مهمترين تغييرات ويرايش جديد مبحث 10

1-تغيير ديگر در مقادير ضريب امگا صفر (ضريب تشديد نيروي زلزله ) است که مقادير اين ضريب نسبت به ويرايش قبلي کاهش يافته است و به طور مثال براي سيستم با مهاربند هم محور از عدد 2.4 به عدد 2 کاهش يافته است. مقادير دقيق اين ضرايب در جدول 10-3-2 ذکر شده است.

2- بحث ديگري که درمورد ضوابط ويژه لرزه اي براي تمامي سيستمها در اين ويرايش وجود دارد ضوابط سختگيرانه اي است که بايد در طراحي صفحه ستونها اعمال گردد. اين ضوابط در بند 10-3-6-3 ذکر گرديده است . بر اين اساس در اين بند دو حالت تعريف شده است که مقدار مينيمم دو حالت بايد معيار طراحي کف ستون باشد.

در حالت اول ما علاوه بر ترکيب بارهاي عادي بايد ترکيـب بارهاي تشـديد يافته مطـابق بند 10-3-4-4 را هم در نظر بگيريم و بر اساس آن مقادير نيروي محوري برشي و لنگر خمشي را استخراج و صفحه ستون را طراحي کنيم. در ترکيب بارهاي تشديد يافته مقدار نيروي زلزله نسبت به ترکيب بارهاي عادي بين 2 تا 2.8 برابر بر حسب سيستم سازه اي بايد در نظر گرفته شود. در نظر گرفتن اين ترکيب بارها علي الخصوص باعث بالا رفتن تعداد بولتهاي مصرفي براي تحمل نيروي کششي ستون ناشي از اين ترکيب بارها خواهد شد. همچنين بديهي است که ابعاد صفحه ستون و حتي ضخامت آن نيزتحت تاثير قرار خواهد گرفت و آنها نيز دچار افزايش ميشوند.

حالت دوم که به جاي حالت اول قابل در نظر گرفتن است به شرح زير است:

به جاي نيروي محوري ظرفيت محوري ستون (احتمالاً هم در کشش و هم در فشار) در نظر گرفته ميشود .به جاي نيروي برشي طراحي صفحه ستون حداکثر نيرويي که بادبند به ستون منتقل ميتواند بکند بر اساس ظرفيت کششي آن در نظر گرفته ميشود. در صورت عدم وجود بادبند مقدار نيروي برشي در روش تنش مجاز حداکثر برشي خواهد بود که در ستون بر اساس ظرفيت لنگر پلاستيک آن ايجاد ميگردد که در اين حالت بايد مقدار به دست آمده در روش تنش مجاز در ضريب 0.6 ضرب گردد و همچنين اين مقدار بايد بر اساس حداکثر تنش تسليم محتمل فولاد که 15 درصد بيش از تنش تسليم محاسباتي آن است به دست آيد.

لنگر خمشي طراحي صفحه ستون هم حداکثر لنگر خمشي مقطع بر اساس لنگر پلاستيک آن که در ضرايب 0.6 و 1.1 ضرب ميگردد. مقدار تنش تسليم هم همانند حالت محاسبه نيروي برشي بايد حداکثر تنش تسليم محتمل باشد. بر اين اساس لنگر طراحي صفحه ستون لنگر پلاستيک مقطع است که پس از ضرب در ضريب 0.6 و 1.265 به دست خواهد آمد. (در مورد مهاربندها هم حداکثر مقاومت خمشي اتصال آنها معيار قرار خواهد گرفت)

به نظر ميرسد که حالت دوم از حالت اول سختگيرانه تر باشد (جز شايد در مورد محاسبه نيروي برشي صفحه ستون ناشي از اتصال مهاربند که ممکن است در برخي مواقع کمتر از حالت اول باشد). به طور مثال اگر در طراحي ستون براي کشش بخواهيم ظرفيت کششي ستون را معيار قرار دهيم تعداد خيلي زيادي بولت جهت اتصال صفحه ستون به پي نياز خواهد بود.

