مبحث نهم مقررات ملی ساختمان : طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه (1399) | ٩-٢٠-٥ قاب هاى با شكل پذيرى متوسط

9-٢٠-٥-١ ضوابط بند ٩-٢٠-٥ بايد در قاب هاى با شكل پذيرى متوسط، شامل دال هاى دو طرفه‌ی بدون تیر که بخشی از سیستم مقاوم در برابر زلزله را تشکیل میدهند، به كار برده شوند.

٩-٢٠-٥-٢ تيرها در قاب هاى با شكل پذيرى متوسط

٩-٢٠-۵-٢-١ محدودیت‌های هندسی

٩-٢٠-٥-٢-١-١ در اين تيرها محدوديت‌هاى هندسى(الف) تا (پ) اين بند بايد رعايت شوند:

الف - ارتفاع مؤثر مقطع نبايد بيش تراز يك چهارم طول دهانه آزاد باشد.

ب - عرض مقطع نبايد كمتر از يك چهارم ارتفاع آن و ٢٥٠ ميلى متر باشد.

پ - عرض مقطع نبايد بيش تراز دو مقدار زير باشد:

      - عرض عضو تکیه‌گاهی در صفحه‌ی عمود بر محور طولی تیر، به اضافهی سه چهارم ارتفاع تیر در هر طرف عضو تكيه گاهى؛

      - عرض عضو تکیہگاهی به اضافەی یک چهارم بعد دیگر مقطع در هر طرف عضو تکیه گاهی.

٩-٢٠-5-٢-١-٢ برون محورى هر تير نسبت به ستونى كه با آن قاب تشكيل مى دهد، يعنى فاصلەی محورهاى هندسى دو عضو از يكديگر، نبايد بيش تر از يك چهارم عرض مقطع ستون باشد.

٩-٢٠-٥-٢-٢ آرماتورهاى طولى

٩-٢٠-5-٢-٢-١ در هر يک از دو وجه فوقانى و تحتانى تيرها بايد حداقل از دو آرماتور سراسرى استفاده شود. سطح مقطع آرماتورهاى سراسرى وجه تحتانى نبايد در هيچ مقطع، از يك چهارم بیش ترین مقدار سطح مقطع آرماتور‌های تحتانی در طول دهانه ى تير كم تر باشد. اين آرماتورها بايد با فرض تامین تنش تسلیم کششی در بر تكيه گاه مهار شوند.

٩-٢٠-5-٢-٢-٢ در هر طرف تير در بر تكيه گاه، مقاومت خمشى مثبت نبايد از يك سوم مقاومت خمشى منفى همان تكيه‌گاه كمتر باشد همچنين، مقاومت خمشى مثبت يا منفى در هر مقطعى در طول تیر، نباید از یک پنجم حداکثر مقاومت خمشی تیر در مقطع بر تكیه گاه در دو انتهاى تير كمتر باشد.

٩-٢٠-٥-٢-٣ آرماتورهاى عرضى

٩-٢٠-5-٢-٣-١ در تيرها در طول ناحیە‌های بحرانی در دو انتهاى تير كه معادل دو برابر ارتفاع مقطع مى باشد، بايد دورگیر مطابق ضوابط بند ٩-٢٠-٥-٢-٣-٢ به كار برده شود؛ مگر آن كه طراحى براى برش و يا پيچش، نياز به آرماتور بيش ترى را ايجاب كند.

٩-٢٠-5-٢-٣-٢ دورگیرها وفواصل آنها از يك ديگر بايد داراى شرايط زير باشند:

الف - قطر دورگیرها كم تر از ٨ ميلى متر نباشد.

ب - فاصله‌ی دور گيرها از يك ديگر بيش تر از يك چهارم ارتفاع مؤثر مقطع، ٨ برابر قطر كوچكترين آرماتور طولى، 24 برابر قطر دورگير و ٣٠٠ ميلى متر اختيار نشود.

