اعضای تحت فشار و خمش در قاب‌ها ـ ستون‌ها  اعضای تحت فشار و خمش در قاب‌ها ـ ستون‌ها

20-5-2-1- محدودیت‌های هندسی

20-5-2-1 در ستون‌ها محدودیت‌های هندسی زیر باید رعایت شوند:

الف ـ عرض مقطع نباید کمتر از چهاردهم بعد دیگر آن و نباید کمتر از 300 میلیمتر باشد.

ب ـ نسبت طول آزاد ستون به عرض مقطع آن در ستون‌هایی که زیر اثر لنگرهای خمشی موجود د دو جهت خم می‌شوند نباید بیشتر از 16 و در ستون‌های کنسولی نباید بیشتر از 10 باشد.

20-5-2-2- آرماتور طولی

20-5-2-2-1 در ستون‌های نسبت آرماتور طولی نباید کمتر از یک درصد و بیشتر از شش درصد در نظر گرفته شود. محدودیت حداکثر مقدار آرماتور باید در محل وصله‌ها نیز رعایت شود. در مواردی که آرماتور طولی از نوع فولاد S 400 است، نسبت آرماتور در خارج از محل وصله‌ها به حداکثر چهار و نیم درصد محدود می‌شود.

20-5-2-2-2 فاصله میلگردهای طولی از یکدیگر محور تا محور نباید بیشتر از 200 میلیمتر باشد.

20-5-2-2-3 استفاده از وصله پوششی در میلگردهای طولی فقط در نیمه میانی طول ستون مجاز است. طول پوشش این وصله‌ها باید برای وصله‌های کششی در نظر گرفته شود.

20-5-2-2-4 وصله‌های جوشی یا مکانیکی، مطابق ضوابط بند (18-4-1-16) و (18-4-1-7) ، میلگردهای طولی به شرطی مجاز است که وصله میلگردها در هر مقطع به صورت یک در میان انجام شود و فاصله وصله‌ها د میلگردهای مجاور یکدیگر، در امتداد طول ستون، کمتر از 600 میلیمتر نباشد.

20-5-2-3- آرماتور عرضی

20-5-2-3-1 در ستون‌های قسمت‌هایی از دو انتهای آنها به طول   ناحیه بحرانی تلقی شده و در نها باید «آرماتور گذاری عرضی ویژه» مطابق ضوابط بندهای (20-5-2-3-2) تا (20-5-2-3-6) انجام شود، مگر آنکه طراحی برای برش نیاز به آرماتور بیشتری را ایجاب کند. طول    که از بر اتصال ستون به اعضای جانبی اندازه‌گیری می‌شود نباید کمتر از مقادیر زیر در نظر گرفته شود.

الف ـ یک ششم ارتفاع آزاد ستون

ب ـ ضلع بزرگتر مقطع مستطیلی شکل ستون یا قطر مقطع دایره‌ای شکل ستون

پ ـ 450 میلیمتر

20-5-2-3-2 مقدار آرماتور عرضی لازم در ناحیه بحرانی بر اساس ضوابط زیر تعیین می‌شود:

الف ـ در ستون‌های با مقطع دایره نسبت حجمی آرماتور مارپیچ یا تنگ‌های حلقوی  نباید کمتر از دو مقدار زیر باشد :

(20-2)                                                                                               

(20-3)                                                                                   

ب ـ در ستون‌های با مقطع مربع مستطیل سطح مقطع کل تنگ‌های ویژه در هر امتداد  نباید کمتر از دو مقدار زیر باشد :

(20-4)                                               

(20-5)                                                                                 

20-5-2-3-3 در ستون‌هایی که مقاومت هسته ستون به تنهایی جوابگوی بارهای وارده به ستوئن از جلمه زلزله می‌باشد، نیازی به کنترل روابط (20-3) و (20-4) نیست.

