د .م .ربيع الصفدي الطرق المطورة المعتمدة في الكود العربي السوري التصميم الزلزالي لجدران القص الخاصة و الجوائز الرابطة البيتونية المسلحة د .م .ربيع الصفدي 1. The Use of Special Structural Walls .1جمال اس تخدام جدران القص اخلاصة 1.1 Wall Layout .1 .1طريقة ختطيط و ترتيب جدران القص مضن البناء .1 .1 .1التوزيع ضمن المسقط األفقي ()Plan Layout القوى شرق-غرب • القوى شمال-جنوب توزع الجدران ضمن المسقط األفقي يجب استخدام عدة جدران وفق كل اتجاه رئيسي لتأمين مقاومة كافية لقوى القص الطابقية .من المفضل تجنب الحصول على مجازات طويلة لألحجبة اإلنشائية .يجب تحديد أماكن جدران القص بحيث يكون مركز القساوة للجدران أقرب ما يمكن إلى مركز الكتلة ،و بالتالي يتم تجنب الفتل المتأصل .يفضل توضع الجدران بالقرب من محيط المبنى لتكبير مقاومة الفتل. • إذا كان من المتوقع أن يستجيب المبنى بشكل غير مرن ( ،)inelasticallyفالوضع المثالي عندئذ هو أن ينطبق مركز المقاومة على مركز الكتلة عن طريق توضع جدران قص متماثلة بشكل متناظر. 2 د .م .ربيع الصفدي .1جمال اس تخدام جدران القص اخلاصة .2 .1تكوين و أشاكل جدران القص )bأقسام الجدار الرأسية ()Vertical wall segments 1. The Use of Special Structural Walls 1.2 Wall Configurations )aأقسام الجدار األفقية ()Horizontal wall segments تتألف جدران القص التي لديها فتحات من أقسام جدارية أفقية و أقسام جدارية رأسية .يحيط بالـقسم الجداري الرأسي أفقيا فتحتين أو فتحة و حافة .بشكل مشابه ،يحيط بالـقسم الجداري األفقي رأسيا فتحتين أو فتحة و حافة. لبعض جدران القص أقسام جدارية رأسية ضيقة و التي يمكن اعتمادها كأعمدة ،إال أن أبعاد هذه األعمدة ال تحقق متطلبات أعمدة اإلطارات العزمية الخاصة .يعرف الكود ACI 318الركيزة الجدارية ( )Wall Pierعن طريق أبعادها التي تحقق lw /bw ≤ 6.0و .hw /lw ≥ 2.0يمكن أن يكون قسم الجدار الرأسي الموجود في الزاوية السفلى اليسرى من الشكل bمؤهل لتوصيفه كركيزة جدارية .هناك اشتراطات خاصة تطبق على الركائز الجدارية. 3 د .م .ربيع الصفدي .1جمال اس تخدام جدران القص اخلاصة 1. The Use of Special Structural Walls 1.2 Wall Configurations .2 .1تكوين و أشاكل جدران القص يشير مصطلح الجدران المربطة ()Coupled Wall إلى الجدران الظفرية المتصلة عن طريق جوائز رابطة مصطفة بشكل رأسي على كامل ارتفاع الجدار. الهدف التصميمي هو تطوير ميكانيزم خضوع مطاوعة في الجوائز الرابطة على كامل ارتفاع الجدار و من ثم الخضوع على االنعطاف عند قاعدة كل جدار ظفري. يمكن تفصيل الجوائز الرابطة اعتمادا على شكلها الهندسي و القوى التصميمية إما كجوائز مسلحة بشكل تقليدي أو كجوائز مسلحة بشكل قطري ()Diagonally Reinforced 4 د .م .ربيع الصفدي .1جمال اس تخدام جدران القص اخلاصة 1.3 Wall Reinforcement .3 .1تسليح جدران القص تسليح الجسد األفقي تسليح الجسد الرأسي 1. The Use of Special Structural Walls العنصر المحيطي يجب أن يكون لجدران القص الخاصة ،كحد أدنى ،تسليح جسد موزع باالتجاهين األفقي و الرأسي. غالبا ،لجدار القص الخاص تسليح رأسي مركز عند أطراف الجدار لتأمين مقاومة إضافية للعزم و القوة المحورية .يتم حصر التسليح الطولي عند أطراف الجدار بتسليح عرضي لـتطويق البيتون و تقييد القضبان الطولية ضد التحنيب. يلزم الكود ACI318باستخدام عنصر طرفي خاص عندما ينتج عن األثر المشترك ألحمال الثقالة و أحمال الزالزل طلبات ضغط عالية عند الحواف .