سامانه ملي شهر و روستا
آيين نامه طراحي ساختمانها در برابر زلزله
مصوب 17/9/1378
تعاريف :
اثر ثانوي برروي برش ها و لنگرهاي اجزاي قاب است كه بواسطه عملكرد بارهاي قائم برروي سازه تغييرشكل يافته ايجاد مي شود.
اتصال خورجيني :
نوعي اتصال تير به ستون كه در آن تيرها از دو طرف ستون عبور مي نمايند و هر تير با دو نبشي از بالا و پايين به ستون وصل شده است .
برش پايه : Shear Base
مقدار كل نيروي جانبي و يا برش طرح در تراز پايه .
بناهاي ضروري : Facilities Essential
آن دسته از بناهائي است كه لازم است پس از وقوع زلزله قابل بهره برداري باقي بمانند.
برش طبقه : Shear Story
مجموع نيروهاي جانبي طراحي در ترازهاي بالاتر از طبقه مورد نظر.
تراز پايه : Base
ترازي است كه فرض مي شود در آن تراز حركت زمين به سازه منتقل مي شود يا بعنوان تكيه گاه سازه در ارتعاش ديناميكي محسوب مي شود.
تغيير مكان نسبي طبقه : Drift Story
تغيير مكان جانبي يك كف نسبت به كف پائين آن .
ديافراگم : Diaphragm
سيستمي افقي و يا تقريبا افقي است كه نيروهاي جانبي را به اجزاي مقاوم قائم منتقل مي نمايد. اين سيستم مي تواند مهاربندي هاي افقي را نيز شامل شود.
ديوار برشي : Wall Shear
ديواري است كه براي مقاومت در برابر نيروهاي جانبي كه در صفحه ديوار عمل مي كنند، طراحي شده است و به آن ديافراگم قائم نيز گفته مي شود.
روانگرائي : Liquefaction
حالتي از دگرگوني و تغييرمكان همراه با كاهش شديد مقاومت در زمين هاي تشكيل شده از خاكهاي ماسه اي نامتراكم اشباع مي باشد كه بر اثر وقوع زلزله رخ مي دهد. سختي طبقه : برابر جمع سختي جانبي اعضاي قائم باربر جانبي است . براي محاسبه اين سختي ها مي توان تغيير مكان جانبي واحدي را در سقف طبقه موردنظر وارد كرد در حالتي كه كليه طبقات زيرين بدون حركت باقي بمانند.
سيستم ديوارهاي باربر : System Wall Bearing
سيستم سازه اي است كه فاقد يك قاب فضائي كامل براي بردن بارهاي قائم مي باشد. ديوارهاي باربر و يا سيستم هاي مهاربندي عمده بارهاي قائم را تحمل مي كنند. مقاومت در برابر نيروهاي جانبي با ديوارهاي برشي و يا قابهاي مهاربندي شده تامين مي شود.
سيستم قاب ساختماني ساده : Frame Building System
سيستمي است كه در آن بارهاي قائم بطور عمده توسط قاب هاي فضائي ساده تحمل مي شود و مقاومت در برابر نيروهاي جانبي با ديوارهاي برشي و يا قابهاي مهاربندي شده تامين مي شود.
سيستم دوگانه يا تركيبي : System Dual
سيستمي است متشكل از قابهاي خمشي ويژه يا متوسط همراه با ديوارهاي برشي يا مهاربندي ها براي مقاومت در برابر نيروهاي جانبي . در اين سيستم بخش عمده بارهاي قائم بوسيله قابها تحمل شده و بارهاي جانبي با مجموعه ديوارهاي برشي و مهاربندها و قابها به نسبت سختي جانبي هريك تحمل مي شوند.
سيستم مهاربندي افقي : System Bracing Horizontal
سيستم خرپايي افقي كه عملكردي همانند ديافراگم دارد.
سيستم باربر جانبي: System: Resisting Force Lateral
قسمتي از كل سازه است كه به منظور تحمل بارهاي جانبي تعبيه شده است .
شكل پذيري : Ductility
قابليت جذب و اتلاف انرژي و حفظ تاب باربري يك سازه هنگاميكه تحت تاثير تغيير مكانهاي غيرخطي چرخه اي ناشي از زلزله قرار مي گيرد
طبقه : Story
فاصله بين كف ها. طبقه i ، زير كف i واقع است .
طبقه نرم : Story Soft
طبقه اي است كه سختي جانبي آن كمتر از ۷۰ درصد سختي جانبي طبقه روي خود و يا كمتر از ۸۰ درصد متوسط سختي هاي سه طبقه روي خود است .
طبقه ضعيف : Story Weak
طبقه اي است كه مقاومت جانبي آن نسبت به طبقه بالاي آن كمتر از ۸۰ درصد باشد.
قاب مهاربندي شده : Frame Braced
سيستمي به شكل خرپاي قائم است از نوع هم محور و يا برون محور كه از آن براي مقاومت در برابر نيروهاي جانبي استفاده مي شود.
قاب مهاربندي شده هم محور: Frame Braced Concentric
قاب مهاربندي شده اي است كه در آن اعضا عمدتاا تحت اثر بارهاي محوري مي باشند.
قاب مهاربندي شده برون محور: Frame Braced Eccentric
متقارب نبوده و براساس ضوابط ويژه مندرج در ييآن نامه هاي معتبر طراحي شده است .
قاب خمشي : Frame Resisting Moment
قابي است كه در آن رفتار اعضا و اتصالات عمدتا ا خمشي باشد.
قاب خمشي متوسط Frame Resisting : Moment Intermediate
قابي است بتني كه مطابق ضوابط بند ( ۲۰ - ۴ ) آئين نامه بتن ايران ( سازه هاي با شكل پذيري متوسط ) طراحي شده
باشد.
قاب خمشي معمولي : Frame Resisting Moment Ordinary

قابي است خمشي كه داراي جزئيات خاص براي رفتار شكل پذير نمي باشد.

قاب خمشي ويژه : Frame Resisting Moment Special

قابي خمشي كه داراي جزئيات خاص براي رفتار شكل پذيري مي باشد.

مركز سختي : Rigidity of Center

مراكز سختي ( صلبيت ) براي يك سازه چند طبقه ( با فرض رفتار الاستيك خطي ) عبارتند از نقاطي در سطوح طبقات كه وقتي برآيند نيروهاي جانبي حاصل از زلزله در آن نقاط فرض شوند، چرخشي در هيچيك از طبقات سازه اتفاق نمي افتد.

مقاومت : Strength

ظرفيت نهائي يك عضو براي تحمل نيروهاي وارده .

نسبت تغيير مكان طبقه : Ratio Drift Story

نسبت تغيير مكان نسبي طبقه به ارتفاع طبقه .

علائم:

Aشتاب مبناي طرح

Bضريب بازتاب ساختمان

BPضريب بازتاب براي قطعات الحاقي

Cضريب زلزله

D عرض ساختمان

D اندازه يپش آمدگي ساختمان درساختمان هاي بامصالح بنايي

D iضخامت لايه i خاك

Eaj برون مركزي اتفاقي طبقه j

Ei j فاصله افقي مركز سختي طبقه i و

مركز جرم تراز j

Fjنيروي جانبي در تراز j

Fp نيروي جانبي قطعه الحاقي

FPiنيروي جانبي وارد به ديافراگم در

تراز i

Ft نيروي جانبي اضافي در تراز بام

Fv مولفه نيروي قائم زلزله در طره ها

و بالكن ها

gشتاب ثقل

Hارتفاع كل ساختمان نسبت به تراز

پايه

* Hحداكثر ارتفاع مجاز ساختمان از

تراز پايه در مناطق با خطر نسبي زياد

H iارتفاع تراز i از تراز پايه

Iضريب اهميت ساختمان

Lطول ساختمان

lاندازه

يپش آمدگي ساختمان درساختمانهاي با مصالح بنايي

Miلنگر يپچشي در طبقه

i nتعداد طبقات ساختمان از تراز پايه به بالا

Rضريب رفتار سازه

Rvضريب رفتار عضو براي مولفه قائم نيروي زلزله

Tزمان تناوب اصلي نوسان سازه در جهت مورد نظر

Tmزمان تناوب سازه براي مد

ارتعاشي mام

Toعددي كه برحسب نوع زمين تعيين مي شود

Vكل نيروي جانبي طرح يا برش طرح در تراز پايه

' Vsميانگين سرعت موج برشي لايه هاي خاك

Vserكل نيروي جانبي يا برش پايه در زلزله سطح بهره برداري

Vsiسرعت موج برشي لايه i خاك

Wوزن قابل ارتعاش ساختمان

آWi قسمت از وزن قابل ارتعاش ساختمان كه در تراز i واقع شده است .

V i وزن ديافراگم و قطعات مرتبط با آن در سطح i

WPوزن يك طره ( شامل قسمتي از سربار )

Vpوزن يك عضو يا قطعه الحاقي ( شامل قسمتي از سربار )

فصل اول :

كليـــات

1 - ۱ هدف

هدف اين آئين نامه تعيين حداقل ضوابط و مقررات براي طرح و اجراي ساختمانها دربرابر اثرهاي ناشي از زلزله است بطوريكه :

الف : با حفظ ايستائي ساختمان در زلزله هاي شديد ، تلفات جاني به حداقل برسد.

ب : ساختمانهاي با " اهميت زياد " ( مطابق گروه ۱ در بند 1 - ۵ ) در زمان وقوع بارهاي خفيف و متوسط زلزله و بعد از آنها قابليت بهره برداري خود را حفظ نمايند و در ساير ساختمانها خسارات سازه اي و غير سازه اي به حداقل برسد.

پ : " بناهاي ضروري " ( مطابق دسته الف گروه ۱ در بند 1 - ۵ ) پس از وقوع زلزله هاي شديد بدون آسيب عمده سازه اي قابل استفاده باقي بمانند. با رعايت اين آئين نامه انتظار مي رود ساختمانها در برابر زلزله هاي خفيف و متوسط بدون وارد شدن آسيب عمده سازه اي و در برابر زلزله هاي شديد بدون فروريختن ، قادر به مقاومت باشند.

1 - ۲ حدود كاربرد:

۱ - ۲ - ۱ اين آئين نامه براي طرح و اجراي ساختمانهاي بتن آرمه ، فولادي ، چوبي و ساختمانهاي با مصالح بنائي بكار مي رود.

1 - ۲ - ۲ ساختمانهاي زير مشمول اين آئين نامه نيستند :

الف - ساختمانهاي خاص مانند سدها، پلها، اسكله ها و سازه هاي دريائي و نيروگاههاي هسته اي . در طرح ساختمانهاي خاص بايد ضوابط ويژه اي كه در آئين نامه هاي مربوط به هريك از آنها براي مقابله با اثرهاي زلزله تعيين مي شود رعايت گردد. ولي در هر حال شتاب مبناي طرح آنها نبايد كمتر از مقدار مندرج در اين آيين نامه براي منطقه مورد نظر باشد، مگر آنكه مطالعات خاص لرزه خيزي در ساختگاه سازه انجام شود كه در اينصورت نتيجه آن مطالعات ملاك عمل خواهد بود. ليكن در اين صورت نيز براي اينگونه ساختمانها، مقادير طيفي طرح ويژه ساختگاه نبايد از ۲۳ مقادير طيف طرح استاندارد مندرج در اين آئين نامه كمتر باشد. ب ـ بناهاي سنتي كه با گل و يا خشت ساخته مي شوند. اين نوع بناها به علت ضعف مصالح مقاومت چنداني در برابر زلزله ندارند و بطوركلي بايد از احداث آنها خودداري گردد ولي چنانچه در نواحي دوردست كه فراهم آوردن مصالح مقاوم گران تمام مي شود ضرورتا ساخته مي شوند بايد مطابق دستورالعمل هاي فني ويژه اي با بكارگيري عناصر مقاوم چوبي ، فلزي ، بتني و يا تركيبي از آنها طوري تقويت شوند كه در برابر زلزله بطور نسبي حائز ايمني گردند.

1 - ۲ - ۳ ساختمانهاي آجري مسلح و ساختمانهاي بلوك سيماني مسلح كه در آنها از مصالح بنائي براي تحمل فشار و از ميلگردهاي فولادي براي تحمل كشش استفاده مي شود مشمول ضوابط و مقررات فصل دوم اين آئين نامه مي باشند.

طراحي سازه اي اينگونه ساختمانها تا زمانيكه آئين نامه ويژه اي در مورد آنها تدوين نگرديده بايد منطبق بر آئين نامه معتبر يكي از كشورهاي ديگر باشد ، در غير اينصورت ضوابط كلي و مقررات مربوط به ساختمانهاي با مصالح بنائي غير مسلح مندرج در فصل ۳ اين آئين نامه بايد در مورد اين ساختمانها نيز رعايت گردد.

1 - ۲ - ۴ بطور كلي بايد از احداث ساختمان در مجاورت گسل هاي فعال و محل هائي كه احتمال به وجود آمدن شكستگي در سطح زمين هنگام زلزله وجود دارد، اجتناب شود. در مواردي كه احداث ساختمان در چنين مكانهائي اجتناب ناپذير باشد، علاوه بر رعايت اين آئين نامه بايد تمهيدات ويژه اي كه كارشناسان مشخص مي كنند منظور شود.

1 - ۳ ملاحظات ژئوتكنيكي:

۱ - ۳ - ۱ در زمين هائيكه ممكن است بر اثر زلزله دچار ناپايداري هاي ژئوتكنيكي نظير روانگرائي در خاكهاي ماسه اي سست ، نشست زياد، زمين لغزش ، سنگ ريزش يا پديده هاي مشابه گردد، و يا زمين متشكل از خاك رس حساس باشد، توصيه مي شودامكان ساخت و شرايط لازم براي احداث بنا با استفاده از مطالعات صحرائي و آزمايشگاهي ويژه ، انجام شود.

به ويژه توصيه اكيد مي شود كه در موارد زير به مساله روانگرائي توجه خاص مبذول گردد :

الف - زمينهائي كه سابقه روانگرائي دارند.

ب - زمينهائي كه از نوع خاك ماسه اي نامتراكم ، اعم از تميز، لاي دار، شن دار بوده و تراز سطح آب زيرزميني نسبت به سطح زمين كمتر از حدود ۱۰ متر باشد. رعايت اين بند براي ساختمان هاي با " اهميت زياد " ضروري است .

تبصره ـ در شرايط متعارف و در مناطقي كه زمين متشكل از خاك مستعد روانگرائي و يا خاك رس حساس نباشد و ميانگين شيب آن كمتر از ۱۰ درجه بوده و شواهدي دال بر حركت زمين در منطقه وجود نداشته باشد انجام مطالعات ويژه فوق مورد نياز نمي باشد.

1 - ۳ - ۲ براي احداث ساختمان در دامنه و يا پاي شيب هاي طبيعي بايد از انجام خاكبرداريهائي كه همراه با تمهيدات لازم پايدارسازي نباشد اجتناب نمود. هرگونه بارگذاري از جمله خاك ريزي برروي دامنه و يا در نواحي فوقاني شيب نيز بايد همراه با تمهيدات لازم براي تامين پايداري كلي شيب باشد.

1 - ۴ ضوابط كلي:در طرح و اجراي ساختمانها بايد ضوابط زير رعايت گردند :

الف - كليه عناصر باربر ساختمان بايد به نحوي مناسب به هم يپوسته باشند تا در هنگام وقوع زلزله عناصر مختلف از يكديگر جدا نشده و ساختمان بطور يكپارچه عمل كند بخصوص در مورد سقف ، علاوه بر آنكه بايد اتصال آن به عناصر قائم باربر - قاب و يا ديوارها - تامين شده باشد، لازم است سقف با حفظ انسجام خود بتواند مثل يك ديافراگم نيروهاي ناشي از زلزله را به عناصر قائم منتقل كند.

ب - ساختمان بايد در هر دو امتداد عمود بر هم قادر به تحمل نيروهاي افقي ناشي از زلزله باشد و در هر يك از اين امتدادها نيز بايد انتقال نيروهاي افقي به شالوده بطوري مناسب صورت گيرد.

پ - براي حذف و يا كاهش خسارت و خرابي ناشي از ضربه ساختمانهاي مجاور به يكديگر بايد ساختمانهائي كه داراي ارتفاع بيش از ۱۲ متر و يا داراي بيش از ۴ طبقه هستند بوسيله درز انقطاع از ساختمانهاي مجاور جدا شده و يا با فاصله اي حداقل برابر با نصف درز انقطاع از مرز مشترك با زمين هاي مجاور ساخته شوند.

ت - حداقل درز انقطاع در تراز هر طبقه برابر۱۱۰۰ ارتفاع آن تراز از روي تراز پايه مي باشد. همچنين در ساختمانهاي با " اهميت زياد" و يا هشت طبقه و بيشتر، حداقل درز انقطاع در هر طبقه نبايد از حاصل ضرب تغيير مكان جانبي طبقه در اثر بارهاي زلزله ( مطابق بندهاي ۲ - ۴ و ۲ - ۵ ) در ۸Rر۰ ( R ۴ر۰ براي هر يك از دو ساختمان مجاور ) كمتر باشد. R در بند

( ۲ - ۴ - ۷ ) تعريف شده است . اين فاصله را مي توان در محل هاي لازم با مصالح كم مقاومت كه در هنگام زلزله در اثر برخورد دو ساختمان به آساني خرد مي شوند پر نمود.

۱ - ۵ گروه بندي ساختمانها :

بر حسب اهميت در اين آئين نامه ساختمانها از نظر اهميت به سه گروه تقسيم مي شوند :

اين گروه شامل چهار دسته زير است :

گروه ۱ - ساختمانهاي " با اهميت زياد "

الف - " بناهاي ضروري " كه قابل استفاده بودن آنها پس از وقوع زلزله اهميت خاص دارد و وقفه در بهره برداري از آنها بطور غيرمستقيم موجب افزايش تلفات و خسارات در نواحي زلزله زده مي شود مانند بيمارستانها و درمانگاهها، مراكز آتش نشاني ، مراكز و تاسيسات آبرساني ، نيروگاهها و تاسيسات برق رساني ، برجهاي مراقبت فرودگاهها، مراكز مخابرات ، راديو تلويزيون ، تاسيسات انتظامي و مراكز كمك رساني و بطوركلي تمام ساختمانهائي كه استفاده از آنها در نجات و امداد موثر مي باشد.

ب - ساختمانهائي كه خرابي آنها موجب تلفات زياد مي شود مانند مدارس ، مساجد، استاديومها، سينما و تآترها، سالن هاي اجتماعات ، فروشگاههاي بزرگ ، ترمينالهاي مسافري ، يا هر فضاي سرپوشيده كه محل تجمع بيش از ۳۰۰ نفر در زير يك سقف باشد.

پ - ساختمانهايي كه خرابي آنها سبب از دست رفتن ثروت ملي مي گردد مانند موزه ها، كتابخانه ها، و بطوركلي مراكزي كه در آنها اسناد و مدارك ملي و يا آثار پر ارزش نگهداري مي شود.

ت - ساختمانها و تاسيسات صنعتي كه خرابي آنها موجب آلودگي محيط زيست و يا آتش سوزي وسيع مي شود مانند پالايشگاهها، انبارهاي سوخت و مراكز گازرساني .

گروه ۲ - ساختمانهاي " با اهميت متوسط "

در اين گروه ساختمانهائي قرار دارند كه خرابي آنها تلفات و خسارات قابل توجه بوجود مي آورد مانند ساختمانهاي مسكوني و اداري و تجاري ، هتلها، پاركينگهاي چند طبقه و آن دسته از ساختمانهاي صنعتي كه جزو گروه ۱ نمي باشند.

گروه ۳ - ساختمانهاي " با اهميت كم "

اين گروه شامل دو دسته زير مي باشد :

الف - ساختمانهائي كه خسارت نسبتا كمي از خرابي آنها حادث مي شود و احتمال بروز تلفات در آنها بسيار كم است .

ب - ساختمانهاي موقت كه مدت بهره برداري از آنها كمتر از ۲ سال است .

1 - ۶ گروه بندي ساختمانها برحسب شكل:

۱ - ۶ - ۱ ساختمانها برحسب شكل به دو گروه منظم و نامنظم بشرح زير تقسيم مي شوند :

الف - ساختمانهاي منظم ; به ساختمانهايي اطلاق مي شود كه داراي كليه ويژگي هاي مندرج در بند ۱ - ۶ - ۲ باشند.

ب - ساختمانهاي نامنظم ; به ساختمانهايي اطلاق مي شود كه فاقد يك و يا چند ويژگي مندرج در بندهاي 1 - ۶ - ۲ - ۱ و ۱ - ۶ - ۲ - ۲ باشند.

1 - ۶ - ۲ ويژگي ساختمانهاي منظم

۱ - ۶ - ۲ - ۱ منظم بودن ساختمان در پلان

الف - پلان ساختمان داراي شكل متقارن و يا تقريبا متقارن نسبت به محورهاي اصلي ساختمان باشد كه معمولا عناصر مقاوم در برابر زلزله در امتداد آن محورها قرار دارند و درصورت وجود فرورفتگي يا يپشامدگي در پلان ، اندازه آن در هر امتداد از ۲۵ درصد بعد خارجي ساختمان در آن امتداد تجاوز ننمايد.

ب - در هر طبقه فاصله بين مركز جرم و مركز سختي در هر يك از دو امتداد متعامد ساختمان از ۲۰ درصد بعد ساختمان در آن امتداد بيشتر نباشد.

پ - تغييرات ناگهاني در سختي ديافراگم هر طبقه نسبت

به طبقه مجاور از ۵۰ % بيشتر نبوده و مجموع سطوح بازشو از ۵۰ % سطح كل ديافراگم تجاوز ننمايد.

ت - در مسير انتقال نيروي جانبي به زمين انقطاعي مانند تغيير صفحه اجزاي باربر جانبي در طبقات وجود نداشته باشد.

۱ - ۶ - ۲ - ۲ منظم بودن ساختمان در ارتفاع

الف - توزيع جرم در ارتفاع ساختمان تقريبا يكنواخت باشد

بطوريكه جرم هيچ طبقه اي ، باستثناي بام و خرپشته بام نسبت به جرم طبقه زير خود بيشتر از 5۰ درصد تغيير نداشته باشد.

ب - سختي جانبي در هيچ طبقه اي كمتر از %۷۰ سختي جانبي طبقه روي خود و يا كمتر از %۸۰ متوسط سختي سه طبقه روي خود نباشد بعبارت ديگر هيچ طبقه اي ( ( نرم ) ) نباشد.

پ - مقاومت جانبي هيچ طبقه اي كمتراز ۸۰ % مقاومت جانبي طبقه روي خود نباشد ( هيچ طبقه اي "ضعيف " نباشد ) . مقاومت هر طبقه برابر با مجموع مقاومت جانبي كليه اجزاي مقاومي است كه برش طبقه را در جهت مورد نظر تحمل مي نمايند.

1 - ۷ گروه بندي ساختمان ها :

برحسب سيستم سازه اي ساختمانها بر حسب سيستم سازه اي در يكي از گروههاي زير طبقه بندي مي شوند :

۱ - ۷ - ۱ سيستم ديوارهاي باربر نوعي سيستم سازه اي است كه فاقد يك قاب ساختماني كامل براي باربري قائم مي باشد. در اين سيستم ديوارهاي باربر و يا قاب هاي مهاربندي شده بارهاي قائم را تحمل نموده و مقاومت در برابر نيروهاي جانبي با ديوارهاي برشي و يا قابهاي مهاربندي شده تامين مي شود.

1- ۷ - ۲ سيستم قاب ساختماني ساده نوعي سيستم سازه اي است كه در آن بارهاي قائم عمدتا توسط قاب هاي ساختماني كامل تحمل شده و مقاومت در برابر نيروهاي جانبي بوسيله ديوارهاي برشي و يا قابهاي مهاربندي شده تامين مي شود. سيستم قابهاي با اتصالات خورجيني ( يا ركابي ) همراه با مهاربندي هاي قائم نيز از اين گروه اند.

