مبحث نهم مقررات ملی ساختمان : طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه (1399) | ٩-١٨-٥ الزامات طراحى براى بارهاى برشى

٩-١٨-٥-١ مقاومت فولاد مهارها در برش

٩-١٨-٥-١-١ مقاومت اسمى مهار در برش كنترل شده توسط فولاد، Vsa ، بايد با در نظر گرفتن خصوصيات مصالح و ابعاد فيزيكى آن تعيين شود. در مواردى كه گسيختكى بتن محتمل است، مقاومت برشى فولاد لازم بايد با سطح كسيختكى فرض شده سازگار باشد.

٩-١٨-٥-١-٢ مقاومت اسمى فولاد مهار در برش، Vsa ، طبق جدول ٩-١٨-٥ محاسبه مى شود. در محاسبه‌ى مقاومت اسمى برشى، مقاومت گسيختكى كششى futa نبايد بيش از حداقل 1.9fua و ٨۶٠ مگاپاسكال منظور شود. دراين جدول Ase.v سطح مقطع موثر در برش مى باشد.

٩-١٨-5-١-٣ در مواردى كه نصب مهار با استفاده از گروت انجام مى شود، مقاومت اسمى بند ٩-١٨-٥-١-٢ بايد در ضريب 0/8 ضرب شود.

٩-١٨-۵-٢ مقاومت گسیختگی لبەی بتن در برش

٩-١٨-٥-٢-١ مقاومت اسمی گسیختگی لبەی بتن در برش، Vcb براى مهارهاى تكى، و  Vcbg برای مهار‌‌های گروهى، به صورت زير محاسبه ميشود:

الف - در مواردى كه نيروى برشى عمود بر لبه در مهار تكى است:

ب - در مواردی كه نیروى برشى عمود بر لبه در مهار گروهى است:

پ - در مواردی كه نیروى برشى موازى با امتداد يك لبه است،  Vcb يا  Vcbg را می توان دو برابر مقادير محاسبه شده از روابط ٩-١٨-٢٢ و٩-١٨-٢٣، وبا فرض  Ψed,V برابر با 1/0 در نظر گرفت. 

ت - برای مهارهاى واقع در گوشه، مقدار مقاومت اسمى گسيختگى لبه‌ى بتن بايد براى هر لبه محاسبه شده، و کمترین مقدار تعیین شده به کار گرفته شود.

در روابط فوق، ضرايب اصلاح  Ψc.V ، Ψed.V ، Ψec.V و Ψh.V در بندهاى ٩-١٨-٥-٢-٥ تا ٩-١٨-٥-٢-٧ تعريف شده‌اند. در این روابط همچنین  Vb مقاومت برشی پایەی گسیختگی لبهی بتن براى مهارهلى تكى، و AVco و AVc به ترتیب مساحت تصوير شده‌ى سطح گسیختگى روى سطح جانبى عضو بتنى براى مهارهاى تكى يا كروهى، مطابق شکل  ٩-١٨-6 ميباشند.  AVc را میتوان قاعدهی نیم هرمی در نظر گرفت که راس آن محور رديف مهارهايى مى باشد كه بحرانى منظور مى شوند.  Ca1 فاصله‌ی محور رديف مهارهلى بحرانى از لبه است.  AVc نبايد بيش تر از  nAVco در نظر گرفته شود، كه در آن n تعداد مهارها درمهار گروهى است.

در اعضایی که در آنها فاصله از لبه‌ها در امتداد عمود بر نيروى برشى، بيش تر يا مساوى  1.5Ca1 است،  AVco برای مهار تكى در اعضاى عميق را می توان قاعدهى نيم هرمى كه بُعد هر ضلع آن در امتداد موازى لبه برابر  3Ca1 ، وعمق آن  1.5Ca1  است، در نظر كرفت. در اين صورت:

در مواردى كه فاصله‌ی مهارها از لبه متغير است، و مهارها به نحوى به ورق اتصال جوش شدماند كه امكان توزيع بار بين تمام مهارها وجود دارد،  Ca1 را مى توان فاصله‌ی دورترين رديف مهارها از لبه در نظر كرفت؛ وفرض نمود كه كل برش تنها توسط اين رديف بحرانى تحمل مى شود.