لهذه العناصر تسليح عرضي بتباعدات متقاربة إلحاطة القضبان الطرفية الرأسية بهدف زيادة قدرة التشوه على الضغط لنواة البيتون ضمن المنطقة الطرفية و لتقييد القضبان الرأسية ضد التحنيب. 5 د .م .ربيع الصفدي .1جمال اس تخدام جدران القص اخلاصة 1. The Use of Special Structural Walls 1.3 Wall Reinforcement .3 .1تسليح جدران القص تسليح الجسد األفقي تسليح الجسد الرأسي العنصر المحيطي يجب أن ال تقل نسبة التسليح الرأسي الموزع على الجسد ρlو نسبة التسليح األفقي الموزع على الجسد ρtعن .0.0025يسمح بتخفيض نسب التسليح ρlو ρtفي حال تحقق ’.Vu ≤ 0.083 Acv λ √fc يجب أن ال يتجاوز تباعد التسليح في كل اتجاه عن .45 cm يلزم على األقل ستارتين من التسليح في حال تحقق أحد الشرطيين التاليين ’ Vu > 0.17 Acv λ √fcأو ،hw /lw ≥2 علما أن hwو lwارتفاع و طول كامل الجدار على التوالي. يجب كذلك تصميم التسليح األفقي الموزع على الجسد ρtلمقاومة قوى القص في الجدار. في حال كانت النسبة hw/lw ≤ 2فيجب أن ال تقل نسبة التسليح الرأسي للجسد ρlعن نسبة التسليح األفقي للجسد ρt 6 د .م .ربيع الصفدي .1جمال اس تخدام جدران القص اخلاصة .4 .1التوزيع النس يب جلدران القص 1. The Use of Special Structural Walls 1.4 Wall Proportioning يمكن أن توحي اعتبارات الكلفة بتصميم مقاطع عرضية ذات وزن أصغري ،إال أن هذه المقاطع قد تكون صعبة اإلنشاء باإلضافة إلى إمكانية الحصول على أداء غير جيد لها .في حال اتخاذ القرار بإدراج جدران القص في الجملة اإلنشائية للبناء ،فستهيمن تفاصيل التسليح و القوالب ( )Formworkعلى الكلفة .من المحتمل أن ال يكون الختيار جدار قص ذو سماكة أكبر أي تأثير ملحوظ على كلفة اإلنشاء و الوظيفة ( .)Functionalityإال أنها ستخفض من ازدحام التسليح ( )Reinforcement Congestionو ستحسن من األداء الزلزالي. على الرغم من عدم وجود أي توجيهات في الكود ACI 318بخصوص السماكة الدنيا لجدران القص ،إال أن الحد األدنى العملي لسماكة جدران القص الخاصة هو .20 cm يتحسن عادة أداء الجدران و يكون هناك سهولة نسبية في التنفيذ في حال كانت السماكة الدنيا 30 cmعند وجود عناصر طرفية خاصة ( )Special Boundary Elementsو 25 cmفي الحاالت األخرى. تتطلب جدران القص التي تشمل جوائز رابطة بتسليح تقليدي سماكة دنيا 35 cmلتستوعب مسافة التغطية اللزمة و التباعد بين القضبان ،مع العلم أن 40 cmهو حد أدنى عملي في حال استخدام جوائز رابطة بتسليح قطري. يساعد وجود األجنحة و العناصر الطرفية المكبرة على استقرار أطراف الجدار و إرساء التسليح من العناصر المجاورة. 7 د .م .ربيع الصفدي .2مبادئ تصممي جدران القص اخلاصة 2. Principles for Special Structural Wall Design الجدران النحيفة ( )Slender Wallsو الجدران القصيرة ()Squat Walls يعتمد سلوك الجدران على نسبة األبعاد للجدار (.)Wall Aspect Ratio يشبه سلوك الجدران النحيفة (حيث )hw /lw ≥ 2.0سلوك األظفار العاملة على االنعطاف (.)Flexural Cantilevers النمط المفضل للسلوك اللمرن للجدران النحيفة هو خضوع انعطاف مطاوع ( )Ductile Flexural Yieldingعند المقطع الحرج ،من دون انهيار على القص (.)Shear Failure تميل الجدران ذات نسبة األبعاد المنخفضة جدا ( )hw /lw ≤ 0.5إلى مقاومة األحمال الجانبية عن طريق ميكانيزم