20-5-2-3-4 قطر میلگردهای عرضی در ناحیه بحرانی نباید کمتر از 8 میلیمتر و فاصله سفره میلگردها از یکدیگر نباید بیشتر از مقادیر زیر باشد :

الف ـ یک چهارم ضلع کوچکتر مقطع ستون

ب ـ هشت برابر کوچکترین قطر میلگرد طول

پ ـ 125 میلیمتر

20-5-2-3-5 آرماتور عرضی در ناحیه بحرانی را می‌توان با تنگ‌های ویژه یکپارچه و با تنگ‌های ویژه چند قطعه‌ای که با یکدیگر پوشش دارند ساخت. همچنین می‌توان از قلاب‌های دوخت با قطر و فاصله مشابه تنگ‌ها که دارای خم 90 درجه در یک انتهای آنست استفاده کرد. هر انتهای قلاب دوخت باید در بر گیرنده یک میلگرد طولی باشد و محل خم 90 درجه آن باید در امتداد میلگرد طولی یک در میان عرض شود.

20-5-2-3-6 در هر مقطع ستون فاصله قلاب‌های دوخت یا شاخه‌های تنگ‌ها از یکدیگر در جهت عمود بر محور طولی ستون، نباید بیشتر از 350 میلیمتر باشد.

20-5-2-3-7 در ستون‌هایی که در اثر تغییر مکان جانی غیر الاستیکی قاب در مقاطعی غیر از مقاطع انتهایی آن امکان تشکیل مفصل پلاستیکی وجود داشته باشد. در هر سمت آن مقطع طولی به اندازه    ناحیه بحرانی تلقی شده و در آن باید آرماتورگذاری عرضی ویژه اجرا شود.

20-5-2-3-8 در ستون‌هایی که بار اعضای با سختی زیاد را تحمل می‌کنند. مانند ستون‌هایی که در زیر دیوار بتن آرمه قرار دارند. در تمام طول ستون باید آرماتورگذاری عرضی ویژه اجرا شود. بعلاوه این آرماتورگذاری باید در قسمتی از آرماتور طولی ستون که به اندازه طول گیرایی است و در داخل دیوار قرار دارد. ادامه داده شود . ضابطه ادامه آرماتورگذاری عرضی ویژه در دیوار در مورد ستون‌هایی که روی دیوار قرار دارند نیز باید رعایت شود.

20-5-2-3-9   در ستون‌‌هایی که قسمتی از ارتفاع آنها با یک دیوار بتنی گرفته شده ست، در تمام قسمت آزاد ستون باید آرماتورگذاری ویژه اجرا شود.

20-5-2-3-10 در محل اتصال ستون به شالوده آرماتور طولی ستون که به داخل شالوده برده شده است باید در طولی حداقل برابر با 300 میلیمتر با آرماتورگذاری عرضی ویژه تقویت گردد.

20-5-2-3-11  در قسمت‌هایی از طول ستون که آرماتورگذاری عرضی ویژه اجرا نمی‌شود باید آرماتور عرضی به صورت مارپیچ یا تنگ ویژه به قط حداقل 8 میلیمتر بکار برده شود. فاصله سفره‌های این میلگردها از یکدیگر باید بر اساس نیاز طراحی برای برش تعیین شود ولی در هر حال نباید بیشتر از نصف ضلع کوچکتر مقطع مستطیلی شکل ستون و یا نصف قطر مقطع دایره‌ای شکل ستون، شش برابر قطر آرماتور طولی و یا 200 میلیمتر اختیار گردد.

20-5-2-4- حداقل مقاومت خمشی ستون‌ها

20-5-2-4-1 در کلیه اتصالات تیرها به ستون‌ها، بجز موارد گفته شده در بندهای (20-5-2-4-2) و (20-5-2-4-3) لنگرهای خمشی مقاوم ستون‌ها باید در رابطه زیر صدق کنند:

(20-6)                                                                                     

در این رابطه

 = مجموع لنگرهای خمشی نظیر لنگرهای خمشی مقاوم ستون‌ها در بالا و پایین اتصال است که در مرکز اتصال محاسبه شده باشند. لنگرهای خمشی مقاوم ستون‌ها باید برای نامساعدترین حالت بار محوری ستون‌ها، در جهت بارگذاری جانبی مورد نظر، که کمترین مقدار لنگرها را بدست دهد، محاسبه شوند.