1 - ۷ - ۳ سيستم قاب خمشي نوعي سيستم سازه اي است كه در آن بارهاي قائم توسط قاب هاي ساختماني كامل تحمل شده و مقاومت در برابر نيروهاي جانبي توسط قاب هاي خمشي تامين مي گردد. سازه هاي فضائي خمشي كامل و يا سازه هاي با قابهاي خمشي در يپرامون و يا قسمتي از پلان و قابهاي با اتصالات ساده در ساير قسمتهاي پلان از اين گروه اند.

1 - ۷ - ۴ سيستم دوگانه يا تركيبي نوعي سيستم سازه اي با مشخصات زير است :

الف - بارهاي قائم توسط قاب هاي ساختماني كامل تحمل مي شوند.

ب - مقاومت در برابر بارهاي جانبي توسط مجموعه اي از ديوارهاي برشي يا قاب هاي مهاربندي شده همراه با مجموعه قابهاي خمشي صورت مي گيرد. سهم برشگيري هريك از دو مجموعه باربر جانبي با توجه به سختي جانبي و اندركنش آن دو در تمام طبقات ، تعيين مي شود. در هر حالت هريك از دو مجموعه بايد بتوانند حداقل ۲۵ درصد برش پايه ساختمان را مستقلاا تحمل نمايند. بكارگيري قاب خمشي بتني معمولي براي باربري جانبي در اين سيستم مجاز نمي باشد و درصورت استفاده از اين نوع قاب ، سيستم از نوع ۱ - ۷ - ۲ محسوب خواهد شد.

1 - ۷ - ۵ ساير سيستمهاي سازه اي هرگونه سيستم سازه اي كه با سيستم هاي معرفي شده در بندهاي ۱ - ۷ - ۱ تا ۱ - ۷ - ۴ متفاوت باشد در اين گروه قرار مي گيرد. ويژگيهاي اين سيستم ها از نظر باربري قائم و جانبي بايد برمبناي آئين نامه ها و تحقيقات فني و يا آزمايش هاي معتبر تعيين شود.

1 - ۸ توصيه هاي طراحي : رعايت موارد زير در طراحي ساختمانها توصيه مي شود :

الف - پلان ساختمان به شكل ساده و متقارن در دو امتداد عمود برهم و بدون يپش آمدگي و پس رفتگي زياد باشد و از ايجاد تغييرات نامتقارن پلان در ارتفاع ساختمان نيز احتراز شود.

ب - عناصري كه بارهاي قائم را تحمل مي نمايند در طبقات مختلف برروي هم قرار داده شوند تا انتقال بار اين عناصر به يكديگر با واسطه عناصر افقي صورت نگيرد.

پ - عناصري كه نيروهاي افقي ناشي از زلزله را تحمل مي كنند موكداا طوري طراحي شوند كه انتقال نيروهابه سمت شالوده به طور مستقيم انجام شود و عناصري كه با هم كار مي كنند در يك صفحه قائم قرار داشته باشند.

ت - براي كاهش نيروهاي يپچشي ناشي از زلزله ، مركز جرم هر طبقه بر مركز سختي آن طبقه منطبق و يا فاصله آنها در هر يك از امتدادهاي ساختمان از ۵ درصد بعد ساختمان در آن امتداد كمتر باشد.

ث - از احداث طره هاي بزرگتر از ۵ر۱ متر حتي المقدور احتراز شود.

ج - از ايجاد سوراخهاي بزرگ و مجاور يكديگر در ديافراگم هاي كف ها خودداري شود.

چ - از قرار دادن اجزاي ساختماني ، تاسيسات و يا كالاهاي سنگين بر روي طره ها و عناصر لاغر و دهانه هاي بزرگ پرهيز گردد.

ح - از قراردادن بارها و تاسيسات سنگين در طبقات فوقاني خودداري شود تا مركز جرم ساختمان در پائين ترين سطح ممكن قرار گيرد.

خ - با بكاربردن مصالح سازه اي با مقاومت زياد و مصالح غيرسازه اي سبك ، وزن ساختمان به حداقل رسانده شود.

د - ساختمان و اجزاي آن به نحوي طراحي گردند كه داراي شكل پذيري مناسب باشند.

ذ - ساختمان به نحوي طراحي گردد كه عناصر قائم ( ستونها ) ديرتر از عناصر افقي ( تيرها ) دچار خرابي شوند.

ر - اعضاي غيرسازه اي به خصوص ديوارهاي داخلي و نماها طوري اجرا شوند كه حتي الامكان مزاحمتي براي حركت اعضاي سازه اي در جريان زلزله ايجاد نكنند. در غيراينصورت اثر اندركنش اين اعضا با سيستم سازه اي بايد در تحليل سازه درنظر گرفته شود.

ز - اعضا و قطعات غيرسازه اي به خصوص قطعات نما و شيشه ها آنچنان طراحي و اجرا شوند كه در هنگام وقوع زلزله از سازه جدا نشده و با فرو ريختن خود ايجاد خسارت احتمالي جاني و مالي ننمايند.

1 - ۹تاثير ديوارهاي جداگر داخلي و ديوارهاي نما :

در ساختمانهاي با اهميت زياد و يا بلندتر ازهشت طبقه درصورتي كه اتصالات ديوارهاي داخلي و نماها به سازه به نحوي باشند كه در حركت جانبي سازه در امتداد صفحه ديوار محدوديت ايجاد نمايند، اثرات سختي ديوارها در آناليز سازه براي نيروهاي جانبي بايد منظور گردد. در اينصورت ديوارها و اتصالات آنها به سازه بايد قادر باشند تلاش هاي ايجاد شده داخلي را تحمل نمايند.

فصل دوم :

محاسبه ساختمانها در برابر نيروي زلزله

2ـ۱ كليات

۲ـ۱ـ۱ كليه ساختمانهاي موضوع اين آيين نامه ، بجز آن دسته از ساختمانهاي با مصالح بنائي كه مقررات مندرج در فصل سوم در آنها رعايت شده باشد، بايد بر طبق ضوابط مندرج در اين فصل محاسبه گردند.

2ـ۱ـ۲ محاسبه ساختمان در برابر نيروهاي زلزله و باد به تفكيك انجام مي شود و در هر عضو سازه اثر هر يك از اين دو نيرو كه بيشتر باشد ملاك عمل قرار مي گيرد. در هر حال لازم است ضوابط ويژه زلزله همچون شكل پذيري رعايت گردند.

۲ـ۱ـ۳ فقط مولفه هاي افقي نيروي زلزله براي محاسبه ساختمان در نظر گرفته مي شود و اثر مولفه قائم نيروي زلزله بجز در موارديكه در بند ۲ - ۴ - ۱۵ ذكر شده منظور نمي گردد.

۲ـ۱ـ۴ ساختمان بايد در دو امتداد عمود بر هم در برابر نيروهاي جانبي محاسبه شود. به طور كلي محاسبه در هر يك از اين دو امتداد جز در موارد زير به طور مجزا و بدون در نظر گرفتن نيروي زلزله در امتداد ديگر انجام مي شود.

الف ـ ساختمانهاي نامنظم در پلان

ب ـ كليه ستون هايي كه در محل تقاطع دو قاب مهاربندي شده ، در سيستم مهاربندي شده ، و يا دو قاب مقاوم باربر جانبي ، در سيستم هاي لوله اي قرار دارند. در مورد ساختمانهاي نامنظم در پلان ، با هر ارتفاعي ، اعم از اينكه تحليل استاتيكي و يا ديناميكي انجام شود بايد امتداد اعمال نيروي زلزله با زاويه مناسبي كه حتي المقدور بيشترين اثر را ايجاد كند انتخاب شود. بدين منظور مي توان اثر زلزله در هر يك از دو امتداد متعامد را با ۳۰ درصد اثر زلزله در امتداد ديگر جمع كرد. در طراحي اجزا، بحراني ترين حالت ممكن از نظر علائم نيروهاي داخلي حاصل از زلزله در اين جمع آثار بايد ملحوظ گردند.

تبصره : چنانچه بار محوري ناشي از اثر زلزله در ستون در هريك از دو امتداد موردنظر كمتر از ۲0 درصد بار محوري مجاز ستون باشد بكارگيري تركيب فوق در آن ستون ضرورتي ندارد.

2ـ۱ـ۵ نيروي زلزله در هر يك از امتدادهاي ساختمان بايد در هر دو جهت اين امتداد يعني به صورت رفت و برگشت در نظر گرفته شود.

2ـ۱ـ۶ نيروي جانبي بايد توسط عناصر مقاوم ازقبيل ديوارهاي برشي ، بادبندي ها، قابهاي با اتصالات مقاوم خمشي و يا تركيبي از آنها تحمل گردند.

2ـ۱ـ۷ در ساختمانهاي با بيش از ۱۵ طبقه و يا بلندتر از ۵۰ متر، استفاده از سيستم قاب خمشي يا سيستم دوگانه مندرج در بند ۱ - ۷، اجباري است و در اين ساختمانها نبايد براي مقابله با تمام نيروهاي جانبي منحصرا به ديوارهاي برشي و يا قابهاي مهاربندي شده اكتفا نمود.

2ـ۲ بار زنده اي كه در محاسبه نيروهاي جانبي زلزله در نظر گرفته مي شود عبارت است از درصدي از مقدار بارزنده كه طبق آيين نامه هاي ساختماني در محاسبات بار قائم منظور شده و به شرح جدول شماره ( ۱ ) تعيين مي گردد:

جدول شماره ( ۱ ) : درصد ميزان بارزنده كه در محاسبه نيروي جانبي زلزله در نظر گرفته مي شود. محل بار زنده درصد ميزان بار زنده بامهاي شيب دار با شيب %۲۰ و بيشتر بامهاي مسطح يا با شيب كمتر از %۲۰ ساختمانهاي مسكوني ، اداري ، هتل ها و پاركينگ ها بيمارستانها، مدارس ، فروشگاههاوساختمانهاي محل اجتماع ياازدحام انبارها و كتابخانه ها مخازن آب و يا ساير مايعاتدر صورتيكه احتمال ماندگار شدن برف بر روي آنها كم باشد و در غيراينصورت مطابق بامهاي مسطح در نظر گرفته شود.

2ـ۳ روش هاي تحليل ساختمانها در برابر زلزله در اين ييآن نامه دو روش تحليل به شرح زير مشخص شده است .

الف ـ روش تحليل استاتيكي معادل:

ب ـ روش تحليل ديناميكي ضوابط كاربرد هريك از اين روشها برطبق مندرجات بندهاي ۲ - ۳ - ۱ و ۲ - ۳ - ۲ مي باشد.

2ـ۳ـ۱ روش تحليل استاتيكي اين روش در مورد ساختمانهاي زير ميتواند مورد استفاده قرار گيرد:

الف ـ ساختمانهاي منظم با ارتفاع كمتر از ۵۰ متر از تراز پايه

ب ـ ساختمانهاي نامنظم ۵ طبقه و كمتر و يا با ارتفاع كمتراز ۱۸ متر ازتراز پايه .

پ ـ ساختمانهايي كه در آن سختي جانبي قسمت فوقاني بطور قابل ملاحظه اي كمتر از سختي جانبي قسمت تحتاني است به شرط

آنكه :

۱ ـ هريك از دو قسمت سازه به تنهايي منظم محسوب گردند.

۲ ـ سختي متوسط طبقات قسمت تحتاني حداقل ده برابر سختي متوسط طبقات فوقاني باشد.

۳ ـ زمان تناوب اصلي نوسان كل سازه بيشتر از ۱ر۱ برابر زمان تناوب اصلي قسمت فوقاني ، با فرض اينكه ، اين قسمت جدا درنظر گرفته شده ، و پاي آن گيردار فرض شود، نباشد.

2ـ۳ـ۲ روش تحليل ديناميكي روش تحليل ديناميكي را مي توان در مورد كليه ساختمانها بكار برد. در مورد ساختمان هاي منظم و نامنظم كه مشمول بند ۲ - ۳ - ۱ نمي باشند، بكارگيري اين روش الزامي است .

2 - ۳ - ۳ براي ساختمانهايي كه محاسبه نيروهاي ناشي از زلزله آنها بايد براساس مقررات بند

۲ - ۳ - ۲ طبق روش تحليل ديناميكي انجام شود در صورت وجود هريك از شرايط زير، مطالعات ويژه خطر زلزله با توجه به شرايط ساختگاهي ( براساس بند ۲ - ۵ - ۱ـ ب ) براي تعيين ضريب بازتاب ساختمان ( ضريب B مندرج در بند ۲ - ۴ - ۳ ) الزامي است .

الف - براي ساختمانهاي با " اهميت زياد " كه برروي زمين نوع ( IV ) ( جدول ۲ در بند ۲ - ۴ - ۴ ) واقع شده اند.

ب - براي كليه ساختمانهاي بلندتر از ۵۰ متر كه برروي زمين نوع ( IV ) واقع شده اند.

پ - براي كليه ساختمانهاي بلندتر از ۵۰ متر كه برروي زمين نوع ( II - ب ) يا ( III - ب ) با ضخامت لايه خاك بيش از ۶۰ متر واقع شده اند.

2ـ۴ روش تحليل استاتيكي معادل در اين روش نيروي جانبي زلزله بر مبناي زمان تناوب اصلي نوسان ساختمان و با استفاده از طيف بازتاب طرح تعيين مي گردد.

۲ـ۴ـ۱ نيروي برشي پايه حداقل نيروي برشي پايه ( يا برش پايه ) در هر يك از امتدادهاي ساختمان با استفاده از رابطه( ۲ـ۱ ) محاسبه مي گردد:

W C = V ) ۲ـ۱ ) كه در آن : V : نيروي برشي ( مجموع نيروهاي جانبي زلزله در امتداد مورد نظر ) در تراز پايه W : وزن كل ساختمان ( شامل تمام بار مرده و وزن تاسيسات ثابت به اضافه درصدي از بارزنده كه در بند ۲ـ۲ مشخص شده است ) . C : ضريب زلزله كه از رابطه ( ۲ـ۲ ) بدست مي آيد:

ABIR C) ۲ـ ۲ ) كه در آن :

A : شتاب مبناي طرح ( نسبت شتاب زلزله به شتاب ثقل g )

B : ضريب بازتاب ساختمان كه با استفاده از طيف بازتاب طرح بدست مي يآد.

I : ضريب اهميت ساختمان

R : ضريب رفتار ساختمان

در محاسبه ضريب زلزله ، C ، نسبت BR در هيچ حالتي نبايد كمتر از ۰۹ر۰ منظور شود.

2ـ۴ـ۲ شتاب مبناي طرح ( A ) شتاب مبناي طرح در مناطق مختلف كشور به شرح زير تعيين مي شود: منطقه توصيف مقدار شتاب مبناي طرح پ۱هنه با خطر نسبي خيلي زياد۳۵ر۰ پ۲هنه با خطر نسبي زياد۳۰ر۰ پ۳هنه با خطر نسبي متوسط۲۵ر۰ پ۴هنه با خطر نسبي كم ۲۰ر۰ مناطق چهار گانه فوق در يپوست شماره ( ۱ ) مشخص شده اند.

2ـ۴ـ۳ ضريب بازتاب ساختمان ( B ) ضريب بازتاب ساختمان كه بيانگر نحوه پاسخ ساختمان به حركت زمين است ، طبق رابطه زير و يا از روي شكل ( ۱ ) تعيين مي شود:

۵ر۲ ہ ۳ر۲ ( T۰T ) ۵ر=۲ B ( ۲ - ۳ )

تبصره : براي زمين هاي گروه IV در مناطق با خطر نسبي كم و متوسط، مقدار B محاسبه شده از رابطه ( ۲ - ۳ ) بايد %۳۰ افزايش يابد ليكن مقدار محاسبه شده لازم نيست از ۵ر۲ بيشتر باشد.

در رابطه فوق :

T : زمان تناوب اصلي نوسان ساختمان به ثانيه كه در بند 2ـ۴ـ۵ ذكر شده است .

T : عددي است كه برحسب نوع زمين تعيين مي شود.

۲ـ۴ـ۴ طبقه بندي نوع زمين انواع زمين هاي مندرج در بند ۲ـ۴ـ۳ از نظر نوع سنگ و خاك به شرح جدول شماره ( ۲ ) طبقه بندي مي گردند:

جدول شماره ( ۲ ) : طبقه بندي نوع زمين حدود تقريبي نوع زمين توصيف مواد متشكله 'Vs ( متربرثانيه )

الف - سنگهاي آذرين ( داراي بافت درشت و ريز دانه ) ، سنگهاي رسوبي سخت و بسيار مقاوم و سنگهاي دگرگوني توده اي بيشتراز 50 ( گنايس ها ـ سنگهاي متبلور سيليكاته ) طبقات كنگلومرايي

ب - خاكهاي سخت ( شن و ماسه متراكم ، رس بسيار سخت ) بيشتراز750 با ضخامت بيش از ۳۰ متر

Iالف ـ سنگهاي آذرين سست

( مانند توف ) ، سنگهاي سست رسوبي ۷۵۰ہ'Vsہ۳۷۵ سنگهاي دگرگوني متورق و به طور كلي سنگهائي كه در اثـــر هوازدگي ( تجزيه و تخريب ) سست شده اند.

ب ـ خاكهاي سخت ( شن و ماسه متراكم ،رس بسيار سخت ) ۷۵۰ہ'Vsہ۳۷۵ با ضخامت كمتر از ۳۰ متر

الف ـ سنگهاي متلاشي شده در اثرهوازدگي 'Vs<۳۷۵ہ۱۷۵

IIIب ـ خاكهاي باتراكم متوسط،طبقات شن وماسه بايپوند متوسط'Vs<۳۷۵ہ۱۷۵ بين دانه اي و رس با سختي متوسط

الف ـ نهشته هاي نرم بارطوبت زياد دراثربالا بودن سطح آب زيرزميني IVب ـ هرگونه پروفيل خاك كه شامل حداقل ۶ مترخاك رس باانديس كمتر از ۱۷۵ خميري بيشتر از ۲۰ و درصد رطوبت بيشتر از ۴۰ باشد 'Vs، سرعت موج برشي مي باشد كه با رعايت اثر ضخامت لايه ها در فاصله ۳۰ متري عمق زمين ميانگين گيري شده است . مثلاا اگر di و Vsi به ترتيب ضخامت لايه i و سرعت موج برشي در آن باشند، مي توان از رابطه اي مشابه زير 'Vs را محاسبه كرد:

S ( Vsiرdi ) di S = 'Vs

كه در آن مقادير صورت و مخرج شامل جمع براي تمام لايه هاي تا فاصله ۳۰ متر عمق از سطح زمين مي باشد. ارقام ستون سوم به عنوان راهنما بوده و در صورتيكه تشخيص نوع خاك با مشاهدات و شواهد توصيفي اين جدول توسط طراح امكان پذير نباشد لازم است بر اساس آزمايش هاي آزمايشگاهي و يا صحرائي ، Vsi مستقيما اندازه گيري و يا باتوجه به روابط تجربي معتبر از روي يكي از پارامترهاي فيزيكي و مكانيكي خاك تعيين ، و ملاك تعيين طبقه بندي نوع خاك با استفاده از مقادير مربوط در اين جدول قرار گيرد. در صورت وجود ترديد در انطباق محل ساختمان با مشخصات زمين هاي مندرج در جدول شماره ( ۲ ) بايد نوع زميني كه ضريب بازتاب بزرگتري بدست مي دهد انتخاب شود.

2ـ۴ـ۵ زمان تناوب اصلي نوسان ( T ) زمان تناوب اصلي نوسان بسته به مشخصات ساختمان با استفاده از روابط تجربي ( ۲ - ۴ ) ، ( ۲ـ۵ ) و ( ۲ـ۶ ) تعيين مي گردد.

الف ـ براي ساختمانهاي با سيستم قاب خمشي چنانچه ساير اجزاي ساختماني مانعي در برابر حركت قابهاي ساختمان ايجاد ننمايند:

1ـ براي ساختمانهاي با قابهاي فولادي ( ۲ـ۴ ) ۴رH۳ ۰۸ر۰ = T

2 - براي ساختمانهاي با قابهاي بتن آرمه ( ۲ـ۵ ) ۴رH۳ ۰۷ر۰ = T

درصورتيكه در اين ساختمانها از جداگرهاي ميانقابي استفاده گردد بايد مقدار T بدست آمده در اين بند به ميزان %۲۰ كاهش يابد.

ب ـ در ساير ساختمانها، با وجود يا عدم وجود جداگرهاي ميان قابي :

( ۲ـ۶ ) ۴رH۳ ۰۵ر۰ = T

تبصره ۱ : ارتفاع ساختمان ، H برحسب متر، از تراز پايه درنظر گرفته ميشود و در محاسبه آن ارتفاع خرپشته نيز در صورتي كه وزن آن بيش از %۲۵ وزن بام باشد منظور خواهد شد.

تبصره ۲ : بجاي استفاده از روابط تجربي مي توان زمان تناوب اصلي نوسان ساختمان را با استفاده از روشهاي تحليلي بر مبناي مشخصات سازه و خصوصيات تغيير شكل عناصر مقاوم آن محاسبه نمود ولي بهر حال زمان تناوب اصلي نبايد از ۲۵ر۱ برابر زمان تناوب بدست آمده از رابطه تجربي مربوطه بيشتر اختيار شود.

2ـ۴ـ۶ ضريب اهميت ساختمان ( I ) ضريب اهميت ساختمان برحسب طبقه بندي مندرج در بند ۱ـ۵ به شرح زير تعيين مي گردد:

طبقه بندي ساختمان

ضريب اهميت

گروه ۱ -2ر۱

گروه -۲ 0ر۱

گروه ۳ -8ر۰

۲ـ۴ـ۷ ضريب رفتار ساختمان ( R ) ضريب رفتار ساختمان كه عواملي از قبيل شكل پذيري سيستم سازه اي ، درجه نامعيني سازه و اضافه مقاومت موجود در سازه را در بر مي گيرد، براي سيستم هاي سازه اي مختلف در

جدول شماره ( ۳ ) داده شده است . اين ضرايب براساس طراحي به روش تنشهاي مجاز مي باشد. چنانچه در طراحي از روش طراحي حدي استفاده شود بايد نيروهاي محاسبه شده در اجزا با استفاده از اين ضرايب ، و با توجه به آئين نامه طراحي مربوطه افزايش يابد. در اين جدول ، H* حداكثر ارتفاع مجاز ساختمان از تراز پايه ، برحسب متر، در مناطق با خطر نسبي زياد است .

جدول شماره ( ۳ ) - مقادير ضريب رفتار ساختمان ( R ) ، همراه با حداكثر ارتفاع ساختمان در مناطق با خطر نسبي زياد ( H* ) سيستم سازه سيستم مقاوم در برابر نيروي جانبي R H*

الف ـ سيستم ديوارهاي باربر۱[۱]ـ ديوارهاي برشي بتن آرمه معمولي ۷۰۵

2ـ ديوارهاي برشي با مصالح بنائي مسلح ۳۰۴

ب ـ سيستم قاب ساختماني ۱ـ ديوارهاي برشي بتن آرمه معمولي ۵۰۷

ساده ۲[۷]ـ ديوارهاي برشي با مصالح بنائي مسلح ۳۰۵

3ـ مهاربندي برون محور فولادي [ ۲]۵۰۷

4ـ مهاربندي هم محور فولادي [۲]۴۰۶

پ ـ سيستم قاب خمشي ۱ـ قاب خمشي بتني ويژه [۳]۱۸۰۱۰

2ـ قاب خمشي بتني متوسط [۴]۵۰۸

3ـ قاب خمشي بتني معمولي [۵]۱۵[۶]۵

4ـ قاب خمشي فولادي ويژه [۲]۱۸۰۱۰

5ـ قاب خمشي فولادي معمولي [۲]۵۰۶

ت ـ سيستم دوگانه يا تركيبي

۱ـ قاب خمشي ويژه ( فولادي يا بتني ) + ديوارهاي برشي بتن آرمه ويژه ۱۱ -200

۲ـ قاب خمشي بتني متوسط + ديوارهاي برشي بتن آرمه متوسط۹

۳ـ قاب خمشي فولادي معمولي + ديوارهاي برشي بتن آرمه معمولي ۵ر۷ 70

۴ـ قاب خمشي فولادي ويژه + مهاربندي برون محور فولادي ۱۰ 180

۵ـ قاب خمشي فولادي معمولي + مهاربندي برون محور فولادي ۵ر۷ 60

۶ـ قاب خمشي فولادي ويژه + مهاربندي هم محور فولادي 150۹

۷ـ قاب خمشي فولادي معمولي + مهاربندي هم محور فولادي ۵ر۶ ۵۰

يادداشتها :

[۱] در صورت استفاده از مهاربند فولادي و پانل هاي اسكلتي باربر قائم ( بجاي ديوار باربر ) عدد R و H* به ترتيب برابر ۵ و ۳۰ اختيار شود.

