آئین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله
وزارت مسکن و شهر سازی ـوزارت کشور
هیات وزیران در جلسه مورخ 17/9/1378 بنا به پیشنهاد مشترک وزارتخانه های مسکن و شهرسازی و کشور (موضوع نامه نظام مهندسی و کنترل ساختمان ـمصوب 1378ـ تصویب نمود:
آئین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله که به شرح پیوست توسط وزارت مسکن و شهرسازی تدوین شده است در محدوده محلهایی که هر گونه ساخت و ساز در آنها مستلزم اخذ پروانه ساختمانی از مراجع قانونی مربوط می باشد لازم الاجرا است .
شهرداریها و سایر مراجع و صدور پروانه و کنترل و نظارت بر اجرای ساختمانها و همچنین مالکان کارفرمایان و مجریان ساختمانها و صاحبان حرفه های مهندسی ساختمان ملزم و موظف به رعایت این تصویبنامه در حوزه شمول تعیین شده می باشند.
این متن جاینشین تصویبنامه شماره 119138/ت 969 مورخ 27/12/1367 می شود.
معاون اول رییس جمهور ـ حسن حبیبی
تعاریف
اثر P: P_Delta Effect
اثر ثانوی بر روی برش هاو لنگرهای اجزای قاب است که بواسطه عملکرد بارهای قائم بر روی سازه تغییر شکل یافته ایجاد می شود.
اتصال خورجینی:
نوعی اتصال تیر به ستون که در آنها تیرها از دو طرف ستون عبور می نمایند و هر تیر با دو نبشی از بالا و پایین به ستون وصل شده است .
برش پایه : Base Shear
مقدار کل نیروی جانبی و یا برش طرح در تراز پایه.
بناهای ضروری :Essential Facitites
آن دسته از بناها است که لازم است پس از وقوع زلزله قابل بهره برداری باقی بماند .
برش طبقه Story Shear
مجموعه نیروهای جانبی طراحی در ترازهای بالاتر از طبقه مورد نظر .
تراز پایه : Base
ترازی است فرز می شود در آن تراز حرکت زمین به سازه منتقل می شود و یا به عنوان تکبه گاه سازه در ارتعاش دینامیکی محسوب می شود.
تغییر مکان نسبی طبقه : Story Drift
تغییر مکان جانبی یک کف نسبت به کف پایین آن .
دیافراگم :Diaphragm
سیستم افقی و یا تقریبا افقی است که نیروهای جانبی را به اجزای مقاوم قائم منتقل می نمایند این سیستم می تواند مهاربندی های افقی را نیز شامل شود.
دیوار برشی :Shear Wall
دیواری است که برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی که در صفحه دیوار عمل می کنند ، طراحی شده است و به آن دیافراگم قائم نیز گفته می شود.
روانگرایی :Liquefaction
حالتی از دگرگونی و تغییر مکان همراه با کاهش شدید مقاومت در زمینه های تشکیل شده از خاکهای ماسه ای نامتراکم اشباع می باشد که بر اثر وقوع زلزله رخ می دهد.
سختی طبقه :برابر جمع سختی جانبی اعضای قائم با باربر جانبی است . برای محاسبه این سختی ها می توان تغییر مکان جانبی واحدی را در سقف طبقه مورد نظر وارد کرد. در حالتی که کلیه طبقات زیرین بدون حرکت باقی بماند.
سیستم دیوارهای باربر: Sistem Bearng Wall
سیستم ساده ای است که فاقد یک قاب فضایی کامل برای بردن بارهای قائم می باشد.دیوارهای بار بر و یا سیستم های مهاربندی عمده بارهای قائم را تحمل می کنند.مقاومت در برابر نیروهای جانبی با دیوارهای برشی و یا قابهای مهاربندی شده تعیین می گردد.
سیستم قاب ساختمانی ساده:Building Frame system
سیستمی است که در آن بارهای قائم به طور عمده توسط قابهای فضایی سالم تحمل می شودو مقاومت در برابر نیروهای جانبی با دیوارهای برشی و یا قابهای مهاربندی شده تعیین می شود.
سیستم دوگانه یا ترکیبی :Dual system
سیستمی است متشکل از قابهای خمشی ویژه یا متوسط همراه با دیوارهای برشی یا مهربندی ها برای مقاومت در باربر نیروهای جانبی در این سیستم بخش عمده بارهای قائم به وسیله قابها تحمل شده و بارهای جانبی به مجموعه دیوارهای برشی و مهاربندها و قابها به نسبت سختی جانبی هر یک تحمل می شود.
سیستم مهار بندی افقی :Horizontal Bracing system
سیستم خرپایی افقی که عملکردی همانند دیافراگم دارد .
سیستم باربر جانبی :Lateral Force Resisting system
قسمتی از کل سازه است که به منظور تحمل بارهای جانبی تعبیه شده است .
شکل پذیری :Ductility
قابلیت جذب و اتلاف انرژی و حفظ تاب باربری یک سازه هنگامی که تحت تاثیر تغییر مکانهای غیر خطی چرخه ای ناشی از زلزله قرار می گیرد.
طبقه :story
فاصله بین کف ها طبقه I، زیر کف I واقع است .
طبقه نرم: Soft story
طبقه ای است که مقاومت جانبی آن نسبت به طبقه بالای آن کمتر از 80 %باشد .
قاب مهار بندی شده :Braced Frame
سیستمی به شکل خرپای قائم است از نوع هم محور و یا برون محور که از آن برای مقاومت در برابر مقاومت در برابر نیروهای جانبی استفاده می شود.
قاب مهاربندی شده هم محور:Concentric Braced Frame
قاب مهار بندی شده ای است که در آن اعضاء عمدتا تحت تاثیر بارهای محوری می باشند.
قاب مهاربندی شده برون محور: Eccentric Braced Frame
نوعی قاب مهاربندی شده فولادی است که اعضاء آن متقارب نبوده و بر اساس ضوابط ویژه مندرج در آئین نامه های معتبر طراحی شده است.
قاب خمشی :Moment Resisting Frame
قابی است که در آن رفتار اعضاء و اتصالات همدتا خمشی باشد.
قاب خمشی متوسط :Intermediate Moment Resisting Frame
قابی است بتنی که مطابق ضوابط بند(20ـ4) آئین نامه بتن ایران (سازه های با شکل پذیری متوسط)طراحی شده باشد.
قاب خمشی معمولی :Ordinary Moment Resisting Frame
قابی است که دارای جزئیات خاص برای رفتار شکل پذیری می باشد.
مرکز سختی:Center of Rigidity
مراکز سختی (صلبیت)برای یک سازه چند طبقه (با فرض رفتار الاستیک خطی) عبارتند از نقاطی در سطوح طبقات که وقتی برآیند نیروهای جانبی حاصل از زلزله در آن نقاط فرض شوند، چرخشی در هیچیک از طبقات سازه اتفاق نمی افتد.
مقاومت :Strength
ظرفیت نهائی یک عضو برای تحمل نیروهای وارده.
نسبت تغییر مکان طبقه :story Drift Ratio
نسبت تغییر مکان طبقه به ارتفاع طبقه .
علائم
A شتاب مبنای طرح
B ضریب بازتاب ساختمان
BP ضریب بازتاب برای قطعات الحاقی
C عرض ساختمان
D اندازه پیش آمدگی ساختمان در ساختمانهای با مصالح بنائی مطابق شکل 3 فصل 3
Di ضخامت لایه I خاک
Eaj برون مرکزی اتفاقی طبقه j
Eij فاصله افقی مرکز سختی طبقه I و مرکز جرم ترازj
Fj نیروی جانبی در تراز j
Fp نیروی جانبی قطعه الحاقی
Fpi نیروی جانبی وارد به دیافراگم در تراز I
Ft نیروی جانبی اضافی در تراز بام
Fv مؤلفه نیروی قائم زلزله در طره ها و بالکن ها
G شتاب نقل
H ارتفاع کل ساختمان نسبت به تراز پایه
H حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان از تراز پایه در مناطق با خطر نسبی زیاد
Hj ارتفاع تراز I از تراز پایه
I ضریب اهمیت ساختمان
L طول ساختمان
I اندازه پیش آمدگی ساختمان در ساختمانهای با مصالح بنائی مطابق شکل 3 فصل 3
Mi لنگر پیچشی در طبقه I
N تعداد طبقات ساختمان از تراز پایه به بالا
R ضریب رفتار سازه
Rv ضریب رفتار عضو برای مؤلفه قائم نیروی زلزله
T زمان تناوب اصلی نوسان سازه در جهت مورد نظر
Tm زمان تناوب سازه برای مد ارتعاشی mام
To عددی که بر حسب نوع زمین تعیین می شود.
V کل نیروی جانبی طرح در تراز پایه
Vs میانگین سرعت موج برشی لایه های خاک
Vser کل نیروی جانبی یا برش پایه در زلزله سطح بهره برداری
Vsi سرعت موج برشی لایه I خاک
W وزن قابل ارتعاش ساختمان
Wi آن قسمت از وزن قابل ارتعاش ساختمان که در تراز I واقع شده است.
Wi وزن دیافراگم و قطعات مرتبط با آن در سطح I
Wp وزن یک طره (شامل قسمتی از سربار)
Wp وزن یک عضو یا قطعه الحاقی(شامل قسمتی از سربار)
فصل اول ـ کلیات
1ـ1 هدف
هدف این آئین نامه تعیین حداقل ضوابط و مقررات برای طرح و اجرای ساختمانها در برابر اثرهای ناشی از زلزله است بطوریکه:
الف : با حفظ ایستائی ساختمان در زلزله های شدید، تلفات جانی به حداقل برسد.
ب : ساختمانهای با «اهمیت زیاد»(مطابق گروه 1 در بند1ـ5) در زمان وقوع بارهای خفیف و متوسط زلزله و بعد از آنها قابلیت بهره برداری خود را حفظ نمایند و در سایر ساختمانها خسارات سازه ای و غیر سازه ای به حداقل برسد.
پ: بناهای ضروری (مطابق دسته الف گروه 1 در بند 1ـ5) پس از وقوع زلزله ها ی شدید بدون آسیب عمده سازه ای قابل استفاده باقی بمانند.
با رعایت این آئین نامه انتظار می رود ساختمانها در برابر زلزله های خفیف و متوسط بدون وارد شدن آسیب عمده سازه ای و در برابر زلزله های شدید بدون فرو ریختن قادر به مقاومت باشند.
1ـ2 حدود کاربرد
1ـ2ـ1 این آئین نامه برای طرح و اجرای ساختمانهای بتن آرمه فولادی چوبی و ساختمانهای با مصالح بنائی بکار می رود.
1ـ2ـ2 ساختمانهای زیر مشمول این آئین نامه نیستند:
الف ـ ساختمانهای خاص مانند سدها پلها اسکله ها و سازه های دریائی و نیروگاههای هسته ای.
در طرح ساختمانهای خاص باید ضوابط ویژه ای که در آئین نامه های مربوط به هر یک از آنها برای مقابله با اثر های زلزله تعیین می شود رعایت گردد. ولی در هر یک از آنهابرای مقابله با اثرهای زلزله تعیین می شود رعایت گردد. ولی در هر حال شتاب مبنای طرح نباید کمتر از مقدار مندرج در این آئین نامه برای منطقه مورد نظر باشد مگر آنکه مطالعات خاص لرزه خیزی در ساختگاه سازه انجام شود که در اینصورت نتیجه آن مطالعات ملاک عمل خواهد بود.لیکن در این صورت نیز برای اینگونه ساختمانها مقادیر طیفی طرح ویژه ساختگاه نباید از دو سوم مقادیر طیف طرح استاندارد مندرج در این آئین نامه کمتر باشد.
ب ـ بناهای سنتی که با گل و یا خشت ساخته می شوند . این نوع بناها به علت ضعف مصالح مقاومت چندانی در برابر زلزله ندارند و بطور کلی باید از احداث آنها خودداری گردد ولی چنانچه در نواحی دوردست که فراهم آوردن مصالح مقاوم گران تمام می شود ضرورتا ساخته می شوند باید مطابق دستورالعمل های فنی ویژه ای با بکارگیری عناصر مقاوم چوبی فلزی بتنی و یا ترکیبی از آنها طوری تقویت شوند که در برابر زلزله بطور نسبی حائز ایمنی گردند.
1ـ2ـ3ـ ساختمانهای آجری مسلح و ساختمانهای بلوک سیمانی مسلح که در آنها از مصالح بنائی برای تحمل فشار و از میلگردهای فولادی برای تحمل کشش استفاده می شود مشمول ضوابط و مقررات فصل دوم این آئین نامه می باشند. طراحی سازه ای اینگونه ساختمانها تا زمانیکه آئین نامه ویژه ای در مورد آنها تدوین نگردیده باید منطبق بر آئین نامه معتبر یکی از کشورهای دیگر باشد، در غیر اینصورت ضوابط کلی و مقررات مربوط به ساختمانهای با مصالح بنائی غیر مسلح مندرج در فصل 3 این آئین نامه باید در مورد این ساختمانها نیز رعایت گردد.
1ـ2ـ4 بطور کلی باید از احداث ساختمان در مجاورت کسل های فعال و محل هائی که احتمال بوجودآمدن شکستگی در سطح زمین هنگام زلزله وجود دارد اجتناب شود در مواردی که احداث ساختمان در چنین مکانهائی اجتناب ناپذیر باشد علاوه بر رعایت این آئین نامه باید تمهیدات ویژه ای که کارشناسان مشخص می کنند منظور شود.
1ـ3 ملاحظات ژئو تکنیکی
1ـ3ـ1 در زمین هائیکه ممکن است بر اثر زلزله دچار ناپایداریهای ژئوتکنیکی نظیر روانگرائی در خاکهای ماسه ای سست ، نشست زیاد زمین لغزش سنگ ریزش یا پدیده های مشابه گردد و یا زمین متشکل از خاک رس حساس باشد، توصیه می شود امکان ساخت و شرایط لازم برای احداث بنا با استفاده از مطالعات صحرائی و آزمایشگاهی ویژه انجام شود.
به ویژه توصیه اکید می شود امکان ساخت و شرایط لازم برای احداث بنا با استفاده از مطالعات صحرائی و آزمایشگاهی ویژه انجام شود.
به ویژه توصیه اکید می شود که در موارد زیر به مساله روانگرائی توجه خاص مبذول گردد:
الف ـ زمینهائی که سابقه روانگرائی دارند.
ب ـ زمینهائی که از نوع خاک ماسه ای نامتراکم اعم از تمیز لای دار شن دار بوده و تراز سطح آب زیرزمینی نسبت به سطح زمین کمتنر از حدود 10 متر باشد.
رعایت این بند برای ساختمان های با اهمیت زیاد ضروری است.
تبصره ـ در شرایط متعارف و در مناطقی که زمین متشکل از خاک مستعد روانگرائی و یا خاک رس حساس نباشد و میانگین شیب آن کمتر از 10 درجه بوده و شواهدی دال بر حرکت زمین در منطقه وجود نداشته باشد انجام مطالعات ویژه فوق مورد نیاز نمی باشد.