٩-١٨-٥-٢-٢ مقاومت برشی پایەی گسیختگى بتن براى مهار تكى در بتن ترك خورده،   Vb، باید برابر با كم ترين دو مقدار از روابط زير در نظر گرفته شود.

الف-

در این رابطه  le طول موثر اتکائی مهار در برش است كه به صورت زير محاسبه مى شود

- برای مهارهاى با سختى ثابت در كل طول مدفون مانند گل  ميخ هاى سر دار و مهارهاى كاشتنى با يك غلاف محيطى در كل طول مدفون:

برای مهارهای نصب شده با اعمال پیچش با غلاف فاصله‌دار از بدنه ی مهار:

٩-١٨-۵-٢-٣ برای گل میخ‌‌های سر دار، پیچ‌‌های سر دار، یا پیچ‌‌های قلابدار که به طور پیوسته به ملحقات فولادى با ضخامت حداقل ١٠ ميلى متر ويا نصف قطر مهار جوش شداند، مقاومت پایەی گسیختگی لبەی بتن در برش براى مهار تكى در بتن ترك خورده، Vb ، بايد برابر با حداقل مقدار محاسبه شده از رابطه‌ی (٩-١٨-٢۶) و رابطەى زير منظور شود.

که در آن le مطابق تعریف بند ٩- ١٨-۵-٢-٢ محاسبه میشود. در محاسبه‌ی مقاومت پایه ی فوق، موارد زير نيز بايد در نظر گرفته شوند:

الف - برای مهارهای گروهی، مقاومت بر اساس مقاومت ردیف مهارهایی كه در دورترين فاصله از لبه قرار دارند، محاسبه می شود.

ب - فواصل مهارها از يك ديكر، ، كم تر از ۶٥ ميلى متر نباشند.

پ - در مواردى كه Ca2 ≤ 1.5hef  است، آرماتورهايى بايد در گوشه‌ها تعبيه شوند.

٩-١٨-5-٢-4 در مواردی كه مهارها در سطوح كم عرض با ضخامت محدود نصب شده‌اند ، به گونه‌اى كه فاصله از لبه، Ca2، و ضخامت عضو مهار كننده در امتداد موازى محور مهار، ha ، هر دو كمتر از 1.5Ca1 هستند، مقدار Ca1 مورد استقاده براى محاسبه‌ى Avc در بند ٩-١٨-٥-٢-١، و همچنین در کلیەی روابط زير بندهاى ٩-١٨-۵-٢، نباید از بزرگترين مقادير زير بيش تر باشد.

الف - Ca2/1.5 كه در آن Ca2 بزركترين فاصله از لبه است.

ب - ha/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 ضريب اصلاح براى مهارهاى گروهى كه تحت بار برشى با خروج از مركزيت قرار دارند، بايد از رابطه‌ى زير محاسبه شود:

اگر بارگذاری روی مهار گروهی به گونه‌ای باشد كه فقط برخى از مهارها تحت برش در يك جهت قرار گيرند، فقط آن مهارها باید در محاسبەی خروج از مركزيت برش  e'v براى استفاده در رابطه‌ (9-١٨-٢٨)، ونيز در محاسبه‌ى Vcbg در رابطه‌ى (٩-١٨-٢٣)، در نظر گرفته شوند.

٩-١٨-٥-6-2 ضريب اصلاح  Ψed,V برای اثر فاصله‌ی مهار از لبه در مهار تكی یا مهار گروهى تحت بار برشى بايد با استفاده از مقدار كوچكتر  Ca2، به صورت زير محاسبه شود:

- اگر Ca2≥1.5Ca1 باشد Ψed,V برابر با 1/0 در نظر گرفته مى شود.