پ - فاصلەی اولین دور گير از بر تكيه‌گاه بيش تراز ٥٠ ميلى متر نباشد.

٩-٢٠-5-٢-٣-٣ در سرتاسر طول تیرها، فاصلەی آرماتورهاى عرضى از يك ديگر نبايد بيش تراز نصف ارتفاع مؤثر مقطع اختيار شود.

٩-٢٠-٥-٢-٣-4 در تيرهايى كه نيروى محورى فشارى ضريبدار در آنها از 0.10Agf'c بيش تر است، مقدار آرماتورهاى عرضى مورد نياز كه بر اساس ضوابط بند ٩-٢٠-٥-٢-٣-٣ محاسبه مى كردد بايد ضوابط بند ٩-٢١-6-٢، و در صورت استفاده از دورپيچ ضوابط بند ٩-٢١-6-٣ را نيز رعايت نمايد.

٩-٢٠-٥-٢-4 برش در تيرهاى با شكل پذيرى متوسط

٩-٢٠-٨-٢-4-١ مقاومت برشى تير، ΦVn، نبايد از كوچك ترين دو مقدار (الف) و(ب) زير كمتر در نظر گرفته شود:

الف - مجموع نیروی برشی ایجاد شده در تیر در اثر بارهاى تقلى ضريب دار و مولفه ى قائم زلزله و نيروى برشى متناظر با ظرفيت خمشى اسمى موجود در دو انتهاى مقيد تير با منظور نمودن انحنای خمشی دو جهته در بر تكيه گاه ها؛

ب - حداکثر برش به دست آمده از تر کیب‌های بارگذاری که در آنها به جای برش ناشى از زلزله ى E ، مقدار 2E جایگزين شده باشد.

٩-٢٠-٥-٣ ستون ها در قاب هاى با شكل پذيرى متوسط

٩-٢٠-٥-٣-١ محدوديت هاى هندسى

٩-٢٠-٥-٣-١-١ در ستون ها محدوديت هاى هندسى (الف) و(ب) اين بند بايد رعايت شوند:

الف - عرض مقطع نباید كمتر از سه دهم بعد ديگر آن، ونيز نبايد كمتر از ٢٥٠ ميلى متر باشد.

ب - نسبت عرض مقطع به طول آزاد عضو نبايد از 1/25 ( یک بیست و پنجم ) كمتر باشد.

٩-٢٠-٥-٣-٢ آرماتورهاى طولى

٩-٢٠-٥-٣-٢-١ در ستون ها نسبت سطح مقطع ميلگردهاى طولى به كل سطح مقطع ستون نباید كمتر از يک درصد و بيش تر از هشت درصد در نظر گرفته شود. اين محدوديت بايد در محل وصله ها نيز رعايت شود.

٩-٢٠-۵-٣-٢-٢ محل وصله‌ی آرماتور‌های طولی ستون باید در خارج از ناحيه‌ى اتصال تير به ستون باشد.

٩-٢٠-٥-٣-٣ آرماتورهاى عرضى

٩-٢٠-٥-٣-٣-١ آرماتورهاى عرضى در ستونها بايد يا به صورت دورپيج، مطابق ضوابط فصل ٩-١٢، و يا به صورت دورگیرهايى مطابق ضوابط بندهاى ٩-٢٠-٥-٣-٣-٢ تا ٩-٢٠-٥-٣-٣-٣، در نظر گرفته شوند؛ مگر آن که طراحی برای برش و يا پيچش نياز به آرماتور بيش ترى را ايجاب كند. در ضمن رعايت ضابطه ى بند ٩-٢٠-٥-٣-٣-٥ براى كليه‌ى ستون هايى كه براى تحمل بارهاى اعضاى سخت ناپيوسته به كار برده مى شوند، الزامى است.