1ـ3ـ2 برای احداث ساختمان در دامنه و یا پای شیب های طبیعی باید از انجام خاکبرداریهائی که همراه با تمهیدات لازم پایدار سازی نباشد اجتناب نمود. هرگونه بارگزاری از جمله خاکریزی بر روی دامنه و یا در نواحی فوقانی شیب نیز باید همراه با تمهیدات لازم برای تامین پایداری کلی شیب باشد.
1ـ4 ضوابط کلی
در طرح و اجرای ساختمانها باید ضوابط زیر رعایت گردند:
الف ـ کلیه عناصر باربر ساختمان باید به نحوی مناسب به هم پیوسته باشند تا در هنگام وقوع زلزله عناصر مختلف از یکدیگر جدا نشده و ساختمان بطور یکپارچه عمل کند بخصوص در مورد سقف علاوه بر آنکه باید اتصال آن به عناصر قائم باربر قاب و یا دیوارها تامین شده باشد، لازم است سقف با حفظ انسجام خود بتواند مثل یک دیافراگم نیروهای ناشی از زلزله را به عناصر قائم منتقل کند.
ب ـ ساختمان باید در هر دو امتداد عمود بر هم قادر به تحمل نیروهای افقی ناشی از زلزله باشد و در هر یک از این امتداد ها نیز باید انتقال نیروهای افقی به شالوده بطوری مناسب صورت گیرد.
پ ـ برای حذف و یا کاهش خسارت و خرابی ناشی از ضربه ساختمانهای مجاور به یکدیگر باید ساختمانهائی که دارای ارتفاع بیش از 12 متر و یا دارای بیش از 4 طبقه هستند بوسیله درز انقطاع از ساختمانهای مجاور جدا شده و یا با فاصله ای حداقل برابر با نصف درز مشترک با زمین های مجاور ساخته شوند.
ت ـ حداقل درز انقطاع در تراز هر طبقه برابر یک صدم ارتفاع آن تراز از روی تراز پایه می باشد.همچنین در ساختمانهای با اهمیت زیاد و یا هشت طبقه و بیشتر حداقل درز انقطاع در هر طبقه نباید از حاصل ضرب تغییر مکان جانبی طبقه در اثر بارهای زلزله (مطابق بندهای 2ـ4ـو 2ـ5) در R 8/0 (R 4/0 برای هر یک از دو ساختمان مجاور ) کمتر باشد .R در بند (2ـ4ـ7) تعریف شده است .
این فاصله را می توان در محل های لازم با مصالح کم مقاومت که در برابر زلزله در اثر برخورد دو ساختمان به آسانی خرد می شوند پر نمود.
1ـ5 گروه بندی ساختمانها بر حسب اهمیت
در این آئین نامه ساختمانها از نظر اهمیت به سه گروه تقسیم می شوند:
گروه 1ـ ساختمانهای با اهمیت زیاد
این گروه شامل چهار دسته زیر است :
الف ـ بناهای ضروری که قابل استفاده بودن آنها پس از وقوع زلزله اهمیت خاص دارد و وقفه در بهره برداری از آنها بطور غیر مستقیم موجب افزایش تلفات و خسارات در نواحی زلزله زده می شود مانند بیمارستانها و درمانگاهها مراکز آتش نشانی مراکز و تاسیسات آبرسانی نیروگاهها و تاسیسات برق رسانی برجهای مراقبت فرودگاهها مراکز مخابرات رادیوتلویزیون تاسیسات انتظامی و مراکز کمک رسانی و بطور کلی تمام ساختمانهائی که استفاده از آنها در نجات و امداد مؤثر می باشد.
ب ـ ساختمانهائی که خرابی آنها موجب تلفات زیاد می شود مانند مدارس مساجد استادیومها سینما و تاترها سالن های اجتماعات فروشگاههای بزرگ ترمینالهای مسافری یا هر فضای سرپوشیده که محل تجمع بیش از 300 نفر در زیر یک سقف باشد.
پ ـ ساختمانهائی که خرابی آنها سبب از دست رفتن ثروت ملی می گردد مانند موزه ها کتابخانه ها و بطور کلی مراکزی که در آنها اسناد و مدارک ملی و یا آثار پر ارزش نگهداری می شود.
ت ـ ساختمانها و تاسیسات صنعتی که خرابی آنها موجب آلودگی محیط زیست و یا آتش سوزی وسیع می شود مانند پالایشگاهها انبارهای سوخت و مراکز گازرسانی .
گروه 2ـ ساختمانهای با اهمیت متوسط
در این گروه ساختمانهائی قرار دارند که خرابی آنها تافات و خسارات قابل توجه بوجود می آورد مانند ساختمانهای مسکونی و اداری و تجاری هتلها پارکینگهای چند طبقه و آن دسته از ساختمانهای صنعتی که جزو گروه 1 نمی باشند.
گروه 3 ـ ساختمانهای با اهمیت کم
این گروه شامل دو دسته زیر می باشد:
الف ـ ساختمانهائی که خسارت نسبتا کمی از خرابی آنها حادث می شود و احتمال بروز تلفات در آنها بسیار کم است
ب ـ ساختمانهای موقت که مدت بهره برداری از آنها کمتر از 2 سال است .
1 ـ6 گروه بندی ساختمانها بر حسب شکل
1ـ6ـ1 ساختمانها بر حسب شکل به دو گروه منظم و نامنظم بشرح زیر تقسیم می شوند:
الف ـ ساختمانهای منظم به ساختمانهایی اطلاق می شود که دارای کلیه ویژگی های مندرج در بند 1ـ6ـ2 باشند.
ب ـ ساختمانهای مندرج در بند های 1ـ6ـ2ـ1 و 1ـ6ـ2ـ2 باشند.
1ـ6ـ2 ویژگی ساختمانهای منظم
1ـ6ـ2ـ1 منظم بودن ساختمان در پلان
الف ـ پلان ساختمان دارای شکل متقارن و یا تقریبا متقارن نسبت به محورهای اصلی ساختمان باشد که معمولا عناصر مقاوم در برابر زلزله در امتداد آن محورها قرار دارند و در صورت وجود فرورفتگی یا پیشامدگی در پلان اندازه آن در هر امتداد از 25 درصد بعد خارجی ساختمان در آن امتداد تجاوز ننماید.
ب ـ در هر طبقه فاصله بین مرکز جرم و مرکز سختی در هر یک از دو امتداد متعامد ساختمان از 20 درصد بعد ساختمان در آن امتداد بیشتر نباشد.
پ ـ تغییرات ناگهانی در سختی دیافراگم هر طبقه نسبت به طبقه مجاور از 50% بیشتر نبوده و مجموع سطوح بازشو از 50% سطح کل دیافراگم تجاوز ننماید.
ت ـ در مسیر انتقال نیروی جانبی به زمین انقطاعی مانند تغییر صفحه اجزای باربر جانبی در طبقات وجود نداشته باشد.
1ـ6ـ2ـ2 منظم بودن ساختمان در ارتفاع
الف ـ توزیع جرم در ارتفاع ساختمان تقریبا یکنواخت باشد بطوریکه جرم هیچ طبقه ای باستثنای بام و خرپشته بام نسبت به جرم طبقه زیر خود بیشتر از 50 درصد تغییر نداشته باشد.
ب ـ سختی جانبی در هیچ طبقه ای کمتر از 70% سختی جانبی طبقه روی خود و یا کمتر از 80% متوسط سختی سه طبقه روی خود نباشد بعبارت دیگر هیچ طبقه ای نرم نباشد.
پ ـ مقاومت جانبی هیچ طبقه ای کمتر از 80% مقاومت جانبی طبقه روی خود نباشد(هیچ طبقه ای صعیف نباشد) مقاومت هر طبقه برابر با مجموع مقاومت جانبی کلیه اجزای مقاومی است که برش طبقه را در جهت مورد نظر تحمل می نمایند.
1ـ7 گروه بندی ساختمان ها بر حسب سیستم سازه ای
ساختمانها بر حسب سیستم سازه ای در یکی از گروههای زیر طبقه بندی می شوند:
1ـ7ـ1 سیستم دیوارهای باربر
نوعی سیستم سازه ای است که فاقد یک قاب ساختمانی کامل برای باربری قائم می باشد. در این سیستم دیوارهای باربر و یا قاب های مهاربندی شده بارهای قائم را تحمل نموده و مقاومت در برابر نیروهای جانبی با دیوارهای برشی و یاقابهای مهاربندی شده تامین می شود.
1ـ7ـ2 سیستم قاب ساختمانی ساده
نوعی سیستم سازه ای است که در آن بارهای قائم عمدتا توسط قاب های ساختمانی کامل تحمل شده و مقاومت در برابر نیروهای جانبی بوسیله دیوارهای برشی و یا قابهای مهاربندی شده تامین می شود سیستم قابهای با اتصالات خورجینی (یا رکابی)همراه با مهاربندی های نیز از این گروه اند.
1ـ7ـ3 سیستم قاب خمشی
نوعی سیستم سازه ای است که در آن بارهای قائم توسط قاب های ساختمانی کامل تحمل شده و مقاومت در برابر نیروهای جانبی توسط قاب های خمشی تامین می گردد. سازه های فضای خمشی کامل و یا سازه های با قابهای خمشی در پیرامون و یا قسمتی از پلان و قابهای با اتصالات ساده در سایر قسمتهای پلان از این گروه اند.
1ـ7ـ4 سیستم دو گانه یا ترکیبی
نوعی سیستم سازه ای با مشخصات زیر است:
الف ـ بارهای قائم توسط قاب های ساختمانی کامل تحمل می شوند.
ب ـ مقاومت در برابر بارهای جانبی توسط مجموعه ای از دیوارهای برشی یا قاب های مهاربندی شده همراه با مجموعه قابهای خمشی صورت می گیرد. سهم برشگیری هر یک از دو مجموعه باربر جانبی با توجه به سختی جانبی و اندرکنش آن دو در تمام طبقات تعیین می شود. در هر حالت هر یک از دو مجموعه باید بتوانند حداقل 25 درصد برش پایه ساختمان را مستقلا تحمل نمایند. بکارگیری قاب خمشی بتنی معمولی برای باربری در این سیستم مجاز نمی باشد و در صورت استفاده از این نوع قاب سیستم از نوع 1ـ7ـ2 محسوب خواهد شد.
1ـ7ـ5 سایر سیستمها سازه ای
هرگونه سیستم سازه ای که به سیستم های معرفی شده در بندهای 1ـ7ـ1 تا 1ـ7ـ4 متفاوت باشد در این گروه قرار می گیرد ویژگیهای این سیستم ها از نظر باربری قائم و جانبی باید بر مینای آئین نامه ها و تحقیقات فنی و یا آزمایش های معتبر تعیین شود.
1ـ8 توصیه های طراحی
رعایت موارد زیر در طراحی ساختمانها توصیه می شود:
الف ـ پلان ساختمان به شکل ساده و متقارن در دو امتداد عمود بر هم و بدون پیش آمدگی و پس رفتگی زیاد باشد و از ایجاد تغییرات نامتقارن پلان در ارتفاع ساختمان نیز احتراز شود.
ب ـ عناصری که بارهای قائم را تحمل می نمایند در طبقات مختلف بر روی هم قرارداده شوند تا انتقال بارها این عناصر به یکدیگر با واسطه عنتصر افقی صورت نگیرد.
پ ـ عناصری که نیروهای افقی ناشی از زلزله را تحمل می کنند موکدا طوری طراحی شوند که انتقال نیروها شالوده به طور مستقیم انجام شود و عناصری که با هم کار می کنند در یک قائم قرار داشته باشند.
ت ـ برای کاهش نیروهای پیچشی ناشی از زلزله مرکز جرم هر طبقه بر مرکز سختی آن طبقه منطبق و یا فاصله آنها در هر یک از امتداد ساختمان از 5 در صد بعد ساختمان در آن امتداد کمتر باشد.
ث ـ از احداث طره های بزرگتر از 5/1 متر حتی المقدور احتراز شود.
ج ـاز ایجاد سوراخهای بزرگ و مجاور یکدیگر در دیافراگم های کف ها خودداری شود.
چ ـ از قراردادن اجزای ساختمانی تاسیسات و یا کالاهای سنگین بر روی طره ها و عناصر و دهانه بزرگ پرهیز گردد.
ح ـ از قراردادن بارها و تاسیسات سنگین در طبقات فوقانی خودداری شود تا مرکز جرم ساختمان در پائین ترین سطح ممکن قرار گیرد.
خ ـ با بکار بردن مصالح سازه ای با مقاومت زیاد و مصالح غیر سازه ای سبک وزن ساختمان به حداقل رسانده شود.
د ـ ساختمان و اجزای آن به نحوی طراحی گردندکه دارای شکل پذیری مناسب باشند.
ذ ـ ساختمان به نحوی طراحی گردد که عناصر قائم ( ستونها) دیرتر از عناصر افقی (تیرها)دچار خرابی شوند.
رـ اعضای غیر سازه ای به خصوص دیوارهای داخلی و نماها طوری اجرا شوند که حتی الامکان مزاحمتی برای اعضای سازه ای در جریان زلزله ایجاد نکنند. در غیر این صورت اثر اندرکنش این اعضاء با سیستم سازه ای باید در تحلیل سازه در نظر گرفته شود.
ز ـ اعضاء و قطعات غیر سازه ای به خصوص قطعات نما و شیشه ها آنچنان طراحی و اجرا شوند که در هنگام وقوع زلزله از سازه جدا نشده و با فرو ریختن خود ایجاد خسارت احتمالی جانی و مالی ننمایند.
1ـ9 تاثیر دیوارهای جداگر و داخلی و دیوارهای نما در ساختمانهای با اهمیت زیاد و یا بلندتر از هشت طبقه
در صورتی که اتصالات دیوارهای داخلی و نماها به سازه به نحوی باشند که در حرکت جانبی سازه در امتداد صفحه دیوار محدودیت ایجاد نمایند، اثرات سختی دیوارها در آنالیز سازه برای نیروهای جانبی باید منظور گردد. در اینصورت دیوارها و اتصالات آنها به سازه باید قادر باشند تلاش های ایجاد شده داخلی را تحمل نمایند.
فصل دوم ـ محاسبه ساختمانها در برابر نیروی زلزله
2ـ1 کلیه ساختمانهای موضوع این آئین نامه بجز آن دسته از ساختمانهای با مصالح بنائی که مقررات مندرج در فصل سوم در آنها رعایت شده باشد باید بر طبق ضوابط مندرج در این فصل محاسبه گردند.
2ـ1ـ2 محاسبه ساختمان در برابر نیروهای زلزله و باد به تفکیک انجام می شود و در هر عضو سازه اثر هر یک از دو نیرو که بیشتر باشد ملاک عمل قرار می گیرد. در هر حال لازم است ضوابط ویژه زلزله همچون شکل پذیری رعایت گردند.
2ـ1ـ3 فقط مولفه های افقی نیروی زلزله برای محاسبه ساختمان در نظر گرفته می شود و اثر مؤلفه قائم نیروی زلزله بجز در مواردیکه در بند 2ـ4ـ15 ذکر شده منظور نمی گردد.