- اگر Ca2<1.5Ca1 باشد

٩-١٨-5-٢-٧ براى مهارهاى واقع در ناحيه اى از عضو بتنى كه نتايج تحليل نشان كر ترك نخوردگى در اثر بارهاى بهره بردارى مى باشند، مى توان Ψc,V را مساوى  1/4 فرض نمود. در غير اين صورت و نيز در صورت وقوع ترک خوردگى در شرايط بارهاى بهره‌بردارى، ضريب اصلاح  Ψc,V را میتوان به صورت زير در نظرگرفت:

- برای مهار در بتن ترک خورده بدون آرماتورهاى مهارى يا با آرماتور لبه با قطر كوچك تر از ١٢ ميلى متر، برابر با  1/0

- براى مهار در بتن ترک خورده با آرماتورهاى مهار باقطر ١٢ ميلى متر وبيش تر بين مهار و لبه، برابر با 1.2

- برای مهار در بتن ترک خورده با آرماتورهاى مهار با قطر ١٢ ميلى متر و بيش تر بين مهار و لبه كه توسط خاموت هايى در فواصل كوچكتر يا مساوى ١٠٠ ميلى متر از يك ديگر محاط شده‌اند  ، برابر با 1/4.

آرماتور‌های مهار و لبه برای کنترل گسیختگی لبەى بتن در شكل ٩-١٨-٣ نشان داده شده‌اند  .

٩-١٨-٥-٢-٨ ضريب اصلاح Ψh,V ، براى مهارهاى واقع در يک عضو بتنى كه در آنها  ha<1.5Ca1 است، بايد به صورت زير محاسبه شود:

٩-١٨-۵-٢-٩ در مواردی که آرماتور‌های مهار در هر دو طرف سطح شکست گسیختگی لبەی بتن داراى طول مهارى كافى مطابق فصل ٩-٢١ باشند (شكل ٩-١٨-٣ ب)، ويا آرماتور مهار محيط بر مهار باشد (شكل ٩-١٨-٣ پ)، می‌توان از مقاومت آرماتورهاى مهار به جاى مقاومت گسیختگى لبه‌ى بتن در  ΦVn استفاده نمود. ضريب Φ در اين حالت بايد 0/75 منظور شود.

٩-١٨-5-٣ مقاومت قلوە كن شدن بتن براى مهار در برش

٩-١٨-5-٣-١ مقاومت اسمی قلوەكن شدن Vcp  برای مهار تكى يا Vcpg براى مهار گروهى، بايد به صورت زير محاسبه شود:

الف- براى مهارهاى تكى

براى مهارهاى تعبيه شده، انبساطى و زير چاكى،  Ncp بايد برابر با  Ncb از رابطه‌ى (٩-١٨-٣-الف)، و براى مهار چسبى،  Ncp بايد برابر با كمترين دو مقدار Na از رابطه‌ى (٩-١٨-١٣) و Ncb از رابطه‌ى (٩-١٨-٣-الف) در نظر گرفته شود.

ب- براى مهارهاى گروهى

برای مهار‌های تعبیه شده، انبساطى و زیر چاكى،  Ncpg بايد برابر با Ncbg از رابطه‌ى (٩-١٨-٣ -ب)،و براى مهار چسبى،  Ncpg بايد برابر با كمترين دو مقدار  Nag از رابطه‌ى (٩-١٨-١٢) و  Ncbg از رابطه‌ى (٩-١٨-٣ -ب) در نظر گرفته شود.

متغير  kcp در رابطه‌هاى فوق، در مواردى كه  hef كم تر از 65 ميلى متر است برابر با 1/0، ودر مواردى كه  hef  بيش تر يا مساوى 65 ميلى متر است برابر با 2/0 منظور مى شود.