٩-٢٠-٥-٣-٣-٢ در دو انتهاى ستونها در طول l0 بايد دورگير مطابق بند ٩-٢٠-٥-٣-٣-٣ به كار برده شود. طول l0، ناحیه‌ی بحرانى، كه از بر اتصال به اعضاى جانبى اندازه‌گيرى مى شود، نبايد کمتر از مقادیر (الف) تا (پ) زیر در نظر گرفته شود:

الف - يك ششم ارتفاع آزاد ستون؛

ب - بزرگترين بعد مقطع ستون يا قطر مقطع دايرهاى شكل آن؛

پ - 450 ميلى متر.

٩-٢٠-5-٣-٣-٣ آرماتورهاى عرضى مورد نياز در طول l0 بايد داراى قطر حداقل ١٠ ميلى متر بوده، و فواصل آنها از یک دیگر در مواردی که به صورت دورپیچ به كار گرفته مى شوند مطابق ضوابط فصل ٩-١٢، و در مواردی که به صورت دور گير به کار برده میشوند فاصله‌ی آنها، S0 ، بايد برابر كم ترين از مقادير (الف) تا (پ) در نظر گرفته شوند:

الف - براى فولادهاى با مقاومت تسليم 420 مگاپاسكال وكمتر، ٨ برابر قطر كوچك ترين ميلگرد طولى ستون، ولى نه بيش تراز ٢٠٠ ميلى متر؛

ب - براى فولادهاى با مقاومت تسليم ٥٢٠ مگاپاسكال و بيش تر، 6برابر قطر كوچك ترين ميلگرد طولى، ولى نه بيش تراز ١٥٠ ميلى متر؛

پ - نصف كوچک ترين بعد مقطع ستون.

همچنين فاصله‌ی اولين دورگير از بر اتصال، نبايد بيش تر از نصف مقادير فوق، S0/2 ، در نظر گرفته شود.

٩-٢٠-٥-٣-٣-4 در قسمت هايى از طول ستون كه شامل طول l0 نمى شود، ضوابط آرماتور عرضى مشابه ضوابط بند 9-12-6-7-2 مى باشند.

٩-٢٠-٥-٣-٣-5 در ستون هاى واقع در زير ديوارهاى منقطع، بايد آرماتورهاى عرضى ويژه مطابق ضوابط (الف) و(ب) به كار برده شوند:

الف - در مواردی كه بار محورى فشارى ضريب دار ستون در اثر زلزله از 0.10Agf'c تجاوز نمايد، بايد از آرماتورهاى عرضى با فواصل S0 از يكديگر مطابق ضوابط بند ٩-٢٠-٥-٣-٣-٣، در تمام ارتفاع ستون واقع در زیر طبقه‌ای كه در آن ناپیوستگى قرار دارد، استفاده شود. در مواردى كه نيروهاى طراحى براى منظور نمودن اثرات اضافه مقاومت اجزاى قائم سيستم باربر مقاوم در برابر زلزله تشديد شده‌اند ، محدوديت 0.10Agf'c بايد به 0.25Agf'c  افزايش داده شود.

ب - آرماتورهاى عرضى ستون بايد به اندازهاى برابر با حداقل طول گيرايى آرماتور طولى ستون، ld ، با بيش ترين قطر، كه بر اساس بند 2-20-6-5-5 تعيين مى شود، در داخل عضو منقطع ادامه یابند. در مواردی که انتهای تحتانی ستون بر روی یک ديوار متكى است، آرماتورهاى عرضى مورد نياز بايد به اندازه ى طول ld، مربوط به آرماتور طولى ستون با بيش ترين قطر در داخل ديوار ادامه داده شوند.

٩-٢٠-٥-٣-٣-۶ در محل اتصال ستون به شالوده، آرماتور طولى ستون كه به داخل شالوده ادامه داده شده است بايد در طول حداقل برابر با ٣٠٠ ميلى متر با استفاده از آرماتور عرضى مطابق ضوابط بند ٩-٢٠-٥-٣-٣-٣ محصور گردد.