2ـ1ـ4 ساختمان باید در دو امتداد عمود بر هم در برابر نیروهای جانبی محاسبه شود. به طور کلی محاسبه در هر یک از این دو امتداد جز در موارد زیر به طور مجزا و بدون در نظر گرفتن نیروی زلزله در امتداد دیگر انجام می شود.
الف ـ ساختمانهای نامنظم در پلان
ب ـ کلیه ستونهایی که در محل تقاطع دو قاب مهاربندی شده در سیستم مهاربندی شده و یا دوقاب مقاوم باربر جانبی در سیستم های لوله ای قرار دارند.
در مورد ساختمانهای نامنظم در پلان با هر ارتفاعی اعم از اینکه تحلیل استاتیکی و یا دینامیکی انجام شود باید امتداد اعمال نیروی زلزله با زاویه مناسبی که حتی المقدور بیشترین اثر را ایجاد کند انتخاب شودبدین منظور می توان اثر زلزله در هر یک از دو امتداد متعامد را با 30 درصد اثر زلزله در امتداد دیگر جمع کرد. در طراحی اجزاء بحرانی ترین حالت ممکن از نظر علائم نیروهای داخلی حاصل از زلزله در این جمع آثار باید ملحوظ گردند.
تبصره : چنانچه بار محوری ناشی از اثر علائم نیروهای داخلی حاصل از زلزله در این جمع آثار باید ملحوظ گردند.
تبصره : چنانچه بار محوری ناشی از اثر زلزله در ستون در هر یک از دو امتداد مورد نظر کمتر از 20 درصد بار محوری مجاز ستون باشد بکارگیری ترکیب فوق در آن ستون ضرورتی ندارد.
2ـ1ـ5 نیروی جانبی باید توسط عناصر مقاوم از قبیل دیوارهای برشی بادبندی ها قابهای با اتصالات مقاوم حمشی و یا ترکیبی از آنها تحمل گردند.
2ـ1ـ7 در ساختمانهای با بیش از 15 طبقه و یا بلندتر از 50 متر استفاده از سیستم قاب خمشی یا سیستم دوگانه مندرج در بند 1ـ7 اجباری است و در این ساختمانها نباید برای مقابله با تمام نیروهای جانبی منحصرا به دیوارهای برشی و یا قابهای مهاربندی شده اکتفا نمود.
2ـ2 بار زنده
بارزنده ای که در محاسبه نیروهای جانبی زلزله در نظر گرفته می شود عبارت است از درصدی از مقدار بار زنده که طبق آئین نامه های ساختمانی در محاسبات بار قائم منظور شده و به شرح جدول شماره (1) تعیین می گردد:
جدول شماره (1): درصد میزان بار زنده که در محاسبه نیروی جانبی زلزله در نظر گرفته مب شود.
محل بار زنده درصد میزان بار زنده
بامهای شیب دار با شیب 20%و بیشتر ـ
بامهای مسطح یا با شیب کمتر از 20% 20
ساختمانهای مسکونی اداری هتل ها و پارکینگ ها 20
بیمارستانها مدارس فروشگاهها و ساختمانهای
محل اجتماع یا زادحام 40
انبارها و کتابخانه ها 60
مخازن آب و یا سایر مایعات 100
در صورتیکه احتمال ماندگار شدن برف بر روی آنها کم باشد و در غیر این صورت مطابق بامهای مسطح در نظر گرفته شود.
2ـ3 روش های تحلیل ساختمانها در برابر زلزله
در این آئین نامه دو روش تحلیل به شرح زیر مشخص شده است.
الف ـ روش تحلیل استاتیکی معادل
ب ـ روش تحلیل دینامیکی
ضوابط کاربرد هر یک از این روشها بر طبق مندرجات بندهای 2ـ3ـ1 و 2ـ3ـ2 می باشد.
2ـ3ـ1 روش تحلیل استاتیکی
این روش در مورد ساختمانهای زیر می تواند مورد استفاده قرار گیرد:
الف ـ ساختمانهای منظم با ارتفاع کمتر از 50 متر از تراز پایه
ب ـ ساختمانهایی نامنظم 5 طبقه و کمتر و یا با ارتفاع کمتر از 18 متر از تراز پایه .
پ ـ ساختمانهایی که در آن سختی جانبی قسمت فوقانی بطور قابل ملاحظه ای کمتر از سختی جانبی قسمت تحتانی است به شرط آنکه :
1 ـ هر یک از دو قسمت سازه به تنهایی منظم محسوب گردند.
2 ـ سختی متوسط طبقات قسمت تحتانی حداقل ده برابر سختی متوسط طبقات فوقانی باشد.
3 ـ زمان تناوب اصلی نوسان کل سازه بیشتر از 1/1 برابر زمان تناوب اصلی قسمت فوقانی با فرض اینکه این قسمت جدا در نظر گرفته شده و پای آن گیردار فرض شود نباشد.
2ـ3ـ2 روش تحلیل دینامیکی
روش تحلیل دینامیکی را می توان در مورد کلیه ساختمانها بکار برد. در مورد ساختمانهای منظم و نامنظم که مشمول بند 2ـ3ـ1 نمی باشد، بکارگیری این روش الزامی است.
2ـ3ـ3 برای ساختمانهایی که محاسبه نیروهای ناشی از زلزله آنها باید بر اساس مقررات بند2ـ3ـ2 طبق روش تحلیل دینامیکی انجام شود در صورت وجود هر یک از شرایط زیر مطالعات ویژه خطر زلزله با توجه به شرایط ساختگاهی (بر اساس بند 2ـ5ـ1ـب) برای تعیین ضریب بازتاب ساختمان (ضریب B مندرج در بند 2ـ4ـ3)الزامی است .
الف ـ برای ساختمانهای با اهمیت زیاد که بر روی زمین نوع (IV )( جدول 2 در بند 2ـ4ـ4)واقع شده اند.
ب ـ برای کلیه ساختمانهای بلندتر از 50 متر که بر روی زمین نوع (IV) واقع شده اند.
پ ـ برای کلیه ساختمانهای بلندتر از 50 متر که بر روی زمین نوع (II ـب )یا (IIIـ ب )با ضخامت لایه خاک بیش از 60 متر واقع شده اند.
2ـ4 روش تحلیل استاتیکی معادل
در این روش نیروی جانبی زلزله بر مبنای زمان تناوب اصلی نوسان ساختمان و با استفاده از طیف بازتاب طرح تعیین می گردد.
2ـ4ـ1 نیروی برشی پایه
حداقل نیروی برشی پایه (یا برش پایه) در هر یک از امتدادهای ساختمان با استفاده از رابطه ( 2-1)محاسبه می گردد:
(2-1) V=CW
که درآن:
V:نیروی برشی (مجموع نیروهای جانبی زلزله درامتدادموردنظر)درترازپایه W:وزن کل ساختمان (شامل تمام بارمرده ووزن تاسیسات ثابت به اضافه درصدی از بارزنده که دربند 2-2مشخص شده است).
C:ضریب زلزله که ازرابطه (2-2)بدست می آید:
(2-2) C=AB
1- درغالب موارد ترازپایه عبارت است ازترازلبه بالای شالوده .درصورت وجود دیوار بتن آرمه حائل در تمام محیط زیرزمین به نحوی که با اسکلت ساختمان یک پارچه ساخنه شودتراز پایه نزدیکترین کف ساختمان به زمین کوبیده اطراف ساختمان در نظر گرفته می شود مشروط بر آنکه دیوار حائل تا زیر این کف از تمام جهات ادامه باشد.
که در آن :
A :شتاب مبنای طرح ( نسبت شتاب زلزله به شتاب ثقل g )
B : ضریب بازتاب ساختمان که با استفاده از طیف بازتاب طرح بدست می آید.
I ضریب اهمیت ساختمان
R :ضریب رفتار ساختمان
در محاسبه ضریب زلزله ،C ،نسبت B به R در هیچ حالتی نباید کمتر از 09/0 منظور شود.
2ـ4ـ2 شتاب مبنای طرح (A)
شتاب مبنای طرح در مناطق مختلف کشور به شرح زیر تعیین می شود:
منطقه توصیف مقدار شتاب مبنای طرح
1 پهنه با اخطار نسبی خیلی زیاد 35/0
2 پهنه با خطر نسبی زیاد 30/0
3 پهنه با خطر نسبی متوسط 25/0
4 پهنه با خطر نسبی کم 20/0
مناطق چهار گونه فوق در پیوست شماره (1) مشخص شده اند.
2 ـ4ـ3 ضریب بازتاب ساختمان (B)
ضریب بازتاب ساختمان که بیانگر نحوه پاسخ ساختمان به حرکت زمین است، طبق رابطه زیر و یا از روی شکل (1) تعیین می شود:
تبصره : برای زمین های گروه IV در مناطق با خطر نسبی کم و متوسط مقدار B محاسبه شده از رابطه (2ـ3) باید 30% افزایش یابد لیکن مقدار محاسبه شده لازم نیست از 5/2 بیشتر باشد.
در رابطه فوق :
T: زمان تناوب اصلی نوسان ساختمان به ثانویه که در بند 2ـ4ـ5 ذکر شده است.
T :عددی است که بر حسب نوع زمین طبق بند (2ـ4ـ4) به شرح زیر تعیین می شود:
نوع زمین To
I 40/0
II 5/0
III 7/0
IV ـ /1
2 ـ4ـ4 طبقه بندی نوع زمین
انواع زمین های مندرج در بند 2ـ4ـ3 از نظر سنگ و خاک به شرح جدول شماره 2 طبقه بندی می گردند.
جدول شماره (2) : طبقه بندی نوع زمین
Vs سرعت موج برشی می باشد که با رعایت اثر ضخامت لایه ها در فاصله 30 متری عمق زمین میانگین گیری شده است .مثلا اگر Vsi و Di به ترتیب ضخامت لایه I و سرعت موج برشی در آن باشند می توان از رابطه ای مشابه زیر Vs را محاسبه کرد :
که در ان مقادیر صورت و مخرج شامل جمع برای تمام لایه های تا فاصله عمق از سطح زمین می باشد.
ارقام ستون سوم به عنوان راهنما بوده و در صورتی که تشخیص نوع خاک با مشاهدات و شواهد توصیفی این جدول توسط طراح امکان پذیر نباشد لازم است بر اساس آزمایشات آزمایشگاهی و یا صحرایی Vsi مستقیما اندازه گیری و یا با توجه به روابط تجربی معتبر از روی یکی از پارامترهای فیزیکی و مکانیکی خاک تعیین و ملاک تعیین طبقه بندی نوع خاک با استفاده از مقادیر مربوط در این جدول قرار گیرد.
در صورت وجود تردید در انطباق محل ساختمان با مشخصات زمین های مندرج در جدول شماره (2) باید نوع زمینی که ضریب بازتاب بزرگتری بدست می دهد انتخاب شود.
2 ـ4ـ5 زمان تناوب اصلی نوسان (T)
زمان تناوب اصلی نوسان بسته به مشخصات ساختمان با استفاده از روابط تجربی (2ـ4)،(2ـ5)و(2ـ6) تعیین می گردد.
الف ـ برای ساختمانهای با سیستم قاب خمشی چنانچه سایر اجزای ساختمانی مانعی در برابر حرکت قابهای ساختمان ایجاد ننمایند:
1 ـ برای ساختمانهای با قابهای فولادی
(2ـ4) 4/3 H 8 0/0= T
2 ـ برای ساختمانهای با قابهای بتن آرمه
(2ـ5) 4/3 H 07/0=T
در صورتیکه در این ساختمانها از جداگرهای میانقابی استفاده گردد باید مقدار T بدست آمده در این بند به میزان 20% کاهش یابد.
ب ـ در سایر ساختمانها با وجود یا عدم وجود جداگرهای میانقابی :
(2ـ6) 4/3 H 05/0 = T
تبصره 1 : ارتفاع ساختمان ، H بر حسب متر از تراز پایه در نظر گرفته می شود و در محاسبه آن ارتفاع خر پشته نیز در صورتی که وزن آن بیش از 25% وزن بام باشد منظور خواهد شد.
تبصره 2: بجای استفاده از روابط تجربی می توان زمان تناوب اصلی ن.سان ساختمان را با استفاده از روشهای تحلیلی بر مینای مشخصات سازه و خصوصیات تغییر شکل عناصر مقاوم آن محاسبه نمود ولی بهر حال زمان تناوب اصلی نباید از 25/1 برابر زمان تناوب بدست آمده از رابطه تجربی مربوطه بیشتر اختیار شود.
2ـ4ـ6 ضریب اهمیت ساختمان (I )
ضریب اهمیت ساختمان بر حسب طبقه بندی مندرج در بند 1ـ5 به شرح زیر تعیین می گردد :
طبقه بندی ساختمان ضریب اهمیت
گروه 1 2/1
گروه 2 0/1
گروه 3 8/0
2ـ4ـ7 ضریب رفتار ساختمان (R)
ضریب رفتار ساختمان که عواملی از قبیل شکل پذیری سیستم سازه ای درجه نامعینی سازه و اظافه مقاومت موجود در سازه را در برمی گیرد برای سیستم های سازه ای مختلف در جدول شماره(3) داده شده است این ضرایب بر اساس طراحی به روش سازه ای تنشهای مجاز می باشد.چنانچه در طراحی از روش طراحی حدی استفاده شود باید نیروهای محاسبه شده در اجزا با استفاده از این ضرایب و با توجه به آئین نامه طراحی مربوطه افزایش یابد در این جدول H حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان از تراز پایه بر حسب متر در مناطق با خطر نسبی زیاد است .
{1}در صورت استفاده از مهاربند فولادی و پانل های اسکلتی باربر قائم (بجای دیوار باربر)عددR,H به ترتیب برابر 5و30 اختیار شود.
{2}برای تعریف و ضوابط مربوط به ساختمانهای فولادی به پیوست شماره (2) مراجعه شود.
{3} قاب خمشی بتنی ویژه همان قاب بتنی با شکل پذیری زیاد در آئین نامه بتن ایران است .
{4} قاب خمشی بتنی متوسط همان قاب بتنی با شکل پذیری متوسط در آئین نامه بتن ایران است . لیکن باید فاصله تنگ ها در ناحیه 1o ستونهای این قاب حداکثر 15 سانتیمتر باشد.
{5} قاب خمشی بتنی معمولی همان قاب بتنی با شکل پذیری کم در آئین نامه بتن ایران است .
{6} استفاده از این سیستم برای ساختمانهای با اهمیت زیاد مجاز نمی باشد.
{7} قابهای دارای اتصالات خورجینی با رعایت ضوابط فنی این اتصالات همانند قاب ساختمانی ساده محسوب می شوند.