[۲] براي تعريف و ضوابط مربوط به ساختمانهاي فولادي به يپوست شماره ( ۲ ) مراجعه شود.

[۳] قاب خمشي بتني ويژه همان قاب بتني با شكل پذيري زياد در ييآن نامه بتن ايران است .

[۴] قاب خمشي بتني متوسط همان قاب بتني با شكل پذيري متوسط در آيين نامه بتن ايران است . ليكن بايد فاصله تنگ ها در ناحيه lo ستونهاي اين قاب حداكثر ۱۵ سانتيمتر باشد.

[۵] قاب خمشي بتني معمولي همان قاب بتني با شكل پذيري كم در آيين نامه بتن ايران است .

[۶] استفاده از اين سيستم براي ساختمانهاي " با اهميت زياد " مجاز نمي باشد.

[۷] قابهاي داراي اتصالات خورجيني با رعايت ضوابط فني اين اتصالات همانند قاب ساختماني ساده محسوب مي شوند.

تبصره ۱ : در سيستم هاي دوگانه ( نوع "ت " جدول ۳ ) براي ساختمانهاي تا ۸ طبقه و يا كوتاهتر از ۳۰ متر مي توان بجاي توزيع بار به نسبت صلبيت عناصر باربر جانبي ، ۱۰۰ درصد نيروي جانبي زلزله را به ديوارهاي برشي و يا مهاربنديها اعمال نمود و از مقايسه صلبيت عناصر مقاوم مطابق بند ۱ - ۷ - ۴ صرفنظر نمود مشروط بر آنكه قابها ظرفيت تحمل حداقل ۳۰ درصد نيروي جانبي را داشته باشند.

تبصره ۲ : استفاده از دال تخت يا قارچي و ستون به عنوان سيستم قاب خمشي ، رديف پ جدول ۳، منحصرا در ساختمانهاي ۳ طبقه يا كوتاهتر از 1۰ متر مجاز مي باشد. در صورت تجاوز از اين حد، تنها در صورتي استفاده از اين سيستم سازه اي مجاز است كه مقابله با نيروي جانبي زلزله توسط ديوارهاي برشي يا مهاربنديها تامين گردد.

تبصره ۳ : ساختن ساختمان با ارتفاع هاي بيش از حدود H* داده شده در جدول ۳ در مناطق با خطر نسبي زياد مجاز نيست . چنانچه براي سازه هاي خاص كه عمدتاا غير مسكوني و غير اداري باشند مانند برجهاي مخابراتي ، يادمان ها و غيره ، ارتفاع هاي بيش از مقادير فوق مدنظر باشد صرفاا با تائيد كميته دائمي اين آئين نامه ازنظر روش محاسبه و طراحي ، مجاز خواهد بود. بهرحال سيستم هاي مورد استفاده نبايد از ميان سيستم هائي از جدول ۳ كه عنوان ( ( ويژه ) ) را ندارند انتخاب شود.

تبصره ۴ : در مناطق با خطرنسبي زياد براي ( ( بناهاي ضروري ) ) فقط بايد از سيستم هائي كه عنوان ( ( ويژه ) ) دارند استفاده شود.

2ـ۴ـ۸ تركيب سيستم هاي سازه اي توصيه مي شود حتي المقدور از تركيب سيستم هاي سازه اي متفاوت در يك مجموعه سازه خودداري گردد. در صورت ضرورت ضوابط زير بايد رعايت گردند:

الف ـ تركيب سيستم ها در ارتفاع در اين حالت مقدار R انتخاب شده براي سيستم قسمت تحتاني سازه نبايد از قسمت فوقاني آن بيشتر باشد. محاسبه نيروي زلزله موثر بر كل سازه مي تواند به يكي از دو روش زير انجام شود.

۱ـ مقدار نيروي زلزله براي مجموعه سازه با منظور نمودن كمترين مقدار R ( مربوط به سيستم هاي مختلف سازه اي بكار رفته در ارتفاع ) براي كل سازه محاسبه گردد. مقدار زمان تناوب اصلي مجموعه سازه از روش هاي تحليلي و يا مقدار محاسبه شده از

فرمول هاي تجربي بند ۲ - ۴ - ۵، هركدام بيشتر باشد اختيار مي گردد. زمان اصلي محاسبه شده از روش تحليلي مي بايست شرايط تبصره ۲ بند ۲ - ۴ - ۵ را دربر داشته باشد. لازم است از فرمول تجربي محاسبه زمان تناوب اصلي مربوط به آن سيستم سازه اي بكار رفته در مجموعه ساختمان كه كوچكترين زمان تناوب اصلي T را مي دهد، استفاده گردد.

۲ ـ براي سازه هاي مشمول شرايط بند ( ۲ - ۳ - ۱ - پ ) ، روش دو مرحله اي زير مي تواند بكارگرفته شود:

ـ سازه انعطاف پذير قسمت فوقاني بطور مجزا و با تكيه گاههاي صلب درنظر گرفته شده و نيروي جانبي آن با منظور كردن ضريب رفتار مربوط به اين قسمت محاسبه مي گردد.

ـ سازه صلب قسمت تحتاني بطور مجزا درنظر گرفته شده و نيروهاي جانبي آن با منظور كردن مقدار ضريب رفتار مربوط به اين سازه محاسبه مي گردد. بر اين نيروها، نيروهاي عكس العمل ناشي از تحليل قسمت فوقاني كه در نسبت ضريب رفتار قسمت فوقاني به ضريب رفتار قسمت تحتاني ضرب شده اند، افزوده مي شوند.

ب ـ تركيب سيستم ها در پلان :

۱ـ در صورتيكه از سيستم سازه اي ديوارهاي باربر فقط در يك امتداد استفاده شده باشد، مقدار R در امتداد ديگر نبايد از R مورد استفاده براي امتداد با ديوارهاي باربر، زيادتر درنظر گرفته شود.

۲ـ در ساختمانهاي ۱۵ طبقه و كمتر و يا كوتاهتر از ۵۰ متر از هرگونه تركيب سيستم هاي سازه اي ، بند ۲ - ۴ - ۷، در دو امتداد متفاوت ميتوان استفاده كرد. ولي در ساير ساختمانها تنها مي توان از تركيب سيستم قاب خمشي ويژه و سيستم دوگانه استفاده نمود.

ج ـ سيستم سازه اي از تراز پايه تا روي يپ درحالتي كه تراز پايه بالاتر از تراز روي شالوده منظور شده باشد، سختي و مقاومت جانبي طبقات پايين تر از تراز پايه نبايد از سختي و مقاومت جانبي طبقه روي تراز پايه كمتر باشد. مثلاا در صورت عدم تغيير پلان و هندسه سازه در زير و بالاي تراز پايه كليه جزئيات آرماتورگذاري تيرها و ستونهاي قاب خمشي ، ديوارهاي برشي و همچنين مهاربندي هاي سازه در طبقه روي تراز پايه بايد در طبقات پايين تر از تراز پايه نيز حداقل به همان نحوه اعمال شوند.

۲ـ۴ـ۹ توزيع نيروي جانبي زلزله در ارتفاع ساختمان نيروي برشي پايه v، كه طبق بند ( ۲ـ۴ـ۱ ) حساب شده مطابق رابطه ( ۲ـ۷ ) در ارتفاع ساختمان توزيع مي گردد:

Wihi

( Ft ن V ) = Fi ( ۲ـ۷ )

n

Wjhjم

j=۱

كه در آن :

F i : نيروي جانبي در تراز طبقه i

W i : وزن طبقه i شامل وزن سقف و سربار آن طبق بند ( ۲ـ۲ ) و نصف وزن ديوارها و ستونهايي كه در بالا و پايين سقف قرار گرفته اند.

H i : ارتفاع تراز i ( ارتفاع سقف طبقه i ) از تراز پايه

N : تعداد طبقات ساختمان از تراز پايه به بالا

Ft : نيروي جانبي اضافي در تراز سقف طبقه n كه بوسيله

رابطه ( ۲ـ۸ ) تعيين مي شود:

TV )۰۷ر۰ = )Ft ( ۲ـ۸ )

حداكثر نيروي Ft برابر ۲۵Vر۰ در نظر گرفته مي شود و چنانچه T برابر ۷ر۰ ثانيه و كوچكتر باشد

مي توان Ft را برابر با صفر اختيار نمود.

تبصره : در صورتيكه ساختمان داراي خرپشته با وزن كمتر از ۲۵ درصد وزن بام باشد نيروي Ft در تراز بام اعمال خواهد شد و در غير اينصورت نيروي Ft در تراز سقف خرپشته اثر داده مي شود.

2ـ۴ـ۱۰ توزيع افقي نيروي برشي در صورت صلب بودن كف طبقات ، نيروي برشي در هر طبقه ساختمان بايد بين عناصر مختلف سيستم قائم مقاوم در برابر نيروهاي جانبي به تناسب سختي اين عناصر توزيع گردد. در صورت عدم صلبيت كف طبقات ، در توزيع نيروي برشي بين عناصر سيستم مقاوم بايد اثر تغييرشكل هاي ايجاد شده در كف ها نيز منظور گردد.

۲ـ۴ـ۱۱ لنگر يپچشي ناشي از نيروهاي جانبي كليه ساختمانها بايد در برابر اثرات ناشي از لنگر يپچشي مذكور در اين بند محاسبه شوند. لنگر يپچشي درطبقه i از رابطه ( ۲ـ۹ ) بدست مي آيد:

n

Fj ( eaj + eij ) م = Mi ( ۲ـ۹ )

j=i

كه در آن :

eij : فاصله افقي مركز سختي طبقه i و مركز جرم تراز j

Fj : نيروي جانبي در تراز j

eaj : برون مركزي اتفاقي تراز j كه براي به حساب آوردن احتمال تغييرات اتفاقي توزيع جرم ، سختي طبقه و نيروي ناشي از مولفه يپچشي زلزله در نظر گرفته مي شود. اين برون مركزي بايد در هر دو جهت و حداقل برابر با ۵ درصد بعد ساختمان در تراز j ام و در امتداد عمود بر نيروي جانبي اختيار شود. هر يك از عناصر بايد براي آن لنگر يپچشي كه موجب بدترين حالت بارگذاري درآن عنصر مي شود محاسبه گرديده و از اثرات كاهنده لنگر يپچشي بر روي اجزا صرفنظر شود.

۲ـ۴ـ۱۱ـ۱ در ساختمانهاي ۵ طبقه ياكوتاه تر و يا با حداكثر ارتفاع ۱۸ متر در صورتيكه فاصله افقي بين مركز جرم طبقات بالاتر نسبت به مركز سختي هر طبقه كمتر از ۵ درصد بعد ساختمان در آن طبقه در امتداد عمود بر نيروهاي جانبي باشد، محاسبه ساختمان در برابر لنگر يپچشي الزامي نيست . درغيراين صورت اين ساختمان ها بايد براي يپچش نيز محاسبه گردند. ولي مي توان درمورد آنها از لنگر يپچشي اتفاقي صرفنظر نمود. در ساختمانهاي ( ( بااهميت زياد ) ) همواره بايد يپچش اتفاقي درنظر گرفته شود.

۲ـ۴ـ۱۲ محاسبه ساختمان در برابر واژگوني كل ساختمان بايد از نظر واژگوني پايدار باشد. لنگر واژگوني در تراز شالوده ناشي از نيروهاي جانبي زلزله برابر با مجموع حاصلضرب نيروي جانبي هر تراز در ارتفاع آن تراز نسبت به تراز زير شالوده ساختمان است . ضريب اطمينان در مقابل واژگوني ( نسبت لنگر مقاوم به لنگر واژگوني ) بايد حداقل برابر ۷۵ر۱ اختيار شود. در محاسبه لنگر مقاوم ، بار تعادل برابر بار قائمي است كه براي تعيين نيروهاي جانبي بكار رفته است . بر اين بارها بايد وزن شالوده و خاك روي آن افزوده گردد. در تراز زير شالوده اين لنگر نسبت به لبه بيروني شالوده محاسبه مي شود.

2ـ۴ـ۱۳ تغيير مكان نسبي طبقات تغيير مكان نسبي هر طبقه و يا بام در اثر زلزله نبايد از۰۳Rر۰ برابر ارتفاع آن طبقه تجاوز نمايد.

2ـ۴ـ۱۴ اثر D - P

در كليه سازه ها، تلاش ها و تغييرمكان هاي ثانوي ناشي از اثر بارهاي محوري عناصر قائم در تغييرمكانهاي جانبي طبقات ، كه به اثر D - P معروف است ، بايد در طراحي اين عناصر منظور گردد. اثر D - P را در مواردي كه تغييرمكان نسبي طبقات كمتر از Rر۰۲ر۰ برابر ارتفاع طبقه است و يا لنگرهاي خمشي ثانويه كمتر از ده درصد لنگرهاي خمشي اوليه است ، مي توان نديده گرفت ( به يپوست 5 رجوع شود ) . براي منظور كردن اثر D - P در طراحي عناصر سازه مي توان از روش هاي تقريبي عنوان شده در آيين نامه هاي طراحي استفاده كرد و يا از روش هاي تحليلي دقيق تر كه در آنها اين اثر همراه با ساير عوامل در تحليل كلي سازه منظور مي شوند، استفاده نمود.

در صورت محاسبه اثر D - P با روش تحليلي فوق الذكر و يا روش ارائه شده در يپوست ( ۵ ) ، تغييرمكان هاي جانبي واقعي طبقات و همچنين بارهاي احتمالي طبقات در هنگام وقوع زلزله بايد منظور گردند. به منظور تخمين تغيير مكانهاي جانبي واقعي طبقات در اين ييآن نامه ضروري است تغيير مكانهاي بدست آمده از آناليز سازه تحت برش پايه مطابق رابطه ( ۲ـ۱ ) با ضريب ۴Rر۰ تشديد شوند.

2ـ۴ـ۱۵ مولفه قائم نيروي زلزله براي بالكن ها و يپش آمدگي هائي كه به صورت طره ساخته مي شوند مولفه قائم نيروي زلزله نيز بايد در نظر گرفته شود. مولفه قائم نيروي زلزله براي اين اجزا با استفاده از رابطه ( ۲ـ۱۰ ) تعيين مي شود.

=۲AIRvWp Fv ( ۲ـ۱۰ )

كه درآن :

A و I مقادير مربوط مندرج در بندهاي ( ۲ـ۴ـ۲ ) و ( ۲ـ۴ـ۶ ) هستند كه براي محاسبه نيروي برشي پايه منظور شده اند.

Wp : بار مرده به اضافه كل سربار آن

Rv : ضريب رفتار كه براي طره با تيرهاي فولادي برابر ۴ر۲ و براي عناصر بتن مسلح برابر ۰۰ر۲ اختيار مي شود.

نيروي قائم فوق ( Fv ) بايد در هر دو جهت رو به بالا و پايين و بصورت خالص و بدون منظور نمودن اثر كاهنده بارهاي قائم محاسبه شود.

2ـ۵ روشهاي تحليل ديناميكي تحليل ديناميكي در اين آيين نامه به دو روش تحليل طيفي ( بند ۲ـ۵ـ۲ ) و يا روش تحليل تاريخچه زماني ( بند ۲ـ۵ـ۳ ) انجام مي گردد. تحليل ديناميكي بايد با توجه به حركت زمين كه با يكي از روش هاي داده شده در بند ۲ـ۵ـ۱ مشخص مي شود و با استفاده از اصول مكانيك سازه ها انجام گردد. شايان ذكر است كه روش تحليل طيفي براي طراحي ساختمان هائي كه مشمول اين آئين نامه هستند كافي تلقي مي شود. در صورت استفاده از روش تحليل ديناميكي تاريخچه زماني ، استفاده از روش تحليل طيفي با طيف طرح مندرج در بند ۲ - ۵ - ۱ و همچنين براي مقايسه و تفسير بر اساس بند ۲ - ۵ - ۳ الزامي است . در مورد سازه هاي نامنظم در پلان كه مشمول تحليل ديناميكي مي باشند بايد از روش تحليل سه بعدي ديناميكي استفاده شود.

2ـ۵ـ۱ حركت زمين اثرات حركت زمين ممكن است به يكي از صورت هاي ( ( طيف بازتاب شتاب ) ) و يا ( ( تاريخچه زماني تغييرات شتاب ) ) مشخص شود. حركت زمين براي مبناي طراحي در اين آيين نامه به حركت زلزله اي اطلاق مي شود كه احتمال وقوع آن طي مدت ۵۰ سال ، عمر مفيد ساختمان ، كمتر از ده درصد باشد. اين زلزله ، ( ( زلزله طرح ) ) و طيف بازتاب شتاب آن ( ( طيف طرح ) ) ناميده مي شود. مشخصات زلزله طرح به يكي از سه روش زير تعريف مي شود:

الف ـ طيف طرح استاندارد:

اين طيف از حاصلضرب مقادير ضريب بازتاب ساختمان ، B ، در پارامترهاي شتاب مبنا، A ، ضريب اهميت ساختمان ، I ، و عكس ضريب رفتار،۱R ، مطابق آنچه در بند ۲ - ۴ مشخص شده است بدست مي آيد. طيف طرح استاندارد با فرض نسبت ميرائي ۵ درصد تعيين شده است .

ب ـ طيف طرح ويژه:

ساختگاه اين طيف با توجه به ويژگي هاي زمين شناسي ، تكتونيكي ، لرزه شناسي ، ميزان ريسك و مشخصات خاك در لايه هاي مختلف در ساختگاه و با درنظرگرفتن نسبت ميرائي %۵ تعيين مي شود. در صورتيكه نوع ساختمان و سطح زلزله مورد نظر، منظور نمودن نسبت ميرائي متفاوتي را ايجاب نمايد، مي توان آن را مبناي تهيه طيف قرار داد. مقادير محاسبه شده طيفي بايد در ضريب اهميت ساختمان ، I ، و عكس ضريب رفتار ساختمان ،۱R ، ضرب گردد. مقادير طيف حاصل قبل از اعمال ضريب هاي ۱R و I نبايد از۲۳ مقادير نظير طيف طرح استاندارد كمتر باشد.

پ ـ تاريخچه زماني تغييرات شتاب ( شتابنگاشت ) :

شتابنگاشت بايد تا حد امكان نمايانگر حركت واقعي زمين در محل احداث بنا در اثر زلزله باشد. بدين منظور بايد حداقل سه شتابنگاشت با ويژگي هاي زير در تحليل مورد استفاده قرار گيرد.

۱ـ در صورتيكه شتابنگاشت ها مربوط به زلزله هاي واقعي اتفاق افتاده در مناطق ديگر باشند بايد حتي المقدور سعي شود ويژگي هاي زمين شناسي ، تكتونيكي ، لرزه شناسي و بخصوص مشخصات لايه هاي خاك در محل شتابنگار با محل ساختمان مورد نظر مشابهت داشته باشند.

۲ـ مدت زمان حركت شديد در شتابنگاشت ها بايد زماني حداقل برابر ۱۰ ثانيه و يا ۳ برابر زمان تناوب اصلي سازه مورد نظر، هر كدام كه بيشتر است ، باشد.

۳ـ شتابنگاشت هاي انتخاب شده بايد به مقياس درآيند. به مقياس درآوردن بايد به گونه اي باشد كه طيف بدست آمده از هر يك از شتابنگاشت ها با نسبت ميرائي ۵ درصد در محدوده زمان تناوبي ۵ر۰ - Tm الي ۵رTm+۰ ثانيه با طيفي كه مطابق ضوابط قسمت ( ۲ - ۵ - ۱ - الف يا ب ) بدست مي آيد تقريبا مطابقت نمايد.

m شامل شماره كليه مدهائي است كه به ميزان حداقل 10 درصد در جرم موثر سازه مشاركت دارند. در به مقياس درآوردن شتابنگاشت ها بايد اثر شتاب مبنا، A ، ضريب اهميت ساختمان ، I ، و عكس ضريب رفتار،۱R ، ( در صورتيكه سازه با روش الاستيك خطي آناليز مي شود ) منظور شوند. به مقياس درآوردن شتاب نگاشت ها در صورت غيرخطي بودن روش تحليل بايد با استفاده از روش هاي تحقيقاتي قابل قبول انجام گيرد.

2ـ۵ـ۲ روش تحليل ديناميكي طيفي ( با استفاده از آناليز مدها ) در اين روش ، تحليل ديناميكي با فرض رفتار الاستيك خطي سازه و با استفاده از حداكثر بازتاب كليه مدهاي نوساني سازه كه در بازتاب كل سازه اثر قابل توجهي دارند ( مطابق بند ۲ - ۵ - ۲ - ۱ ) انجام مي گيرد. حداكثر بازتاب در هر مد با توجه به زمان تناوب آن مد از طيف طرح ( بند ۲ـ۵ـ۱ـالف يا ب ) بدست مي آيد. سپس بازتاب كلي سازه از تركيب آماري بازتاب هاي حداكثر هر مد تخمين زده مي شود. نحوه انجام محاسبات عددي تحليل ديناميكي طيفي در يپوست شماره ( ۳ ) ارائه شده است .

۲ـ۵ـ۲ـ۱ تعداد مدهاي نوسان :

در هر يك از دو امتداد متعامد ساختمان بايد حداقل سه مد اول نوسان ، يا تمام مدهاي نوسان با زمان تناوب بيشتر از ۴ر۰ ثانيه و يا تمام مدهاي نوسان كه مجموع جرم هاي موثر ساختمان در آنها ( بنابر تعريف در يپوست ۳ ) حداقل برابر با ۹۰ درصد جرم كل سازه باشد، هركدام كه تعدادشان بيشتر است ، در نظر گرفته شود.

2ـ۵ـ۲ـ۲ تركيب اثرات مدها:

حداكثر بازتاب هاي ديناميكي سازه از قبيل نيروهاي داخلي اعضا، تغيير مكانها، نيروهاي طبقات ، برش هاي طبقات و عكس العمل پايه در هر مد را بايد با روش هاي آماري شناخته شده ، مانند روش جذر مجموع مربعات * ( SRSS ) و يا روش تركيب مربعي كامل ( CQC ) ** تعيين نمود. تركيب اثرات حداكثر مدها در ساختمانهاي نامنظم در پلان و يا در موارديكه زمان هاي تناوب دو يا چند مد سازه با يكديگر نزديك باشند بايد صرفا با روشهائي كه اندركنش مدهاي ارتعاشي را در نظر مي گيرد، مانند روش تركيب مربعي كامل ( CQC ) ، انجام شود. ( ر.ك يپ.وست ۳ )

۲ـ۵ـ۲ـ۳ اصلاح مقادير بازتاب ها :

در موارديكه برش پايه بدست آمده براي كل سازه از روش تحليل ديناميكي طيفي با برش پايه استاتيكي معادل بدست آمده از رابطه ( ۲ـ۱ ) متفاوت باشد، مقادير بازتاب ها بايد مطابق زير اصلاح شوند :

۱ـ در صورتيكه برش پايه بدست آمده از تحليل ديناميكي طيفي كمتر از برش پايه استاتيكي معادل باشد:

الف ـ در سازه هاي نامنظم ، مقادير بازتاب ها بايد در نسبت برش پايه استاتيكي معادل به برش پايه به دست آمده از تحليل ديناميكي طيفي ضرب شوند.

ب ـ در سازه هاي منظم ، مقادير بازتاب ها بايد در ۸۰ درصد نسبت برش پايه استاتيكي معادل به برش پايه بدست آمده از تحليل ديناميكي طيفي ضرب شود. به شرطي كه مقدار حاصل از مقدار برش پايه بدست آمده از تحليل ديناميكي طيفي كمتر نشود.

۲ـ در صورتيكه برش پايه بدست آمده از تحليل ديناميكي طيفي بيشتر از برش پايه استاتيكي معادل باشد، مقدار برش پايه تحليل ديناميكي طيفي و كليه بازتاب هاي سازه و اعضاي آن را به نسبت برش پايه استاتيكي معادل به برش پايه تحليل ديناميكي طيفي مي توان كاهش داد.