عنصر الضغط القطري ( )Diagonal Strutحيث تتم مقاومة القص عن طريق البيتون و التسليح الموزع األفقي و الرأسي. من أجل نسب األبعاد المتوسطة ( )2.0 > hw /lw > 0.5يتراوح سلوك الجدار بين الحالتين المشروحتين أعله. يعتبر عادة الخضوع على القص ( )Shear Yieldingللجدران النحيفة أمرا غير مقبول نظرا ألنه يخفض من قدرة يعتبر خضوع القص للجدران القصيرة جدا أمرا مقبوال نظرا ألن هذه الجدران تملك مقاومة متأصلة عالية التشوه اللمرن ( )Inelastic Deformation Capacityإلى ما دون الحدود المتوقعة. ( )High Inherent Strengthو طلبات مطاوعة منخفضة (.)Low Ductility Demands 8 د .م .ربيع الصفدي .2مبادئ تصممي جدران القص اخلاصة 2. Principles for Special Structural Wall Design .1 .2جدران القص الطويةل 2.1 Slender Walls .1 .1 .2الوصول إلى خضوع انعطاف مطاوع ()Achieve Ductile Flexural Yielding يحافظ التصميم الجيد للجدار على قيم القوة المحورية أقل بشكل مناسب من النقطة التوازنية بحيث يتلدن تسليح الشد بسبب االنعطاف قبل وصول مناطق الضغط في البيتون إلى قدرة التشوه على الضغط. باعتماد المصطلحات الفنية للكود ،يجب تجنب الجدران ذات الضغط المتحكم (،)Compression-controlled Walls أي المقاطع التي يصل فيها تشوه البيتون إلى القيمة 0.003قبل خضوع تسليح الشد. من الجدير بالملحظة أن UBC97حدد القوة المحورية للجدار Puبحيث ،Pu ≤ 0.35Poو التي توافق تقريبا القوة المحورية التوازنية للجدار المتناظر .ال يوجد حدود للقوة المحورية للجدار في الكود .ACI 318 oعلى الرغم من سماح الكود ACI318بوصول قيم القص المصعد على أرجل الجدار المنفصلة حتى ’ ،Vu=0.83Acvϕ√fcإال أن هذا سيؤدي إلى انخفاض قدرة المطاوعة على االنعطاف لهذه الجدران. oمن المستحسن أن ال تتجاوز قوة القص المصعدة و المحسوبة عن طريق األخذ بعين االعتبار المقاومة الزائدة للنعطاف ( )Flexural Overstrengthالقيمة ’ 0.33 Acv ϕ √fcو حتى القيمة ’ 0.50 Acv ϕ √fcو بالتالي ال تنخفض قدرة المطاوعة على االنعطاف. 9 د .م .ربيع الصفدي .3ارشادات حول حتليل البناء .1 .3التوصيات املتعلقة ابلقساوة 3. Building Analysis Guidance 3.1 Stiffness Recommendations من المهم جدا عند تحليل جدار القص نمذجة قساوة المقطع المتشقق بشكل مناسب .تلعب هذه القساوة دورا هاما في تحديد األدوار الطبيعية للبناء ،و القص القاعدي ،و االنزياحات الطابقية ،و توزع القوى الداخلية. و فقا للفقرة ،ACI318 § 6.6.3يمكن تعريف قساوة الجدار كمايلي: (a 50 %من قساوة المقطع الكلي (.)Gross-section Stiffness (b Ie=0.70Igإذا كان المقطع غير متشقق ( )uncrackedأو 0.35Igفي حال كان المقطع (c يمكن إجراء تحليل أكثر تفصيل آخذا بعين االعتبار القساوة المخفضة تحت شروط متشقق ( )crackedمع أخذ .Ae=1.0Ag التحميل. تعتمد القساوة الفعلية لجدران القص على نسبة التسليح ،و دوران األساسات ،و القوة المحورية ،و انزالق التسليح من األساسات ( ،)Slip of Reinforcement from Foundationsو برامترات أخرى. تعتبر قيم القساوة المحورية و قساوة االنعطاف الموصوفة في الكود ACI 318معقولة لحاالت عديدة ،إال أن قساوة القص ( )Shear Stiffnessهي عادة منخفضة و تؤخذ من 0.05Gc Aeإلى .0.10Gc Ae 10 د .م .