مبحث نهم مقررات ملی ساختمان : طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه (1399) | ٩-٢١-٣ طول گيرايى

٩-٢١-٣-١ كليات

٩-٢١-٣-١-١ ضوابط اين بخش در برگيرنده ى طول گيرايى ميلگردهاى آجدار، سيم هاى آجدار، میلگردهای آجدار سر دار و شبكه ى آرماتور سيمى آجدار و ساده ى جوشى مي باشند، كه براى مهار آن ها در بتن لازم مى باشد.

٩-٢١-٣-١-٢ در تمامى اعضاى بتن آرمه، نيروهاى كششى وفشارى ميلگرد درهر مقطع بايد به وسیله ی مهار ميلگرد در دو طرف مقطع مورد نظر به بتن منتقل شوند. مهار ميلگرد به يكى از روش هاى زير امكان پذير است.

الف - مهار متكى بر پيوستگى بين بتن وسطح جانبى ميلگرد كه با تامين طول گيرايى كافى حاصل مى شود.

ب - مهار با قلاب استاندارد كه با تامين طول گيرايى تعريف شده براى قلاب ها حاصل مى شود.

پ - مهار مبتنى بر فشار اتكايى كه با تامين تكيه‌گاه اتكايى براى ميلگرد حاصل مى شود، نظير ميلگرد سر دار.

ت - مهار مکانیکی كه با تامين ابزارهاى مكانيكى اضافى حاصل مى شود.

ث - ترکیبی از موارد فوق بر اساس نتايج آزمايش هاى مورد تاييد.

٩-٢١-٣-١-٣ قلاب یا انتهاى سر دار نبايد براى مهار ميلگرد در فشار به كار رود.

٩-٢١-٣-١-4 در محاسبه‌ى طول گيرايى، نيازى به اعمال ضريب كاهش مقاومت Φ نيست.

٩-٢١-٣-١-۵ در محاسبه‌ی طول گیرایی، مقدار f'c√ نبايد از 8/3 مگاپاسكال تجاوز نمايد.

٩-٢١-٣-١-6 در محاسبه طول گيرايى، λ ضريب بتن سبك براى بتن سبك 0/75 وبراى بتن معمولی 1/0 در نظر گرفته می شود.

٩-٢١-٣-٢ طول گيرايى ميلگردهاى آجدار و سيم هاى آجدار در كشش

٩-٢١-٣-٢-١ طول گيرايى ميلگردهاى آجدار وسيمهاى آجدار در كشش،  ld نبايد كم تر از مقادير زير گرفته شود

الف - طول گيرايى ميلگردهاى آجدار وسيم هاى آجدار در كشش را مى توان از رابطه‌ى (٩-٢١-١)، يا بر اساس ضوابط ساده شده‌ى بند ٩-٢١-٣-٢-٣ محاسبه نمود. طول گيرايى از رابطه‌ى زير باضرايب اصلاحى  ψs ، ψe ، ψt و ψg مطابق بند ٩-٢١-٣-٢-٢ محاسبه مى شود.

در این رابطه  cb کوچکترین فاصله‌ی مر کز میلگرد یا سیمی که مهار میشود تا نزدیکترین رویەی بتن، و يا نصف فاصله‌ی مركز تا مركز ميلگردها و يا سيم هايى كه مهار مى شوند، است.  Ktr شاخص آرماتور عرضی است كه از رابطه‌ی زیر تعيین می شود.

در اين رابطه  Atr سطح مقطع كل آرماتورهاى عرضى در فاصله‌ی S و n تعداد ميلگردها يا سیمهایی است که دارای مهار یا وصله‌ی پوششی در طول صفحه‌ی شكاف خوردگى مى باشند. استفاده از مقدار صفر براى  Ktr حتى در صورت وجود يا نياز به آرماتور عرضى محصور كننده مجاز است. نسبت  (db)/(cb+Ktr) كه نشان گر اثرات محصور شدگى است، نبايد بيش از 2/5 در نظر گرفته شود.

ب - ٣٠٠ ميلى متر.

٩-٢١-٣-٢-٢ ضرايب اصلاح طول گيرايى ميلگردهاى آجدار و سيم هاى آجدار در كشش بر اساس جدول ٩-٢١-٣ تعيين مى شوند؛ ولى در هر حال لازم نيست حاصل ضرب ψtψe، ، بيش از  1/7 درنظر گرفته شود.