تبصره 1 ـ در سیستم های دو گانه (نوع ت )جدول 3 برای ساختمانهای تا 8 طبقه یا کوتاهتر از 30 متر می توان بجای توزیع بار به نسبت صلبیت عناصر باربر جانبی 100در 100 نیروی جانبی زلزله را به دیوارهای برشی و یا مهار بندی ها اعمال نمود و از مقایسه صلبیت عناصر مقاوم مطابق بند 4ـ7ـ1 صرف نظر نمود مشروط بر آنکه قابها ظرفیت تحمل حداکثر 30% نیروی جانبی را داشته باشد .
تبصره 2ـ با استفاده از دال تخت یا قارچی و ستون به عنوان سیستم قاب خمشی ردیف پ جدول 3 منحصرا در ساختمانهای سه طبقه یا کوتاهتر از ده متر مجاز می باشند در صورت تجاوز از این حد تنها در صورت استفاده از این سیستم سازه ای مجاز است که مقابله با نیروی جانبی زلزله توسط دیوارهای برشی یا مهاربندی ها تامین گردد.
تبصره 3 ـ ساختن ساختمان یا ارتفاع های بیش از حدود H داده شده در جدول 3 در مناطق با خطر نسبی زیاد مجاز نیست . چنانچه برای سازه های خاص که عمدتا غیر مسکونی و غیر اداری باشند مانند برجهای مخابراتی یادمانها و غیره ارتفاع های بیش از مقادیر فوق مد نظر باشد صرفا با تایید کمیته دائمی این آئین نامه از نظر روش محاسبه و طراحی مجاز خواهد بود.به هر حال سیستم های مورد استفاده نباید از میان سیستم هایی از جدول 3 که عنوان ویژه را ندارد انتخاب شود .
تبصره 4 ـ در مناطق یا خطر نسبی زیاد برای بناهای ضروری فقط باید از سیستم هایی که عنوان ویژه دارنده استفاده شوند
2ـ4ـ8 ترکیب سیستم های سازه ای
توصیه می شود حتی المقدور از ترکیب سیستم های سازه ای متفاوت در یک مجموعه سازه خودداری گردد. در صورت ضرورت ضوابط زیر باید رعایت گردند.
الف ـ ترکیب سیستم ها در ارتفاع
در این حالت مقدارR انتخاب شده برای سیستم قسمت تحتانی سازه نباید از قسمت فوقانی آن بیشتر باشد. محاسبه نیروی زلزله مؤثر بر کل سازه می تواند به یکی از دو روش زیر انجام شود.
1 ـ مقدار نیروی زلزله برای مجموعه سازه با منظور نمودن کمترین مقدارR (مربوط به سیستم های مختلف سازه ای بکار رفته در ارتفاع) برای کل سازه محاسبه محاسبه گردد.مقدار زمان تناوب اصلی مجموعه سازه از روش های تحلیلی و یا مقدار محاسبه شده از فرمول های تجربی بند2ـ4ـ5 هر کدام بیشتر باشد اختیار می گردد زمان اصلی محاسبه شده از روش تحلیلی می بایست شرایط تبصره 2 بند 2ـ4ـ5 را در برداشته باشد. لازم است از فرمول تجربی محاسبه زمان تناوب اصلی مربوط به آن سیستم سازه ای بکاررفته در مجموعه ساختمان که کوچکترین زمان تناوب اصلی T را می دهد استفاده گردد.
2ـ برای سازه های مشمول شرایط بند(2ـ3ـ1ـپ ) روش دو مرحله ای زیر می تواند بکار گرفته شود:
ـ سازه ای انعطاف پذیر قسمت فوقانی بطور مجزا و با تکیه گاههای صلب در نظر گرفته شده و نیروی جانبی آن با منظور کردن ضریب رفتار مربوط به این قسمت محاسبه می گردد.
ـ سازه صلب قسمت تحتانی بطور مجزا در نظر گرفته شده و نیروهای جانبی آن با منظور کردن مقدار ضریب رفتار مربوط به این سازه محاسبه می گردد. بر این نیروها نیروهای عکس العمل ناشی از تحلیل قسمت فوقانی که در نسبت ضریب رفتار قسمت فوقانی به ضریب رفتار قسمت تحتانی ضرب شده اند افزوده می شوند.
ب ـ ترکیب سیستم ها در پلان
1ـ در صورتیکه از سیستم سازه ای دیوارهای باربر فقط در یک امتداد استفاده شده باشد مقدار R در امتداد دیگر نباید از R مورد استفاده برای امتداد با دیوارهای باربر زیادتر در نظر گرفته شود.
2 ـ در ساختمانهای 15 طبقه و کمتر و یا کوتاهتر از 50 متر از هر گونه ترکیب سازه ای بند 2ـ4ـ7 در دو امتداد متفاوت می توان استفاده کرد. ولی در سایر ساختمانها تنها می توان از ترکیب سیستم قاب خمشی ویژه و سیستم دوگانه استفاده نمود.
ج ـ سیستم سازه ای از تراز پایه تا روی پی
در حالتی که تراز پایه بالاتر از تراز روی شالوده منظور شده باشد ، سختی و مقاومت جانبی طبقات پایین تر از تراز پایه نباید از سختی و مقاومت جانبی طبقه روی تراز پایه کمتر باشد.مثلا در صورت عدم تغییر پلان و هندسه سازه در زیر و بالای تراز پایه کلیه جزئیات آرماتورگذاری تیرها و ستونهای قاب خمشی دیوارهای برشی و همچنینی مهاربندی سازه در طبقه روی تراز پایه باید در طبقات پایین تر از تراز پایه نیز حداقل به همان نحوه اعمال شوند.
2ـ4ـ9 توزیع نیروی جانبی زلزله در ارتفاع ساختمان
نیروی برشی پایه V که طبق بند(2ـ4ـ1) حساب شده مطابق رابطه (2ـ7) در ارتفاع ساختمان توزیع می گردد.
که در آن :
Fi: نیروی جانبی در تراز طبقه I I=l
Wi : وزن طبقه I شامل وزن سقف و سرباز آن طبق بند(2ـ2) و نصف وزن دیوارها و ستونهایی که در بالا و پایین سقف قرار گرفته اند.
Hi: ارتفاع تراز I (ارتفاع سقف طبقه I) از تراز پایه .
N: تعداد طبقات ساختمان از تراز پایه به بالا .
N :تعداد طبقات ساختمان از تراز پایه به بالا.
Ft: نیروی جانبی اضافی در تراز سقف طبقه n که بوسیله رابطه (2ـ8) تعیین می شود.
(2ـ8) TV 07/0=Ft
حداکثر نیروی ft برابر V 25/0 در نظر گرفته می شود و چنانچه T برابر 7/0 ثانیه و کوچکتر باشد می توان Ft را برابر با صفر اختیار نمود.
تبصره : در صورتیکه ساختمان دارای خرپشته با وزن کمتر از 25 درصد وزن بام باشد نیروی Ft در تراز بام اعمال خواهد شد و در غیر این صورت نیروی F در تراز سقف خرپشته اثر داده می شود.
2ـ4ـ10 توزیع افقی نیروی برشی
در صورت صلب بودن کف طبقات نیروی برشی در هر طبقه ساختمان باید بین عناصر مختلف سیستم قائم مقاوم در برابر نیروهای جانبی به تناسب سختی این عناصر توزیع گردد. در صورت عدم صلبیت کف طبقات در توزیع نیروی برشی بین عناصر سیستم مقاوم باید اثر تغییر شکل های ایجاد در کف ها نیز منظور گردد.
2ـ4ـ11 لنگر پیچشی ناشی از نیروهای جانبی
کلیه ساختمانها باید در برابر اثرات ناشی از لنگر پیچشی مذکور در این بند محاسبه شوند. لنگر پیچشی در طبقه I از رابطه (2ـ9) بدست می آید:
(2ـ9)
که در آن :
Eij: فاصله افقی مرکز سختی طبقه I و مرکز جرم تراز j
Fj :نیروی جانبی در ترازj
Eaj : برون مرکزی اتفاقی تراز j که برای به حساب آوردن احتمال تغییرات اتفاقی توزیع جرم سختی طبقه و نیروی ناشی از مؤلفه پیچشی زلزله در نظر گرفته می شود.این برون مرکزی باید در هر دو جهت و حداقل برابر با 5 درصد بعد ساختمان در تراز j ام و در امتداد عمود بر نیروی جانبی اختیار شود.
هر یک از عناصر باید برای آن لنگر پیچشی که موجب بدترین حالت بارگذاری در آن عنصر می شود محاسبه گردیده و از اثرات کاهنده لنگر پیچشی بر روی اجزا صرفنظر شود.
2 ـ4ـ11ـ1 در ساختمانهای 5 طبقه یا کوتاهتر و یا با حداکثر ارتفاع 18 متر در صورتیکه فاصله افقی بین مرکز جرم طبقات بالاتر نسبت به مرکز سختی هر طبقه کمتر از 5 درصد بعد ساختمان در آن طبقه در امتداد عمود بر نیروهای جانبی باشد محاسبه ساختمان در برابر لنگر پیچشی الزامی نسبت . در غیر این صورت این ساختمانها باید برای پیچش نیز محاسبه گردند. ولی می توان در مورد آنها از لنگر پیچشی اتفاقی صرفنظر نمود.در ساختمانهای با اهمیت زیاد همواره باید پیچش اتفاقی صرفنظر نمود. در ساختمانهای با اهمیت زیاد همواره باید پیچش اتفاقی در نظر گرفته شود.
2 ـ4ـ12 محاسبه ساختمان در برابر واژگونی
کل ساختمان باید از نظر واژگونی پایدار باشد لنگر واژگونی در تراز شالوده ناشی از نیروهای جانبی زلزله برابر با مجموع حاصلضرب نیروی جانبی هر تراز در ارتفاع آن تراز نسبت به تراز زیر شالوده ساختمان است . ضریب اطمینان در مقابل واژگونی (نسبت لنگر مقاوم به لنگر واژگونی) باید حداقل برابر 75/1 اختیار شود. در محاسبه لنگر مقاوم بار تعادل برابر بار قائمی است که برای تعیین نیروهای جانبی بکار رفته است . بر این بارها باید وزن شالوده و خاک روی آن افزوده گردد. در تراز زیر شالوده این لنگر نسبت به لبه بیرونی شالوده محاسبه می شود.
2ـ4ـ13 تغییر مکان نسبی طبقات
تغییر مکان نسبی هر طبقه و یا بام در اثر زلزله نباید از برابر ارتفاع آن طبقه تجاوز نماید.
2 ـ4ـ14 اثر P_
درکلیه سازه ها تلاش ها و تغییر مکان های ثانوی ناشی از اثر بارهای محوری عناصر قائم در تغییر مکانهای جانبی طبقات که به اثر معروف است باید در طراحی این عناصر منظور گردد.اثر را در مواردی که تغییر مکان نسبی طبقات کمتر از 02/0 برابر ارتفاع طبقه است و یا لنگرهای خمشی ثانویه کمتر از ده درصد لنگرهای خمشی اولیه است می توان ندیده گرفت (به پیوست 5 رجوع شود).
برای منظور کردن اثر در طراحی عناصر سازه می توان از روش های تقریبی عنوان شده در آیین نامعه های طراحی استفاده کرد و یا از روش های تحلیلی دقیق تر در آنها این اثر همراه با سایر عوامل در تحلیل کلی سازه منظور می شوند استفاده نمود.
درصورت محاسبه اثر باروش تحلیلی فوق الذکر و یاروش ارائه شده در پیوست (5) تغییر مکان های جانبی واقعی طبقات و همچنین بارهای احتمالی طبقات در هنگام وقوع زلزله باید منظور گردند. به منظور تخمین تغییر مکانهای جانبی واقعی طبقات در این آئین نامه ضروری است تغییر مکانهای بدست آمده از آنالیز سازه تحت برش پایه مطابق رابطه (2ـ1) با ضریب R 4/0 تشدید شوند.
2ـ4ـ15 مؤلفه قائم نیروی زلزله
برای بالکن ها و پیش آمدگی هائی که به صورت طره ساخته می شوند مؤلفه قائم نیروی زلزله نیز باید در نظر گرفته شود.مؤلفه قائم نیروی زلزله برای این اجزا با استفاده از رابطه (2ـ10) تعیین می شود.
(2ـ10)
که در آن :
AوI مقادیر مربوط مندرج در بندهای (2ـ4ـ2) و (2ـ4ـ6) هستند که برای محاسبه نیروی برشی پایه منظور شده اند.
Wp: بار مرده به اضافه کل سربار آن
Rv: ضریب رفتار که برای طره با تیرهای فولادی برابر4/2 و برای عناصر بتن مسلح برابر 00/2 اختیار می شود.
نیروی قائم فوق (fv) باید در هر دو جهت رو به بالا و پایین و بصورت خالص و بدون منظور نمودن اثر کاهنده بارهای قائم محاسبه شود.
2ـ5 روشهای تحلیل دینامیکی
تحلیل دینامیکی در این آئین نامه به دو روش تحلیل طیفی (بند 2ـ5ـ2) و یا روش تحلیل تاریخچه زمانی (بند2ـ5ـ3) انجام می گردد. تحلیل دینامیکی باید با توجه به حرکت زمین که با یکی از روش های داده شده در بند(2ـ5ـ1) مشخص می شود و با استفاده از اصول مکانیک سازه ها انجام گردد. شایان ذکر است که روش تحلیل طیفی برای طراحی ساختمانهائی که مشمول این آئین نامه هستند کافی تلقی می شود. در صورت استفاده از روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی استفاده از روش تحلیل طیفی طرح مندرج در بند 2ـ5ـ1 و همچنین برای مقایسه تفسیر بر اساس بند 2ـ5ـ3 الزامی است .
در مورد سازه های نامنظم در پلان که مشمول تحلیل دینامیکی می باشند باید از روش تحلیل سه بعدی دینامیکی استفاده شود.
2 ـ5ـ1 حرکت زمین
اثرات حرکت زمین ممکن است به یکی از صورتهای طیف بازتاب شتاب و یا تاریخچه زمانی تغییرات شتاب مشخص شود. حرکت زمین برای مبنای طراحی در این آئین نامه به حرکت زلزله اطلاق می شود که احتمال وقوع آن طی مدت 50 سال عمر مفید ساختمان کمتر از ده درصد باشد . این زلزله زلزله طرح و طیف بازتاب شتاب آن طیف طرح نامیده می شود.
مشخصات زلزله طرح به یکی از سه روش زیر تعریف می شود:
الف ـ طیف طرح استاندارد
این طیف از حاصلضرب مقادیر ضریب بازتاب ساختمان B در پارامترهای شتاب مبنا A ضریب اهمیت ساختمان I و عکس ضریب رفتار 1 بر روی R مطابق آنچه در بند2ـ4 مشخص شده است بدست می آید.
طیف طرح استاندارد با فرض نسبت میرائی 5 درصد تعیین شده است .