ربيع الصفدي 3. Building Analysis Guidance .3ارشادات حول حتليل البناء 3.1 Stiffness Recommendations .1 .3التوصيات املتعلقة ابلقساوة يزود الكود ACI318بقيم القساوة الفعالة لجوائز اإلطارات ،لكن هذه القيم غير مناسبة للجوائز الرابطة النوعية. من المتوقع أن تتعرض الجوائز الرابطة إلى ضرر قبل حصول خضوع (تلدن) هام في الجدران ،و هذا بدوره يؤدي إلى تخفيض أسرع في القساوة .تخفض القساوة الفعالة للجوائز الرابطة بشكل أكبر بسبب الدوران المركز للنهايات و المترافق مع انزالق التسليح من منطقة اإلرساء ( )Anchorage Zonesضمن المنطقة الطرفية للجدار. ينصح الكود ) ATC72 (ATC 2010بأخذ Ec Ie = 0.15Ec Igمع حساب تشوهات القص بناء على: • Gc = 0.4Ecمن أجل ln /h ≥ 2 • Gc= 0.1Ecمن أجل ln /h ≤ 1.4 • مع استخدام استكمال داخلي خطي ( )Linear Interpolationلنسب األبعاد المتوسطة. 𝑐𝐸 𝑐𝐸 = 𝑐𝐸 = 0.42 2(1 + 𝜈 ሻ 2(1 + 0.2ሻ 11 =𝐺 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي .1 .4عوامل املقاومة و تصعيد الحامل 4.1 Load and Resistance Factors التأثير الزلزالي األفقيEh =ρQE : التأثير الزلزالي الرأسي ،Ev = 0.2SDSD :يمكن أن يزيد أو ينقص من تأثير الحمل الميت. تراكيب األحمال األساسية للتصميم على المقاومة ( )Strength Designهي: Q1 1.2 D 0.2S DS D QE 0.5 or 1.0 L 0.2S Q2 0.9 0.2S DS D QE 1.6 H يسمح بأخذ عامل الضرب المطبق على الحمل الحي Lمساويا إلى 0.5من أجل جميع اإلشغاالت التي تكون فيها األحمال الحية التصميمية الغير مخفضة Lمساوية أو أقل من ،5 kN/m2باستثناء أحمال المرائب و المساحات المستخدمة كأماكن تجمع عامة .بالنسبة للحاالت األخرى يؤخذ هذا العامل مساويا إلى .1.0 12 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي لتعريف عامل الفائضية :ρ ما هو صنف التصميم الزلزالي Aأو Bأو C Dأو Eأو F و بنف الجملة المقاومة لألحمال الزلزالية عبارة عن درا الوقت تحقق أحد الشرطيين التاليين: )1المنشأة منتظمة وفقا للمسقط األفقي عند جميع المستويات الطابقية بشرط أن تكون الجملة المقاومة لألحمال الزلزالية مؤلفة من جدران قص محيطية بمجازين على األقل مقاومة لألحمال الزلزالية عند كل طرف من أطراف البناء ومن أجل كل اتجاه من االتجاهين المتعامدين .يمكن حساب عدد المجازات لجدار القص كما يلي :طول جدار القص مقسوما على االرتفاع الطابقي .hsx Yes )2عند كل طابق مقاوم ألكثر من 35من القص القاعدي :لن ينتج عن إزالة جدار قص أو ركيزة جدارية (بنسبة ارتفاع إلى طول أكبر من )1من أي طابق ،أو إزالة وصلت عناصر الربط المتصلة معها ،خسارة في المقاومة الطابقية بأكثر من 33ولن تصبح كذلك الجملة الناتجة جملة ذات عدم انتظام فتلي أقصى. No ρ =1.3 ρ =1 13 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.1 Load and Resistance Factors .1 .4عوامل املقاومة و تصعيد الحامل تحديد نسبة االرتفاع إلى الطول من أ ل دار الق و الركيزة الجدارية :hwall/Lwallنسبة ارتفاع جدار القص إلى طوله :hwp/Lwpنسبة ارتفاع الركيزة الجدارية إلى طولها حيث :hwallارتفاع جدار القص :hwpارتفاع الركيزة الجدارية 𝑝𝑤𝐿 hwall 𝑝𝑤ℎ :Lwallطول جدار القص :Lwpطول الركيزة الجدارية 𝑙𝑙𝑎𝑤𝐿 14 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .1 .4عوامل املقاومة و تصعيد الحامل 4. Design Guidance 4.1 Load and Resistance Factors من أجل جدران القص المعرضة النعطاف مع قوة محورية ،نقوم أوال بحساب ،εtتشوه الشد الصافي في أقصى قضيب فوالذ مشدود عندما يصل المقطع للمقاومة االسمية ،أي عندما يصل تشوه الضغط في أقصى ليف بيتوني إلى .