٩-٢١-٣-٢-٣ طول گيرايى ميلگردهاى آجدار و سيم هاى آجدار در كشش را مى توان از جدول ٩-٢١-4 تعيين نمود. در هر صورت حداقل طول گيرايى بند ٩-٢١-٣-٢-١ -ب بايد تامين شود.

٩-٢١-٣-٣ طول گيرايى ميلگرد آجدار با قلاب استاندارد در كشش

٩-٢١-٣-٣-١ طول گيرايی با قلاب براى ميلگردهاى آجدار در كشش كه به قلاب استاندارد ختم مى شوند، ldh ، نبايد از هيچ يک از مقادير زير كمتر باشد.

الف - رابطه‌ى زير با ضرايب اصلاح ψo ، ψr ، ψe و ψc مطابق بند ٩-٢١-٣-٣-٢:

ب - هشت برابر قطر ميلگرد و ١٥٠ ميلى متر، هر كدام بزرگتر است.

٩-٢١-٣-٣-٢ ضرايب اصلاح محاسبه‌ى طول گيرايى با قلاب ميلگردهاى آجدار در كشش، بر اساس جدول ٩-٢١-٥ تعيين مىشوند. در انتهاى غير ممتد عضو، ضوابط ٩-٢١-٣-٣-4 اعمال مي شوند. در اين جدول Ahs مساحت كل ميلگردهاى مهار شده با قلاب بوده، و Ath در ٩-٢١-٣-٣-٣ تعريف شده است.

٩-٢١-٣-٣-٣ مساحت كل تنگ ها و خاموت هاى محصور كننده ميلگرد مهار شده با قلاب، Ath  كه حداقل طولى معادل 0.75ldh از انتهاى خم را در امتداد ldh محصور كرده اند، شامل موارد زير است:

الف - تنگ ها وخاموت هاى محصور كننده ى قلاب (حداقل دو تنگ يا خاموت) موازى طول ldh با فاصله‌ی مساوی در طول انتهای آزاد خم. فاصله‌ی این تنگ ها و خاموت ها بايد كمتر از هشت برابر قطر ميلگرد بوده ودر طول بانزده برابر قطر ميلكرد، اندازه‌گيرى شده از قسمت مستقيم ميلگرد مهار شده واقع باشند.

ب - تنگ ها وخاموت هاى محصور كننده ى قلاب (حداقل دو تنگ يا خاموت) عمود بر طول ldh با فاصله هاى مساوى در امتداد طول مستقيم. فاصله‌ی اين تنگ ها و خاموت ها بايد كمتر از هشت برابر قطر ميلگرد باشد.

٩-٢١-٣-٣-4 براى ميلگردهاى مهار شده باقلاب استاندارد در انتهاى غير ممتد عضو كه در آن پوشش جانبی و فوقانی (یا تحتانی) قلاب كمتر از 65 ميلى متر است، قلاب بايد در طول گيرايى ldh توسط تنگ يا خاموت عمود بر امتداد ميلگرد وبا فواصل كمتراز سه برابر قطر ميلگرد محاط شود؛ فاصله‌ی اولين تنگ يا خاموت از بر بيرونى خم قلاب نبايد بيش تراز دو برابر قطر ميلگرد باشد.

٩-٢١-٣-4 طول گيرايى ميلگرد آجدار سر دار در كشش

٩-٢١-٣-4-١ به كارگيرى ميلگرد آجدار سَر دار براى مهار ميلگرد در كشش، با تامين شرايط زير مجاز است.

الف - مشخصات ميلگردها منطبق بر ضوابط فصل ٩-4 باشند.

ب - قطر ميلگرد نبايد از 34 ميلى متر تجاوز نمايد.

پ - سطح مقطع اتكايى خالص در انتهاى سر دار، Abrg حداقل بايد چهار برابر سطح مقطع میلگرد باشد.

ت - بتن بايد از نوع بتن با وزن معمولى باشد.

ث - پوشش خالص روى ميلگرد بايد حداقل دو برابر قطر ميلگرد باشد.

چ - فاصله‌ی مركز به مركز ميلگردها بايد حداقل سه برابر قطر ميلگرد باشد.

