20-5-5 ضوابط طراحی برای برش

20-5-5-1 اعضای تحت خمش و تحت فشار و خمش در قاب‌ها

20-5-5-1-1 در اعضای تحت خمش و تحت فشار و خمش در قاب‌ها ، کنترل حالت حدی نهایی مقاومت در برش باید بر اساس رابطه (12-1) صورت گیرد. مقادیر Vn و Vr در این رابطه باید بر طبق ضوابط بندهای (20-5-5-1-2) تا (20-5-5-1-4) محاسبه شوند.

20-5-5-1-2 نیروی برشی نهایی، Vu در اعضای خمشی باید با در نظر گرفتن تعادل استاتیکی بارهای قائم و لنگرهای خمشی موجود در مقاطع انتهایی عضو با فرض آنکه در این مقاطع مفصل‌های پلاستیکی تشکیل شده‌اند، تعیین شود. ظرفیت خمشی مفصل‌های پلاستیکی، مثبت یا منفی ، باید برابر با لنگر خمشی مقاوم ماکزیمم مقطع Mmax در نظر گرفته شود. جهت‌های این لنگرهای خمشی باید چنان در نظر گرفته شوند که نیروی برشی ایجاد شده در عضو بیشترین باشد .

20-5-5-1-3 نیروی برشی نهایی ، Vu در اعضای تحت فشار و خمش باید برابر با کمترین دو مقدار زیر نظر گرفته شود ولی این نیرو در هیچ حالت نباید کمتر از مقدار نیروی برشی باشد که از آنالیز سازه زیر اثر بارهای نهایی ناشی از بارهای قائم و نیروی جانبی زلزله بدست آمده است .

الف ـ نیروی برشی ایجاد شده در عضو زیر اثر نیروهای استاتیکی وارد به آن شامل بارهای قائم، در صورت وجود، و لنگرهای خمشی موجود در مقاطع انتهایی آن با فرض آنکه در این مقاطع مفصل‌های پلاستیکی تشکیل شده‌اند. ظرفیت خمشی مفصل‌های پلاستیکی، مثبت یا منفی باید برابر با لنگر خمشی مقاوم ماکزیمم مقطع ، Mmax در نظر گرفته شود و در تعیین آن باید 4/1 برابر نامساعدترین نیروی محوری نهایی موجود در عضو که منتج به بیشترین لنگر خمشی می‌شود، منظور گردد. جهت‌های این لنگرهای خمشی باید چنان در نظر گرفته شوند که نیروی برشی ایجاد شده در عضو بیشترین باشد.

ب ـ نیروی برشی ایجاد شده در عضو با فرض آنکه در تیرهای متصل به دو انتهای عضو، در مقاطع مجاور به اتصال‌ها ، مفصل‌های پلاستیکی با مشخصات گفته شده در بند (20-5-5-1-2) تشکیل شده باشند. جهت‌های این لنگرهای خمشی باید چنان در نظر گرفته شوند که نیروی برشی ایجاد شده در عضو مورد نظر بیشترین باشد.

20-5-5-1-4 مقاومت برشی نهایی مقطع Vr باید بر اساس رابطه (12-2) محاسبه شود. نیروی برشی مقاوم بتن در این رابطه Vc در اعضایی از قاب که در آنها نیروی برشی ناشی از زلزله بزرگتر از نصف نیروی برشی طرح Vu باشد و مقدار نیروی فشاری محوری در آنها کمتر از  باشد، مساوی با صفر منظور می‌‌گردد. منظور از نیروی برشی ناشی از زلزله،‌نیروی برشی ایجاد شده در عضو بعلت اختلاف لنگرهای خمشی موجود در مفصل‌های پلاستیکی ایجاد شده در دو انتهای عضو بر طبق ضوابط بند (20-5-5-1-2) است.

20-5-5-1-5 خاموت‌هایی که برای مقاومت در برابر برش بکار برده می‌شوند، در قسمت‌های خاصی از عضو که در بندهای (20-5-1-3) و (20-5-2-3) و (20-5-4-2) مشخص شده‌اند باید از نوع تنگ ویژه باشند.

20-5-5-2 دیوارهای سازه‌ای و دیافراگم‌ها

20-5-5-2-1 در دیوارهای سازه‌ای و در دیافراگم‌ها ، کنترل حالت حدی نهایی مقاومت در برش باید بر اساس رابطه زیر صورت گیرد :

(20-8)                                                                         

در این رابطه  نیروی برشی نهایی در مقطع مورد نظر است که از آنالیز سازه زیر اثر بارهای نهایی ناشی از بارهای قائم و بارهای جانبی زلزله بدست آمده است و  مقاومت برشی نهایی مقطع است که مطابق ضوابط بند (20-5-5-2-2) محاسبه می‌شود.  ضریب اصلاحی مقاومت است که در این قطعات مساوی با 7/0 منظور می‌گردد .

20-5-5-2-2 مقاومت برشی نهایی مقطع ،  با استفاده از رابطه زیر محاسبه می شود :

(20-9)                                                 

در این رابطه  ضریبی است که به شرح زیر در نظر گرفته می‌شود :

الف ـ  دیوارها و دیافراگم‌هایی که در آنها نسبت  بزرگتر یا مساوی 2 است.

ب ـ در دیوارها و دیافراگم‌هایی که در آنها نسبت  کوچکتر یا مساوی 5/1 است.

پ ـ در دیوارها و دیافراگم‌هایی که در آنها نسبت  بین 5/1 و 2 است ضریب  با درون‌یابی خطی بین اعداد فوق تعیین می‌شود.

20-5-5-2-3 در تعیین مقاومت برشی نهایی مقطع در قطعات یک دیوار یا یک دیافراگم مقدار ضریب  باید برای بیشترین مقدار  در کل دیوار یا دیافراگم و در قطعه مورد نظر محاسبه شود.

20-5-5-2-4 میلگردهای برشی در دیوار یا دیافراگم باید در صفحه دیوار یا دیافراگم در دو جهت عمود بر هم توزیع شوند بطوریکه در این دو جهت مقاومت برشی ایجاد نمایند. در مواردی که نسبت  کمتر از 0/2 است نسبت آرماتور قائم ،  ، نباید کمتر از نسبت آرماتور افقی برشی   در نظر گرفته شود.

20-5-5-2-5 مقاومت برشی نهایی مقطع ،  در دیوارهایی که متشکل از تعدادی پایه‌های دیوار گونه‌اند و مشترکاً نیروی جانبی واحدی را تحمل می‌کنند نباید بیشتر از  در نظر گرفته شود. در این دیوارها مقاومت برشی نهایی مقطع در هر پایه دیوارگونه نیز نباید بیشتر از  منظور گردد.  سطح مقطع هر پایه دیوارگونه و  مجموع سطح مقطع‌های این پایه‌هاست.

20-5-5-2-6 مقاومت برشی نهایی مقطع در قطعات افقی در دیوارها،‌ نظیر تیرهای رابط در دیوارهای هم بسته نباید بیشتر از  در نظر گرفته شود.  سطح مقطع قطعه افقی دیوار است .

¤ نویسنده:قدرتی