εcu=0.003 في حال كان ،εt ≥ 0.005عندئذ .ϕ = 0.9و في حال كان ،εt ≤ εyعندئذ ϕ = 0.65من أجل العناصر الطرفية بـأساور عادية أو 0.75من أجل العناصر الطرفية بـتسليح عرضي حلزوني ،تستكمل قيمة ϕخطيا من أجل القيم المتوسطة للتشوه .εtتؤخذ εy=0.002من أجل فوالذ .Grade 420MPa 15 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي .1 .4عوامل املقاومة و تصعيد الحامل 4.1 Load and Resistance Factors من أجل تصميم الجدار على القص و كذلك من أجل تصميم الجدار على احتكاك القص ( ،)Shear-frictionتسمح الفقرة ACI318 § 9.3باعتماد ،ϕ = 0.75باستثناء استخدام ϕ = 0.6إذا كانت مقاومة القص االسمية للجدار Vnأقل من القص الموافق لتطور مقاومة االنعطاف االسمية .Mn ينصح بتصميم الجدران النحيفة بحيث تكون مقاومة القص التصميمية )Design Shear Strength( ϕ Vnمساوية على األقل للقص الموافق لتطور مقاومة االنعطاف للجدار ( .)Wall Flexural Strengthيعد هذا األمر غير قابل للتطبيق في حالة الجدران القصيرة؛ و ال يعد استخدام ϕ = 0.6إجراء جزائي ذو أهمية تذكر من أجل الجدران القصيرة بسبب مقاومتها المتأصلة. يؤخذ ϕ = 0.85للجوائز الرابطة المسلحة بتسليح قطري عند التصميم على القص. يؤخذ ϕ = 0.9للجوائز الرابطة المسلحة تقليديا عند التصميم على االنعطاف ،و ϕ = 0.75عند التصميم على القص. 16 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي .2 .4حتديد البعاد الولية النسبية 4.2 Overall Proportioning يعتمد عادة التحديد األولي لعدد و أبعاد جدران القص على القص القاعدي الزلزالي Vللبناء مقابل مقاومة القص التصميمية .ϕVnيجب األخذ بعين االعتبار عدة عوامل تكبير عند تقدير طلبات القص البدائية لجدران القص اإلفرادية: .1 يمكن لـعامل الوثوقية )Redundancy Factor( ρأن يكبر القص. .2 يزيد الفتل بنوعيه الطارئ ( )Accidentalو المتأصل ( )Inherentمن قيمة القص في الجدار .تؤخذ عادة عوامل .3 عندما تتم مقاومة القص عن طريق عدة أقسام جدارية رأسية ذات أطوال مختلفة و التي تحوي فتحات و أجنحة، التكبير النموذجية بالنسبة للقص األساسي من دون فتل ضمن المجال .1.5 – 1.2 ستتوزع قوة القص الكلية بشكل غير منتظم بين جميع األقسام .يمكن أن يتغير عامل التكبير بشكل كبير من أجل األقسام اإلفرادية. .4 ينتج عن تصميم الجدار على تراكيب أحمال متعددة مقاومة انعطاف زائدة ( .)Flexural Overstrengthيجب تضخيم قوى القص في الجدران النحيفة ،عندما نرغب بالحصول على نمط خضوع على االنعطاف بشكل متناسب مع مقاومة االنعطاف الزائدة المتوقعة .أي عندما نرغب بتصميم القص على القدرة ،يؤخذ عادة عامل تكبير .1.4 .5 يمكن للـتأثيرات الديناميكة في األبنية متعددة الطوابق أن تضخم قوى القص في الجدار .يمكن تطبيق عامل تضخيم ديناميكي ωلتكبير قوى القص عندما نرغب بالحصول على نمط خضوع على االنعطاف في الجدران النحيفة. 17 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي .2 .4حتديد البعاد الولية النسبية 4.2 Overall Proportioning تطبق العوامل الثلثة األولى على جميع األبنية ،بينما يطبق العاملن األخيران على الجدران النحيفة في األبنية متعددة الطوابق عندما يكون هدف المهندس تأمين الميكانيزم اللخطية المتحكمة عن طريق خضوع الجدار على االنعطاف. تعرف الفقرة ACI318 § 18.10.4.4قيمة إجهاد القص التصميمي األعظمي ()Maximum Design Shear Stress مساوية إلى ’ ،0.66 ϕ √fcومن أجل كل رجل إفرادية للجدار تؤخذ هذه القيمة مساوية إلى ’ .0.83 ϕ √fcينصح باستهداف قيم إجهاد تصميمية أقل ،ضمن المجال من ’ 0.33 ϕ √fcإلى ’.0.50 ϕ √fc تؤخذ ϕ = 0.75إذا تم تطبيق عامل التضخيم المذكور في البند الرابع ،و في حال عدم تطبيقه تؤخذ .