در روابط فوق، n تعداد مهارهای در کشش، و A_bpسطح مقطع کف ستون است.

4-3-10-18-9 برای قطعات الحاقی با بیش از یک زبانه‌ی برشی در امتداد عمود بر برش، می‌توان مقاومت زبانه‌های برشی را با هم جمع نمود؛ ولی در هر حال تنش برشی در تراز پایین زبانه‌ی برشی (نیروی برشی اعمالی تقسیم بر حاصل ضرب عرض زبانه در فاصله‌ی اولین و آخرین زبانه در امتداد برش)، نباید از 0.2f’_c تجاور کند.

4-10-18-9 مقاومت گسیختگی لبه‌ی بتن

1-4-10-18-9 مقاومت اسمی گسیختگی لبه‌ی بتن برای زبانه‌ی برشی، V_cb,sl، بر اساس رابطه‌ی (9-18-22)، که در آن V_b طبق رابطه‌ی (9-18-26) تعیین شده، محاسبه می‌شود. در این روابط C_a1 فاصله‌ی سطح اتکای زبانه‌ی برشی تا لبه‌ی آزاد بتن، و A_vc سطح شکست تصویر شده روی لبه‌ی آزاد بتن است که در بند 9-18-10-4-2 تعریف شده است.

2-4-10-18-9 سطح شکست تصویر شده‌ی بتن روی لبه‌ی آزاد، A_cvl را می‌توان با یک مقطع مستطیلی به فاصله‌ی افقی 1.5C_al از لبه‌ی قائم زبانه‌ی برشی و فاصله‌ی قائم1.5C­_a1   از عمق موثر زبانه‌ی برشی، h_ef,sl تقریب زد. عمق موثر زبانه‌ی برشی، h_ef,sl، را می‌توان مساوی با فاصله یبین سطح بتن تا پایین سطح موثر زبانه‌ی برشی، A_ef,sl در نظر گرفت.

3-4-10-18-9 مقاومت اسمی گسیختگی لبه‌ی بتن برای برش موازی لبه را می‌توان بر اساس بند 9-18-5-2-1 و با استفاده از رابطه‌ی (9-18-22) تعیین نمود. در این محاسبه، C_a1 فاصله‌ی لبه‌ی آزاد بتن تا مرکز زبانه‌ی برشی بوده، و ψ_ec,V برابر با یک در نظر گرفته می‌شود.

4-4-10-18-9 برای زبانه‌ی برشی واقع در گوشه، مقاومت متناظر گسیختگی برشی برای هر لبه محاسبه شده و مقدار حداقل به عنوان مقاومت اسمی گسیختگی لبه‌ی بتن در نظر گرفته می‌شود.

5-4-10-18-9 برای کف ستون‌ها با چند زبانه‌ی برشی، مقاومت اسمی گسیختگی لبه‌ی بتن باید با منظور نمودن تمام سطوح شکست محتمل محاسبه شود.

11-18-9 مراجع مورد استفاده و مورد تایید

1. ACI 355.2-07, 2007, Qualification of post-installed mechanical anchors in concrete and commentary.
2. ACI 355.4-11, 2011, Qualification of post-installed adhesive anchors in concrete.
3. ICC-ES AC193, Acceptance criteria for mechanical anchors in concrete elements.
4. ICC-ES AC308, Acceptance criteria for post-installed adhesive anchors in concrete elements.