 = مجموع لنگرهای خمشی نظیر لنگرهای خمشی مقاورم تیرها در دو سمت اتصال است که در مرکز اتصال محاسبه شده باشند.

جمع لنگرها در رابطه (20-6) باید چنان صورت گیرد که لنگرهای ستون‌ها در جهت مخالف لنگرهای تیرها قرار گیرند. رابطه (20-6) باید در حالتهای که لنگرهای خمشی تیرها در هر دو جهت، در صفحه قائم قاب، عمل نمایند، برقرار باشد.

20-5-4-2 چنانچه تعداد ستون‌های موجود در یک طبقه در یک قاب بیشتر از چهار عدد باشند، از هر چهار ستون یک ستون می‌تواند رابطه (20-6) را ارضاء نکند .

20-5-2-4-3 ستون‌های قاب‌های یک و دو طبقه و نیز ستون‌های طبقه آخر در قاب‌های چند طبقه می‌توانند رابطه (20-6) را ارضاء نکنند. در اینصورت این ستون‌ها باید ضابطه بند (20-5-2-4-4) را ارضاء کنند، این ستون‌ها مشمول ضابطه بند (20-5-2-4-5) نمی‌شوند

20-5-2-4-4 چنانچه ستونی رابطه (20-6) را ارضاء نکند باید در تمام طول دارای آرماتورگذاری عرضی ویژه مطابق ضوابط بندهای (20-5-2-3-2) تا (20-5-2-3-6) باشد.

20-5-2-4-5 چنانچه ستونی ضابطه بند (20-5-2-4-1) را تامین نکند باید از کمک آن به سخت جانبی و مقاومت سازه در مقابل بار جانبی زلزله صرفنظر شود. این ستون در هر حال باید ضوابط قسمت (20-5-6) را تامین نماید.

20-5-3 دیوارهای سازه‌ای ، دیافراگم ها و خرپاها

20-5-3-1 محدودیت‌های هندسی

20-5-3-1-1 در دیوارهای سازه‌ای محدودیت‌های هندسی زیر باید رعایت شوند:

الف ـ ضخامت دیوا نباید کمتر از 150 میلیمتر اختیار شود.

ب ـ در دیوارهایی که در آنها اجزاء‌لبه مطابق بند (20-5-3-3 ) بکار گرفته می‌شود، عرض جزء لبه نباید کمتر از 300 میلیمتر در نظر گرفته شود.

20-5-3-1-2 در دیوارهای سازه‌ای باید حتی‌الامکان از ایجاد بازشوهای با ابعاد بزرگ خودداری کرد. در مواردی که ایجاد این بازشوها اجتناب‌ناپذیر باشد باید موقعیت هندسی آنها را طوری در نظر گرفت که دیوار بتواند بصورت دیوارهای هم بسته عمل نماید. در غیر اینصورت باید با کمک آنالیز دقیق یا آزمایش‌های مناسب اثر وجود بازشو در عملکرد دیوار بررسی شود.

20-5-3-1-3 در دیافراگم‌هایی که بازشوهای با ابعاد بزرگ در آنها وجود دارد شکل و موقعیت بازشو نباید روی سختی جانبی دیافراگم اثر تعیین کننده داشته باشد. رفتار دیافراگم‌ها در هر حالت با فرض‌های آنالیز در ارتباط با درجه صلبیت آنها مطابقت داشته است.

20-5-3-1-4 در طراحی دیوارهای با مقطع e و T عرض موثر بال، اندازه‌گیری شده از بر جان در هر سمت، که در محاسبات بکار برده می‌شود نباید بیشتر از مقادیر زیر در نظر گرفته شود مگر آنکه با آنالیز دقیقتر بتوان مقادیر آنرا تعیین کرد.

الف : نصف فاصله بین جان دیوار تا جان دیوار مجاور

ب ـ ده درصد ارتفاع کل دیوار

¤ نویسنده:قدرتی