 3-در بخش محدوديتهاي نسبت عرض به ضخامت مقاطع فولادي مربوط به مقاطع فشرده يا غير فشرده در مورد جان قطعات تحت اثر فشار حاصل از خمش نسبت  يعني ارتفاع مقطع به ضخامت جان براي مقاطع غيرفشرده به  محدود شده است که در ويرايش قبلي به جاي Fy   مقدار Fb يعني تنش مجاز خمشي جايگزين آن بود که بر اين اساس اين حد مقداري کوچکتر از قبل خواهد بود .

4-دربخش 10-1-3-3 مربوط به اعضاي کششي مرکب از چند نيمرخ يا نيمرخ و ورق در مورد بستهاي اتصال دو نيمرخ تصريح شده است که در دو انتهاي عضو عرض ورق بست در راستاي طولي عضو نبايد از کمتر از فاصله مرکز به مرکز عناصر يا طول اتصال باشد. در ويرايش قبلي اين طول تصريح شده بود که بايد 1.5 برابر فاصله مرکز به مرکز عناصر باشد که در اين ويرايش اين مقدار کاهش داده شده است. در همين بخش در مورد ضخامت بستها تصريح شده است که ضخامت ورق بست نبايد از يک چهلم فاصله بين مرکز تا مرکز دو مقطع کمتر اختيار گردد که اين مقدار در ويرايش قبلي برابر يک پنجاهم بود.

 در بخش 10-1-3-5 مربوط به ضوابط اعضاي کششي با اتصالات لولايي در بخش ب براي قطعات با اتصال پين که انتظار ميرود اتصال مفصلي تحت بارهاي حداکثر ، حرکت نسبي بين قطعات متصل شونده را تسهيل کند، قطر سوراخ پين تصريح شده است که بايد دو ميليمتر بيش از قطر پين باشد که در ويرايش قبلي اين مقدار يک ميليمتر بيش از قطر پين بود. در بخش پ همين بند در مورد تسمه هاي سرپهن هم باز به همين شکل مقدار قطر سوراخ به جاي يک ميليمتر (مربوط به ويرايش قبلي) تصريح شده است که بايد دو ميليمتر بزرگتر از قطر پين باشد.

 در بخش 10-1-4-4-2 مربوط به اعضاي فشاري مرکب در مورد بستهاي مورب در ويرايش قبلي تنها ضوابط بستهاي مورب تکي ذکر شده بود که در اينجا ضوابط بستهاي مورب ضربدري هم اضافه شده است. در مورد زاويه بستهاي مورب با محور عضو، اين زاويه حداقل برابر 45 براي بستهاي ضربدري و حداقل برابر 60 براي بستهاي تکي تعريف شده است که اين زاويه در ويرايش قبلي به طور ثابت برابر 45 تعيين شده بود.

در مورد اعضاي فشاري با بستهاي موازي هم تصريح شده است که طول بستها در راستاي طولي عضو نبايد از 0.5b کمتر باشد که b در اينجا برابر فاصله بين مراکز هندسي دو نيمرخ است. (به شکل 10-1-4-5 مبحث دهم ويرايش جديد مراجعه شود).

در بخش 10-1-10-1 ت مربوط به اتصال ستون به کف ستون تصريح شده است که در صورت وجود نيروي کششي در پاي ستون ، نيروي برشي پاي ستون ارجح است که با پاشنه برشگير حمل گردد. اين ضابطه در ويرايش قبلي وجود نداشت.

در بخش قبلي قسمت ذ مربوط به سوراخهاي دسترسي در اين ويرايش تصريح شده است که طول سوراخهاي دسترسي براي جوشکاري که از محل ريشه جوش مربوطه اندازه گيري ميشود، نبايد کمتر از 1.5 برابر ضخامت ورقي گردد که سوراخ دسترسي در آن ايجاد ميگردد. در ويرايش قبلي اين ضابطه وجود نداشت.