۲ـ۵ـ۲ـ۴ اثرات يپچش :

در آناليز ديناميكي طيفي بايد اثرات يپچش ، شامل يپچش اتفاقي ، را نيز مشابه ضوابط بند ( ۲ـ۴ـ۱۱ ) منظور نمود. در صورتيكه از مدلهاي سه بعدي براي آناليز سازه استفاده شود، اثرات يپچش اتفاقي را مي توان با جابجا كردن مركز جرم طبقه به اندازه برون مركزي اتفاقي منظور نمود.

2ـ۵ـ۳ روش تحليل ديناميكي تاريخچه زماني

تحليل ديناميكي تاريخچه زماني روشي تحليلي است براي تعيين بازتاب ها در هر مقطع زماني در مدت وقوع زلزله در يك سازه وقتي كه سازه در تراز پايه تحت تاثير شتابهاي ناشي از حركت زمين ( شتابنگاشت ) هنگام زلزله قرار مي گيرد. در اين روش بازتاب هاي ديناميكي سازه كه تابعي از زمان است بوسيله انتگرال گيري عددي معادله حركت سازه محاسبه مي گردد.

از اين روش مي توان براي تحليل خطي الاستيك و يا تحليل غيرخطي سازه ها استفاده نمود. مقايسه بين نتايج تحليل الاستيك سازه با استفاده از طيف طرح استاندارد و يا طيف طرح ويژه ساختگاه با آنچه از تحليل تاريخچه زماني خطي بدست مي يآد الزامي بوده و دلائل اختلاف احتمالي بين آنها بايد طي يك گزارش فني جامع توجيه گردد. در هر حال مقادير بازتاب ها بايد از

محدوديت هاي مشابه بند ۲ - ۵ - ۲ - ۳ يپروي نمايند. نسبت ميرائي در محاسبات الاستيك خطي مي تواند برابر با ۵ درصد و در محاسبات غيرخطي با توجه به توصيه هاي تخصصي و ميزان غيرخطي بودن رفتار اجزاي سازه منظور شود.

2ـ۶ نيروي جانبي زلزله وارد بر اجزاي ساختمان و قطعات الحاقي اجزا ساختمان و قطعات الحاقي به ساختمان بايد در مقابل نيروي جانبي كه از رابطه ( ۲ـ۱۱ ) بدست مي يآد محاسبه شوند:

ABpIVp = Fp ( ۲ـ۱۱ )

كه در آن A و I به ترتيب مقادير مندرج در بندهاي ۲ـ۴ـ۲ و ۲ـ۴ـ۶ هستند كه براي محاسبه كل ساختمان بكار برده شده اند. Vp وزن جز ساختمان يا قطعه الحاقي مورد نظر است . در مخازن و قفسه بندي انبارها و كتابخانه ها Vp علاوه بر بار مرده شامل وزن محتويات آنها در حالت كاملاا پر مي باشد. Bp ضريبي است كه مقدار آن در جدول شماره ( ۴ ) داده شده است

. جدول شماره ( ۴ ) : ضريب Bpاجزا ساختمان يا قطعات الحاقي جهت نيروي افقي Bpديوارهاي خارجي و داخلي ساختمان وتيغه هاي جداكننده درامتداد عمود بر سطح ديوار ۷ر۰ جان پناهها و ديوارهاي طره اي در امتداد عمود بر سطح ديوار ۰۰ر۲ اجرا تزئيني و داخلي و يا قسمتهاي الحاقي به ساختمان در هر امتداد ۰۰ر۲ مخازن ، برجها، دودكشها، وسائل و ماشين الات در صورتيكه متصل به درهرامتداد ۰۰ر۱ ساختمان و يا جزئي از آن باشند و سقفهاي كاذب اتصالات عناصر سازه اي يپش ساخته در هر امتداد ۰۰ر۱

تبصره ۱ : براي قطعات الحاقي كه با مصالح بنائي و ملات ماسه سيمان ساخته شوند مي توان مقاومت كششي مصالح و ملات را حداكثر تا ۱۵ درصد مقاومت فشاري آنها، مندرج در استاندارد شماره ۵۱۹ ايران ، در محاسبات منظور نمود.

2ـ۷ ديافراگم ها و نيروهاي وارد بر آنها ديافراگم ها كه معمولا كف هاي سازه اي تحمل كننده بارهاي ثقلي در ساختمان ها هستند، در هنگام زلزله وظيفه انتقال نيروهاي ايجاد شده در كف ها را به عناصر قائم باربر جانبي به عهده دارند. اين عناصر بايد در برابر تغييرشكل هاي افقي كه در ميان صفحه آنها ايجاد مي شود، مقاومت و سختي كافي را دارا باشند. نيروي افقي ايجاد شده در ديافراگم ها در بند ۲ - ۷ - ۲ ارائه شده است . ديافراگم ها، ممكن است صلب و يا انعطاف پذير باشند. تحليل كلي سازه در برابر نيروهاي جانبي و توزيع نيروي برشي بين عناصر سيستم مقاوم در برابر نيروهاي جانبي بايد باتوجه به اين موضوع انجام گردد. در صورتيكه براي هرجهت افقي ، تحت نيروهاي وارد به ديافراگم هر طبقه كه از بند ۲ - ۴ - ۹ به دست آمده حداكثر تغييرشكل افقي ديافراگم نسبت به نقاط ديگر آن از نصف تغييرمكان نسبي طبقه كمتر باشد ديافراگم صلب و درغير اينصورت انعطاف پذير محسوب مي گردد. در هر حالت تغيير شكل افقي ديافراگم نبايد از تغيير مكان جانبي مجاز اجزاي قائم باربري كه به آن متصل هستند بيشتر باشد. در يپوست شماره ۶، تعريف ،عملكرد،انواع ديافراگم هاوروش محاسبه تغييرمكان آنهاآمده است .

۲ـ۷ـ۱ مقاومت ديافراگم ها :

ديافراگم ها بايد براي تلاش هاي برشي و لنگرهاي خمشي ايجاد شده در ميان صفحه خود زير اثر بار جانبي طراحي شوند. كنترل مقاومت ديافراگم هاي بتن آرمه براساس ضوابط ييآن نامه بتن ايران انجام مي گردد. در صورت استفاده از مصالح ديگر، كنترل مقاومت آن ها بايد براساس ضوابط ييآن نامه هاي معتبر ديگر انجام شود.

۲ـ۷ـ۲ نيروي افقي وارد به ديافراگم ها ديافراگم هاي كف ها و سقف بايد براي نيروي بدست آمده از رابطه ( ۲ـ۱۲ ) محاسبه شوند:

n

( Fj م + Ft ) ( ۲ـ۱۲ )

j=i

Vi = Fpi

n

Wj م

j=i

در اين رابطه :

Fpi : نيروي جانبي وارد به ديافراگم در تراز i

Vi : وزن ديافراگم و اجزاي متصل به آن در تراز i ( شامل قسمتهائي از بارزنده مطابق ضوابط بند ۲ـ۲ )

Fj , Ft , Wj : نيروهاي وارد به طبقه و وزن طبقه مطابق تعاريف بند ( ۲ـ۴ـ۹ ) در رابطه فوق حداقل مقدار Fpi برابر با ۳۵AIViر۰ بوده و حداكثر آن لازم نيست بيشتر از ۷۰AIViر۰ در نظر گرفته شود. در صورتيكه لازم باشد ديافراگم علاوه بر نيروهاي زلزله طبقه ، نيروهاي جانبي اعضاي قائمي را كه در قسمت بالا و پايين ديافراگم بر روي يكديگر واقع نشده اند، به يكديگر منتقل نمايد، مقدار اين نيروها نيز بايد به نيروي بدست آمده از رابطه ( ۲ ـ۱۲ ) اضافه شود. براي توضيحات بيشتر به يپوست ۶ مراجعه شود.

۲ـ۸ سازه هاي غير ساختماني براي مخازن آب ، سيلوها، دودكش ها و ساير سازه هاي مشابه غير ساختماني رعايت بندهاي ۲ـ۸ - ۱ و 2 - ۸ - ۲ الزامي است .

۲ـ۸ـ۱ نيروي جانبي زلزله موثر به اين گونه سازه ها در صورتي كه مشمول بند ۲ـ۸ـ۲ نباشند با استفاده از يكي از روشهاي مندرج در بند ( ۲ـ۳ ) و با رعايت ضوابط زير تعيين مي گردد.

الف ـ زمان تناوب نوسان اين سازه ها بايد با استفاده از يكي از روشهاي تحليلي تعيين گردد. زمان تناوب اصلي نوسان پاندولهاي وارونه ، برجها و دودكش ها را مي توان با استفاده از روابط مندرج در يپوست شماره ( ۴ ) بدست آورد.

ب ـ چنانچه زمان تناوب اصلي نوسان اين نوع سازه ها از ۵ر۰ ثانيه تجاوز نمايد اعمال روش تحليل ديناميكي

الزامي است .

پ ـ ضريب رفتار R براي اين سازه ها طبق جدول شماره ( ۵ ) تعيين مي گردد. مقدارBR در هر حال نبايد كمتر از ۵ر۰ در نظر گرفته شود.

ت ـ سازه هائي كه زمان تناوب اصلي نوسان آنها كمتر از ۰۶ر۰ ثانيه است صلب تلقي شده و مقدارBR براي آنها ۵ر۰ درنظر گرفته مي شود.

ث - توزيع نيروي جانبي در ارتفاع اين سازه ها برحسب مورد با استفاده از روش مندرج در بند ۲ - ۴ - ۹ و يا ۲ - ۵ بعمل مي يآد.

ج ـ محدوديت تغيير مكان جانبي موضوع بند ۲ - ۴ - ۱۳ در مورد اين سازه ها اعمال نمي شود مگر آنكه خرابي سازه و يا عوامل غيرسازه اي آن تلفات جاني به همراه داشته و يا محدوديت هاي خاصي از نظر بهره برداري مورد نظر باشد.

۲ـ۸ـ۲ براي تعيين نيروي جانبي زلزله موثر بر مخازن زميني و زيرزميني به ضوابط و معيارهاي نشريه شماره ۱۲۳ سازمان برنامه و بودجه مراجعه شود.

2ـ۹ افزايش بار طراحي ستونها اگرچه استفاده از نوع سيستم هاي باربر جانبي مذكور در اين بند اصلا توصيه نمي شود،ليكن در مواردي كه يك عضو باربر جانبي تا روي شالوده ادامه يپدا نمي كند، مانند ديوارهاي برشي ، ستون هايي كه اين عضو را تحمل مي كنند بايد مقاومتي حداقل برابر با بارهاي به دست آمده از تركيبات زير ، علاوه بر ساير تركيبات بار را داشته باشند.

( بار زلزله ) R ۴ر۰ + ( بارزنده ) ۸ر۰ + بارمرده

( بار زلزله ) R ۴ر۰ + ( بارمرده ) ۸۵ر۰

در هر حال كل نيروي محوري اين ستون ها لازم نيست از مجموع ظرفيت نهائي ساير اعضايي كه به اين ستون ها نيرو وارد مي كند، بيشتر باشد. مقاومت عنوان شده در بالا براي ستون ، مقاومت نهائي آن است . در ستون هائي كه طراحي آنها براساس تنش هاي مجاز صورت گرفته است ، اين مقاومت ۷ر۱ برابر مقاومت مجاز ستون درنظر گرفته مي شود.

2ـ۱۰ افزايش بار طراحي اجزاي سازه اي كه جزئي از سيستم باربر جانبي نيستند.

براي ساختمانهاي بلندتر از ۵ طبقه تمام اجزاي سازه اي كه در سيستم مقاوم در برابر نيروهاي جانبي شركت نداشته ليكن از طريق ديافراگم هاي كف ها با سيستم باربر جانبي مرتبط هستند، بايد براي اثرهاي هم زمان بارهاي قائم وقتي كه عضو داراي تغيير مكان جانبي مساوي با تغييرمكان نسبي طبقه ضربدر ۴Rر۰ مي باشد كنترل شود. در اين محاسبه لازم نيست كه مطابق پارگراف آخر بند ۲ - ۴ - ۱ حداقل مقدار BR در هنگام برآورد نيروي برش پايه رعايت گردد. اثر D - P نيز در اين محاسبات بايد منظور گردد.

در صورتي كه در طراحي اين اجزا از روش تنش هاي مجاز استفاده شده باشد، ظرفيت باربري نهايي

آنها را مي توان ۷ر۱ برابر ظرفيت باربري مجاز آنها درنظر گرفت .

۲ـ۱۱ قطعات نما و ساير قطعات غيرسازه اي متصل به ساختمان

۲ - ۱۱ - ۱ در ساختمانهاي با اهميت زياد و ساختمانهاي بلندتر از هشت طبقه در صورتي كه ديوارهاي جداكننده داخلي و ياديوارهاي نما جز سيستم سازه اي باربر جانبي نباشند بايد به طريقي به سازه متصل شوند كه محدوديتي در حركت سازه در امتداد صفحه ديوار ايجاد ننمايند. اتصالاتديوار به سازه بايد توانايي انتقال نيروي زلزله ايجاد شده در اثر جرم ديوار را به سازه دارا باشند. اين قبيل ديوارها بهتر است از جنس سبك و انعطاف پذير انتخاب شوند.

2ـ۱۱ـ۲ در مورد ساختمانهاي با اهميت زياد و يا ساختمانهاي بلندتر از ۸ طبقه و يا ساختمانهاي يپش ساخته و يا با نماي شيشه اي بايد اين قطعات براي مقاومت در برابر نيروي زلزله مطابق بند ( ۲ـ۶ ) طراحي گرديده و علاوه بر آن قادر باشند تغييرمكانهاي ايجاد شده در طبقات سازه در اثر نيروهاي جانبي و يا تغييرات دما را بدون ايجاد محدوديتي در حركت سازه تحمل نمايند. اين قطعات بايد بر روي اجزا سازه اي متكي بوده و يا با اتصالات مكانيكي مطابق ضوابط زير به اين اجزا متصل گردند:

الف ـ اتصالات قطعات نظير شيشه و قطعات يپش ساخته به سازه و يا درز بين قطعات بايد به گونه اي باشند كه بتوانند دو برابر تغيير مكان نسبي طبقات مجاور قطعات در اثر باد، حاصلضرب ۴Rر۰ در تغيير مكان نسبي طبقات مجاور قطعات در اثر زلزله ، و يا ۵ر۱ سانتيمتر، هر كدام را كه بزرگتر است ، تامين نمايند.

ب ـ اتصالات بايد به گونه اي باشند كه حركت نسبي دو طبقه مجاور در امتداد صفحه قطعات را از طريق اتصالات لغزشي با استفاده از يپچ و سوراخهاي بادامي شكل ، و يا اتصالاتي كه حركت نسبي طبقات را از طريق خم شدن قطعات فولادي ، و يا هرگونه اتصال مشابه ديگري كه لغزش و يا انعطاف پذيري مشابه فوق را بوجود بياورد تامين كنند.

پ ـ اتصالات بايد داراي شكل پذيري و ظرفيت چرخش پذيري كافي بوده تا از شكست غيرشكل پذير مهارها در مجاورت جوش ها جلوگيري شود.

ت ـ بدنه اتصال به سازه بايد براي ۳۳ر۱ برابر نيروي زلزله مطابق بند ( ۲ـ۶ ) طراحي شود.

ث ـ تمام ادوات اتصال مانند يپچ ها، جوش ها و ريشه هاي متصل كننده بدنه ( عناصر ) اتصال به سازه و يا قطعه غيرسازه اي بايد براي ۴ برابر نيروي زلزله مطابق بند ( ۲ـ۶ ) طراحي شوند.

ج ـ ريشه ها و مهارهائي كه در داخل بتن قرار مي گيرند ترجيحاا به ميلگردهاي داخل بتن متصل شده و يا دور آنها قلاب گرديده و يا به نحوي در بتن مهار گردند كه قادر باشند نيروهاي وارده را به ميلگردهاي داخل بتن منتقل نمايند.

۲ - ۱۱ - ۳ براي ساختمان هاي غيراز موارد ذكر شده در و بند ۲ - ۱۱ - ۱ و ۲ - ۱۱ - ۲ با هر تعداد طبقه رعايت ضوابط ديوارهاي غير سازه اي و نماسازي حداقل مطابق بندهاي ۷ و ۱۲ فصل سوم اين آئين نامه الزامي است .

2ـ۱۲ كنترل سازه تحت بار زلزله سطح بهره برداري در ساختمانهاي با اهميت زياد و يا بلندتر از ۵۰ متر يا بيش از ۱۵ طبقه ، سازه بايد دربرابر اثر زلزله خفيف يا متوسطي كه در طول مدت ۵۰ سال ، عمر مفيد سازه احتمال وقوع آنها بيشتراز ۵ر۹۹ درصد است قابليت استفاده خود را حفظ نمايند. زلزله فوق ( ( زلزله سطح بهره برداري ) ) ناميده مي شود و حركت زمين در اين زلزله مطابق بندهاي 3 - ۵ - ۱ـ الف ، ۲ - ۵ - ۱ـ ب و ۲ - ۵ - ۱ـ پ ،همراه با منظور نمودن عدد ۱۶ بجاي ۱R تعريف مي گردد.

نيروي برش پايه در زلزله سطح بهره برداري مطابق با رابطه ( ۲ - ۱۳ ) محاسبه مي گردد:

( ۲ - ۱۳ ) ABIW Vser=۱۶ كه در آن :

:Vser نيروي برشي زلزله سطح بهره برداري براي كل سازه در تراز پايه

A،B،Iو:W مطابق تعاريف بند ( ۲ - ۴ - ۱ ) مي باشند. در اين زلزله تنش هاي ايجاد شده در اعضا و تغييرمكان جانبي طبقات از حدودي كه در زير تعيين شده اند نبايد تجاوز كند:

الف ـ در سازه هاي فولادي تنش ايجاد شده در اعضا زير اثر بارهاي سطح بهره برداري ، بدون ضريب بار، از حد جاري شدن تجاوز نكند. همچنين در كنترل اتصالات اجزاي فولادي نيازي به منظور نمودن ۲۵ر۱ برابر مقاومت اجزاي فولادي ( بند 7 - ۱ - پ در يپوست ۲ ) نمي باشد.

ب ـ در سازه هاي بتن آرمه اثرهاي ناشي از تركيب بارهاي مختلف در شرايط بهره برداري ، بدون ضريب بار، از مقاومت نهايي عضو تجاوز نكند.

پ ـ تغييرمكان نسبي طبقات و يا كل ساختمان به ترتيب از ۰۰۵ر۰ ارتفاع طبقه و يا ارتفاع كل ساختمان تجاوز نكند.

تبصره ۱ : در هر طبقه تنش در ۱۰ درصد ستونها و ۱۵ درصد تيرهاي قابهاي خمشي مي تواند تا ۲۵ درصد بيشتر از تنش حد جاري شدن افزايش يابد.

تبصره ۲ : در صورتيكه نوع و نحوه بكارگيري مصالح و سيستم اتصال قطعات غيرسازه اي به گونه اي باشد كه اين قطعات بتوانند در برابر تغيير مكانهاي جانبي بيشتر و بدون خسارات عمده برجا بمانند، تغيير مكان نسبي طبقه يا كل ساختمان به ترتيب تا ۰۰۸ر۰ ارتفاع طبقه و يا ارتفاع كل ساختمان نيز مجاز است .

2ـ۱۳ تركيب نيروي زلزله با ساير نيروها ـ تنش هاي طراحي در صورتيكه محاسبه سازه به روش تنش هاي مجاز انجام شود ضوابط استاندارد شماره ۵۱۹ ايران ملاك عمل است و در صورتيكه محاسبه سازه ها به روش مقاومت نهائي و يا در حالات حدي انجام پذيرد تركيب نيروهاي زلزله با ساير نيروها بايد با رعايت ضوابط ييآن نامه بتن ايران براي سازه هاي بتن آرمه ، و يا با رعايت ييآن نامه مورد استفاده براي سازه هاي فولادي صورت گيرد. حدود مجاز تنش هاي تسليم و گسيختگي مصالح نيز با توجه به ضوابط آيين نامه طراحي مصالح مورد استفاده تعيين مي گردند.

فصل سوم

ضوابط ساختمانهاي با مصالح بنايي غير مسلح :

۳ - ۱ تعريف:

منظور از ساختمانهاي با مصالح بنايي ، ساختمانهايي است كه با آجر،بلوك سيماني و يا با سنگ ساخته مي شوند و در آنها تمام و يا قسمتي از بارهاي قائم توسط ديوارهاي با مصالح بنائي تحمل مي گردد. بنابراين ساختماني كه در آن قسمتي از بارهاي قائم توسط ديوارهاي با مصالح بنائي و قسمتي ديگر توسط عناصر فلزي و يا بتن آرمه تحمل شود در رديف ساختمانهاي با مصالح بنائي محسوب مي شود و مقررات مندرج در اين فصل و يا بند ۱ - ۲ - ۳ آئين نامه بايد در مورد اينگونه ساختمانهاي مختلط نيز رعايت گردد. رعايت اين فصل براي تمام مناطق باخطرهاي نسبي مختلف الزامي است .

۳ - ۲ محدوديت ارتفاع ساختمان و طبقات آن ۳ - ۲ - ۱ در ساختمانهاي با مصالح بنائي حداكثر تعداد طبقات بدون احتساب زيرزمين برابر ۲ طبقه مي باشد و همچنين تراز روي بام نسبت به متوسط تراز زمين مجاور نبايد از ۸ متر تجاوز نمايد. زيرزمين طبقه اي است كه تراز روي سقف آن نسبت به متوسط تراز زمين مجاور از ۵ر۱ متر بيشتر نباشد در غيراينصورت اين طبقه نيزبحساب تعداد طبقات ساختمان منظور مي گردد. حداكثر تعداد طبقات زيرزمين يك طبقه خواهد بود.

3 - ۲ - ۲ حداكثر ارتفاع طبقه ( از روي كلاف افقي زيرين تا زير سقف ) ۴ متر مي باشد و درصورت تجاوز از اين حد، علاوه بر كلاف بندي مطابق بند ۳ - ۹ - ۱ بايد يك كلاف افقي اضافي در داخل ديوارها و در ارتفاع حداكثر ۴ متر از روي كلاف زيرين تعبيه گردد. باين ترتيب مي توان ارتفاع طبقه را حداكثر تا ۶ متر افزايش داد.

3 - ۲ - ۳ براي ديوارهاي با مصالح بنائي حداقل نسبت ضخامت به ارتفاع با استفاده از دستورالعمل هاي مناسب تعيين مي شود ولي نبايد از ۱۱۰ براي ديوارهاي سازه اي ( مطابق بند ۳ - ۶ ) و ۱۱۲ براي ديوارهاي غير سازه اي مهار نشده كمتر باشد.

۳ - ۳ پلان ساختمان

۳ - ۳ - ۱ بطور كلي ساختمان بايد واجد خصوصيات زير باشد:

الف ) طول ساختمان از سه برابر عرض آن تجاوز ننمايد.

ب ) نسبت به هر دو محور اصلي قرينه و يا نزديك به قرينه باشد.

پ ) يپش آمدگي ها و پس رفتگي هاي نامناسب نداشته باشد.

۳ - ۳ - ۲ در صورت تجاوز نسبت طول به عرض ساختمان از ۳ و يا نامتقارن بودن ساختمان و يا وجود يپش آمدگي هائي بيش از مقادير مندرج در بند ۳ - ۳ - ۳، بايد با ايجاد درز انقطاع مطابق بند ۱ - ۴ - ت ، ساختمان را به قطعات مناسب تر مانند شكل ( ۲ ) تقسيم كرد بطوريكه هر قطعه واجد شرايط مندرج در بند ۳ - ۳ - ۱ باشد. ادامه درزهاي جدائي در شالوده ساختمان الزامي نمي باشد.

۳ - ۳ - ۳ ابعاد يپش آمدگي در پلان ساختمان بدون تعبيه درز انقطاع محدود است به مقاديري كه در شكل ( ۳ ) مشخص شده است .