٩-٢٠-٥-٣-4 برش در ستون هاى با شكل پذيرى متوسط

٩-٢٠-٥-٣-4-١ در ستون ها مقاومت برشى مقطع، ΦVn، نبايد از كوچك ترين دو مقدار (الف) و(ب) كم تر در نظر گرفته شود:

الف - نیروی برشى ايجاد شده در ستون در اثر بارهاى ثقلى ضريبدار ونيروى برشى متناظر با لنگرهای خمشى اسمى موجود در مقاطع انتهايى با انحناى خمشى دو جهته، در هر امتداد. بار محوری ضریبدار باید از تركیبى در بارگذاری ستون انتخاب شود كه بيش ترين لنگر خمشى اسمى متناظر با آن حاصل گردد.

ب - حداکثر برش به دست آمده از تر کیب‌های بار گذاری ضریبدار شامل زلزله که در آنها به جاى برش ناشى از زلزله، E ، مقدار Ω0E جایگزين شده باشد.

٩-٢٠-٥-4 ناحيه‌ى اتصال تير به ستون در قاب هاى متوسط

٩-٢٠-٥-4-١ در نواحى اتصال تير به ستون بايد جزئيات بندهاى ٩-16-٣-١-٢، ٩-16-٣-١-٣، و٩-٢٠-٥-4-٢تا ٩-٢٠-٥-4-٥ رعايت شوند.

٩-٢٠-۴-۵-٢ در مواردی که تیر‌های متصل به گره كه باعث ايجاد برش در ناحيه‌ى اتصال تير به ستون میگردند، داراى عمقى بزركتر از دو برابر عمق ستون باشند، تحليل وطراحى ناحيه‌ى اتصال باید بر اساس روش خرپایی (روش بست و بند) در پيوست ٩-پ٣ بوده و بندهاى (الف) و (ب) نيز رعايت شوند.

الف - برش طرح به دست آمده از مدل خرپايى نبايد از ، ΦVn محاسبه شده بر اساس بند ٩-١٢-٢-٢ بيش تر باشد.

ب - جزئيات آرماتور گذارى مطابق بندهاى ٩-٢٠-٥-4-٣ تا ٩-٢٠-٥-4-٥ باشند.

٩-٢٠-٥-4-٣ آرماتورهاى طولى كه در ناحيه‌ى اتصال تير به ستون قطع مى شوند، بايد تا وجه دورتر هسته‌ى ناحيه‌ى اتصال ادامه داشته، و طول گيرايى آنها براى كشش مطابق بند ٩-٢٠-6-٥-٥، وبراى فشار مطابق بند ٩-٢١-٣-٨ محاسبه شود.

٩-٢٠-۴-۴-۵ فاصله‌ی آرماتور‌های عرضی ناحیه‌ی اتصال تیر به ستون از یک دیگر، در ارتفاع عميقترين تير متصل به كره، نبايد از كوچكترين مقدار محاسبه شده مطابق بندهاى ٩-٢٠-٥-٣-٣-٣ (الف) تا (پ) بيش تر باشد.

٩-٢٠-٥-5-4 اگر آرماتور‌های فوقانی تير شامل ميلگردهاى آجدار سر دارى باشند كه در اتصال قطع میشوند، ستون باید از لبەی فوقانى ناحیەى اتصال حداقل به اندازهى عمق ناحيه‌ى اتصال، h ، ادامه يابد. همچنین میتوان آرماتورهاى تير را با آرماتورهاى قائم در كره كه توانايى محصور كنندگى معادل رويه ى فوقانى اتصال را داشته باشند محصور نمود.

٩-٢٠-٥-6-4 در نواحى اتصال دال به ستون بايد ضوابط آرماتور گذارى عرضى بند ٩-16-٣-٢ رعايت شوند. در صورت نياز به استفاده از آرماتورهاى عرضى، بايد حداقل يك لايه آرماتور عرضى در گره بین آرماتور‌های فوقانی و تحتانى دال قرار داده شود.