ب ـطیف طرح ویژه ساختگاه
این طیف با توجه به ویژگی های زمین شناسی تکنونیکی ، لرزه شناسی ،میزان ریسک و مشخصات خاک در لایه های مختلف در ساختگاه و با در نظرگرفتن نسبت میرائی 5% تعیین می شود در صورتیکه نوع ساختمان و سطح زلزله مورد نظر منظور نمودن نسبت میرائی متفاوتی را ایجاب می نماید می توان آن را مبنای تهیه طیف قرار داد. مقادیر محاسبه شده طیفی باید در ضریب اهمیت ساختگاه I و عکس ضریب رفتار ساختمان 1 بر روی R ضرب گردد . مقادیر طیف حاصل قبل از اعمال ضریب های 1 بر روی R و I نباید از 2 سوم مقادیر نظیر طیف طرح استاندارد کمتر باشد.
پ ـ تاریخچه زمانی تغییرات شتاب (شتابنگاشت )
شتابنگاشت باید تا حد امکان نمایانگر حرکت واقعی زمین در محل احداث بنا در اثر زلزله باشد. بدین منظور باید حداقل سه شتابنگاشت با ویژگی های زیر در تحلیل مورد استفاده قرار گیرد.
1ـ در صورتیکه شتابنگاشتها مربوط به زلزله هلی واقعی اتفاق افتاده در مناطق دیگر باشند باید حتی المقدور سعی شود ویژگی های زمین شناسی تکتونیکی لرزه شناسی و بخصوص مشخصات لایه های خاک در محل شتابنگار با محل ساختمان مورد نظر مشابهت داشته باشد.
2 ـ مدت زمان حرکت شدید در شتابنگاشت ها باید زمانی حداقل برابر 10 ثانیه و یا 3 برابر زمان تناوب اصلی سازه مورد نظر عهر کدام که بیشتر است باشد.
3 ـ شتابنگاشت های انتخاب شده باید به مقیاس درآیند. به مقیاس درآوردن باید به گونه ای باشد که طیف بدست آمده از هر یک از شتابنگاشت ها با نسبت میرائی 5 درصد در محدوده زمان تناوبی 5/0 ـTm الی 5/0 + Tm ثانیه با طیفی که مطابق ضوابط قسمت (2ـ5ـ1ـالف ـ یا ب) بدست می آید تقریبا مطابقت نماید M شامل شماره کلیه مدهائی است که به میزان حداقل 10 درصد در جرم مؤثر سازه مشارکت دارند.
در به مقیاس درآوردن شتابنگاشت ها باید اثر شتاب مبنا Aضریب اهمیت ساختمان I و عکس ضریب رفتار ( در صورتیکه سازه با روش الاستیک خطی آنالیز می شود) منظور شوند.
به مقیاس درآوردن شتابنگاشت ها در صورت غیر خطی بودن روش تحلیل باید با استفاده از روش های تحقیقاتی قابل قبول انجام گیرد.
2ـ5ـ2 روش تحلیل دینامیکی طیفی (با استفاده از آنالیز مدها)
در این روش تحلیل دینامیکی با فرض رفتار الاستیک خطی سازه و با استفاده از حداکثر بازتاب کلیه مدهای نوسانی سازه که در بازتاب کل سازه اثر قابل توجهی دارند (مطابق 2ـ5ـ2ـ1) انجام می گیرد . حداکثر بازتاب در هر مد با توجه به زمان تناوب آن مد از طیف طرح (بند 2ـ5ـ1ـالف یا ب ) بدست مکی آید. سپس بازتاب کلی سازه از ترکیب آماری بازتاب های حداکثر هر مد تخمین زده می شود.
نحوه انجام محاسبات عددی تحلیل دینامیکی طیفی در پیوست شماره (3) ارائه شده است .
2ـ5ـ2ـ1 تعداد مدهای نوسان
در هر یک از دو امتداد ساختمان باید حداقل سه مد اول نوسان یا تمام مدهای نوسان با زمان تناوب بیشتر از 4% ثانیه و یا تمام مدهای نوسان که مجموع جرم های مؤثر ساختمان در آنها (بنا بر تعریف در پیوست 3) حداقل برابر با 90 درصد جرم کل سازه باشد هر کدام که تعدادشان بیشتر است د رنظر گرفته شود.
2 ـ5ـ2ـ2 ترکیب اثرات مدها
حداکثر بازتاب دینامیکی سازه از قبیل نیروهای داخلی اعضا، تغییر مکانها ، نیروهای طبقات برش های طبقات و عکس العمل پایه در هر مد را باید با روش های آماری شناخته شده مانند روش جذر مجموع مربعات (SRSS) و یا روش ترکیب مربعی کامل (CQC) تعیین نمود . ترکیب اثرات حداکثر مدها در ساختمانهای نامنظم در پلان و یا در مواردیکه زمان های تناوب دو یا چند مد سازه با یکدیگر نزدیک باشند باید صرفا با روشهائی که اندرکنش مدهای ارتعاشی را در نظر می گیرد، مانند روش ترکیب مربعی کامل (CQC) انجام شود.(رک پیوست 3)
2ـ5ـ2ـ3 اصلاح مقادیر بازتاب ها
در مواردیکه برش پایه بدست آمده برای کل سازه از روش تحلیل دینامیکی طیفی با برش پایه استاتیکی معادل بدست آمده از رابطه (2ـ1) متفاوت باشد مقادیر بازتاب باید مطابق زیر تصلاح شوند:
1 ـ در صورتیکه برش پایه بدست آمده دینامیکی طیفی کمتر از برش پایه استاتیکی معادل باشد :
الف ـ در سازه های نامنظم مقادیر بازتاب ها باید در نسبت برش پایه استاتیکی معادل به برش پایه به دست آمده از تحلیل دینامیکی طیفی ضرب شوند.
ب ـ در سازه منظم مقادیر بازتاب ها باید در 80% نسبت برش پایه استاتیکی معادل به برش پایه بدست آمده از تحلیل دینامیکی طیفی ضرب شوند به شرطی که مقدار حاصل از مقدار برش پایه بدست آمده از تحلیل کیفی کمتر نشود .
2ـ در صورتی که برش پایه بدست آمده از تحلیل دینامیکی طیفی بیشت راز برش پایه استاتیکی معادل باشد مقدار برش پایه تحلیل دینامیکی طیفی و کلیه بازتابهای سازه و اعضای آن به نسبت برش پایه استاتیکی معادل با برش پایه تحلیل دینامیکی طیفی می توان کاهش داد .
2ـ5ـ2ـ4 اثر ات پیچش
در آنالیز دینامیکی طیفی باید اثرات پیچشی شامل پیچش اتفاقی را نیز مشابه ضوابط بند (2ـ4ـ11) منظور نمود . در صورتی که از مدلهای سه بعدی از آنالیز ساده استفاده شود اثرات پیچش اتفاقی را می توان با جابجا کردن مرکز جرم طبقه با اندازه برون مرکزی اتفاقی منظور نمود.
2ـ5ـ3 روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی
تحلیل دینامیکی تاریخچه روشی است برای تعیین بازتاب ها در هر مقطع زمانی در مدت وقوع زلزله در یک سازه در تراز پایه تحت تاثیر شتابهای ناشی از حرکت زمین (شتابنگاشت ) هنگام زلزله قرار می گیرد .در این روش بازتاب های دینامیکی سازه که تابعی از زمان است بوسیله انتگرال گیری عددی معادله حکت سازه محاسبه می گردد .
از این روش می توان برای تحلیل خطی الاستیک ویا تحلیل غیر خطی سازه ها استفاده نمود.
مقایسه بین نتایج تحلیل الاستیک سازه با استفاده از طیف طرح استاندارد ویا طیف طرح ویژه ساختگاه با آنچه از تحلیل تاریخچه زمانی خطی بدست می آید الزامی بوده ودلائل اختلاف احتمالی بین آنها باید طی یک گزارش فنی جامع توجیه گردد.در هر حال مقادیر بازتاب ها باید از محدودیت های مشابه بند 2ـ5ـ2ـ3پیروی نمایند.
نسبت میرائی درمحاسبات الاستیک خطی می تواند برابر با 5%ودر محاسبات غیر خطی با توجه به توصیه های تخصصی ومیزان غیر خطی بودن رفتار اجزای سازه منظور شود.
2ـ6 نیروی جانبی زلزله وارد بر اجزای ساختمان وقطعات الحاقی
اجزاءساختمان وقطعات الحاقی به ساختمان بایددر مقابل نیروی جانبی که از رابطه (2ـ11)بدست می آید محاسبه شوند:
(2ـ11)
که درآن AوIبه ترتیب مقادیر مندرج در بندهای 2ـ4ـ2ـو2ـ4ـ6هستندکه برای محاسبه کل ساختمان بکار برده شده اند WPوزن جزساختمان یا قطعه الحاقی مورد نظر است .در مخازن وقفسه بندی انبارها وکتابخانه ها WPعلاوه بر بار مرده شامل وزن محتویات آنها در حالت کاملا پر می باشد.
Bpضریبی است که مقدار آن در جدول شماره (4)داده شده است.
جدول شماره (4):ضریب Bp
اجزاءساختمان یا قطعات الحاقی جهت نیروی افقی Bp
دیوارهای خارجی وداخلی درامتدادعمود برسطح 7/0
ساختمان وتیغه های جداکننده دیوار
جان پناهاودیوارهای طره ای در امتداد عمود بر 00/2
سطح دیوار
اجزاءتزئینیوداخلی ویا درهرامتداد 00/2
قسمتهای الحاقی به ساختمان
مخازن برجهادودکش هاو درهر امتداد 00/1
ماشین الات درصورتیکه
متصل به ساختمان ویاجزئی
ازآن باشندوسقفهای کاذب
اتصالات عناصرسازه ای درهرامتداد 00/1
پیش ساخته
تبصره 1:برای قطعات الحاقی که با مصالح بنائی و ملات ماسه وسیمان ساخته شوند می توان مقاومت کششی مصالح و ملات را حد اکثر تا 15%مقاومت فشاری آنها مندرج در استاندارد شماره 519ایران در محاسبات منظور نمود .
2ـ7 دیافراگم ها ونیروهای وارد بر آنها
دیافراگم ها که معمولا سازه ای تحمل کننده بارهای ثقلی در ساختمانهای هستند در هنگام زلزله وظیفه انتقال نیروهای ایجاد شده در کف ها را به عناصر قائم باربر جانبی به هعهده دارند .این عناصر باید در برابر تغییر شکل های افقی که در میان صفحه آنها ایجاد می شود ،مقاومت وسختی کافی را دارا باشند.
نیروی افقی ایجاد شده در دیافراگم ها در بند 2ـ7ـ2ارائه شده است.
دیافراگم ها ،ممکن است صلب ویا انعطاف پذیر باشند .تحلیل کلی سازه در برابر نیروه های جانبی وتوضیع نیروهای برشی بین عناصر سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی باید با توجه به این موضوع انجام گردد.در صورتیکه برای هر جهت افقی ،تحت نیرو های وارد به دیافراگم هر طبقه که از بند 2ـ4ـ9 بدست آمده حد اکثر تغییر شکل افقی دیافراگم نسبت به نقاط دیگر آن از نصف تغییر مکان نسبی طبقه کمتر باشد دیافراگم صلب ودر غیر این صورت انعطاف پذیر محسوب می گردد .
درهر حالت تغییر شکل افقی دیافراگم نباید از تغییر مکان جانبی مجاز اجزاءقائم باربری که به آن متصل هستند بیشتر باشد
درپیوست شماره 6 ،تعریف،عملکرد،انواع دیافراگم ها وروش محاسبه تغییر مکان آنها آمده است .
2ـ7ـ1 مقاومت دیافراگم ها
دیافراگم ها باید برای تلاشهای برشی ولنگرهای خمشی ایجاد شده در میان صفحه خود زیر اثر بار جانبی طراحی شوند .کنترل مقاومت دیافراگم های بتن آرمه بر اساس ضوابط آئین نامه بتن ایران انجام می گردد.در صورت استفاده از مصالح دیگر،کنترل مقاومت آنها باید بر اساس ضوابط آئین نامه های معتبر دیگر انجام شود.
2ـ7ـ2 نیروی افقی وارد به دیافراگم ها
دیافراگم ها کف ها وسقف باید برای نیروی بدست آمده از رابطه (2ـ12) محاسبه شوند:
(2ـ12)
در این رابطه :
Fpi:نیروی جانبی وارد به دیافراگم در ترازi
Wi:وزن دیافراگم واجزای متصل به آن درتراز I (شامل قسمتهای از بار زنده مطابق ضوابط بند2ـ2)
FJ,Ft,Wj :نیروهای وارد به طبقه و وزن طبقه مطابق تعاریف بند(2ـ4ـ9) در رابطه فوق حداقل مقدار Fpi برابر با Aiw 35/0 بوده و حداکثر آن لازم نیست بیشتر از Aiwi در نظر گرفته شود. در صورتیکه لازم باشد دیافراگم علاوه بر نیروهای زلزله طبقه نیروهای جانبی اعضای قائمی را که در قسمت بالا و پایین دیافراگم بر روی یکدیگر واقع نشده اند به یکدیگر منتقل نماید مقدار این نیرو نیز باید به نیروی بدست آمده از رابطه (2ـ12)اضافه شود . برای توضیحات بیشتر به پیوست 6 مراجعه شود.
2ـ8 سازه های غیر ساختمانی
برای مخازن آب سیلوها ، دودکش ها و سایر سازه های مشابه غیر ساختمانی رعایت بندهای 2ـ8ـ1 ـ و 2ـ 8 ـ2 الزامی است .
2ـ8ـ1 نیروی جانبی زلزله مؤثر به این گونه سازه ها در صورتی که مشمول بند 2 ـ8 ـ2 نباشند با استفاده از یکی از روشهای مندرج در بند(2ـ3) و با رعایت ضوابط زیر تعیین می گردد .
الف ـ زمان تناوب نوسان سازه ها باید با استفاده از یکی از روشهای تحلیلی تعیین گردد. زمان تناوب اصلی نوسان پاندولهای وارونه برجها و دودکشها را می توان با استفاده از روابط مندرج در پیوست شماره (4) بدست آورد.
ب ـ چنانچه زمان تناوب اصلی نوسان این نوع سازه ها از 5/0 ثانیه تجاوز نماید اعمال روش دینامیکی الزامی است .
پ ـ ضریب رفتار این سازه ها طبق جدول شماره (5) تعیین می گردد. مقدار در هر حال نباید کمتر از 5/0 در نظر گرفته شود.
ت ـ سازه هائی که زمان تناوب اصلی نوسان آنها کمتر از 60/0 ثانیه است صلب تلقی شده و مقدار برای آنها 5/0 در نظر گرفته می شود.
ث ـ توزیع نیروی جانبی در ارتفاع این سازه ها بر حسب مورد با استفاده از روش مندرج در بند2ـ4ـ9 و یا 2ـ5 بعمل می آید.
ج ـ محدودیت تغییر مکان جانبی موضوع بند2ـ4ـ13 در مورد این سازه ها اعمال نمی شود مگر آنکه خرابی سازه و یا عوامل غیر سازه ای آن تلفات جانی به همراه داشته و یا محدودیت های خاصی از نظر بهره برداری مورد نظر باشد.
2ـ 8ـ 2 برای تعیین نیروی جانبی
زلزله مؤثر بر مخازن زمینی و زیرزمینی به ضوابط و معیارهای نشریه شماره 123 سازمان برنامه و بودجه مراجعه شود.