الف ) يپش آمدگي در امتداد طول ساختمان

ب ) يپش آمدگي در امتداد عرض ساختمان شكل ( ۳ ) - ابعاد يپش آمدگي در پلان ساختمان چنانچه در شكل ( ۳ - الف ) D۲ d >، و يا در شكل ( ۳ - ب ) ، >۲ l L باشد، اين قسمتها يپش آمدگي تلقي نمي شود و دراينصورت محدوديتي براي بعد ديگر وجود ندارد مشروط بر آنكه پلان ساختمان بطور نامناسبي نامتقارن نگردد.

۳ - ۳ - ۴ ديوارها بايد حتي الامكان به طور منظم و متقارن در پلان ساختمان قرار داده شوند تا با تحمل يكنواخت نيروي افقي زلزله يپچش در ساختمان به حداقل برسد.

3-4 مقطع قائم ساختمان

۳ - ۴ - ۱ بطوركلي ارجح است ساختمان فاقد يپش آمدگي در مقاطع قائم باشد و در صورت ايجاد يپش آمدگي بايد ضوابط ذيل رعايت گردند : الف ) طول جلو آمده طره در مورد بالكن هاي سه طرف باز از ۲۰ر۱ متر و براي بالكن هاي دو طرف باز از ۵۰ر۱ متر بيشتر نباشد و طره ها بخوبي در سقف طبقه مهار شوند. در صورتيكه طول جلو آمده طره از حدود مذكور در فوق تجاوز نمايد طره بايد در برابر نيروي قائم زلزله مطابق بند ۲ - ۴ - ۱۵ محاسبه گردد.

ب ) يپش آمدگي ساختمان در مقطع قائم بطوريكه طبقه بالا بصورت طره جلوتر از طبقه پائين باشد فقط با احراز شرايط زير مجاز است .

۱ ) طول جلو آمده طره از ۰۰ر۱ متر بيشتر نباشد.

۲ ) سازه قسمت يپش آمده طوري طراحي شود كه هيچيك از ديوارهاي آن بار سقف و يا ديوارهاي فوقاني را تحمل نكند.

۳ ) ديوارهاي قسمت يپش آمده بوسيله كلافهاي قائم فولادي و يا بتن آرمه با اتصال مناسب و مطمئن نگهداشته شوند و دو سر كلافها در عناصر سازه اي كف و سقف مهار شوند. كلاف بندي بايد بنحوي انجام گيرد كه اولاا هر كلاف حداكثر ۲ متر از ديوار را نگهدارد و ثانياا دو طرف پنجره هاي با عرض بيشتر از ۲ متر نيز داراي كلاف باشد. حداقل مقطع و آرماتوربندي اين كلافهاي قائم مطابق كلافهاي قائم ساختمان مندرج در بندهاي ۳ - ۹ - ۲ - ۱ و ۳ - ۹ - ۲ - ۲ مي باشد.

۳ - ۴ - ۲ از احداث اختلاف سطح در يك طبقه ساختمان بايد حتي الامكان پرهيز شود و در صورت وجود اختلاف سطح بيش از ۶۰ سانتيمتر بايد ديوارهاي حد فاصل دو قسمتي كه اختلاف سطح دارند با كلاف بندي اضافي مناسب تقويت شوند ويا اينكه دو قسمت ساختمان بوسيله درز جدائي از يكديگر جدا شوند.

3 - ۴ - ۳ شالوده ها بايد حتي المقدور در يك سطح افقي ساخته شوند و درصورتي كه بعلت شيب زمين يا علل ديگر احداث شالوده در يك تراز ميسر نباشد بايد هر قسمت آن در يك سطح افقي قرار داده شود و در هر حال بايد از ايجاد شيب بيش از ۱۵

درصد در يپ خودداري گردد.

3 - ۵ بازشوها ( در - پنجره - گنجه )

۳ - ۵ - ۱ در ساختمانهاي با مصالح بنائي بطوركلي بايد از احداث بازشوهاي وسيع احتراز نمود و حتي المقدور بازشوها را در قسمت مركزي ديوارها قرار داد.

۳ - ۵ - ۲ رعايت محدوديتهاي ذيل براي هر ديوار سازه اي ( مطابق تعريف در بند ۳ - ۶ ) الزامي است :

الف ) مجموع سطح بازشوهااز۱۳ سطح آن ديوار بيشتر نباشد.

ب ) مجموع طول بازشوها از ۱۲ طول ديوار بيشتر نباشد.

پ ) فاصله اولين بازشو از بر خارجي ساختمان ( يا ابتداي طول ديوار ) كمتر از ۲۳ ارتفاع باز شو يا كمتر از ۷۵ سانتيمتر نباشد مگر آنكه در طرفين بازشو كلاف قائم قرار داده شود.

ت ) فاصله افقي دو باز شو از۲۳ ارتفاع كوچكترين بازشوي طرفين خود كمتر نبوده و از۱۶ مجموع طول آن دو باز شو نيز كمتر نباشد در غير اينصورت جرز بين دو بازشو جزئي از بازشو منظور مي شود و نبايد آنرا بعنوان ديوار سازه اي بحساب آورد و نعل درگاه روي بازشوها نيز بايد بصورت يكسره با دهانه اي برابر مجموع طول باز شوها به اضافه طول جرز بين آنها محاسبه گردد.

ث ) هيچيك از ابعاد بازشو از ۵ر۲ متر بيشتر نباشد. در غير اينصورت بايد طرفين باز شو را با تعبيه كلاف هاي قائم كه به كلافهاي افقي بالا و پائين آن طبقه متصل مي شوند و همچنين با مهار نعل درگاه بازشو در كلافهاي قائم طرفين تقويت نمود.

3 - ۶ ديوارهاي سازه اي ديوارهاي سازه اي ديوارهائي است كه براي تحمل بار قائم يا جانبي يا هر دو آنها در ساختمان درنظر گرفته مي شود.

3 - ۶ - ۱ در هريك از امتدادهاي طولي و عرضي ساختمان مقدار ديوار نسبي در هر طبقه نبايد از مقادير مندرج در جدول شماره ( ۶ ) كمتر باشد. مقدار ديوار نسبي هر طبقه در هر امتداد عبارتست از نسبت مساحت مقطع افقي ديوارهاي سازه اي موازي با امتداد مورد نظر به مساحت زيربناي آن طبقه . براي تعيين مقدار ديوار نسبي فقط ديوارهاي سازه اي با حداقل ضخامت ۲۰ سانتي متر كه داراي كلاف افقي در تراز سقف باشند به حساب مي يآند. ديوارهاي بالا و پائين بازشوها در محاسبه ديوار نسبي منظور نمي شوند. بعبارت ديگر براي تعيين مقدار ديوار نسبي مقطع افقي شكسته اي كه حداقل مساحت ديوار را بدست مي دهد در نظر گرفته مي شود.

جدول شماره ( ۶ ) - حداقل ديوار نسبي در هر امتداد

ساختمان نوع و تعداد طبقات ساختمان زير زمين طبقه اول طبقه دوم ساختمانهاي آجري

يك طبقه

%۴%۶

دو طبقه

%۶%۸

%۴

ساختمانهاي با يك طبقه

%۶%۱۰

بلوك سيماني دو طبقه

%۱۰%۱۲

%۶

ساختمانهاي سنگي يك طبقه

%۵%۸

ــ

دو طبقه

%۸%۱۰

%۵

۳ - ۶ - ۲ حداكثر طول مجاز ديوار سازه اي بين دو پشت بند ۳۰ برابر ضخامت آن مي باشد مشروط برآنكه از ۸ متر تجاوز نكند. مقصود از پشت بند، ديواري است كه در امتداد ديگري با ديوار سازه اي تلاقي مي نمايد. ديواري بعنوان پشت بند تلقي مي شود كه ضخامت آن حداقل ۲۰ سانتي متر و طول آن با احتساب ضخامت ديوار سازه اي حداقل برابر۱۶ بزرگترين دهانه طرفين پشت بند باشد. كلاف قائم نيز ميتواند بعنوان پشت بند تلقي شود.

3 - ۶ - ۳ ارتفاع ديوارهاي سازه اي بايد با مفاد بند ۳ - ۲ تطبيق نمايد.

3 - ۷ ديوارهاي غيرسازه اي و تيغه ها ( يا جداگرها )

۳ - ۷ - ۱ حداكثر طول مجاز ديوار غيرسازه اي يا تيغه بين دو پشت بند عبارتست از ۴۰ برابر ضخامت ديوار يا تيغه و يا ۶ متر هركدام كمتر باشد. پشت بند بايد به ضخامت حداقل معادل ضخامت ديوار و بطول حداقل ۱۶ بزرگترين دهانه طرفين پشت بند باشد. بجاي پشت بند مي توان عناصر قائم فولادي ، بتن آرمه و يا چوبي در داخل تيغه يا ديوار قرار داد و دو سر عناصر را بطور مناسبي در كف و سقف طبقه مهار نمود.

۳ - ۷ - ۲ حداكثر ارتفاع مجاز ديوارهاي غيرسازه اي و تيغه ها از تراز كف مجاور ۵ر۳ متر مي باشد. در صورت تجاوز از اين حد بايد با تعبيه كلافهاي افقي و قائم بطور مناسبي به تقويت ديوار مبادرت گردد.

3 - ۷ - ۳ تيغه هايي كه در تمام ارتفاع طبقه ادامه دارند بايد كاملاا به زير پوشش سقف مهار شوند يعني رگ آخر تيغه با فشار و ملات كافي در زير سقف جاي داده شود. لبه فوقاني تيغه هائي كه در تمام ارتفاع طبقه ادامه ندارند بايد با كلاف فولادي يا بتن آرمه و يا چوبي كه به سازه ساختمان و يا كلافهاي احاطه كننده تيغه متصل مي باشد كلاف بندي شود.

3- ۷ - ۴ لبه قائم تيغه ها نبايد آزاد باشد. اين لبه بايد به يك تيغه ديگر و يا يك ديوار عمود بر آن ، يكي از اجزاي سازه و يا عنصر قائم ( همانند يك ستونك ) كه بهمين منظور از فولاد، بتن آرمه و يا چوب تعبيه مي شود با اتصال كافي تكيه داشته باشد. تونك مي تواند از يك ناوداني نمره ۶ ( و يا پروفيل فولاد معادل آن ) ، و يا از بتن آرمه و يا چوب تشكيل شود. چنانچه طول تيغه پشت بند كمتر از ۵ر۱ متر باشد لبه آن مي تواند آزاد باشد.

۳ - ۷ - ۵ درصورتيكه ديوار و تيغه متكي به آن بطور همزمان و يا بصورت لاريز و يا بصورت هشتگير چيده شوند اتصال تيغه به ديوار كافي تلقي مي گردد ولي چنانچه تيغه بعد از احداث ديوار و بدون اتصال به آن ساخته شود بايد در محل تقاطع به نحو مناسبي به ديوار متصل و محكم گردد. درغيراينصورت لبه كناري تيغه آزاد تلقي شده و بايد طبق بند ۳ - ۷ - ۴ عنصر قائم در اين لبه تعبيه گردد. دو تيغه عمود بر هم بايد با يكديگر قفل و بست شوند.

۳ - ۸ جان پناه ها و دودكشها

۳ - ۸ - ۱ ارتفاع جان پناه اطراف بامها و بالكن ها از كف تمام شده ، درصورتيكه ضخامت ديواره آن ۱۰ و

يا۲۰ سانتيمتر باشد نبايد بترتيب از ۵۰ و ۹۰ سانتي متر تجاوز نمايد. در صورت تجاوز ارتفاع از حدود فوق الذكر، جان پناه بايد توسط عناصر قائم فولادي يا بتن آرمه نگهداري شده و در كف بام يا بالكن گيردار شود.

3 - ۸ - ۲ دودكشها و بادگيرهاي با مصالح بنائي و اجزا مشابه نبايد بلندتر از ۵ر۱ متر از كف بام باشند و درصورتيكه ارتفاع آنها از اين مقدار تجاوز نمايد بايد بوسيله عناصر قائم فولادي يا بتن آرمه بنحو مناسبي تقويت و در كف بام گيردار شوند.

۳ - ۹ كلاف بندي

۳ - ۹ - ۱ كلاف بندي افقي

۳ - ۹ - ۱ - ۱ در كليه ديوارهاي سازه اي تمام ساختمان هاي با مصالح بنائي - اعم از يك طبقه يا دو طبقه واعم ازآجري ، بلوك سيماني وياسنگي - بايدكلاف هاي افقي درترازهاي زيرساخته شوند:

الف ) در تراز زير ديوارها. اين كلاف بايد با بتن آرمه ساخته شود بطوريكه عرض آن از عرض ديوار و يا ۲۵ سانتيمتر و ارتفاع آن از۲۳ عرض ديوار و يا ۲۵ سانتيمتر كمتر نباشد.

ب ) در زير سقف .

كلاف سقف چنانچه با بتن آرمه ساخته شود بايد هم عرض ديوارها باشد مگر در مورد ديوارهاي خارجي كه به منظور نماسازي مي توان عرض كلاف را حداكثر تا ۱۲ سانتي متر از عرض ديوار كمتر اختيار نمود ولي در هيچ حال عرض كلاف سقف نبايد از ۲۰ سانتي متر كمتر باشد. ارتفاع كلاف نبايد از ۲۰ سانتي متر كمتر باشد.

در سقف بجاي كلاف بتن آرمه مي توان از پروفيلهاي فولادي معادل تيرآهن نمره ۱۰ استفاده نمود مشروط بر آنكه كلاف فولادي با سقف بخوبي متصل شده و همچنين اين كلاف ها به نحوي مناسب با كلاف قائم يا ديوار مثلاا با لايه ضخيم ملات به ديوارها استوار گردد. چنانچه سقف از تاوه بتن درجا ريخته شده ساخته شود نيازي به كلاف افقي اضافي در تراز سقف وجود ندارد.

۳ - ۹ - ۱ - ۲ حداقل قطر ميلگردهاي طولي در كلاف هاي افقي بتن آرمه عبارتست از:

۱۰ ميليمتر براي ميلگرد آجدار و ۱۲ ميليمتر براي ميلگرد ساده . در صورت استفاده از ميلگردهاي ساده بايد انتهاي ميلگردها را در محل وصله ها و در محل ختم ميلگردها به قلاب ۱۸۰ درجه انتهائي ختم نمود. ميلگردهاي طولي بايد حداقل ۴ عدد بوده و در گوشه ها قرار داده شوند. درصورتي كه عرض كلاف از ۳۵ سانتيمتر تجاوز نمايد تعدادميلگردهاي طولي بايد به ۶ عدد و يا بيشتر افزايش داده شود به طوريكه فاصله هر دو ميلگرد مجاور از ۲۵ سانتيمتر بيشتر نباشد. ميلگردهاي طولي بايد با تنگهائي به قطر حداقل ۶ ميليمتر به يكديگر بسته شوند،حداكثر فاصله تنگها از يكديگر عبارتست از ارتفاع كلاف و يا ۲۵ سانتيمتر; هركدام كمتر باشد. پوشش بتن اطراف ميلگردهاي طولي نبايد در مورد كلاف زير ديوارها از ۵ سانتيمتر و در مورد

كلاف سقف از ۵ر۲ سانتيمتر كمتر باشد.

۳ - ۹ - ۱ - ۳ در هر تراز، اضلاع مختلف كلاف بايد بيكديگر متصل شوند تا كلاف بندي يكپارچه و شبكه مانند بهم يپوسته اي تشكيل گردد. آرماتوربندي محل تلاقي اضلاع كلاف بخصوص در مورد كلاف سقف بايد بنحوي انجام شود كه اتصال كلاف ها بخوبي تامين گردد.

كلاف سقف نبايد در هيچ جا منقطع باشد. درصورتي كه مجاري دودكش ، تهويه ، كانال كولر و نظاير آنها با كلاف سقف تلافي نمايند بايد آرماتورهاي كلاف از دو طرف اين مجاري عبور نمايند. در ضمن قطر يا عرض اين مجاري نبايد از نصف عرض كلاف بيشتر باشد.

3 - ۹ - ۱ - ۴ در صورتيكه ساختمان با مصالح بنائي داراي ستونهاي فولادي و يا بتن آرمه نيز باشد اين ستونها بايد بنحوي مناسب در بالا به عناصر سقف و يا كلاف سقف و در پائين به كلاف زير ديوار متصل شوند.

3 - ۹ - ۲ كلاف بندي قائم

۳ - ۹ - ۲ - ۱ در كليه ساختمان هاي با مصالح بنائي دوطبقه و همچنين در ساختمان هاي يك طبقه مطابق جدول ۷ بايد كلاف بندي قائم انجام شود.

جدول ۷ - ضرورت كلاف قائم در ساختمانهاي يك طبقه گروه منطقه خطر نسبي زلزله اهميت ساختمان كم متوسط زياد ( براساس بند ۱ - ۴ ) اهميت زياد دارد .در اين حالت كلاف هاي قائم بايد در داخل ديوارها و در گوشه هاي اصلي ساختمان و ترجيحا در نقاط تقاطع ديوارها طوري تعبيه گردند كه فاصله محور تا محور آنها از ۵ متر تجاوز نكند.

هيچ يك از ابعاد مقطع كلاف قائم بتن آرمه نبايد كمتر از ۲۰ سانتيمتر باشد. بجاي كلاف بتن آرمه مي توان از تيرآهن نمره ۱۰ و يا پروفيل فولادي با سطح مقطع معادل آن استفاده نمود، مشروط بر آنكه اتصال كلاف فولادي با ديوار بوسيله ميلگردهاي افقي بخوبي تامين شود. استفاده از تير چوبي حداقل با مقطع ۵۰ سانتيمتر مربع بعنوان كلاف قائم ، براي ساختمانهاي يك طبقه با اهميت متوسط و يا كم و يا براي سيستم هاي سقف چوبي قابل قبول ( مطابق بند ۳ - ۱۱ - ۱ ) مجاز است . از پروفيل هاي در و پنجره نيز در صورتيكه بخوبي در كلاف افقي و سقف مهار شده باشند، با رعايت ميزان فولاد معادل فوق الذكر، مي توان بعنوان كلاف قائم استفاده كرد. توصيه اكيد مي گردد كه اجراي كلاف هاي قائم بتن آرمه همزمان با چيدن ديوار سازه اي وبصورت يكپارچه صورت گيرد و يا با تعبيه شاخكها و يا ميلگردهاي افقي اتصال بين ديوار و كلاف تامين گردد.

۳ - ۹ - ۲ - ۲ حداقل قطر ميلگردهاي طولي در كلاف هاي قائم بتن آرمه عبارتست از ۱۰ ميليمتر براي ميلگرد آجدار و ۱۲ ميليمتر براي ميلگرد ساده . ميلگردهاي طولي بايد حداقل ۴ عدد باشند، در گوشه ها قرار داده شوند و انتهاي آنها به نحوي مناسب مهار شود. ميلگردهاي طولي بايد با تنگهائي به قطر حداقل ۶ ميليمتر بيكديگر بسته شوند. حداكثر فاصله تنگها از يكديگر عبارتست از ۲۰ سانتيمتر. در اطراف ميلگردهاي طولي بايد حداقل ۵ر۲ سانتيمتر پوشش آزاد بتن وجود داشته باشد.

۳ - ۹ - ۲ - ۳ كلاف هاي قائم بايد بنحوي مناسب در كليه نقاط تقاطع به كلاف هاي افقي متصل شوند تا متفقاا با كمك ديوارهاي سازه اي يك سيستم سه بعدي مقاوم را تشكيل دهند.

3- ۹ - ۲ - ۴ بجاي هر كلاف قائم به شرح مذكور در بند 3 - ۹ - ۲ - ۱ مي توان ميلگردهائي را مطابق شكل ( ۴ ) و مطابق با محل آن ( گوشه يا وسط ديوار ) در طول ديوار توزيع نمود مشروط بر اينكه :

الف ) براي اجراي ديوار از ملات ماسه سيمان استفاده شود.

ب ) فاصله هر دو ميلگرد قائم از ۶۰ سانتيمتر كمتر و از ۱۲۰ سانتيمتر بيشتر نباشد.

پ ) ميلگردهاي قائم در فاصله حداكثر ۲۵ سانتيمتر، با ميلگردهاي افقي بقطر حداقل ۶ ميليمتر بيكديگر بسته شوند.

ت ) اطراف ميلگردها بصورت غوطه اي چيده شده و هرز ملات ها كاملاا پر گردند. دور هر ميلگرد قائم فضائي كه كوچكترين بعد آن از ۶ سانتيمتر كمتر نباشد ايجاد گرديده و ضمن چيدن ديوار با ملات پر شود.

ث ) ميلگردهاي قائم در كلاف هاي افقي بالا و پائين مهار شوند. بايد در دو انتها به زاويه ۹۰ درجه ختم و در كلاف شالوده و سقف مهار شوند.

3 - ۹ - ۳ كلاف بندي ديوارهاي مثلثي شكل در ساختمان هائي كه با خرپا و شيرواني پوشانده مي شوند ارجح است روي ديوارهاي انتهائي نيز خرپا نصب گردد. در غير اينصورت قسمت مثلثي شكل اين ديوارها بايد با كلاف بندي بشرح زير تقويت گردد:

الف ) در قاعده قسمت مثلثي شكل ديوار انتهايي در محاذات كلاف زير تكيه گاه خرپاها كلاف افقي تعبيه شود و اين كلاف ها بيكديگر متصل شوند.

ب ) سطح فوقاني ديوار مثلثي شكل با كلاف پوشانده شود بطوريكه سطح بالاي كلاف موازي صفحه پوشش و سطح زيرين آن پلكاني باشد.

پ ) بين دو كلاف پائين و بالاي قسمت مثلثي شكل ديوار كلاف هاي قائم حداكثر بفاصله ۵ متر تعبيه شوند و كلاف هاي قائم در كلاف هاي تحتاني و فوقاني مهار گردند.

ت ) ابعاد و ميلگردهاي كلافهاي مذكور در بندهاي الف و ب فوق تابع مقررات كلاف بندي افقي ( بند ۳ - ۹ - ۱ ) و در مورد كلاف هاي مذكور در بند پ فوق تابع مقررات كلاف بندي قائم ( بند ۳ - ۹ - ۲ ) مي باشند.

3 - ۹ - ۴ حداقل طول وصله ميلگردهاي طولي كلاف هاي بتن آرمه و ياطول مهاري شامل قلاب هابرابر ۴۰ سانتيمتر مي باشد.

3 - ۱۰ اجراي ديوارهاي سازه اي

۳ - ۱۰ - ۱ در ساختمان هاي با مصالح بنائي استفاده از ملات گل و يا گل آهك مجاز نمي باشد. ديوارهاي سنگي و ديوارهاي بلوك سيماني بايد با ملات ماسه سيمان باعيار حداقل ۲۰۰ كيلوگرم سيمان در مترمكعب ملات ساخته شوند. در ديوارهاي آجري مي توان از ملات حرامزاده ( باتارد ) با ۱۰۰ كيلوگرم سيمان و ۱۲۵ كيلوگرم آهك در مترمكعب ملات نيز استفاده نمود. جان پناه بام و بالكن و قسمت طره اي از دودكشها بايد منحصراا با ملات ماسه سيمان با عيار حداقل ۲۰۰ كيلوگرم سيمان در متر مكعب ملات ساخته شوند.ملات مصرفي ماسه سيمان بايد حداكثر ظرف مد¾ت يك ساعت پس از تهيه ، مصرف شود.

3 - ۱۰ - ۲ ديوارهائي كه با سنگ مكعب مستطيل شكل يا آجر يا بلوك سيماني ساخته مي شوند بايد طوري چيده شوند كه بندهاي قائم روي هم قرار نگيرند و درزهاي قائم كه در اصطلاح ( ( هرزملات ) ) ناميده مي شوند كاملاا با ملات پر شوند. در ديوارهاي با سنگ لاشه بايد لاشه ها با قفل و بست پهلوي هم قرار داده شوند و بين سنگها كاملاا با ملات پر گردد.