٩-٢١-٣-4-٢ طول گيرايى ميلگردهاى آجدار سر دار در كشش، ldt نبايد از هيج يك از مقادير زير كمتر باشد .

٩-٢١-٣-4-٢ طول گيرايى ميلگردهاى آجدار سر دار در كشش،  ldt نبايد از هيج يك از مقادير زير كمتر باشد

الف - طول گيرايى محاسبه شده از رابطه‌ى زير با ضرايب تصحيح  ψp ، ψc ، ψe و  ψo بر اساس ٩-٢١-٣-4-٣:

ب - هشت برابر قطر ميلگرد و ١٥٠ ميلى متر، هر كدام بزركتر است.

٩-٢١-٣-4-٣  ضرايب تصحيح  ψp ، ψc ، ψe و  ψo بر اساس جدول ٩-٢١-۶ تعيين مى شوند. در اين جدول  Ats مساحت كل ميلگردهاى سر دار مهار شده بوده و  Att در ٩-٢١-٣-4-4 تعريف شده است.

٩-٢١-٣-4-4 در اتصالات تير به ستون، مساحت كل تنك موازى ميلگرد سر دار مهار شده،  Att مساوى مساحت تنگهاى واقع در فاصله‌ی حداكثر هشت برابر قطر ميلگرد از انتهاى سَر دار آن به طرف مركز اتصال مى باشند.

٩-٢١-٣-4-٥ در صورتى كه ظرفيت خمشى منفى تير با استفاده از ميلگرد سَر دار ادامه داده شده در اتصال تامين شود، ستون بايد در بالاى اتصال حداقل به اندازه ى بعد افقى اتصال در راستاى نيروى مورد نظر امتداد يابد؛ و يا آرماتورهاى تير در ميلگردهاى قائم اضافى در اتصال محاط شوند تا محصور شدگی معادل با وجه بالايى اتصال براى آن ها فراهم گردد.

٩-٢١-٣-۵ گیرایی میلگردهای آجدار مهار شدە با وسايل مكانيكى در كشش

٩-٢١-٣-٥-١ استفاده از هر گونه ملحقات يا وسايل مكانيكى با قابليت تامين fy براى ميلگرد آجدار كه به تايید مهندس طراح رسيده باشد، مجاز است. گیرایی میلگردهاى آجدار را می توان با ترکیبی از مهار مكانيكى و طول گيرايى بين مقطع بحرانى وملحقات يا وسايل مكانيكى، براساس نتايج آزمايش هاى مورد تاييد، تامين نمود.

٩-٢١-٣-۶ طول گیرایی شبكه آرماتور سيمى آجدار جوش شده در كشش

1-6-3-21-9 طول گيرايى شبكه ى آرماتور سيمى آجدار جوش شده در كشش، ld ، كه از محل مقطع بحرانى تا انتهاى سيم اندازه گيرى مى شود، براى سيم هاى با قطر كم تر يا مساوى ١۶ ميلى متر، نبايد از هيچ يک از مقادير زير كم تر در نظر گرفته شود.

الف - طول گيرايى محاسبه شده از رابطه‌ى زير با ضرايب اصلاحى ψe ، ψt  و  ψs بر اساس بند ٩-٢١-٣-٢-٢ و ψw مطابق بند ٩-٢١-٣-6-٢؛

در اين رابطه  cb و  Ktr بر اساس بند ٩-٢١-٣-٢-١ تعيين مى شوند. براى آرماتور سيمى آجدار جوش شده و اندود شده با اپوكسى، ضريب اصلاح اندود ميلگرد،  ψe، را مى توان برابر با 1/0 در نظر گرفت.

ب - ٢٠٠ ميلى متر.

٩-٢١-٣-6-٢ ضريب اصلاح سيم آجدار جوش شده، ψw ، به صورت زير تعيين مى شود.

الف - براى شبكه ى آرماتور سيمى آجدار جوش شده، باحداقل يک سيم متعامد در طول گيرايى  ld  كه از مقطع بحرانى فاصلهاى بيش تر يا مساوى ٥٠ ميلى متر داشته باشد، بزرگترين مقدار محاسبه شده از روابط زير:

در این روابط s فاصله‌ی بین سیم هایی است كه بايد مهار شوند.