ردیف نوع سازه R
1 سازه هائی که رفتارشان مشابه پاندول وارونه 3
است . مخازن هوایی که بر روی پایه های بادبندی
شده یا نشده قرار دارند.
2 سیلوها دودکشها برجهای خنک کن و بطور 5
کلی سازه هائی که دارای جرم گسترده بوده و رفتارشان مشابه ستون طره ای است .
3 قیفها و کندوهای متکی بر روی پایه های 4
بادبندی شده یا نشده
4 برجها و دکلهای مشبک (آزاد یا مهرشده) 4
5 علائم تابلوها، تاسیسات خاص تفریحی و بازی 5
و برجهای یادبود
6 سایر سازه ها 5/3
2ـ9 افزایش بار طراحی ستونها
اگر چه استفاده از نوع سیستم های باربر جانبی مذکور در این بند اصلا توصیه نمی شود لیکن در موارد یکه یک عضو باربر جانبی تا روی شالوده ادامه پیدا می کنند باید مقاومتی حداقل برابر با بارهای به دست آمده از ترکیبات زیر علاوه بر سایر ترکیبات بار را داشته باشند.
در هر حال کل نیروی محوری این ستونها لازم نیست از مجموع ظرفیت نهائی سایر اعضایی که به این ستون ها نیرو وارد می کند بیشتر باشد.
مقاومت عنوان شده در بالا برای ستون مقاومت نهائی آن است . در ستون هائی که طراحی آنها بر اساس تنش های مجاز صورت گرفته است ، این مقاومت 7/1 برابر مقاومت مجاز ستون در نظر گرفته می شود.
2ـ10 افزایش بار طراحی اجزای سازه ای که جزئی از سیستم باربر جانبی نیستند
برای ساختمانهای بلند تر از 5 طبقه تمام اجزای سازه ای که در سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی شرکت نداشته لیکن از طریق دیافراگم های کف ها با سیستم باربر جانبی مرتبط هستند باید برای اثرهای هم زمان بارهای قائم وقتی که عضو دارای تغییر مکان جانبی مساوی با تغییر مکان نسبی ضربدر R4/0 می باشد کنترل شود. در این محاسبه لازم نیست که مطابق پاراگراف آخر بند 2ـ4ـ1 حداقل مقدار
در هنگام برآورد نیروی برش پایه رعایت گردد. اثر P_ نیز در این محاسبات باید منظور گردد.
در صورتی که در طراحی این اجزا از روش تنش های مجاز استفاده شده باشد ظرفیت باربری نهایی آنها را می توان 7/1 برابر ظرفیت باربری مجاز آنها در نظر گرفت .
2ـ11 قطعات نما وسایر قطعات غیر سازه ای متصل به آنها ساختمان
2ـ11ـ1 در ساختمانهای با اهمیت زیاد و ساختمانهای بلندتر از هشت طبقه در صورتی که دیوارهای جداکننده دا خلی و یا دیوارهای نما جزء سیستم سازه ای باربر جانبی نباشد باید به طریقی به سازه ای متصل شوند که محدودیتی در حرکت سازه در امتداد صفحه دیوار ایجاد ننمایند . اتصالات دیوار به سازه باید توانائی انتقال نیروی زلزله ایجاد شده در اثر جرم دیوار را به سازه دارا باشند . این قبیل دیوارها بهتر است از جنس سبک و انعطاف پذیر انتخاب شوند .
2ـ11ـ2 در مورد ساختمانهای با اهمیت زیاد و یا ساختمانهای زیاد و یا ساختمانهای بلندتر از 8 طبقه و یا ساختمانهای پیش ساخته و یا با نمای شیشه ای باید این قطعات برای مقاومت در برابر نیروی زلزله مطابق بند (2ـ6) طراحی گردیده وعلاوه بر آن قادر باشند تغییر مکانهای ایجاد شده در طبقات سازه در اثر نیروهای جنبی و یا تغییرات دما بدون ایجاد محدودیتی در حرکت سازه تحمل نمایند . این قظعات باید بر روی اجزاء سازه ای متکی بوده و یا با اتصالات مکانیکی مطابق ضوابط زیر به این اجزا متصل گردند:
الف : اتصالات قطعات نظیر شیشه و قطعات پیش ساخته به سازه و یا درز بین قطعات باید به گونه ای باشند که بتوانند دو برابر تغییر مکان طبقات مجاور قطعات در اثر باد حاصلضرب R 4/0 در تغییر مکان نسبی طبقات مجاور قطعات در اثر زلزله و یا 5/1 سانتیمتر هر کدام را که بزرگتر است تامین نمایند .
ب ـ اتصالات باید به گونه ای باشند که حرکت نسبی دو طبقه مجاور در امتداد صفحه قطعات را از طریق اتصالات لغزشی با استفاده از پیچ و سوراخهای بادامی شکل و یا اتصالاتی که حرکت نسبی طبقات را از طریق خم شدن فولادی و یا هر گونه اتصال مشابه دیگری که لغزش و یا انعطاف پذیری مشابه فوق را بوجود بیاورد تامین کنند.
پ ـ اتصالات باید دارای شکل پذیری و ظرفیت چرخش پذیری کافی بوده تا از شکست غیر شکل پذیر مهرها در مجاورت جوش ها جلوگیری شود .
ت ـ بدنه اتصال به سازه باید برای 33/1 برابر نیروی زلزله مطابق بند(2ـ6) طراحی شود .
ث ـ تمام ادوات اتصال مانند پیچ ها جوش ها و ریشه های متصل کننده بدنه (عناصر) اتصال به سازه و یا قطعات غیرسازه ای باید برای 4 برابر نیروی زلزله مطابق بند (2ـ6) طراحی شوند.
ج ـ ریشه ها و مهارهائی که در داخل بتن قرار می گیرند ترجیحا به میلگردهای داخل بتن متصل شده و یا دور آنها قلاب گردیده و یا به نحوی در بتن مهار گردند که قادر باشند نیروهای وارده را به میلگردهای داخل بتن منتقل نمایند .
2ـ 11 ـ3 برای ساختمان های غیر از موارد ذکر شده در دو بند 2 ـ11ـ1 و 2ـ11ـ2 با هر تعداد طبقه رعایت ضوابط دیوارهای غیرسازه ای و نماسازی حداقل مطابق بندهای 7 و 12 فصل سوم این آئین نامه الزامی است .
2 ـ 12 کنترل سازه تحت بار زلزله سطح بهره برداری
ساختمانهای با اهمیت زیاد و یا بلندتر از 50 متر یا بیش از 15 طبقه سازه باید در برابر اثر زلزله خفیف یا متوسطی که در طول مدت 50 سال،عمر مفید سازه احتمال وقوع انها بیشتر از 5/99درصد است قابلت استفاده خود را حفظ نماید.
زلزله فوق «زلزله سطح بهره برداری»نامیده می شود وحرکت زمین در این زلزله مطابق بندهای 2ـ5ـ1ـالف،2ـ5ـ1ـب و2ـ5ـ1ـ پ ،همراه با منظور نمودن عدد بجای تعریف می گردد.
نیروی برش پایه در زلزله سطح بهره برداری مطالب با رابطه (2ـ13)محاسبه می گردد:
که در آن :
Wser:نیروی برشی زلزله سطح بهره برداری برای کل سازه در تراز پایه
A,B,IوW :مطابق تعاریف بند (2ـ4ـ1)می باشند.
دراین زلزله تنش های ایجاد شده در اعضاوتغییر مکان جانبی طبقات از حدودی که در زیر تعیین شده اند نباید تجاوز کند :
الف ـدر سازه های فولادی تنش ایجاد شده در اعضای زیر اثر بارهای سطح بهر ه برداری بدون ضریب بار از حد جاری شدن تجاوز نکند . همچنین د رکنترل اتصالات اجزای فولادی نیازی به منظور نمودن 25/1 برابر مقاومت اجزای فولادی (بند7ـ1ـ پ در پوست 2) نمی باشد .
ب ـ در سازه های بتن آرمه اثرهای ناشی از ترکیب بارهای مختلف در شرایط بهره برداری بدون ضریب بار مقاومت نهایی عضو تجاوز نکند.
پ ـ تغییر مکان نسبی طبقات و یا کل ساختمان به ترتیب از 500/0 ارتفاع طبقه و یا ارتفاع کل ساختمان تجاوز نکند.
تبصره 1 : در هر تنش در 10 درصد ستونها و 15 درصد تیرهای قابهای خمشی می تواند تا 25 درصد بیشتر از حد جاری شدن افزایش یابد .
تبصره 2 :در صورتیکه نوع و نحوه بکارگیری مصالح و سیستم اتصال قطعات غیر سازه ای به گونه ای باشد که این قطعات بتوانند در برابر تغییر مکانهای جانبی بیشتر و بدون خسارات عمده بر جا بمانند تغییر مکان نسبی طبقه یا کل ساختمان به ترتیب تا 008/0 ارتفای طبقه و یا ارتفاع کل ساختمان نیز مجاز است .
2ـ13 ترکیب نیروی زلزله با سایر نیروها ـ تنش های طراحی
در صورتیکه محاسبه سازه به روش تنش های مجاز انجام شود ضوابط استاندارد شماره 519 ایران ملاک عمل است و در صورتیکه محاسبه سازه ها به روش مقاومت نهایی و یا در حالات حدی انجام پذیرد ترکیب نیروهای رلرله یا سایر نیروها باید با رعایت ضوابط آئین نامه بتن ایران برای سازه های بتن آرمه ویا با رعایت آئین نامه مورد استفاده برای سازه های فولادی صورت گیرد .
حدود مجاز تنش های تسلیم و گسیختگی مصالح نیز با توجه به ضوابط آئین نامه طراحی مصالح مورد استفاده تعیین می گردند .
فصل سوم ـ ضوابط ساختمانهای با مصالح بنائی غیر مسلح
3ـ1 تعریف
منظور از ساختمانهای با مصالح بنائی ساختمانهایی است که با آجر بلوک سیمانی ویا با سنگ ساخته می شوند ودر آنها تمام یا قسمتی از بارها قائم توسط دیوارهای با مصالح بنائی تحمل می گردد بنابر این ساختمانی که در آن قسمتی از بارهای قائم توسط دیوارهای با مصالح بنائی وقسمتی دیگر توسط عناصر فلزی ویا بتن آرمه تحمل شود در ردیف ساختمانهای با مصالح بنائب محسوب می شود ومقررات مندرج در این فصل ویا بند 1ـ2ـ3 آئین نامه باید درمورد اینگونه ساختمانهای مختلط نیز رعایت گردد .رعایت این فصل برای تماخم این مناطق با خطرهای نسبی مختلط الزامی است .
3ـ2 محدودیت ارتفاع ساختمان وطبقات آن
3ـ2ـ1 در ساختمانها با مصالح بنائی حد اکثر تعداد طبقات بدون احتصاب زیر زمین برابر دو طبقه می باشد وهمچنین تراز روی بام نسبت به متوسط تراز زمین مجاور نباید از 8 متر تجاوز نماید زیر زمین طبقه ای است که تراز روی سقف آن نسبت به متوسط تراز زمین مجاور از 5/1متر بیشتر نباشد در غیر این صورت این طبفه نیز به حساب تعداد طبقات ساختمان منظور می گرددوحد اکثر تعداد طبقات زیر زمین یک طبقه خواهد بود
3ـ2ـ2 حداکثر ارتفاع طبقه (از روی کلاف افقی زیر زمین تا زیر سقف ) 4متر می باشد ودر صورت تجاوز از این حد علاوه بر کلاف بندی مطابق بند 3ـ9ـ1 باید یک کلاف افقی اضافی در داخل دیوارها ودر ارتفاع حد اکثر 4متر ازروی کلاف زیرین تعبیه گردد.به این ترتیب می توان ارتفاع حد اکثر 6متر افزایش داد .
3ـ2ـ3 برای دیوارهای بامصالح بنائی حد اقل نسبت ضخامت به ارتفاع با استفاده از دستور العمل های مناسب تعیین می شود ولی نباید از برای دیوارهای سازه ای (مطابق بند3ـ6)برای دیوارهای غیر سازه ای مهار نشده کمتر باشد.
3ـ3پلان ساختمان
3ـ3ـ1 به طوره کلی ساختمان باید واجد خصوصیات زیر باشد :
الف ـطول ساختمان از 3برابر عرض آن تجاوز ننماید .
ب ـنسبعت به هردو محور اصلی قرینه ویا نزدیک به قرینه باشد.
پ ـ پیش آمدگی ها وپس رفتگی ها ی نا مناسب نداشته باشد.
3ـ3ـ2 در صورت تجاوز نسبت طول به عرض ساختمان از 3 ویا نا متقارن بودن ساختمان ویا وجود پیش آمدگی هائی بیش از مقادیر مندرج در بند 3ـ3ـ3 ،باید با ایجاد درز انقطاع مطابق بند 1ـ4 ـ ت ،ساختمان را به قطعات مناسب تر مانند شکل (2)تقسیم کرد بطوریکه هر قطعه واجد شرایط مندرج در بند 3ـ3ـ1 باشد.ادامه درزهای جدائی در شالوده ساختمان الزامی نمی باشد.
3ـ3ـ4 دیوارها باید حتی الامکان به طور منظم ومتقارن در پلان ساختمان قرار داده شود تا با تحمل یکنواخت نیروی افقی زلزله پیچش در ساختمان به حد اقل برسد.
3ـ4 مقطع قائم ساختمان
3ـ4ـ1 بطور کلی ارجح است ساختمان فاقد پیش آمدگی در مقاطع قائم باشد ودر صورت ایجاد پیش آمدگی باید ضوابط ذیل رعایت گردند:
الف)طول جلو آمده طره در مورد بالن های سه طرف باز از 20/1 متر وبرای بالکن های دو طرف باز از 50/1 متر بیشتر نباشد وطره ها بخوبی در سقف طبقه مهار شوند.
در صورتیکه طول جلو آمده طره از حدود مذکور در فوق تجاوز نماید طره باید در برابر نیروی قائم زلزله مطابق با بند 2ـ4ـ15 محاسبه گردد.
ب ) پیش آمدگی ساختمان در مقطع قائم بطوریکه طبقه بالا بصورت طره جلوتر از طبقه پایین باشد فقط با احراز شرایط زیر مجاز است .
1) طول جلو آمده طره از 00/1 متر بیشتر نباشد.
2) سازه قسمت پیش آمده طوری طراحی شود که هیچیک از دیوارهای آن بار سقف ویا دیوارهای فوقانی را تحمل نکند.
3) دیوارهای قسمت پیش آمده بوسیله کلا فهای قائم فولادی ویا بتن آرمه با اتصال مناسب ومطمئن نگهداشته شوند وهر دو سر کلا فها در عناصر سازه ای کف و سقف مهار شوند .کلاف بندی باید به نحوی انجام گیرد که اولا هر کلاف حداکثر 2 متر از دیوار را نگهدارد و ثانیا دو طرف پنجره های با عرض بیشتر از 2 متر نیز دارای کلاف باشد . حداقل مقطع و آرماتوربندی این کلافهای قائم مطابق کلافهای قائم ساختمان مندرج در بند های 3ـ9ـ2ـ1 و 3ـ9ـ2ـ2 می باشد .