3 - ۱۰ - ۳ بايد تمام ديوارهاي سازه اي كه بهم يپوسته هستند بخصوص در گوشه هاي ساختمان حتي المقدور بطور همزمان و در يك تراز چيده شده و در يك سطح بالا آورده شوند. در مواردي كه اجراي همزمان ديوار چيني ميسر نباشد مي توان قسمتهائي را بصورت ( ( لاريز ) ) ساخته و قسمت هاي بعدي را روي لاريز بنا نمود. در مورد ديوارهاي سازه اي ، دندانه دار كردن ديوار با به اصطلاح ( ( هشت گير ) ) كه معمولاا براي اتصال ديوارهاي متقاطع و يا براي ساختن ديوارهاي طويل بكار مي رود مجاز نمي باشد. هشت گير را مي توان منحصراا براي اتصال تيغه ها بكار گرفت مشروط برآنكه درزهاي بالا و پائين آجر چيني بعدي در محل هشتگير كاملاا با ملات پر شوند.

3 - ۱۰ - ۴ آجر، بلوك سيماني ، و يا سنگ مصرفي در ديوارها بايد از جنس مرغوب و داراي قدرت باربري و همچنين دوام مناسب باشندآ.جر وبلوك سيماني بايد قبل از استفاده كاملا با آب سيراب شود.

3 - ۱۱ سقفها

۳ - ۱۱ - ۱ مصالح سقف سقف بايد با مصالح مناسب و بنحوي ساخته شود كه در برابر نيروهاي زلزله اولاا از تكيه گاه خود جدا نشود و ثانياا يكپارچگي و استحكام خود را حفظ نمايد. بكار بردن چوب بعنوان عنصر باربر سقف در صورتي مجاز مي باشد كه پوشش سقف از نوع سبك نظير تخته - ورق آهن - صفحات موجدار فلزي و يا آزبست سيماني باشد و در اينصورت براي كلاف بندي سقف نيز مي توان از چوب استفاده نمود. احداث سقف چوبي با پوشش حصير و ني و گل و يا شفته آهك و يا طاق خشتي مجاز نمي باشد.

3 - ۱۱ - ۲ اتصال سقف و تكيه گاه عناصر سقف ( تير و تيرچه اعم از فولادي ، بتني و چوبي ) و يا دال بتني بايد در تكيه گاه ها بنحو مطمئني به عناصر زيرسري ( تيرهاي حمال ، كلاف بندي افقي ، ستونها ) متصل شوند تا نيروهاي زلزله بدون جابجا شدن سقف به عناصر قائم انتقال يابند. به اين منظور رعايت ضوابط زير الزامي است :

الف ) در مورد سقف متكي بر تير حمال عناصر اصلي سقف به تيرهاي حمال متصل شوند و تيرهاي حمال نيز به كلاف روي ديوار مهار گردند.

ب ) در مورد سقف با تكيه گاه روي ديوار چنانچه سقف از نوع طاق ضربي باشد تيرآهن هاي سقف بايد يا در داخل كلاف بتن آرمه مهار شوند و يا به صفحات فلزي كه روي كلاف افقي بتن آرمه قرار داشته و در داخل كلاف مهار شده اند متصل گردند و يا به كلاف فلزي بنحوي مناسب بسته شوند. طول تكيه گاه تيرآهن هاي سقف طاق ضربي نبايد از ارتفاع تير و يا از ۲۰ سانتيمتر كمتر باشد. چنانچه سقف دال بتني يپش ساخته باشد ارجح است دال يپش ساخته در كلاف افقي بتن آرمه مهار شود و از قرار دادن دال يپش ساخته بر روي كلاف احتراز گردد مگر آنكه بتوان آنرا بنحوي مناسب به كلاف روي ديوار مهار نمود. سقف هاي مركب از تيرچه و بلوك نيز بايد بخوبي به كلاف افقي مهار گردند و بتن ريزي تيرچه ها و كلاف همزمان انجام شود. سقف بتن آرمه در جا ريخته شده نيز بايد داراي تكيه گاهي حداقل معادل ضخامت ديوار منهاي ۱۲ سانتيمتر باشد مشروط بر آنكه اين طول هيچگاه از ۱۵ سانتيمتر كمتر نگردد.

پ ) . عناصر سازه اي راه پله نيز بايد در پاگردهايي كه همسطح ساختمان هستند در كلاف بندي افقي سقف مهار شوند.

3 - ۱۱ - ۳ انسجام سقف براي حفظ انسجام و يكپارچه عمل نمودن سقف بايد نكات زير رعايت شوند:

3 - ۱۱ - ۳ - ۱ در سقف طاق ضربي

الف ) تيرآهن ها بوسيله ميلگرد و يا تسمه فولادي بصورت ضربدري بيكديگر بسته شوند بطوريكه اولاا طول مستطيل ضربدري شده بيش از ۵ر۱ برابر عرض آن نباشد و ثانياا مساحت تحت پوشش هر ضربدري از ۲۵ مترمربع تجاوز ننمايد.

ب ) تكيه گاه مناسبي براي پاطاق آخرين دهانه طاق ضربي تعبيه گردد. اين تكيه گاه مي تواند يا با قراردادن يك پروفيل فولادي و اتصال آن با كلاف زير خود و يا با جاسازي در كلاف بتني تامين شود. چنانچه اين تكيه گاه فولادي باشد

بايد با ميلگردها و يا تسمه هاي كاملاا كشيده و مستقيم در دو انتهاي تير و همچنين در فواصل كمتر از ۲ متر به آخرين تيرآهن سقف متصل گردد.

پ ) حداقل سطح مقطع ميلگرد و يا تسمه كه براي مهاربندي ضربدري تيرآهن هاي سقف و يا استوار كردن آخرين دهانه بكار مي رود ميلگرد ۱۴ ميليمتري و يا تسمه معادل آن مي باشد.

3 - ۱۱ - ۳ - ۲ در سقف تيرچه بلوك

الف ) بتن پوشش روي بلوكها حداقل داراي ۵ سانتيمتر ضخامت باشد و مقدار ميلگرد در جهت عمود بر تيرچه ها از ۱ سانتيمتر مربع در هر متر كمتر نبوده و ميلگردها طوري قرار داده شود كه فاصله آنها از يكديگر از ۳۰ سانتيمتر تجاوز ننمايد.

ب ) در صورت تجاوز دهانه تيرچه ها از ۴ متر تيرچه ها بوسيله كلاف عرضي كه عرض مقطع آن حداقل ۱۰ سانتيمتر باشد بهم متصل شوند. اين كلاف بايد داراي حداقل ۲ميلگرد آجدار سراسري به قطر ۱۰ ميليمتر يكي در بالا ويكي در پائين مقطع كلاف باشد.

3 - ۱۱ - ۳ - ۳ در خرپاها

الف ) با تعبيه بادبندي هاي قائم و افقي مناسب بين خرپاها انسجام سقف تامين شود.

ب ) اضلاع مختلف خرپاي چوبي در نقاط اتصال بيكديگر بوسيله يپچ و مهره و يا اسكوپ هاي فولادي كاملاا بهم محكم شوند ( ميخ نمودن ساده اين اضلاع بيكديگر كافي نمي باشد ) .

پ ) در سقف هاي مسطح شيب دار چنانچه سقف بصورت خرپا نباشد عناصر مناسبي براي مقابله با رانش سقف تعبيه شوند.

3 - ۱۱ - ۴ سقف كاذب سقف كاذب بايد حتي المقدور با مصالح سبك ساخته شود و قاب بندي آن بنحوي مناسب به اسكلت و يا كلاف بندي ساختمان متصل گردد تا ضربه تكانهاي ناشي از زلزله موجب خرابي ديوارهاي مجاور نشود.

3 - ۱۱ - ۵ سقف هاي قوسي

كاربرد سقف هاي قوسي مشروط به رعايت موارد ذيل است :

الف ) تدابير لازم براي بحداقل رساندن رانش و همچنين تحمل آن بعمل يآد و ديوارها بخوبي مهار شوند.

ب ) كلاف سراسري در محاذات پاطاق يپش بيني شود و طاق قوسي بنحوي مناسب بر روي آن قرار گيرد. در طاق هاي استوانه اي دو ضلع كلاف پاطاق بوسيله كش هاي فولادي كه قبلاا در داخل كلاف مهار شده اند بيكديگر متصل گردند بطوريكه فاصله كشها از ۵ر۱ متر بيشتر و سطح مقطع كش از سه سانتيمتر مربع كمتر نباشد.

3-۱۲ نماسازي

۳ - ۱۲ - ۱ در نماسازي با آجر ارجح است آجرنما بطور همزمان با آجر پشت كار چيده شود و بايد ضخامت اين دو نوع آجر يكسان و يا تقريباا يكسان باشد تا هر دو در هر رج روي يك لايه ملات چيده شوند. در صورتي كه آجرنما پس از احداث ديوار

پشت كار چيده شود بايد با مهار كردن مفتولهاي فلزي در داخل ملات پشت كار و قرار دادن سر آزاد اين مفتولها در ملات آجرنما، اين دو قسمت آجركاري بهم متصل گردند. فاصله اين مفتولها در هريك از جهات افقي و قائم نبايد از ۵۰ سانتيمتر بيشتر اختيار شود.

3 - ۱۲ - ۲ نماسازي با سنگ غير پلاك كه قطعات سنگ بصورت افقي رويهم چيده مي شوند تابع مقررات نماسازي با آجر مطابق بند ۳ - ۱۲ - ۱ مي باشد. درصورتيكه سنگها بصورت پلاك بطور قائم نصب شوند بايد با تعبيه اسكوپ و يامهار مناسب ديگري از جدا شدن و فروريختن آنها در موقع بروز زلزله جلوگيري شود.

پيوست شماره ۲

ضوابط خاص براي سازه هاي فولادي مقاوم در برابر زلزله:

۱ - كليات

طراحي و ساخت قابهاي فولادي مقاوم در مقابل نيروهاي زلزله بايد شرايط مندرج در مبحث ۱۰ مقررات ملي ساختمان و الزامات زير را برآورده سازد.

2 - تعاريف

مهاربند ضربدري حالتي است كه در آن دو عضو مهاربند، بصورت قطري زواياي متقابل يك دهانه را به هم متصل مي نمايند ( شكل ۱ - الف ) مهاربند قطري حالتي است كه فقط يك قطر در داخل چشمه وجود دارد ( شكل ۱ - ب ) مهاربند ۷ و يا ۸ در اين حالت دو عضو مهاربند در روي يك گره در رو و يا زير تير با يكديگر متقارب مي باشند ( شكل 1 - پ ) مهار بند k در اين حالت يك جفت مهاربند در يك طرف ستون قرار مي گيرند و يكديگر را در نقطه اي در روي ستون قطع مي نمايند ( شكل ۱ - ت ) . گره : محل برخورد دو يا چند عضو را گره نامند. اتصال : مجموعه اجزايي كه دو عضو را بهم متصل مي نمايند. تير : عضو افقي كه در باربري خمشي جانبي قاب سهيم است . چشمه اتصال :بخشي از ستون در محل اتصال كه مقابل تير قرار مي گيرد ( شكل ۲ ) .

3- علائم و اختصارات

علائم و اختصارات به كار رفته در اين يپوست به قرار ذيل مي باشند :

MPS = لنگر پلاستيك عضو

PDL = نيروي محوري ناشي از بار مرده

PE = نيروي محوري ناشي از زلزله

PLL = نيروي محوري ناشي از بار زنده

PSC = مقاومت محوري فشاري عضو

PST = مقاومت محوري كششي عضو

VS = مقاومت برشي عضو

Z = اساس پلاستيك مقطع

R = ضريب رفتار ساختمان

4 - مصالح

۴ - ۱ - فولادهاي مصرفي

فولادهاي مصرفي در سيستم هاي مقاوم در مقابل نيروهاي زلزله بايد منطبق بر شرايط مذكور در بند 10 - ۳ - ۲ از مبحث ۱۰ مقررات ملي ساختمان ( طرح و اجراي ساختمانهاي فولادي ) باشند. اين فولادها بايد در عين حال داراي مقاومت نهايي كششي حداقل ۳ر۱ برابر مقاومت ح¾د جاري شدن باشند.

4 - ۲ - مقاومت اعضا منظور از مقاومت اعضا كه در قسمتهاي مختلف اين يپوست به آنها اشاره مي شود، مقاومت نهايي عضو يا اتصال بوده و شامل مقادير زير مي باشد:

مقدار

مقاومت

نوع مقاومت

ZFy = Mps

خمش

براي اعضا dt Fy ۵۵ر۰ = Vs

برش

FaA ۷ر۱ = Psc

فشار محوري

FyA = Pst

كشش محوري

مقدار

مقاومت نوع

مصالح اتصال

FyA جوش لب با نفوذ كامل براي اتصال هامقدارمجاز

*

۷ر۱جوش لب بانفوذنسبي

و

جوش گوشه

مقدار مجاز * ۷ريپ۱چ مقدار مجاز باربري براي انواع جوش براساس ضوابط مبحث ۱۰ مقررات ملي ساختمان تعيين مي گردد. اعضا لازم نيست كه فشرده باشند، مگر اينكه به طريقي دراين يپوست لازم گردد.

۵ - ستونها

۵ - ۱ - مقاومت ستون در طراحي ستونهاي سازه هاي مقاوم در برابر زلزله بايد مبحث ۱۰ مقررات ملي ساختمان رعايت گردد. بعلاوه ستونهاي قابها بايد داراي مقاومت كافي براي تحمل نيروهاي محوري ناشي از تركيبات باربري ( الف ) و ( ب ) زير باشند :

الف : فشار محوري

( ۱ ) PSC ہ PE ( ۴Rر۰ ) + PLL ۸ر۰ + PDL

ب : كشش محوري

( ۲ ) PST ہ PE ( ۴Rر۰ ) + PDL ۸۵ر۰

در روابط فوق مقدار نيروهاي PLL، PDL و PE بايد با رعايت علامت جبري آنها استفاده شود.

تبصره : بندهاي فوق لازم نيست براي ستونهاي قاب خمشي كه روابط اندركنش نيروي محوري و لنگر خمشي در مورد آنها صادق است و fa ( تنش فشاري محوري ) مساوي و يا كوچكتر از Fy ۳ر۰ براي تمام تركيبات بارگذاري مي باشد، اعمال گردد.

۵ - ۲ - وصله ستون وصله ستون علاوه بر ساير تركيبات ، بايد داراي مقاومت كافي براي مقابله با نيروهاي ستون ناشي از تركيبات بار ( الف ) و ( ب ) بند ۵ - ۱ باشد. در وصله هاي جوشي ستونهايي كه تحت نيروي خالص كششي قرار دارند، ظرفيت جوشها نبايد كمتر از ۵۰ درصد ظرفيت بالهاي ستون باشد. محل وصله هايي كه در آنها از جوش لب با نفوذ نسبي استفاده شده ، حداقل بايد ۹۰ سانتيمتر با بال تير فاصله داشته باشد.

۵ - ۳ - محاسبه لاغري در قابهاي بدون مهاربند در صفحه اثر نيروهاي زلزله ، ضريب طول موثر ستون ( K ) را در صورتيكه تمام شرايط زير برقرار باشد، مي توان مساوي واحد منظور كرد :

الف : ستون در محل اتصال يپوسته و يا گيردار است .

ب : تحت بارهاي طراحي تنش فشاري محوري fa از Fy ۴ر۰ تجاوز نمي نمايد.

پ : شاخص تغييرمكان جانبي طبقه ( Q مطابق زير ) كوچكتر از ۰۴ر۰ است .

hsSV . ( SP ) = Q

SP = مجموع نيروي محوري ستونهاي طبقه در شرايط بارگذاري در سطح بهره برداري S = تغيير مكان نسبي طبقه

V = برش طبقه

hs = ارتفاع طبقه

۶ - قابهاي خمشي معمولي اتصال تير به ستون قابهاي خمشي معمولي بايد منطبق بر الزامات قسمت ( ۷ - ۱ ) باشد، مگر اينكه بتوان نشان داد اتصال اين قابها توانائي مقاومت در مقابل تركيب بارثقلي به علاوه ۴Rر۰ برابر نيروهاي زلزله طرح را دارا مي باشند.

۷ - قابهاي خمشي ويژه ( SMRF )

۷ - ۱ - اتصال تير به ستون بايد ضوابط زير را ارضا نمايد :

الف : اتصال تير به ستون بايد قادر به تامين مقاومتي برابر با كمترين دو مقدار زير باشد :

I ) مقاومت خمشي تير

II ) لنگر متناظر با مقاومت برشي چشمه اتصال . اين مقاومت برشي از رابطه ۳ بدست مي آيد.

ب : اتصال تير به ستون را مي توان كافي براي حصول مقاومت خمشي تير درنظر گرفت اگر منطبق بر شرايط زير باشد :

I ) اتصال بال تير به ستون با استفاده از ورق اتصال بال كه توسط جوش لب با نفوذ كامل به بال ستون متصل شده است تامين گردد.

II ) اتصال بال تير به ورق اتصال بال توسط جوش لبه در امتداد موازي محور تير و يا با استفاده از حداقل دو رديف يپچ پرمقاومت اصطكاكي ( جمعا ۴ يپچ براي هر بال ) تامين گردد.

III ) از جوش و يپچ بطور همزمان براي انتقال نيرو از بال تير به ورق اتصال بال استفاده نشده باشد.

IV ) اتصال جان تير به ستون با استفاده از ورق اتصال جان با استفاده از جوش و يا يپچ پرمقاومت اصطكاكي تامين گردد. دو نوع اتصال نمونه واجد شرايط فوق در شكل ۲ آمده است .

پ : انواع ديگر اتصال : هر اتصالي با استفاده از جوش يا يپچهاي پرمقاومت كه منطبق بر شرايط قسمت ب مذكور در بالا نيست ، در صورتيكه به كمك محاسبات يا آزمايش ها نشان داده شود كه شرايط قسمت الف را برآورده مي نمايد، مي تواند مورد استفاده قرار گيرد. وقتيكه براي نشان دادن كفايت اتصال از روش محاسباتي استفاده مي شود، بايد 12 درصد مقادير مندرج در بند الف فوق ملاك محاسبه قرار گيرند.

ت : محدوديتهاي جزئيات بال : براي فولادهائي كه مقاومت نهائي آنها ( Fu ) كمتر از ۳ر۱ برابر مقاومت جاري شدن باشد، در اتصالات يپچي ورقهاي اتصال بال تير و ستون ، بايد نسبت مقطع موثر به مقطع كلي ( يعني Ag ر Ae ) بزرگتر از Fu ر Fy ۱ر۱ باشد و حداقل از دو رديف يپچ در اين اتصال استفاده شود.

7 - ۲ - چشمه اتصال

الف - چشمه اتصال ، ناحيه محصور شده جان ستون در مقابل بال تير مي باشد. چشمه اتصال تير به ستون بايد توانائي مقابله با برش ناشي از لنگر خمشي تير به علت بارهاي ثقلي به علاوه ۸۵ر۱ برابر نيروهاي زلزله را دارا باشد، ليكن مقاومت برشي لازم نيست از برش نظير SMps 8ر۰ تيرهاي متصل به بالهاي ستون در محل اتصال بيشتر باشد. مقاومت برشي چشمه اتصال را مي توان با استفاده از رابطه زير محاسبه نمود :

( ۳ ) t] dc tcf۲db +۳bc ۱ [ Fydct ۵۵ر۰ = V

كه در آن :

t = ضخامت جان ستون بعلاوه ضخامت ورق مضاعف .

db = ارتفاع مقطع تير

dc = ارتفاع مقطع ستون

bc = عرض بال ستون

cf t = ضخامت بال ستون

ب - ضخامت چشمه اتصال ، tZ، بايد رابطه زير را نيز اقناع نمايد :

( ۴ ) ۹۰ ر ( Wz + dz ) آ tz

كه در آن :

dz = عمق چشمه اتصال بين ورقهاي يپوستگي ( ورق هاي سخت كننده روبروي بال هاي تير )

Wz = عرض چشمه اتصال بين بالهاي ستون براي اين منظور، tz، نبايد شامل ضخامت هرگونه ورق مضاعف باشد، مگر اينكه ورق مضاعف توسط جوش انگشتانه كافي به منظور جلوگيري از كمانش موضعي ، به جان ستون جوش شود.

پ - ورق مضاعف ورقهاي مضاعف به منظور كاهش تنش برشي در چشمه اتصال يا كاهش نسبت ارتفاع به ضخامت جان به كار گرفته مي شوند. فاصله اين ورقها نبايد بيش از ۵ر۱ ميليمتر از جان ستون باشد و بايد در طول لبه فوقاني و لبه تحتاني ورق با جوش گوشه با بحعد حداقل مساوي ۵ ميليمتر جوش شوند. اين ورقها بايد با استفاده از جوش شياري يا گوشه به منظور حصول مقاومت برشي ورقهاي مضاعف به بال ستون جوش شوند.

۷ - ۳ - نسبت عرض به ضخامت بال تيرها بايد ضوابط مقاطع فشرده طبق مبحث ۱۰ مقررات ملي ايران را برآورده سازند بعلاوه نسبت عرض به ضخامت بال آنها، يعني ۲tf ر bf ، نبايد از Fyخ ر ۴۳۵ تجاوز نمايد ( Fy برحسب كيلوگرم بر سانتيمتر مربع ) . براي فولاد نرمه با cm۲رKg ۲۴۰۰ = Fy اين نسبت حدود 9 بدست مي آيد.

bf = عرض كل بال

tf = ضخامت بال

tp = ضخامت صفحه اتصال

۷ - ۴ - ورقهاي يپوستگي

در تعيين احتياج و يا عدم احتياج به ورقهاي يپوستگي ( ورقهاي سخت كننده ستون در روبروي بالهاي تير ) در ناحيه اتصال در مقابل بال كششي تير، نيروي كششي بال Pbf در رابطه ۱۰ - ۸ - ۱ مبحث دهم مقررات ملي ساختمان بايد مساوي Fyb ( btf ) ۸ر۱ منظور گردد.

7 - ۵ - نسبت مقاومت در هر اتصال از قاب خمشي ويژه بايد روابط زير اقناع گردند :

( ۵ ) ۰ر۱ > Fyb SZb ر ( fa ن Fyc ) SZc

يا :

( ۶ ) ۰ر۱ > SMpz ۲۵ر۱ ر ( fa ن Fyc ) SZc

كه در روابط فوق Fyc: و Fyb تنش هاي جاري شدن ستون و تير مي باشد، همچنين ۰ > fa بوده و نيز Zc و Zb مقادير اساس پلاستيك مقطع هاي ستون و تير مي باشد.

Mpz =S مجموع لنگرهاي تيرها كه متناظر با مقاومت برشي چشمه اتصال ( رابطه ۳ ) محاسبه مي شود.

تبصره : ستونهائي كه شرايط مقطع فشرده را برآورده مي نمايند درصورتيكه يكي از شرايط زير را نيز برآورده نمايند، لازم نيست ضوابط روابط ۵ و۶ را ارضا نمايند : ( الف ) ستونها با fa كوچكتر از Fy ۴ر۰ براي تمام تركيبات بارگذاري به استثناي بارهاي معرفي شده در بخش ۵ - .۱ ( ب ) ستونها در هر طبقه اي كه مقاومت برشي جانبي آن ۵۰ درصد بزرگتر از طبقه فوقاني آن باشد.

۷ - ۶ - مهاربندي تيرها هر دو بال تير بايد بطور مستقيم يا غيرمستقيم ، مهار جانبي شوند. فاصله بين مهارهاي جانبي تيرها در حدفاصل محور ستونها نبايد از ۹۶ برابر ry ( شعاع ژيراسيون تير ) تجاوز نمايد. همچنين در محل تاثير نيروهاي متمركز كه در آن امكان تشكيل مفصل پلاستيك وجود دارد، بايد يك مهار جانبي ۸قرارداده شود.

۷ - ۷ - تغيير در مساحت بال تير در قابهاي خمشي ويژه ، در ناحيه اي كه امكان تشكيل مفصل پلاستيك وجود دارد، هرگونه تغيير ناگهاني در مساحت بال ممنوع مي باشد.

۸ - قابهاي مهار بندي شده

۸ - ۱ - كليات

كليه قابهاي مهاربندي شده ، هم محور مشمول مقررات اين قسمت مي باشند. اندسته از اعضاي اين قابها كه از طريق رفتار برشي و يا خمشي نيروهاي زلزله را تحمل مي نمايند، بايد مطابق با مقررات قسمت ۷ طراحي گردند، به استثناي وضعيت ذكر شده در بند ۸ - .۳ قابهاي مهار بندي برون محور لازم است مطابق مقررات ويژه مندرج در ييآن نامه هاي معتبر طراحي شود.