در بخش 10-1-10-2 مربوط به جوش بخش ب مربوط به جوشهاي گوشه در قسمت 2 آن در اين ويرايش تصريح شده است که در اتصال انتهايي اعضاي محوري ، طول موثر جوشي که به صورت طولي بارگذاري شده ، نبايد از 100 برابر بعد جوش تجاوز نمايد. در صورت نياز به طول جوش بيش از 100 برابر ساق جوش ، طول موثر جوش بايد با ضريب زير ذکر شده در رابطه 10-1-10-1 مبحث دهم کاهش داده شود : 

B=1.2-0.002L/a

در رابطه بالا L طول جوش و a بعد جوش است. در صورتي که نسبت طول به بعد جوش از 300 بيشنر بيشتر باشد اين ضريب به طور ثابت برابر 0.6 خواهد بود.

در بخش 10-1-10-6 مربوط به ورقهاي پرکننده توصيه شده است که به جاي استفاده از اين ورقها جهت وصله اعضاي غيرهمسايز ، قبل از محل وصله ، ابعاد مقطع بزرگتر با شيب 1 به 6 تبديل به مقطع کوچکتر شده وصله بدون ورق پرکننده انجام شود.

در فصل 10-1-11 مربوط به مسايل ويژه طرح و محاسبه چند بخش جديد به صورت تکميلي در زمينه طراحي سخت کننده ها در برابر بارهاي متمرکز ، طراحي و کنترل چشمه اتصال و ورقهاي تقويتي جان (ورق مضاعف ) در مقابل نيروهاي متمرکز در انتهاي فصل از بخش 10-1-11-1-8 تا 10-1-11-3 اضافه گرديده است که اين مباحث و ضوابط کلاً در ويرايش قبلي وجود نداشت .

 بخشهاي زير در فصل 10-1 يا کلاً دچار تغيير نشده اند و يا تغييرات محتوايي آنها اندک بوده است:
-  بخش 10-1-1 مربوط به کليات
 - بخش 10-1-5 مربوط به اعضاي خمشي
-  بخش 10-1-6 مربوط به تيرورقها و تيرهاي جعبه اي
-  بخش 10-1-7 مربوط به اعضاي تحت اثر تنش مرکب
-  بخش 10-1-8 مربوط طراحي اعضا در برابر پيچش
 - بخش 10-1-9 مربوط به تيرهاي مختلط
-  بخش 10-1-12 مربوط به توجه به شرايط بهره برداري در طرح و محاسبه

بعد از بررسي تغييرات بخش 10-1 آيين نامه دوباره به بخش 10-3 مربوط به ضوابط طرح لرزه اي برميگرديم.

در اينجا به سيستم مهاربند برون محور با شکل پذيري کم به همراه قابهاي ساده مي پردازيم.

ضوابط اين سيستم در بند 10-3-10-3 ذکر شده است. متاسفانه همانند بقيه سيستمهاي واگرا ضريب رفتار اين سيستم ذکر نشده است. هر چند به نظر ميرسد که استفاده از عدد 6 تا اعلام ضريب دقيق آن مناسب باشد. در اين ويرايش بسياري از محدوديتهاي ويژه اين سيستم در ويرايش قبلي برداشته شده است و به چند محدوديت کفايت شده است. در اين سيستم غير از محدوديتهاي سيستم مهاربند همگراي با شکلپذيري کم تنها به 4 محدوديت بسنده شده است. بر اين اساس بايد:

1- طول ناحيه پيوند در تير کمتر از يک پنجم طول تير باشد

2- مقطع تير بايد فشرده باشد. (ولي لزومي ندارد که جان آن تک باشد)

3- در روبروي محل اتصال بادبند به تير بايد در ابتدا و انتهاي اتصال هر کدام يک جفت سخت کننده اجرا شود. يک جفت سخت کننده هم در ناحيه مياني قسمت پيوند لازم و کافي است.
4- تير بايد پيوسته بوده و بدون کمک بادبندها بتواند نيروهاي ثقلي را تحمل نمايد.

اشاره اي هم داشته باشيم به سيستم مهاربند هم محور با شکلپذيري زياد.