٩-٢٠-٥-4-٧ برش در ناحيه‌ى اتصال تير به ستون

٩-٢٠-٥-4-٧-١ مقاومت برشى اتصالات درجا ريز تير به ستون بايد رابطه‌ى ΦVn ≥ Vu  را تامین كند.

٩-٢٠-٥-4-٧-٢ Vu در ناحيەى كره براساس بند ٩-٢٠-٣-٣ تعيين مى شود.

٩-٢٠-٥-4-٧-٣ Φ بر اساس بند ٩-٧-4 براى برش تعيين مى شود.

٩-٢٠-5-4-٧-4 Vn در ناحيه‌ى كره بر اساس بند 9-20-6-5-4-3 تعيين مى شود.

٩-٢٠-۵-۵ دال‌های دو طرفەی بدون تير

٩-٢٠-۵-۵-١ لنگر‌های ضریبدار دال ها در تکیه گاەها باید برای تر کیب‌های بارگذارى، شامل اثرات زلزله، محاسبه كردند. آرماتور مورد نياز براى تحمل Msc بايد در عرض نوار ستون تعريف شده در بند ٩-١٠-٢-٥ قرار داده شوند.

٩-٢٠-٥-٥-٢ آرماتورهايى كه در عرض موثر تعريف شده در بند ٩-١٠-6-4-٣ قرار داده مى شوند، بايد براى لنگر  γfMsc طراحى شوند. عرض موثر براى نواحى اتصال واقع در لبه هاى خارجی و گوشه‌های دال نباید فراتر از اندازه ى ct، كه در جهت عمود بر امتداد دهانهی دال اندازه گيرى مى شود، از بر ستون ادامه داده شود.

٩-٢٠-٥-٥-٣ حداقل نصف آرماتورهاى نوار ستون در تكيه كاهها، بايد در محدوده ى عرض موثر دال كه در بند 9-10-6-4-3 تعيين شده است، قرار داده شوند.

٩-٢٠-5-5-۴ حداقل یک چهارم آرماتور‌های فوقانى نوار ستونى در تكيه‌گاه بايد در تمام طول دهانه دال به صورت ممتد ادامه داده شوند.

٩-٢٠-۵-۵-۵ مقدار آرماتور‌های پیوستەی تحتانى نوار ستونى، نبايد از يك سوم مقدار آرماتور فوقانی این نوار در تكيه گاه كمتر باشند.

٩-٢٠-٥-٥-۶ حداقل نصف آرماتورهاى تحتانى نوار ميانى ونيز كل آرماتورهاى تحتانى نوار ستونی در وسط دهانه باید به صورت سراسری ادامه داشته، و در تكيه‌گاه طورى مهار شوند كه قادر به تحمل تنش تسليم مطابق ضوابط بند ٩-١٠-٩-4-١-الف باشند.

٩-٢٠-۵-۵-٧ در لبه‌های خارجی دال، کلیه‌ی آرماتورهاى فوقانى و تحتانى در تكيه‌گاه بايد مطابق ضوابط بند ٩-١٠-٩-6-٢ در بر تكيه‌گاه براى تحمل تنش  fy  مهار شوند .

٩-٢٠-٥-٥-٨ در مقاطع بحرانى براى ستون هايى كه در بند ٩-٨-٥-٢-١ تعريف شده‌اند ، تنش برشی دو طرفەی ایجاد شده در اثر بارهاى قائم ضريبدار نبايد از 0.4ΦVc تجاوز نمايد.  Vc  از بند ٩-٨-٥-٣ محاسبه مى شود. در صورتى كه در دال ضوابط بند ٩-٢٠-١٠-4 رعايت شده باشند، نيازى به منظور نمودن ضابطه ى اين بند نيست.

٩-٢٠-٥-٥-٩ در سازه‌اى با اهميت بسيار زياد و يا در مناطق باخطر نسبى زلزله ى بسيار زياد، استفاده لز سيستم دال وستون به صورت سيستم قاب متوسط و يا سيستم دوگانه مجاز نمى باشد.