ب -برای شبکه ی آرماتور سیمی آجدار جوش شده بدون سيم متعامد در طول گيرايى ld ، و يا با يک سيم متعامد در طول گيرايى كه از مقطع بحرانى فاصلهاى كم تراز ٥٠ ميلى متر داشته باشد، ضریب اصلاح سيم آجدار جوش شده برابر با 1.0 در نظر گرفته می شود.

٩-٢١-٣-6-٣ در صورت وجود سيم ساده باهر قطر، يا سيم آجدار با قطر بيش تراز ١۶ ميلى متر در امتداد طول گيرايى در بين آرماتورهاى سيمى آجدار جوشى شده، طول گيرايى بايد بر اساس ٩-٢١-٣-٧ تعيين شود. 

٩-٢١-٣-۴-۶ طول گیرایی شبکه ی آرماتور سیمى آجدار جوش شده با اندود روى (گالوانيزه) بايد براساس ٩-٢١-٣-٧ تعيين شود.

٩-٢١-٣-٧ طول گیرایی شبکه آرماتور سیمی سادەی جوش شده در كشش

٩-٢١-٣-٧-١ طول گیرایی شبکه ی آرماتور سیمی سادهی جوش شده در كشش، ld ، كه از محل مقطع بحرانی تا بيرونی ترین سيم متعامد اندازه گيرى می شود، نبايد از هيچ يك از مقادير زير كم تر باشد. در كليه‌ى موارد بايد حداقل دو سيم متعامد در طول گيرايى وجود داشته باشند.

در این رابطه  s  فاصله‌ی بین سیم هایی است كه بايد مهار آنها تامين شود.

ب - 150 ميلى متر و فاصله‌ی سيم هاى متعامد مهار كننده به علاوه ى ٥٠ ميلى متر، هر كدام بزرگ تر است.

٩-٢١-٣-٨ طول گيرايى ميلگردهاى آجدار وسيم هاى آجدار در فشار

٩-٢١-٣-٨-١ طول گيرايى ميلگردهاى آجدار وسيم هاى اجدار در فشار، ldc، نبايد از هيچ يك از مقادير زير كمتر در نظر گرفته شود:

ب - ٢٠٠ ميلى متر.

در این روابط ضریب محصور شدگی Ψr ، برای محصور شدگی توسط دورپیچ، تنگ دايروى پيوسته با قطر بيش از ۶ ميلى متر و كام مساوى يا كم تراز ١٠٠ ميلى متر، تنگ سيمى به قطر بيش از ١٢ ميلى متر وفواصل مساوى يا كمتر از ١٠٠ ميلى متر ودورگير طبق ضوابط بند ٩-٢١-6-4 با فواصل مساوى يا كمتر از از ١٠٠ ميلى متر، برابر با ٠/٧٥؛ وبراى ساير حالات برابر با ١/٠ در نظر گرفتە میشود.

٩-٢١-٣-٩ كاهش طول گیرایى براى آرماتور اضافى

٩-٢١-٣-٩-١ طول هاى گيرايى محاسبه شده از بندهاى ٩-٢١-٣-٢-١-الف، ٩-٢١-٣-6-١الف، ٩-٢١-٣-٧-١الف، ٩-٢١-٣-٨-١-الف، رابه جز مواردى كه دربند ٩-٢١-٣-٩-٢ ذكر شده اند، میتوان به نسبت ميلگرد مورد نياز به ميلگرد تامين شده كاهش داد.

طول گيرايى اصلاح شده در هر صورت نبايد از حداقل طول گيرايى تعريف شده در بندهاى ٩-٢١-٣-٢-١-ب،٩-٢١-٣-٢-١-ب، ٩-٢١-٣-٧-١-ب و ٩-٢١-٣-٨-١-ب كمتر باشد.

٩-٢١-٣-٩-٢ كاهش طول گيرايى در موارد زير مجاز نيست:

الف - در تكيه‌گاه غير ممتد

ب - در محل هایی كه مهار يا گيرايى براى تامين تنش تسليم لازم است؛

پ - در مواردی كه ميلگردها بايد پيوسته باشند؛

ت - در سیستم‌های باربر لرزه‌اى در سازه هاى با شكل پذيرى متوسط و زياد؛

ث - برای میلگرد‌های اجدار سر دار يا مهار شده با قلاب و يا داراى مهار مكانيكى؛

ج - مهار آرماتور شمع در سر شمع.