۸ - ۲ - اعضاي مهاربندي

الف : لاغري

لاغري اعضاي بادبند نبايد از Fyخ ر ۶۰۲۵ تجاوز نمايد، مگر حالات اجازه داده شده در بخشهاي ۸ - ۵ و۸ - .۶

ب : كاهش در تنش مجاز تنش مجاز فشاري Fas براي اعضاي مهاربندي كه يروهاي زلزله را بصورت فشاري تحمل مي نمايد، از رابطه زير تعيين مي گردد :

( ۷ ) BFa = Fas

كه در آن :

Fa = تنش فشاري مجاز بدست آمده طبق مبحث ۱۰ مقررات ملي ساختمان

B = ضريب كاهش تنش طبق رابطه زير :

( ۸ ) =۱ B

۲Cc]رr Kl + [۱

Cc = از مبحث ۱۰ مقررات ملي ساختمان K، l و r به ترتيب ضريب طول موثر، طول و شعاع ژيراسيون عضو مهاربندي است .

پ : توزيع نيروهاي جانبي

نيروي برشي در هر طبقه از مهاربند، بايد طوري بين عناصر قطري مهاربند توزيع گردد كه مجموع مولفه افقي نيروي اعضاي فشاري و يا مجموع مولفه افقي نيروي اعضاي كششي ، هيچكدام از ۷۰ درصد برش كل تجاوز ننمايند.

تبصره : وقتيكه مقاومت اعضاي فشاري به تنهائي ، بدون توجه به ضريب كاهش B در رابطه ۷، قادر به تحمل ۴Rر۰ برابر نيروي زلزله باشد، رعايت شرط فوق الزامي نيست .

ت : اعضاي ساخته شده از چند نيمرخ لاغري حداكثر هر نيمرخ در حد فاصل بين قيدها ( محل هاي اتصال نيمرخها ) ، نبايد از ۷۰ درصد لاغري كل عضو تجاوز نمايد.

8 - ۳ - اتصال مهاربند

الف : مقاومت

مقاومت اتصال مهاربند بايد برابر كمترين مقدار از مقادير زير باشد :

I - مقاومت كششي اعضاي مهاربند

IIR- 4/0 برابر نيروي مهاربند حاصل از نيروي زلزله

III - حداكثر نيروئي كه توسط سيستم به مهاربند اعمال مي گردد.

اتصال تير به ستون در تيرهائي كه جزئي از سيستم مهاربند هستند، بايد داراي ظرفيت لازم براي انتقال نيروي تعيين شده به روش فوق باشد.

ب : مساحت خالص در اعضاي مهاربند با اتصال يپچي ، نسبت مساحت موثر به سطح مقطع كلي ، بايد رابطه زير را اقناع نمايد :

( ۹ ) *Fu aF ۲ر۱ آ AeAg

كه در آن :

Ae = مساحت موثر خالص

* F = نيروي عضو مهاربند كه طبق بند ۸ - ۳ - الف تعيين شده است .

Fu = حداقل مقاومت كششي

a = درصدي از * F كه بايد از مقطع خالص مورد نظر منتقل شود.

۸ - ۴ - هندسه مهاربند

الف : مهاربندهاي ۷ ، ۸ و K

مهاربندي ۷ ، ۸ و K، بايد احتياجات زير را برآورده نمايند:

( I ) اعضاي مهاربند بايد براي ۵ر۱ برابر نيروي زلزله طراحي گردند.

( II ) تير افقي بايد در حدفاصل دو ستون به صورت يپوسته باشد.

( III ) در مهاربندهاي نوع ۸، تير افقي بايد قادر به تحمل نيروهاي قائم در حد فاصل دو ستون بدون توجه به وجود مهاربند باشد.

تبصره : اين محدوديت لزومي ندارد در خرپشته ، ساختمانهاي يك طبقه و آخرين طبقه ساختمانها اعمال گردد.

ب ـ مهاربندهاي K استفاده از مهاربندهاي k ممنوع است مگر در حالت مجاز دانسته شده در بند ۸ - ۵ زير

۸ - ۵ - ساختمانهاي يك و دو طبقه مهاربندهايي كه احتياجات بندهاي ۸ - ۲ و ۸ - ۴ را برآورده نمي نمايند ليكن مقاومت آنها R ۴ر۰ برابر نيروهاي زلزله آئين نامه اي است ، مي توانند در ساختمانهاي ۱ و ۲ طبقه مورد استفاده قرار گيرند.

۸ - ۶ - سازه هاي غير ساختماني سازه هاي مهاربندي شده غيرساختماني ، مثل سيلوها و مخازن و غيره ، فقط لازم است احتياجات بند ۸ - ۳ را برآورده نمايند.

۹ - آزمايشهاي غيرمخرب اتصالات جوشي بين اعضاي اصلي قابهاي خمشي ويژه بايد به كمك آزمايشهاي غيرمخرب مورد بررسي قرار گيرند. به عنوان يك برنامه حداقل انجام آزمايشهاي زير ضروري است :

۱ - تمام جوشهاي لب يا شياري با نفوذ كامل در وصله ها و اتصالات بايد به روش آزمايش اولتراسونيك و يا راديوگرافي مورد آزمايش قرار گيرند.

۲ - درصورت تشخيص دستگاه نظارت ، جوشهاي با نفوذ نسبي مورد استفاده در وصله ستونها، بايد تحت آزمايش

اولتراسونيك و يا راديوگرافي قرار گيرند.

۳ - ورقهاي ضخيم تر از ۳۸ ميليمتر كه در معرض كرنش هاي در جهت ضخامت ناشي از انقباض جوش هستند، بعد از جوشكاري بايد تحت آزمايش اولتراسونيك قرار گيرند.

يپوست شماره ۳

جزئيات روش تحليل ديناميكي طيفي ( با استفاده از آناليزمدها و طيف بازتاب طرح ) :

۱ - حركت زمين در اثر زلزله

از آنجا كه بازتاب يك ساختمان در اثر زلزله بستگي به ويژگيهاي حركت زمين دارد، بايد سعي نمود تا حركاتي را كه در زمين در هنگام وقوع يك زلزله عمده ايجاد مي شوند، تعريف كرد. متاسفانه با يك تعريف واحد نمي توان تمام حركات مختلفي را كه ممكن است در يك محل بخصوص اتفاق بيفتد، مشخص نمود. بطوركلي مي توان موارد زير را در مورد حركات زمين در اثر زلزله ذكر كرد :

الف- حركات زمين در نزديكي منشا زلزله ( گسل مسبب ) شديد بوده و با دور شدن از آن اين حركات ضعيف تر مي شوند.

ب-زمان هاي تناوب عمده ارتعاش زمين با دور شدن از منشا افزايش مي يابند.

ج- لايه هاي عميق خاك نرم ، حركاتي را در سطح زمين ايجاد مي كنند كه داراي زمان تناوب هاي عمده طولاني تري نسبت به حالت وجود لايه هاي سخت و يا سنگي مي باشند. اندازه گيري اوليه حركت زمين در اثر زلزله ، همان شتابنگاشت هاي بدست آمده از دستگاه هاي شتاب نگار مي باشد. اطلاعات بدست آمده از يك شتاب نگار معمولاا شامل دو مولفه افقي ( در امتدادهاي عمود بر يكديگر ) و يك مولفه قائم حركت مي باشند. هرچند حالت ايده ال در طراحي ساختمان ها آنست كه ساختمان در برابر اثر يك شتابنگاشت مشخص كه احتمال وقوع آن در يآنده با قبول يك ميزان خطر معلوم وجود دارد، طراحي شود، ليكن اشكالاتي كه در حال حاضر براي تعيين مشخصات دقيق شتابنگاشت فرضي در محل يك ساختمان وجود دارد ايجاب مي نمايد بجاي استفاده مستقيم از شتابنگاشتها از روش هاي ديگري كه حداكثر بازتاب هاي ساختمان را تعيين مي كند، استفاده شود. عملي ترين و متداولترين اين روش ها در حال حاضر روش طيف بازتاب زلزله مي باشد.

2-طيف بازتاب زلزله

در صورتي كه براي يك شتابنگاشت معين و براي يك نسبت ميرائي ثابت ، منحني تغييرات حداكثر بازتاب شتاب مطلق Sa براي يك سيستم با يك درجه آزادي با زمانهاي تناوب مختلف ، رسم گردد، اين منحني طيف بازتاب شتاب ( مطلق ) ناميده مي شود. اين طيف را مي توان براي ميرائي هاي مختلف سازه ترسيم نمود. طيف بازتاب فوق براي يك زلزله خاص بوده و همان مشكل مربوط به استفاده از يك شتابنگاشت را دارا مي باشد و لذا نمي تواند به تنهايي مبناي طراحي قرار گيرد. براي رفع اين نقيصه با استفاده از مجموعه اي از طيف هاي بازتاب زلزله هاي مختلف ولي همگن و انجام عمليات آماري ، طيف هموار شده براي طرح و يا سطح بهره برداري بدست مي آيد.اينگونه طيف ها يا با دستورالعمل مندرج در آئين نامه ( طيف استاندارد آئين نامه ، بند ۲ - ۵ - ۱ - الف ) و يا براساس مطالعات ويژه موقعيت محل ( طيف ويژه ساختگاه ، بند - ۵ - ۱ - ب ) بدست مي آيد حداكثر كليه بازتاب هاي يك سيستم با يك درجه آزادي با زمان تناوب T و نسبت ميرائي معين را مي توان با در دست داشتن Sa بدست آورد. در اين آئين نامه در اكثر موارد مطابق شرايط ذكر شده مي توان از مقادير طيف استاندارد آئين نامه ( بند ۲ - ۵ - ۱ - الف ) به عنوان Sa استفاده كرد. يعني براي زلزله طرح ABI: =۱R Sa و براي زلزله سطح بهره برداري ABI: ۱۶ Sa

۳ - تحليل طيفي بازتاب هاي ساختمان ساختمان هاي چند طبقه به صورت سازه هاي با چند درجه آزادي تحليل مي گردند. انتخاب درجات آزادي براي انجام تحليل ديناميكي به نوع سازه ، مدل انتخابي و ميزان دقت مورد نظر بستگي دارد. درصورت استفاده از نرم افزارهاي اجزاي محدود، مدل سازه عموماا داراي تعداد نسبتاا زيادي درجه آزادي كه مشتمل بر درجات آزادي انتقالي و چرخشي است ، خواهد بود. ليكن به صورت معمول با فرض صلب بودن كف هاي طبقات ، تعداد درجات آزادي اصلي سازه به ۳ درجه آزادي در هر كف كاهش مي يابد. اين سه درجه آزادي مشتمل بر ۲ درجه آزادي حركت انتقالي و يك درجه آزادي حركت چرخشي است ( شكل ۳ ) . حالت خاص اين نوع مدل سازي قاب هاي دو بعدي است كه در اين حالت آزادي صرفاا شامل حركت هاي جانبي هر طبقه خواهد بود. ( شكل ۴ ) ساختمانهاي چندين طبقه با جرم هاي پراكنده به صورت سازه هاي با چند درجه آزادي كه داراي مدهاي ارتعاشي متعدد مي باشند، تحليل مي گردند. درهنگام اثر نمودن زلزله به پاي سازه با چند درجه آزادي ، تغيير شكل جانبي سازه تركيبي از اثر تمام شكل هاي مدي سازه مي باشد، ليكن مدهائي كه زمان تناوب طبيعي آنها با زمان تناوب ارتعاش زمين نزديكتر باشند، بيشتر بر روي تغيير شكل سازه اثر مي گذارند. براي هر مد ارتعاشي عمده با توجه به زمان تناوب ، شكل مدي ، توزيع جرم و طيف بازتاب مي توان حداكثرپاسخ هاي سازه از قبيل تغييرمكان جانبي طبقات ، شتاب طبقات ، نيروها و لنگرهاي واژگوني در طبقات را محاسبه نمود. سپس بايد نتايج به دست آمده براي مدهاي مختلف ارتعاشي را با يكديگر تركيب نمود. براي اغلب ساختمانها، مشاركت مدهاي بالاتر ( فركانس بالاتر، زمان تناوب كمتر ) نسبت به مدهاي پائين تر ناچيز بوده و قابل اغماض مي باشند. ليكن براي ساختمان هاي بلند و يا ساختمان هاي با زمان تناوب اصلي زياد و يا ساختمان هاي نامنظم ، اهميت مدهاي دوم ، سوم و بالاتر ارتعاشي زياد بوده و اين مدها مي توانند برروي بازتاب مورد نظر تاثير عمده بگذارند. اهميت مشاركت هر مد ارتعاشي به ويژگي هاي مدل ساختمان و ويژگي هاي طيف بازتاب بستگي دارد. در صورتي كه در يك سازه با چند درجه آزادي ، چند مد داراي اهميت باشند بايد روش مناسبي براي تركيب اثرات مدها انتخاب نمود كه در انتهاي اين يپوست توضيح داده شده اند. در آناليز طيفي سيستم هاي با چند درجه آزادي كه صرفاا براي سيستم هاي با رفتار الاستيك - خطي كاربرد دارد، براي تعيين بازتاب هاي مختلف به شرح زير عمل مي شود :

۱ ) با استفاده از اصول ديناميك سازه ها، زمان هاي تناوب و شكل هاي مدي براي مدهاي عمده ساختمان محاسبه مي گردد.

۲ ) جرم مودي Mn براي مد شماره n از رابطه زير محاسبه مي شود :

nع [M] nTع = Mn

در رابطه فوق nع بردار ستوني شكل مد n است كه به شكل زير نمايش داده مي شود :

³n۱عك

قn۲عق

= nعغ .ط

ق.ق

ژnsعك

n۱ع تا nsع مقادير بي بةعد و متناسب با تغيير مكانهاي مختلف در تراز طبقات ۱ تا k در مد n هستند. اگر ساختمان بصورت دو بعدي با كف صلب مدل شده باشد، k = s اگر ساختمان بصورت سه بعدي با كف صلب مدل شده باشد ،۳k = s

[M] ماتريس جرم سازه است كه داراي s سطر و s ستون است .

۳ ) ضريب تحريك مد n مطابق رابطه زير محاسبه مي شود :

r [M] nTع = Ln در ساختمانهاي چند طبقه ، مولفه هاي ri در بردار r براي درجات آزادي هم امتداد با حركت زمين مساوي ۱ و براي ساير درجات آزادي مساوي صفر هستند.

وزن موثر ساختمان در مد n از رابطه زير به دست مي يآد :

g Ln۲Mn = Wn

مدهاي عمده سازه كه بايد در تحليل طيفي مورد استفاده قرار گيرند مطابق بند ۲ - ۵ - ۲ - ۱ آئين نامه تعيين مي گردد.

۴ ) براي هر مد n با استفاده از منحني طيف بازتاب شتاب به ازاي زمان تناوب ويژه آن مد، Tn، شتاب طيفي San قرائت مي شود.

۵ ) در اين مرحله انواع پاسخ هاي سازه در مد n را مي توان به دست آورد :

۵ - ۱ ) محاسبه بردار تغييرمكان مدي سازه

San Tn۲۴p۲ nعLnMn = Xn

۵ - ۲ ) مقدار تغيير مكان نسبي هر طبقه i يا drift در مد n از تفاضل حداكثر تغييرمكان جانبي ترازهاي بالا و پائين آن طبقه در جهت مورد نظر در مد n حاصل مي شود :

۱ - xni - xni = dni

۵ - ۳ ) محاسبه بردار شتاب مدي حركت San LnMn nع = Xn بردارهاي Xn و Xn داراي s مولفه به ازاي s درجه آزادي حركت سازه هستند.

۵ - ۴ ) محاسبه بردار نيروي مدي طبقه

Xn [M] = fn

۶ ) با انجام عملياتي روي پاسخ هاي ارائه شده در بند ۵، مي توان اطلاعات بيشتري از عملكرد سازه در مد n كسب كرد :

۶ - ۱ ) مقدار حداكثر برش طبقه i در هر امتداد در مد n از جمع زدن مولفه هاي بردار نيروي طبقات بالاتر كه متناظر با آن امتداد هستند به دست مي يآد. براي قاب ۲ بةعدي خواهيم داشت :

j k

fn م = Vni

j=i

براي محاسبه حداكثر برش پايه ساختمان در مد n در هر امتداد مي توان از رابطه مشابه فوق با انتخاب j=۱ استفاده كرد. يعني Vn۱: = Vn حداكثر برش پايه ساختمان در مد n در حالت كلي از رابطه برداري زير حاصل مي شود :

fn rp = Vnp

p نشان دهنده مولفه مورد نظر از بين ۳ مولفه قابل انتخاب است ( ۲ حركت افقي و ۱ حركت چرخشي ) بسته به انتخاب ، مولفه هاي rp متناظر با درجه آزادي مورد نظر مساوي ۱ و بقيه مساوي صفر خواهند بود. اگر rp با r بكار رفته در محاسبه Ln يكي باشد، مي توان از رابطه عددي Vn استفاده كرد :

San Ln۲Mn = Vn در اين صورت ، امتداد Vn ، برش پايه در جهت مولفه p خواهد بود. براي قابهاي دوبةعدي ، رابطه عددي Vn همواره برقرار است .

۶ - ۲ ) مقدار حداكثر لنگر واژگوني در هر جهت در مد n از ضرب كردن نيروي هر طبقه در ارتفاع آن طبقه و سپس جمع كردن حاصلضرب ها به دست مي يآد. در حالت كلي داريم :

fn [h] rp = OMn

[h] ماتريس ارتفاع طبقات از تراز پايه است و به شكل زير ظاهر مي شود :

ذh۱

قO h۱

قh۲

= [h]قh۲

ق۰ O

زO

و

در حالت قاب ۲ بةعدي ، rp در معادله فوق حذف مي شود و

hk] ... h۳ h۲ [h۱ = [h]

fn [h] = OMn

با در دست داشتن نيروهاي جانبي و تغييرمكان جانبي طبقات ، نيروي داخلي اعضا ( شامل اثرات D - P ) براي هرمد ارتعاشي و با روشهاي متداول آناليز استاتيكي جداگانه محاسبه شده و سپس نيروهاي نهائي اعضا با توجه به تركيب آماري نتايج آناليز هر مد مطابق بند زير محاسبه مي گردد.

۴ - تركيب اثر مدها در روش آناليز مدي كه در قسمت قبل توضيح داده شد، حداكثر بازتاب هاي مختلف سازه ( نيروها، تلاش ها و يا تغييرمكانها ) هنگاميكه در يكي از مدهاي طبيعي با اهميت خود ارتعاش مي كند، بدست مي يآد. از آنجا كه اين حداكثر بازتاب ها براي مدهاي مختلف در يك زلزله بطور هم زمان اتفاق نمي افتد، لازم است با روش هاي آماري مقدار بازتاب هاي كلي حداكثر در اعضا مختلف سازه تخمين زده شود. اين چنين روش آماري بايد بر اساس تركيبي از ماكزيمم بازتاب هاي مدهاي مختلف بوده و اثرات اندركنش احتمالي بين بازتابهاي مختلف نزديك به يكديگر حاصله از مدهاي مختلف را دربربگيرد. يكي از روش هاي آماري تركيب مدها با يكديگر روش جذر مجموع مربعات يا روش ( SRSS ) است . در اين روش بازتاب كلي ، U، در امتداد هر درجه آزادي از رابطه زير بدست مي آيد:

N۱۲

( un۲ م ) = U

۱ = n

در رابطه فوق ، un بازتاب درجه آزادي موردنظر براي مد n بوده و N جمع تعداد مدهاي تحت بررسي مي باشد. از اين روش مي توان در مواردي استفاده نمود كه زمان تناوب مدهاي مختلف با يكديگر متفاوت بوده و از يكديگر فاصله كافي داشته باشند به نحوي كه رابطه زير صادق باشد:

( Tm > Tn ) ۶۷ر۰ ہ TmTn= r

در رابطه فوق نسبت ميرائي برابر %۵ فرض شده و Tn و Tm بترتيب زمان هاي تناوب طبيعي براي مدهاي n و m مي باشند. درصورتيكه رابطه فوق صادق نباشد جوابهاي بدست آمده از تركيب جذر مجموع مربعات قابل اعتماد نبوده و بهتر است از روش ديگري كه بنام تركيب مربعي كامل يا روش ( CQC ) موسوم است استفاده شود. اين روش قابليت كاربرد عمومي براي اكثر حالات را دارد. در روش تركيب مربعي كامل بازتاب كلي تركيبي ، U از رابطه زير بدست مي آيد:

۱ N ۱ - N N

۲ ( um un rnm م م ۲ + u۲n م ) = U

m=n+۱ n=۱ n=۱

در رابطه فوق مقادير un و um حداكثر بازتابهاي سازه در درجه آزادي موردنظر به هنگام ارتعاش سازه بترتيب در مدهاي n و m بوده و rnm ضريب بين مدي مي باشد كه از رابطه زير محاسبه مي گردد. همچنين بايد توجه داشت كه در محاسبه U طبق رابطه بالا علامتهاي un um, بايد رعايت شوند.

۲ ( ۱+r ) ۲r x ۴ + ۲ ( r۲ن ۱ ) ۲رr۳ ( ۱+r ) x۲ =۸ rnm

در رابطه فوق ۰۵ر۰ = x منظور مي شود.