البته اين سيستم در اين ويرايش اضافه شده است و ضريب رفتار آن در قابهاي ساده هم ارايه نشده است.در مقايسه اين سيستم با سيستم قاب ساده با مهاربند هممحور در ويرايش قبلي علاوه برنکات کلي که در مورد کل سيستم در پستهاي قبلي گفته شد به موارد زير هم ميتوان اشاره کرد:

1-در اين ويرايش در هر محور توزيع نيرو بايد در هر طبقه به شکليباشد که بين بادبندهاي کششي و فشاري حداکثر نسبت توزيع 30 به 70 برقرار باشد و هر کدام از اين دو حداقل 30 درصد نيروي برشي وارد بر اين محور بر طبقه را تحمل نمايند. در ويرايش قبلي لزومي به اين موضوع براي هر محور نبود و تنها رعايت آن براي کل طبقه کفايت ميکرد .

اگر ما از بادبندهای ضربدری یا شورون استفاده کرده باشیم با توجه به اینکه معمولاً توزیع نیرو بین بادبندهای کششی و فشاری مساوی است مشکل خاصی نداریم ولی اگر از بادبندهای قطری استفاده کرده باشیم باید در هر طبقه در هر محور کل برش زلزله آن محور را ببینیم که چه درصدی از آن به بادبندهای فشاری رسیده است و چه درصدی به بادبندهای کششی.

 اگر سهم هر یک کمتر از 30 درصد باشد طرح ما مشکل دارد و باید با اصلاح طرح و مثلاً استفاده از بادبندهای ضربدری یا شورون و یا تعبیه بادبندهای قطری اضافه دیگر با جهت مخالف بقیه در آن محور این توزیع را متعادل نماییم. البته این مساله برای مهاربندهای هممحور با شکلپذیری زیاد است که اجباری است .

2-مطابق اينويرايش مقاطع بادبند بايد فشرده لرزه اي مطابق ضوابط بند 10-3-4-2 باشند که در ويرايش قبلي اين ضابطه وجود نداشت .

3-در اين ويرايش تاکيد شده است که مقطع بادبند بايد نسبت به صفحه بارگذاري به صورت متقارن باشند. بر اين اساس مقاطع تک نبشي ناوداني و IPE به نظر نميرسد که بتوانند اين شرايط را تامين نمايند.

4-براي وصله بادبندها نيز ضوابطي اضافه شده است که در ويرايش قبلي به آن اشاره نشده بود.

5-رعايت لاغري حداکثر 123 در اين ويرايش هم وجود دارد با اين تفاوتکه در صورت آنکه ستونهاي متصل به بادبند بتوانند باري بيش از مقدار وارد شده به آنها مطابق بند 10-3-9-2-3-2 الف را تحمل نمايند ميتوان لاغري آنها را تا 200 افزايش داد .

6-در بند 10-3-9-2-3-3 هم ضوابط جديدي در مورد طراحي اتصالات بادبندي با پيچ نوشته شده است که با ويرايش قبلي تفاوتهايي دارد .

7-مطابق بند 10-3-9-2-3-4 هم اتصالات بادبندي در اين حالت بايد يکمقاومت خمشي را تامين نمايند مگر آنکه ضابطه اي که در اين بند اشاره شده است در آنها تامين گردد. علاوه بر آن بايد اتصالات يک مقاومت فشاري برابر 125 درصد مقاومت فشاري بادبند را تامين نمايند.

8-در مورد تيرهاي قابهاي شورون هم محدوديتهايي در بند 10-3-9-2-4ذکر گرديده است. در مورد بادبندهاي شورون ديگر نيازي به 1.5 برابر کردن نيروي آنها نيست .

9- مطابق بند 10-3-9-2-5 هم محدوديتهايي براي ستونهاي دهانه بادبندي قرار داده شده است. از جمله اين ستونها بايد فشرده لرزه اي باشند. براي وصله آنها نيز محدوديتهايي در بند 10-3-9-2-5-2 ذکر شده است که در ويرايش قبلي وجود نداشت.