3ـ4ـ2 ا زاحداث اختلاف سطح در یک طبقه ساختمان باید حتی الامکان پرهیز شود و در صورت وجود اختلاف سطح بیش از 60 سانتیمتر باید دیوارهای حدفاصل دو قسمتی که اختلاف سطح دارند با کلاف بندی اضافی مناسب تقویت شوند و یا اینکه دو قسمت ساختمان بوسیله درز جدایی از یکدیگر جدا شوند .
3ـ4ـ3 شالوده ها باید حتی المقدور در یک سطح افقی ساخته شوند و در صورتیکه بعلت شیب زمین یا علل دیگر احداث شالوده در یک تراز مسیر نباشد باید از ایجاد شیب بیش از 15 درصد در پی خودداری گردد.
3ـ5 بازشوها (در ـپنجره ـ گنجه)
3ـ5ـ1 در ساختمانهای با مصالح بنائی بطورکلی باید از احداث بازشوهای وسیع احتراز نمود و حتی المقدور بازشوها را در قسمت مرکزی دیوارها قرار دارند.
3ـ5ـ2 رعایت محدودیتهای ذیل برای هر دیوار سازه ای (مطابق در بند 3 ـ6 ) الزامی است :
الف : مجموع سطح بازشوها از سطح یک سوم سطح آن دیوار بیشتر نباشد .
ب ـ مجموع طول بازشوها از یک دوم طول دیوار بیشتر نباشد .
پ ـ فاصله اولین بازشو از بر خارجی ساختمان (یا ابتدای طول دیوار) کمتر از دو سوم ارتفاع بازشو یا کمتر از 75 سانتیمتر نباشد مگر آنکه در طرفین بازشو کلاف قائم قرار داده شود.
ت ـ فاصله افقی دو باز شو از دو سوم ارتفاع کوچکترین بازشوی طرفین خود کمتر نبوده و از یک ششم مجموعه طول آن دو باز شو نیز کمتر نباشد در غیر این صورت جرز بین دو بازشو جزئی از بازشو منظور می شود و نباید آن را به عنوان دیوار سازه ای به حساب آورد و نعل درگاه روی بازشوها نیز باید به صورت یکسره با دهانه ای برابر مجموع طول بازشوها به اضافه طول جرز بین آن دوها محاسبه گردد.
ث ـ هیچ یک از ابعاد بازشو از دو و نیم متر بیشتر نباشد . در غیر این صورت طرفین بازشو را با تعبیه کلافهای قائم که به کلاف های افقی بالا و پایین آن طبقه متصل می شوند و همچنین با مهار نعل درگاه بازشو در کلافهای قائم طرفین تقویت نمود .
3ـ6 دیوارهای سازه ای
دیوارهای سازه ای دیوارهائی است که برای تحمل بار قائم یا جانبی یا هر دو آنها در ساختمان در نظرگرفته می شود .
3ـ6ـ1 در هر یک از امتداد های طولی وعرضی ساختمان مقدار دیوار نسبی در هر طبقه نباید از مقادیر مندرج در جدول شماره (6) کمتر باشد مقدار دیوار نسبی هر طبقه در هر امتداد عبار تست از نسبت مساحت مقطع افقی دیوارهای سازهای موازی با امتداد مورد نظر به مساحت زیر بنای آن طبقه .برای تعیین مقدار دیوار نسبی فقط دیواره های سازه ای با حد اقل ضخامت 20 سانتی متر که دارای کلاف افقی در تراز سقف باشد به حساب می آیند .دیوارهای بالا وپائین باز شوها در محاسبه دیوار نسبی منظور نمی شود به عبارت دیگر برای تعیین مقدار دیوار نسبی مقطع افقی شکسته ای که حد اقل مساحت دیوار را بدست میدهد در نظر گرفته می شود.
جدول شماره (6) ـ حداقل دیوار نسبی در هر امتداد ساختمان
نوع و تعداد طبقات زیر زمین طبقه اول طبقه دوم
ساختمان
ساختمانهای آجری 6%و8% 4%و6% 4%
یک طبقه ودوطبقه
ساختمانهای یک طبقه 10% 6%و 6%
با بلوک سیمانی دوطبقه 12% 10%
ساختمانهای سنگی یک طبقه 8% 5%
دوطبقه 10% 8% 5%
3ـ6ـ2 حداکثر طول مجاز دیوار سازه ای بین دو پشت بند 30 برابر ضخامت آن می باشد مشروط برآنکه از 8 متر تجاوز نکند . مقصود از پشت بند دیواری است در امتداد دیگری با دیوار سازه ای تلاقی می نماید . دیواری بعنوان پشت بند تبقی می شود که ضخامت آن حداقل 20 سانتی متر و طول آن با احتساب ضخامت دیوار سازه ای حداقل برابر یک ششم بزرگترین دهانه طرفین پشت بند باشد . کلاف قائم نیز می تواند بعنوان پشت بند تلقی شود.
3ـ6ـ3 ارتفاع دیوارهای سازه ای باید با مفاد بند 3ـ2 تطبیق نماید .
3ـ7 دیوارهای غیرسازه ای و تیغه ها (یا جداگرها)
ـ7- 1حداکثر طول مجاز دیوار غیرسازه ای یا تیغه بین دو پشت بند عبارتست از 40 برابر ضخامت دیوار یا تیغه و یا 6 متر هر کدام کمتر باشد .
پشت بند باید به ضخامت حداقل معادل ضخامت دیوار و بطول حداقل یک ششم بزرگترین دهانه طرفین پشت بند باشد . بجای پشت بند می توان عناصر قائم فولادی بتن آرمه و یا چوبی در داخل تیغه یا دیوار قرارداد و دو سر عناصر را بطور مناسبی در کف و سقف طبقه مهار نمود.
3ـ 7ـ 2 حداکثر ارتفاع مجاز دیوارهای غیر سازه ای و تیغه ها از تراز کف مجاور 5/3 متر می باشد . در صورت تجاوز از این حد باید با تعبیه کلافهای افقی و یا قائم بطور مناسبی به تقویت دیوار مبادرت گردد.
3ـ7ـ3 تیغه هایی که در تمام ارتفاع طبقه ادامه دارند باید کاملا به زیر پوشش سقف مهار شوند یعنی رگ آخر تیغه با فشار و ملات کافی در زیر سقف جای داده شود .لبه فوقانی تیغه هائی که در تمام ارتفاع طبقه ادامه ندارند باید با کلاف فولادی یا بتن آرمه ویا چوبی که به سازه ساختمان ویا کلافهای احاطه کننده تیغه متصل می باشد کلاف بندی شود.
3ـ7ـ4 لبه قائم تیغه ها نباید آزاد باشد.این لبه باید به یک تیغه دیگر ویا یک دیوار عمود بر آن ،یکی از اجزای سازه یا عناصر قائم (همانند یک ستونک) که به همین منظور از فولاد،بتن آرمه ویا چوب تعبیه می شود با اتصال کافی تکیه داشته باشد.ستونک می تواند از یک ناودانی نمره 6 (ویا پرفیل فولاد معادل آن )،ویا از بتن آرمه ویا چوب تشکیل شود.چنانچه طول تیغه پشت بند کمتر از 5/1 متر باشد لبه آن می تواند آزاد باشد.
3ـ7ـ5 در صورتیکه دیوار وتیغه متکی بع آن بطور همزمان ویا بصورت لاریزویا بصورت هشتگیر چیده شوند اتصال تیغه به دیوار کافی تلقی می گردد ولی چنانچه تیغه بعد از احداث دیوار وبدون اتصال به آن ساخته شود باید در محل تقاطع به نحو مناسبی به دیوار متصل ومحکم گردد.در غیر این صورت لبه کناری تیغه آزاد تلقی شده وباید طبق بند 3ـ7ـ4 عنصر قائم در این لبه تعبیه گردد.دو تیغه عمود بر هم باید با یکدیگر قفل وبست شوند.
3-8 جان پناه ها ودودکشها
3ـ8ـ1 ارتفاع جان پناه اطراف بامها وبالکن ها از کف تمام شده ،درصورتیکه ضخامت دیواره آن 10ویا20سانتیمتر باشد نباید بترتیب از 50و90 سانتی متر تجاوز نماید .درصورت تجاوز ارتفاع ازحدود فوق الذکر ،جان پناه باید توسط عناصر قائم فولادی یا بتن آرمه نگهداری شده ویادر کف بام یا بالکن گیردار شود.
3ـ8ـ2 دودکشها وبادگیر ها ی با مصالح بنائی واجزاءمشابه نباید بلندتر از 5/1 متر از کف بام باشد ودر صورتیکه ارتفاع آنها از این مقدار تجاوز نماید باید به وسیله عناصر قائم فولادی یا بتن آرمه بنحو مناسبی تقویت ودر کف بام گیر دار شود.
3ـ9 کلاف بندی
3ـ9ـ1 کلاف بندی افقی
3ـ9ـ1ـ1 درکلیه دیوارهای سازه ای تمام ساختمانهای با مصالح بنائی اعم از یک طبقه ویا دو طبقه اعم از آجری ،بلوک سیمانی یا سنگی ـ باید کلاف های افقی در ترازهای زیر ساخته شوند:
الف) درتراز زیر دیوارها.
این کلاف باید با بتن آرمه ساخته شود بطوریکه عرض آن از عرض دیوار ویا 25 سانتیمتر وارتفاع آن از دو سوم عرض دیوار ویا 25سانتیمتر کمتر نباشد.
ب)درزیر سقف.
کلاف سقف چنانچه با بتن آرمه ساخته شود باید هوعرض دیوار ها باشد مگر در مورد دیوارهای خارجی که به منظور نماسازی می توان عرض کلاف را حد اکثر تا12 سانتی متر از عرض دیوار کمتر اختیار نمود ولی درهیچ حال عرض کلاف سقف نباید از 20 سانتیمتر کمتر باشد ارتفاع کلاف نباید از 20 سانتیمتر کمتر باشد .درسقف بجای کلاف بتن آرمه می توان از پرفیلهای فولادی معادل تیر آهن نمره 10 استفاده نمود مشروط بر آنکه کلاف فولادی با سقف بخوبی متصل شده وهمچنین این کلافها بنحوی مناسب با کلاف های قائم یا دیوار مثلا با لایه ضخیم ملات به دیوارها استوار گردد چنانچه سقف از تاوه بتن درجا ریخته شده ساخته شود نیازی به کلاف افقی اضافی درتراز سقف وجود ندارد.
3ـ9ـ1ـ2 حداقل قطر میلگرد های طولی در کلافهابی افقی بتن آرمه عبارتستاز:
10 میلیمتری برای میلگرد آجدار و12میلیمتری برای میلگرد ساده .درصورت استفاده از میلگرد های ساده باید انتهای میلگرد هارادرمحل وصله هاودرمحل ختم میلگرد ها به قلاب 180درجه انتهائی ختم نمود .میلگرد های طولی باید حداقل 2 عدد بوده ودر گوشه هاقرارداده شوند.درصورتی که عرض کلاف از35 سانتیمتر تجاوز نماید تعدادمیلگرد های طولی باید به 6 عددویا بیشتر افزایش داده شود به طوریکه فاصله هر دو میلگرد مجاوز از 25 سانتیمتر بیشتر نباشد .میلگرد های طولی باید با تنگهائی به قطر حد اقل 6 میلیمتر به یکدیگر بسته شوند ،حد اکثر فاصله تنگنا از یکدیگر عبارت از ارتفاع کلاف ویا 25 سانتیمتر هر کدام کمتر باشد.
پوشش بتن اطراف میلگرد های طولی نباید درمورد کلاف زیر دیوارها از5 سانتیمتر ودر مورد کلاف سقف از 5/2 سانتیمتر کمتر باشد .
3ـ9ـ1ـ3 درهر تراز ،اضلاع مختلف کلاف باید به یکدیگر کتصل شوندتاکلاف بندی یکپارچه وشبکه مانند بهم پیوسته ای تشکیل گردد .آرماتوربندی محل تلافی اضلاع کلاف بخصوص در مورد کلاف سقف باید بنحوی انجام شود که اتصال کلافها بخوبی تامین گردد.کلاف سقف نباید در هیچ جا منقطع باشد . در صورتی که مجاری دودکش تهویه کانال کولر و نظایر آنها با کلاف سقف تلاقی نمایند باید آرماتورهای کلاف از دو طرف این مجاری عبور نمایند. در ضمن قطر یا عرض این مجاری نباید از نصف عرض کلاف بیشتر باشد .
3ـ9ـ1ـ4 در صورتیکه ساختمان با مصالح بنائی دارای ستونهای فولادی و یا بتن آرمه نیز باشد این ستونها باید بنحوی مناسب در بالا به عناصر سقف و یا کلاف سقف و در پایین به کلاف زیر دیوار متصل شوند.
3ـ9ـ2 کلاف بندی قائم
3ـ9ـ2ـ1 در کلیه ساختمانهای با مصالح بنائی دو طبقه و همچنین در ساختمان های یک طبقه مطابق جدول 7 باید کلاف بندی قائم انجام شود.
جدول (7) ـ ضرورت کلاف قائم در ساختمانهای یک طبقه
گروه منطقه خطر نسبی زلزله
اهمیت ساختمان
(بر اساس ساختمان بند1ـ4) کم متوسط زیاد
اهمیت زیاد دارد دارد دارد
اهمیت متوسط ندارد ندارد دارد
اهمیت کم ندارد ندارد ندارد
در این حالت کلاف های قائم باید در داخل دیوارها و در گوشه های اصلی ساختمان و ترجیحا در نقاط تقاطع دیوارها طوری تعبیه گردند که فاصله محور تا محور آنها از 5 متر تجاوز نکند. هیچ یک از ابعاد مقطع کلاف قائم بتن لارمه نباید کمتر از 20 سانتیمتر باشد . بجای کلاف بتن آرمه می توان از تیر آهن نمره 10 و یا پروفیل فولادی با سطح مقطع معادل آن استفاده نمود، مشروط بر آنکه اتصال کلاف فولادی با دیوار بوسیله میلگردهای افقی بخوبی تامین شود. استفاده از تیر چوبی حداقل با مقطع 50 سانتیمتر مربع بعنوان کلاف قائم برای ساختمانهای یک طبقه با اهمیت متوسط و یا کم و یا برای سیستم های سقف چوبی قابل قبول (مطابق بند 3ـ11ـ1 ) مجاز است .
از پروفیل های در و پنجره نیز در صورتیکه بخوبی در کلاف افقی و سقف مهار شده باشند با رعایت میزان فولاد معادل فوق الذکر می توان بعنوان کلاف قائم استفاده کرد.
توصیه اکید می گردد که اجرای کلاف های قائم بتن ارمه همزمان با چیدن دیوار سازه ای و بصورت یکپارچه صورت می گیرد و یا با تعبیه شاخکها و یا میلگردهای افقی اتصال بین دیوار و کلاف تامین گردد.