يپوست ۴

زمان تناوب اصلي نوسان پاندولهاي وارونه ، برجها، دودكشها و ساير ساختمانهاي مشابه

۱ - زمان تناوب اصلي نوسان جرم متمركز واقع در انتهاي طره لاغر ( در صورتي كه از جرم طره صرف نظر شود ) از رابطه ( ۱ ) به دست مي آيد:

( معادله ۱ ) pgkpخ۲ = T كه در آن :

p = وزن جسم نوسان كننده

=۱f k

f = تغيير مكان انتهاي طره ناشي از اعمال بار واحد در انتهاي طره

g = شتاب ثقل

۲ - زمان تناوب اصلي نوسان جرم متمركز در انتهاي طره لاغر با مقطع يكنواخت ( درصورتي كه از جرم طره صرف نظر نشود ) از معادله ( ۲ ) به دست مي يآد: ( معادله ۲ ) ۱۳۳EI * gسpخ ۲p = T كه در آن :

ql +۳۳۱۴۰ p = سP

P = وزن جرم متمركز

q = وزن واحد طول طره

l = طول طره

g = شتاب ثقل

E = مدول ارتجاعي

I = ممان اينرسي مقطع

۳ - زمان تناوب اصلي نوسان منشور كه جرم و مقطع آن در ارتفاع يكنواخت باشد از معادله ( ۳ ) به دست مي يآد: ( معادله ۳ ) qgEI خ l۲ ۷۹ر۱ = T كه در آن :

l = طول منشور

q = وزن واحد طول منشور

I = ممان اينرسي مقطع

E = مدول ارتجاعي

g = شتاب ثقل

۴ - زمان تناوب اصلي نوسان مخروط ناقص از معادله ( ۴ )

به دست مي آيد:

( رابطه ۴ ) qgEI خ kl۲ = T

كه در آن :

L = فاصله راس تا تراز كف مخروط

a = فاصله راس تا تراز بالاي مخروط

l = ارتفاع مخروط ناقص

q = وزن واحد طول در تراز كف مخروط ( مقطع AB )

I = ممان اينرسي در تراز كف مخروط

k = ضريبي كه مقدار آن به شرح زير تعيين مي گردد:

aL

۴ر۰

۶ر۰

۸ر۰

۰ر۱

K

۲۹ر۱

۵ر۱

۷ر۱

۷۹ر۱

۵ - زمان تناوب اصلي نوسان جرم هاي متمركز در طول طره

الف ) با فرض اينكه سازه به اندازه ۹۰ درجه در ميدان ثقلي دوران كرده باشد:

اگر x۱ x۲, ..., , xn مقادير تغيير مكان ناشي از جرم هاي مختلف باشد و تغيير شكلها در حد ارتجاعي باقي بمانند، زمان تناوب اصلي نوسان از معادله ( ۵ ) به دست مي آيد:

( معادله ۵ ) xi pi S g xi۲ pi S pخ۲ = T

ب ) در صورتي كه دقت زياد لازم نباشد مي توان زمان تناوب اصلي نوسان را به ترتيب زير به دست آورد: با قرار دادن سازه تحت اثر نيروي افقي واحد در تراز آخرين جرم اگر x۱ x۲, ..., , xn مقادير تغيير مكان جرم هاي مختلف تحت اثر اين نيرو باشد، زمان تناوب اصلي نوسان از معادله ( ۶ ) به دست مي يآد: ( معادله ۶ ) xi۲gxn pi Sخ ۲p = T

۶ - زمان تناوب اصلي نوسان دودكش هاي فولادي الف ) دودكش هاي فولادي با مقطع يكنواخت زمان تناوب اصلي نوسان اين دودكش ها از معادله ( ۷ ) به دست مي آيد:

( معادله ۷ ) qgEIخ l۲ ۰۱۸ر۰ = T

كه در آن :

l = ارتفاع دودكش به متر

q = وزن واحد طول دودكش به كيلوگرم بر متر

g = شتاب ثقل زمين به متر بر مجذور ثانيه

E = مدول ارتجاعي به كيلوگرم بر سانتيمتر مربع

I = ممان اينرسي مقطع دودكش حول محوري كه ازمركزدودكش مي گذردبرحسب متربتوان چهار

ب ) دودكش هاي فولادي قيفي شكل زمان تناوب اصلي نوسان اين دودكش ها از معادله ( ۸ ) به دست مي آيد:

( معادله ۸ ) Dg ۰۸رp۰خ۲ = T

كه در آن :

=Dتغييرمكان جانبي انتهاي فوقاني دودكش ( به

متر ) تحت اثربارجانبي مساوي باوزن كل دودكش

g = شتاب ثقل زمين به متر بر مجذور ثانيه

يپوست شماره ۵

( اثـــر D - R )

مركز جرم = c.g

۱ - كليات ، تعاريف و مفاهيم :

اثرات D - R در هرطبقه به دليل برون محوري بارهاي ثقلي طبقات بالاي طبقه i ( طبقه مورد نظر ) كه نيروي pi ( يا p ) ناميده مي شود ايجاد مي گردند. درصورتيكه تغيير مكان جانبي طبقه i در اثر نيروهاي جانبي زلزله ،D باشد، به لنگر ايجاد شده در هر طبقه ، لنگري كه مقدار آن برابر با حاصلضرب R و D است اضافه مي گردد. شكل ۱ حالت تغييرشكل نيافته يك ساختمان n طبقه و شكل ۲ حالت تغييرشكل يافته همان ساختمان در اثر بارهاي جانبي را نشان مي دهد. در اين يپوست اثرات D - R در يك ساختمان متقارن مورد بررسي قرار مي گيرد، هرچند تعميم همين بحث مي تواند ساختمان هاي غير متقارن ( همراه با يپچش ) را نيز در برگيرد.

لنگر وارد به طبقه i بر اثر پديده D - R برابر است با :

( ۱ ) Di Pi = Mi

نتيجتاا برش اضافي در حالت رفتار خطي طبقه بر اثر - R

D در طبقه i برابر است با :

( ۲ ) hi Di Pi = hi Mi = DVi

نسبت DVi ايجاد شده بر اثر D - R به برش كل طبقه ( Vi ) شاخص پايداري طبقه ناميده و با علامت qi نشان داده مي شود :

( ۳ ) i ( PDVh ) = Vi DVi = qi

اهميت اثرات D - P بر اساس مقدار شاخص پايداري تعيين مي شود. اگر مقدار اين شاخص از qmax مطابق رابطه ( ۴ ) بيشتر باشد، سازه در طبقه مورد نظر ناپايدار محسوب شده و بايد تقويت گردد.

( ۴ ) ۲۵ر۰ ہ ۲۵Rرqmax=۱

اثرات D - P در طبقه مورد نظر در هر يك از حالت هاي زير قابل اهميت نيستند:

الف ـ در صورتيكه مقدار شاخص پايداري طبقه كمتر از ۱۰ درصد باشد.

ب ـ در صورتيكه نسبت تغيير مكان نسبي طبقه به ارتفاع آن از ۰۲Rر۰ كمتر باشد. ( مطابق بند ۲ - ۴ - ۱۴ ييآن نامه ) در صورتيكه < ۱ qiتلاش هاي حاصل محاسبه و طراحي اعضا از نظر پايداري با استفاده از رهنمودهاي زير كنترل گردد.

۲ - محاسبه نيروي برشي معادل طبقه

مجموع برش در حالت رفتار خطي برابر است با :

( qi + ۱ ( Vi = PiDihi+ Vi = DVi + Vi

از طرف ديگر برش اضافي DVi خود ايجاد يك تغيير مكان اضافي در طبقه i مي نمايد كه اين تغيير مكان نيز بنوبه

خود اثرات D - R و در نتيجه برش اضافي جزئي تري را ايجاد مي نمايد. برش طبقه در تحليل نهائي برابر خواهد بود با :

( ... + qi۳ + qi۲ + qi + ۱ ) Vi = ViRD با توجه به حد سري ها، مقدار سري داخل پرانتز برابر باqi - ۱۱ است و خواهيم داشت : ( ۵ ) ( qi - Vi۱۱ RD Vi در سازه هاي تحت اثر زلزله ، بدليل منظور نمودن اثرهاي رفتار غيرخطي سازه ، تغيير مكان طبقات كه از محاسبات سازه در برابر بارهاي جانبي زلزله مطابق ضوابط بندهاي ۲ - ۴ و ۲ - ۵ بدست مي يآد، نمايانگر تغيير مكان جانبي غيرخطي طبقه در يك زلزله شديد نمي باشد. تغيير مكان جانبي واقعي ( غيرخطي ) در اين آئين نامه از رابطه ( ۶ ) برآورد مي شود:

( ۶ ) Di ( R ۴ر۰ ) = Dui

بنابراين در محاسبه مقدار برش معادل طبقه با منظور نمودن اثرهاي D - R، يعني ViRD، بايد از رابطه زير استفاده كرد:

( ۴Rqiر۰ - Vi۱۱ ( Vi

۳ - روش استفاده از برنامه هاي كاميپوتري برنامه هاي كاميپوتري متعددي وجود دارند كه در آنها اثرهاي D - R به شكلهاي مختلف منظور مي گردند. در هنگام استفاده از چنين برنامه هائي بايد فرضيات و روش انجام آناليز D - R براي استفاده كننده كاملاا معلوم و مشخص باشد. از طرف ديگر مقدار تغيير مكانهاي غيرخطي در برنامه هاي آناليز خطي تعيين نمي گردد. بنابراين براي تعيين تغيير مكانهاي غيرخطي بايد تغيير مكانهاي خطي حاصله از آناليز خطي را نيز با ضريب ۰.۴R افزايش داد.

۴ - روش هاي طراحي اجزا سازه اي

۴ - ۱ درصورتيكه در نيروها و تغيير مكانهاي بدست آمده از آناليز سازه اثرات D - R به نحوي كه در اين يپوست آمده است منظور شده باشد، تغييرات زير بايد در فرمولهاي طراحي اين اجزا انجام شود:

الف - در سازه هاي بتن آرمه اي كه در حالت حد¾ي مقاومت طراحي مي گردند و در طراحي ستونها از روش تشديد لنگرها استفاده شده است ( آئين نامه بتن ايران ) ، مقدار لنگر بحراني ستونها با جايگزين كردن عدد يك بجاي ds مطابق رابطه زير بدست خواهد آمد:

( ۷ ) M۲s + dbM۲b = Mc

ب - در سازه هاي فولادي كه با روش بار مجاز طراحي مي گردند، در صورتيكه نسبت تنش محوري عضو فشاري به تنش مجاز محوري ( faFa ) از ۱۵ر۰ كمتر باشد به هيچ تغييري در ضوابط آئين نامه طراحي نياز نيست .

درصورتيكه ۱۵ر>۰ faFa باشد روابط زير بايد كنترل گردند :

( ۸ ) ۰ر۱ ہ CmyfbyFby + CmxfbxFbx + faFa

( ۹ ) ۰ر۱ ہ fbyFby+ fbxFbx+ ۶fyرfa۰

ج - در سازه هاي فولادي كه در حالت حدي مقاومت طراحي مي گردند ( مانند روش LRFD در آئين نامه AISC ) بايد مطابق بند ۴ - الف عمل گردد.

4- ۲ - در صورتيكه آناليز D - R با استفاده از نرم افزارهاي تحليل كاميپوتري انجام شود، اثرات اضافه تلاش ها در اثر D - R در كليه اعضا ( تيرها و ستونها و مهارهاي جانبي ) بصورت طبيعي منظور گرديده و كليه گره ها داراي تعادل استاتيكي هستند، حال آنكه درصورت استفاده از روش هاي دستي ضروري است لنگرهاي اضافي انتهاي ستونها در اثر D - R در هر گره بين تيرهاي طرفين آن گره به نسبت سختي آنها توزيع گردد.

يپوست شماره ۶

ديافراگم ها :

۱ـ تعريف و عملكرد

مجموعه سيستم مقاوم ساختمانها در برابر نيروهاي جانبي معمولا از دو قسمت اجزاي قائم و اجزاي افقي ( يا تقريبا افقي ) تشكيل مي شود. اجزاي افقي نيروهاي افقي زلزله و باد را به اجزاي قائم منتقل نموده و اجزاي قائم نيز اين نيروها را به شالوده ها و نهايتا به زمين منتقل مي نمايند. به اجزاي افقي يا تقريبا افقي منتقل كننده نيروهاي جانبي ( ( ديافراگم افقي ) ) و يا به طور اختصار ( ( ديافراگم ) ) گفته مي شود. در ساختمانهاي متعارف ديافراگم ها شامل كفها و سقفها ( افقي و يا با شيب كم ) مي باشند. در چنين ساختمانهائي ديافراگم ها وظيفه باربري قائم ( ثقلي ) را بطور همزمان عهده دارند. در ساختمانهاي صنعتي بطور كلي بادبنديهاي افقي ( يا تقريبا افقي ) نقش انتقال نيروهاي افقي به اجزاي قائم ( قابها ) را عهده دار هستند و بنابراين ديافراگم محسوب مي گردند.

براي سهولت ديافراگم را مي توان مشابه يك تير ورق تصور نمود كه بر روي تكيه گاههائي كه همان اجزاي قائم باربر جانبي مي باشند ( قابها و ديوارهاي برشي ) واقع شده است ( شكل ۱ ) جان تير ورق همان صفحه افقي ديافراگم بوده و بالهاي آن اجزاي لبه ديافراگم را شامل مي شوند. ليكن بايد توجه داشت به واسطه بزرگي نسبت عرض ديافراگم ها ( h ) به دهانه آنها ( L۱ ياL۲ ) معمولا اين اجزا بعنوان تيرهاي عميق ( تير تيغه ) محسوب شده و ديگر فرض مستوي ماندن مقاطع هنگام خمش در آنها صادق نيست . در تغيير شكل تير تيغه بايد علاوه بر اثرهاي تغيير شكلهاي خمشي ، اثرهاي تغيير شكلهاي برشي نيز منظور گردد.ديافراگم ها بايد با توجه به فرضيات منظور شده در محاسبات كل سازه در برابر بارهاي جانبي داراي سختي و صلبيت مناسب همراه با مقاومت كافي بوده و طوري با ساير قطعات سازه درگير شده باشند كه سازه و ديافراگم هنگام زلزله يكپارچه باقي بمانند.

۲ـ انواع ديافراگم ها از نظر جنس و سيستم ساختماني ديافراگم ها ممكن است از كفهاي ساخته شده از بتن آرمه در جا ريخته شده ، شامل تيرچه بلوك ( با بتن مسلح مناسب رويه ) ، ورقهاي ساده يا موجدار فلزي ، ورقهاي موجدار فلزي با بتن آرمه رويه بصورت مركب ، كفهاي چوبي ، كفهاي ساخته شده از قطعات بتن يپش ساخته همراه با بتن رويه ، كفهاي ساخته شده از قطعات بتن يپش ساخته با اتصالات خشك و يا تر با يكديگر و بدون بتن رويه ، طاق هاي ضربي ( با مهاربندي ) و غيره تشكيل شده باشند. همچنين ديافراگم ها مي توانند شامل مهاربندي هاي افقي كه از اجزاي فولادي و يا بتني ساخته شده اند نيز باشند. طراحي سيستم مهاربندي افقي مشابه سيستم مهاربندي قائم بوده و از ضوابط آئين نامه هاي مربوط استفاده مي گردد.

۳ـ انواع ديافراگم از نظر صلبيت و انعطاف پذيري نيروي جانبي هر ديافراگم بايد بين اجزاي قائم سيستم باربر جانبي با توجه به سختي ديافراگم نسبت به سختي اجزاي سازه اي قائم تقسيم گردد. در واقع اجزاي قائم مانند تكيه گاههاي ديافراگم ( تير ورق ) عمل مي نمايند. جامعترين روش تحليلي براي تعيين نيروهاي داخلي ديافراگم ها ( تلاش ها ) و توزيع مناسب نيروهاي جانبي بين اجزاي باربر قائم ، مدل نمودن ديافراگم به صورت اجزاي محدود ( elements finite ) همراه با اجزاي تير، ستون و ديوارهاي برشي در يك مدل سه بعدي كلي مي باشد. ليكن به منظور صرفه جوئي در وقت در ديافراگم هاي متعارفي كه فاقد بازشوهاي بزرگ و نزديك بهم بوده و داراي پلان نسبتا منظمي مي باشند، مطلوب تر است كه از روش هاي ساده شده و تقريبي استفاده شود. وضعيت تغيير مكان و تغيير شكل كلي تير تيغه ( ديافراگم ) و تكيه گاههاي آن ( قابها و ديوارهاي برشي ) را نشان مي دهد. از نظر صلبيت ديافراگم ها را مي توان در حالات زير بررسي نمود:

الف ـ در حالتي كه نسبت DdiaphDstory بسيار كوچك بوده ( كمتر از ۵ر۰ ) و يا ديافراگم به تنهائي فاقد هر گونه تغيير شكل تحت تاثير بارهاي جانبي باشد ديافراگم صلب منظور مي شود. در صورت وجود يپچش در صفحه ديافراگم Dstor شامل متوسط تغيير مكانهاي نسبي نقاط مختلف طبقه است . در صورت صلب بودن ديافراگم توزيع نيرو بين قابها و ديوارهاي برشي به نسبت سختي اين اجزا انجام مي گردد. در اين صورت مطابق روش معمول در اغلب برنامه هاي كاميپوتري مي توان براي تحليل سازه ، گره هاي واقع در يك سطح را با هم مرتبط نمود به طوري كه عملا تغيير مكانهاي جانبي طبقه در كليه گره هاي آن سطح يكسان باشد ( در حالت عدم وجود يپچش ) و يا اين تغيير مكانها با يكديگر رابطه خطي داشته باشند ( در حالت وجود يپچش ) . در ديافراگم هاي صلب بر اساس بند ( ۲ـ۴ـ۱۱ ) آئين نامه ، منظور نمودن يپچش اتفاقي الزامي است .

ديافراگم هاي ساخته شده از بتن آرمه در جا، ورقهاي موجدار يا قطعات يپش ساخته همراه با بتن آرمه رويه مي توانند به شرط رعايت ضوابط اين قسمت ، جزو ديافراگم هاي صلب محسوب گردند. در ساختمانهاي بلندمرتبه استفاده از سيستم ديافراگم هاي صلب موكدا توصيه مي شود زيرادر صورت استفاده از ديافراگم هاي انعطاف پذير در اين قبيل ساختمانها امكان ارتعاش غير همزمان قسمتهاي مختلف ديافراگم در هر طبقه وجود دارد.

ب ـ در حالتي كه همه تكيه گاههاي ديافراگم داراي سختي زياد بوده ( Dstory كم ) يا نسبت DdiaphDstory بسيار زياد باشد، ديافراگم بصورت يك تير ممتد بر روي تكيه گاههاي صلب عمل مي نمايد.

بر اساس بند ۲ - ۷ ضوابط آئين نامه در صورتيكه نسبت DdiaphDstory مساوي و يا بيشتر از۱۲ باشد، ديافراگم انعطاف پذير محسوب مي گردد. در اين حالت تلاش هاي ديافراگم ( نيروهاي برشي و لنگر خمشي ) و عكس العمل هاي تكيه گاهي آن با استفاده از روش هاي متداول در مقاومت مصالح براي تيرهاي ممتد بدست مي آيد. با توجه به تقريب هاي موجود و به منظور ساده تر شدن حل مسئله با تقريب قابل قبول ، عكس العمل هاي تكيه گاهي را مي توان به صورت سطح بار گير ( نصف دهانه از هرطرف ) نيز منظور نمود. بدين طريق عكس العمل تكيه گاههاي مياني ( در صورت برابر بودن دهانه هاي ديافراگم ) دو برابر عكس العمل هاي تكيه گاههاي كناري منظور مي گردد. در اين حالت در واقع كل ديافراگم به صورت چند دهانه تير ساده بين تكيه گاهها منظور مي گردد. در ديافراگم هاي انعطاف پذير اثرهاي يپچش اتفاقي كم اهميت تر بوده و در حالتي كه DdiaphDstory بيش از ۲ باشد نيازي به منظور نمودن اين اثرها نمي باشد. نمونه ديافراگم هاي انعطاف پذير متداول شامل ديافراگم هاي ساخته شده از چوب ، گچ ، پلاستيك ، و قطعات يپش ساخته بدون بتن رويه ، ورقهاي موجدار فولادي بدون بتن آرمه رويه و طاق ضربي مهاربندي شده ولي بدون بتن آرمه رويه ( هر چند بايد از انسجام و يكپارچگي طاق در هنگام وقوع زلزله اطمينان حاصل شود ) مي باشد.

۴ـ تغيير شكل ديافراگم ها با توجه به اينكه متداولترين نوع ديافراگم در ايران ديافراگم هاي بتن آرمه مي باشد، روش تعيين صلبيت اين گونه ديافراگم ها در اين قسمت مورد بحث قرار مي گيرد. همان طور كه قبلا ذكر شد تغيير شكل كلي هر ديافراگم ( Ddiaph ) تحت اثر بارهاي جانبي وارد بر آن از دو قسمت تغيير شكل خمشي ( Df ) و تغيير شكل برشي ( Ds ) تشكيل مي گردد.

Ddiaph=D f+Ds

در تيرهاي معمولي ( غيرتيغه ) مقدار تغيير شكل هاي برشي جزئي بوده و از آن صرفنظر مي شود ليكن در تير تيغه ، مقدار تغيير شكل هاي برشي عمده بوده و بايد منظور گردند. روش برآورد تغيير شكل هاي خمشي تير تيغه ، مشابه تيرهاي معمولي است . مثلا در تير ساده مقدار حداكثر Df را مي توان از رابطه زير محاسبه نمود: در ديافراگم هاي با ضخامت ثابت براي محاسبه I معمولا كل مقطع ديافراگم منظور مي گردد. مثلا در شكل ( ۵ ) مقدار I برابر است با:

I=th۳۱۲

تغيير شكل برشي ديافراگم ها ( Ds ) به شرطي كه ديافراگم به صورت تير تيغه ساده فرض شود از رابطه زير بدست مي يآد:

L۲۸AG V Ds=a

ضريب فرم a=

سطح مقطع كل ديافراگم A=

مدول برشي بتن G=

بار جانبي يكنواخت V=

در رابطه فوق G برابر با ۴ر۰ مقدار مدول ارتجاعي بتن بر اساس آئين نامه بتن ايران ، t ضخامت ديافراگم و ضريب a ضريبي است كه براي دالهاي بتني برابر با ۵۰ر۱ منظور مي شود. در ساير انواع ديافراگم ها مانند ديافراگم هاي ساخته شده از ورقهاي موجدار با بتن رويه و يا ديافراگم هاي چوبي ، هر چند اصول محاسبات تغيير شكل ديافراگم مطابق روش فوق است ليكن بايد بر اساس اصول مكانيك جامدات و مقاومت مصالح و رعايت شرايط سازگاري ، محاسبات تغيير شكل ديافراگم انجام شود.

۵ ـ نكاتي در باره تحليل ديافراگم ها در تحليل ديافراگم هاي چند دهانه براي تعيين صلبيت يا انعطاف پذيري آن ، راه حل محافظه كارانه ، منظور نمودن كل ديافراگم به صورت چند دهانه ساده مي باشد. بررسي اجمالي يك ديافراگم ، بحراني ترين دهانه هاي آن را بوضوح مشخص مي نمايد. كنترل صلبيت ديافراگم مي تواند فقط براي دهانه هاي بحراني ديافراگم هاي صلب و بر اساس بارگذاري مطابق بند ( ۲ـ۴ـ۹ ) انجام شود. در صورت صلب بودن ديافراگم در چند دهانه و انعطاف پذير بودن آن در يك دهانه ممكن است نياز به تحليل جامع كل ديافراگم و سازه وجود داشته باشد. از طرف ديگر در صورتي كه كل سازه با فرض ديافراگم صلب تحليل شده باشد مي توان مجموعه ديافراگم را به صورت يك تير ممتد چند دهانه بر روي تكيه گاههاي صلب و با منظور نمودن سختي هاي خمشي ( گشتاور ماند ) متفاوت و سطوح مقطع برشي موثر متفاوت در دهانه هاي مختلف و قسمتهاي مختلف هر دهانه تحليل نمود. براين اساس تغيير مكانهاي حداكثر دهانه هاي مختلف را با تغيير مكانهاي مجاز هر طبقه مقايسه نموده و صلبيت ديافراگم را تاييد نمود. كنترل تغيير شكلهاي هر ديافراگم بايد در امتداد هر دو محور اصلي ديافراگم انجام گيرد. از طرف ديگر براي تعيين تلاش هاي داخلي هر ديافراگم بعد از تعيين صلبيت يا انعطاف پذيري آن بايد نيروهاي طراحي مطابق بند ( ۲ـ۷ـ۲ ) آئين نامه ملاك عمل قرار گيرد. توزيع افقي نيروهاي برشي بين تكيه گاههاي ديافراگم ( عناصر قائم باربر جانبي ) با رعايت بند ( ۲ـ۴ـ۱۰ ) آئين نامه صورت مي گيرد. در صورت صلبيت ديافراگم ، اين توزيع به نسبت سختي جانبي هر كدام از تكيه گاهها ( ديوار برشي ، قاب ، مهاربند و ... ) انجام مي شود. براي تعيين نسبت سختي جانبي عناصر قائم ميتوان تغيير مكان واحدي را در سقف طبقه مورد نظر وارد كرده و در حالتي كه كليه طبقات زيرين بدون حركت باشند از نسبت نيروهاي برشي ايجاد شده در عناصر قائم باربر جانبي آن طبقه استفاده كرد.

6ـ نكاتي در باره طراحي ديافراگم ها :

ضخامت حداقل ديافراگم هاي بتني و يا بتن رويه ديافراگم هاي ساخته شده از ورق و يا قطعات يپش ساخته نبايد از ۵ سانتيمتر كمتر باشد. كنترل كفايت ضخامت بايد با توجه به تلاش هاي داخلي ديافراگم و ضوابط آئين نامه بتن ايران انجام گردد. اين كنترل به خصوص بايد در كنار بازشوهاي نسبتا بزرگ با دقت خاص انجام پذيرد. در صورت عدم كفايت بتن ديافراگم مي توان آن را با سيستم مهاربندي فولادي مناسب نيز تقويت نمود. به طور كلي توصيه مي گردد كه ميزان و تعداد بازشوها در ديافراگم ها به حداقل ممكن محدود گردد. كليه اجزاي متصل به ديافراگم ( سازه اي يا غيرسازه اي ) بايد قادر به تحمل تغيير شكل ديافراگم در محل اتصال باشند. همچنين اتصالات ديافراگم با ديوارهاي برشي و يا قابهاي خمشي بايد به نحوي طراحي شوند كه كل نيروهاي وارده را تحمل نمايند. كليه نيروها و تلاش هايي كه براي طراحي ديافراگم ها بكار مي روند بايد براساس نحوه بارگذاري مطابق بند ( ۲ - ۷ ) آئين نامه محاسبه شده باشند.