3ـ9ـ2ـ2 حداقل قطر میلگردهای طولی در کلاف های قائم بتن آرمه عبارتست از 10 میلیمتر برای میلگرد آجدار و 12 میلیمتر برای میلگرد ساده . میلگردهای طولی باید حداقل 4 عدد باشند در گوشه ها قرار داده شوند و انتهای آنها به نحوی مناسب مهار شود.
میلگردهای طولی باید با تنگهائی به قطر حداقل 6 میلیمتر به یکدیگر بسته شوند . حداکثر فاصله تنگها از یکدیگر عبارتست از 20 سانتیمتر . در اطراف میلگردهای طولی باید حداقل 5/2 سانتیمتر پوشش آزاد بتن وجود داشته باشد .
3ـ9ـ2ـ3 کلاف های قائم باید بنحوی مناسب در کلیه نقاط تقاطع به کلاف های افقی متصل شوند تا متفقا با کمک دیوارهای سازه ای یک سیستم سه بعدی مقاوم را تشکیل دهند.
3ـ9ـ2ـ4 بجای هر کلاف قائم به شرح مذکور در بند 3ـ9ـ2ـ1 می توان میلگردهائی را مطابق شکل (4) و مطابق با محل آن (گوشه یا وسط دیوار) در طول دیوار توزیع نمود مشروط بر اینکه :
الف ) برای اجرای دیوار از ملات ماسه سیمان استفاده شود.
ب ) فاصله هر دو میلگرد قائم از 60 سانتیمتر کمتر و از 120 سانتیمتر بیشتر نباشد .
پ ) میلگردهای قائم در فاصله حداکثر 25 سانتیمتر با میلگردهای افقی به قطر حداقل 6 میلیمتر بسته شوند.
ت ) اطراف میلگردها بصورت غوطه ای چیده شده و هرز ملات ها کاملا پر گردند . دور هر میلگرد قائم فضائی که کوچکترین بعد آن از 6 سانتیمتر کمتر نباشد ایجاد گردیده و ضمن چیدن دیوار با ملات پر شود.
ث ـ میلگردهای قائم در کلاف های افقی بالا و پائین مهار شوند.
3ـ9ـ3 کلاف بندی دیوارهای مثلثی شکل
در ساختمانهائی که با خرپا و شیروانی پوشانده می شوند ارجح است روی دیوارهای انتهائی نیز خرپا نصب گردد . در غیر اینصورت قسمت مثلثی شکل این دیوارها باید با کلاف بندی بشرح زیر تقویت گردد :
الف ) در قاعده قسمت مثلثی شکل دیوار انتهایی در محاذات کلاف زیر تکیه گاه خرپاها کلاف افقی تعبیه شود و این کلاف ها به یکدیگر متصل شوند.
ب ) سطح فوقانی دیوار مثلثی شکل با کلاف پوشانده شود بطوریکه سطح بالای کلاف موازی سطح پوشش و سطح زیرین آن پلکانی باشد.
پ ـ بین دو کلاف پائین و بالای قسمت مثلثی شکل دیوار کلاف های قائم حداکثر به فاصله 5 متر تعبیه شوند و کلاف های قائم در کلاف های تحتانی و فوقانی مهار گردند.
ت ) ابعاد و میلگردهای کلافهای مذکور در بندهای الف و ب فوق تابع مقررات کلاف بندی افقی (بند 3ـ9ـ1) و در مورد کلاف های مذکور در بند پ فوق تابع مقررات کلاف بندی قائم (بند 3ـ9ـ1) می باشند.
3ـ9ـ2 حداقل طول وصله میلگردهای طولی که کلاف های بتن آرمه و یا طول مهاری شامل قلاب ها برابر 40 سانتیمتر می باشد.
3ـ10 اجرای دیوارهای سازه ای
3ـ10 در ساختمان های با مصالح بنائی استفاده از ملات گل و یا گل آهک مجاز نمی باشد . دیوارهای سنگی و دیوارهای بلوک سیمانی باید با ملات ماسه سیمان با عیار حداقل 200 کیلوگرم سیمان در متر مکعب ملات ساخته شوند. در دیوارهای آجری می توان از ملات حرامزاده (باتارد) با 100 کیلوگرم سیمان و 125 کیلوگرم آهک در متر مکعب ملات نیز استفاده نمود . جان پناه بام و بالکن و قسمت طره ای از آهک در متر مکعب ملات نیز استفاده نمود. جان پناه بام و بالکن و قسمت طره ای از دودکشها باید منحصرا با ملات ماسه سیمان با عیار حداقل 200 کیلوگرم سیمان در متر مکعب ملات ساخته شوند ملات مصرفی ماسه سیمان باید حداکثر ظرف مدت یک ساعت پس از تهیه مصرف شود.
3ـ10ـ2 دیوارهائی که با سنگ مکعب مستطیل شکل یا آجر یا بلوک سیمانی ساخته می شوند باید طوری چیده شوند که بندهای قائم روی هم نگیرند و درزهای قائم که در اصطلاح «هرز ملات» نامیده می شوند کاملا با ملات پر شوند . در دیوارهای با سنگ لاشه باید با قفل و بست پهلوی هم قرار داده شوند و بین سنگها کاملا با ملات پر گردد.
3ـ10ـ3 باید تمام دیوارهای سازه ای که بهم پیوسته هستند بخصوص در گوشه های ساختمان حتی المقدور بطور همزمان و در یک تراز چیده شده و در یک سطح بالا اورده شوند. در مواردی که اجرای همزمان دیوار چینی میسر نباشد می توان قسمتهائی را بصورت «لاریز» ساخته و قسمت های بعدی را روی لاریز بنا نمود . در مورد دیوارهای سازه ای دندانه دار کردن با به اصطلاح «هشت گیر» که معمولا برای اتصال دیوارهای متقاطع و یا برای ساختن دیوارهای طویل بکار می رود مجاز نمی باشد . هشت گیر را می توان منحصرا برای اتصال تیغه ها بکارگرفت مشروط بر آنکه درزهای بالا و پائین آجر چینی بعدی در محل هستگیر کاملا با ملات پر شوند .
3ـ10ـ4 آجر بلوک سیمانی و یا سنگ مصرفی در دیوارها باید از جنس مرغوب و دارای قدرت باربری و همچنین دوام مناسب باشند آجر و بلوک سیمانی باید قبل از استفاده کاملا با آب سیراب شود.
3ـ11 سقفها
3ـ11ـ1 مصالح سقف
سقف باید با مصالح مناسب و بنحوی ساخته شود که در برابر نیروهای زلزله اولا از تکیه گاه خود جدا نشود و ثانیا یکپارچگی و استحکام خود را حفظ نماید.
بکاربردن چوب بعنوان عنصر باربر سقف در صورتی مجاز می باشد که پوشش سقف از نوع سبک نظیر تخته ـ ورق آهن ـ صفحات موجدار فلزی و یا آزبست سیمانی باشد و در اینصورت برای کلاف یندی سقف نیز می توان از چوب استفاده نمود احداث سقف چوبی با پوشش حصیر و نی و گل و یا شفته آهک و یا طاق خشتی مجاز نمی باشد .
3ـ11ـ2 اتصال سقف وتکیه گاه
عناصرسقف(تیر وتیرچه اعم از فولادی ،بتنی وچوبی) ویادال بتنی باید در تکیه گاهها بنحو مطمئنی به عناصرزیر (تیرهای حمال،کلاف بندی افقی،ستونها)متصل شوند تا نیروهای زلزله بدون جابجا شدن سقف به عناصر قائل انتقال یابند .به این منظور رعایت ضوابط زیر الزامی است :
الف)درمورد سقف متکی بر تیر حمال عناصر اصلی سقف به تیرهای حمال متصل شوند وتیر های حمال نیز به کلاف روی دیوار مهار گردند.
ب ) درمورد سقف با تکیه گاه روی دیوار چنانچه سقف ازنوع طاق ضربی باشدتیر آهن های سقف باید یادر داخل کلاف بتن آرمه مهار شوند ویا به صفحه های فلزی که روی کلاف افقی بتن آرمه قرار داشته ودر داخل کلاف مهار شده اند متصل گردند ویا دبه کلاف فلزی بنحوی مناسب بسته شوند .طول تکیه گاه تیر آهنها ی سقف طاق ضربی نباید از ارتفاع تیر ویا از 20 سانتیمتر کمتر باشد .چنانچه سقف دال بتنی پیش ساخته باشد ارجح است دال پیش ساخته در کلاف افقی بتن آرمه مهار شود واز قراردادن دال پیش ساخته بر روی کلا فاحتراز گردد مگر انکه بتوان آنرا بنحوی مناسب به کلاف روی دیوار مهار نمود .سقفهای مرتب از تیرچه وبلوک نیز باید به خوبی به کلاف افقی مهار گردند وبتن ریزی تیر چه ها وکلاف همزمان انجام شود .سقف بتن آرمه در جاریخته شده نیز باید دارای تکیه گاهی حد اقل معادل ضخامت دیوار منهای 12سانتیمتر باشد مشروط برآنکه این طول هیچگاه از 15سانتیمتر کمتر نگردد.
پ)عناصر سازه ای را ه پله نیز باید درپاگرد هایی که همسطح ساختمان هستند در کلاف بندی افقی سقف مهار شوند .
3ـ11ـ3 انسجام سقف
برای حفظ انسجام یک پارچه عمل نمودن سقف باید نکات زیر رعایت شوند:
3ـ11ـ3ـ1 درسقف طاق ضربی
الف) تیر آهن ها به وسیله میلگرد ویا تسمه فولادی به صورت ضربدری به یکدیگر بسته شوند بطوریکه اولا طول مستطیل ضربدری شده پیش از 5/1 برابر ارض آن نباشد وثانیا مساحت تحت پوشش هر ضربدری از 25 متر مربع تجاوز ننماید .
ب ) تکیه گاه مناسبی برای پاتاق آخرین دهانه طاق ضربی تعبیه گردد . این تکیه گاه می تواند یا با قراردادن یک پروفیل فولادی و اتصال آن با کلاف زیر خود و یا با جاسازی در کلاف بتنی تامین شود . چنانچه این تکیه گاه فولادی باشد باید با میلگرد ها و یا تمسه های کاملا کشیده و مستقیم در دو انتهای تیر و همچنین در فواصل کمتر از 2 متر به اخرین تیرآهن سقف متصل گردد.
پ ) حداقل سطح مقطع میلگرد و یا تمسه ای که برای مهاربندی ضربدری تیرآهن های سقف و یا استوار کردن آخرین دهانه به کار می رود میلگرد 14 میلیمتری و یا تمسه ای معادل آن می باشد .
3ـ11ـ3ـ2 در سقف تیرچه بلوک
الف ـ بتون پوشش روی بلوک ها حداقل دارای 5 سانتی متر ضخامت باشد و مقدار میلی گرد در جهت عمد بر تیرچه ها از یک سانتی متر مربع در هر متر کمتر نبوده و میلگردها طوری قرارداده شود که فاصله آنها از یکدیگر از 30 سانتی متر تجاوز ننماید .
ب ) در صورت تجاوز دهانه تیرچه ها از 4 متر تیرچه ها بوسیله کلاف ارزی که ارز مقطع آن حداقل 10 سانتی متر باشد به هم متصل شود . این کلاف باید دارای حداقل دو میلگرد عاج دار سراسری به قطر 10 میلیمتر یکی در بالا و یکی در پایین مقطع کلاف باشد .
3ـ11ـ3ـ3 در خرپاها
الف ) با تعبیه بادبندی های قائم و افقی مناسب بین خرپاها انسجام سقف تامین می شود .
ب ) اضلاع مختلف خرپای چوبی در نقاط اتصال به یکدیگر به وسیله پیچ و مهره و یا اسکوپ های فولادی کاملا به هم محکم شوند (میخ نمودن ساده این اضلاع به یکدیگر کافی نمی باشد ) .
پ ) در سقفهای مسطح شیب دار چنانچه سقف بصورت خرپا نباشد عناصر مناسبی به صورت مقابلع با رانش سقف تعبیه شوند.
3ـ11ـ4 سقف کاذب
سقف کاذب باید حتی المقدور با مصالح سبک ساخته شود و قاب بندی آن به نحوی مناسب به اسکلت یا کلاف بندی ساختمان متصل گردد . تا ضربه تکانهای ناشی از زلزله موجب خرابی دیوارهای مجاور نشود .
3ـ11ـ5 سقف های قوسی
کاربرد سقف های قوسی مشروط به موارد ذیل است :
الف ) تدابیر لازم برای به حداقل رساندن رانش و همچنین تحمل آن به عمل آید و دیوارها بخوبی مهار شود.
ب ) کلاف سراسری در محاذات پا طاق پیش بینی شود و طاق قوسی به نحوی مناسب بر روی آن قرار گیرد . در طاقهای استوانه ای دو ضلع کلاف پاتاق به وسیله کشهای فولادی که قبلا در داخل کلاف مهار شده اند به یکدیگر متصل گردند . بطوری که فاصله کشها از 5/1 متر بیشتر و سطح مقطع کشت از 3 سانتی متر مربع کمتر نباشد .
3ـ12 نماسازی
3ـ12ـ1 در نماسازی با آجر ارجح است آجرنما به طور همزمان با آجر پشت کار چیده شود و باید ضخامت این دو نوع آجر یکسان و یا تقریبا یکسان باشد تا هر دو در هر رج روی یک لایه ملات چیده شود.
در صورتی که آجر نما پس از احداث دیوار پشت کار چیده شود باید با مهارکردن مفتول های فلزی در داخل ملات پشت کار و قراردادن سر آزاد این مفتول ها در ملات آجرنما ، این دو قسمت آجر کاری به هم متصل گردند.فاصله ایت مفتول ها در هر یک از جهات افقی و قائم نباید از 50 سانتی متر بیشتر اختیار شود .
3ـ12ـ2 نماسازی با سنگ غیر پلاک که قطعات سنگ به صورت افقی روی هم چیده می شوند تابع مقررات نماسازی با آجر مطابق بند 3ـ12ـ1 می باشد . در صورت یکه سنگها به صورت پلاک به طور قائم نصب شود باید با تعبیه اسکوب و یا مهار مناسب دیگری از جداشدن و فرو ریختن آنها در موقع بروز زلزله جلوگیری شود.
نوع : آیین نامه
شماره انتشار : 16016
تاریخ تصویب : 1378/09/17
تاریخ ابلاغ : 1378/11/28
دستگاه اجرایی : وزارت كشور - وزارت مسكن و شهرسازی -
موضوع :
منبع : وب سایت قوانین دات آی آر (معاونت آموزش دادگستری استان تهران)
تصمیم نمایندگان ویژه رییس جمهور در ستاد پشتیبانی برنامه تنظیم بازار راجع به قیمت فروش تراکتور تولیدی شرکت مهندسی و ماشین سازی داروانا تصویبنامه در خصوص قلمرو آبی منطقه آزاد قشم