ϕ = 0.6 يتم حساب مساحة الجدار الكلية اللزمة بشكل تقريبي أولي في كل اتجاه عن طريق تقسيم طلب القص المكبر ( )Amplified Shear Demandعلى إجهاد القص التصميمي (.)Design Shear Stress يتضمن التصميم على االنعطاف المركب مع القوة المحورية تحديد األبعاد النسبية البدائية للجدار ،و توضع التسليح الطولي ضمن الجسد ،و توضع التسليح العرضي و الطولي ضمن المناطق الطرفية ،و من ثم حساب مقاومة االنعطاف المركب مع القوة المحورية ( .)P-M Strengthيتم التصميم بشكل تكراري للوصول إلى التوضع األمثلي مع األخذ بعين االعتبار تنسيق التسليح الرأسي و األفقي و مقاومة المقطع. 18 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .1 .3 .4تحديد األبعاد النسبية األولية ()Preliminary Proportioning تسليح الجسد األفقي تسليح الجسد الرأسي العنصر المحيطي من المزاولة الجيدة لعملية التصميم تأمين أساور مغلقة ( )Hoopsلحصر األجزاء األكثر تشوها في مناطق الضغط الناتجة عن االنعطاف ،و تأمين سند جانبي للقضبان الرأسية فيها. يجب أن تمتد العناصر الطرفية أفقيا بدءا من أقصى ليف مضغوط مسافة تساوي على األقل إلى القيمة األكبر بين c – 0.1lwو c/2حيث cأكبر عمق للمحور المحايد و المحسوب تحت تأثير تراكب Pu,CSو ( Mn,CSأي عند المقطع الحرج) .بشكل عام ،تكون Pu,CSالمستخدمة لهذه الحسابات مبنية على تركيب األحمال المتحكم بالضغط. لحل مشكلة ازدحام التسليح في المنطقة الطرفية يمكن زيادة أبعاد الجدار أو مد المنطقة المطوقة بعمق أكثر. 19 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .2 .3 .4حساب مقاومة االنعطاف المركب مع القوة المحورية ()P-M Strength Calculations تتطابق حسابات المقاومة لجدران القص المقاومة للنعطاف المركب مع القوة المحورية تماما مع الحسابات الخاصة باألعمدة البيتونية .حيث تفترض الحسابات توزعا خطيا للتشوهات ( ،)Linear Strain Distributionو علقات مثالية للتشوه مع اإلجهاد ( )Idealized Stress-strain Relationsلتمثيل سلوك البيتون و التسليح. تؤخذ ضمن الحسابات جميع قضبان التسليح الطولي المزودة بأطوال تماسك ( Developed Vertical )Reinforcementو المتوضعة ضمن العرض الفعال للجناح ،و العناصر الطرفية ،و جسد الجدار. يمكن االستعانة بـبرامج حاسوبية لرسم مخططات الترابط ( )P-M Interactionلتسهيل عملية التصميم. تكون عادة المقاومة المميزة للبيتون و الشكل الهندسي للجدار ( )Wall Geometryمعرفة قبل إجراء التحليل التفصيلي ،و بالتالي فإن حساب مقاومة االنعطاف المركب مع قوة محورية ( )P-M Resistanceتتم عن طريق عملية تكرارية ( )Trial and Error Processباستخدام أقطار التسليح الطولي و أماكن توضعه كمتغيرات. يؤمن التسليح العرضي للعناصر الطرفية سند جانبي للتسليح الطولي ،و بالتالي يجب ،في المناطق الطرفية، تصميم و تفصيل التسليح الطولي و العرضي بالتوازي . 20 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .3 .3 .4العناصر الطرفية ()Boundary Elements and 2/3 b 15 cm 35 hx 10 so 10 3 عنصر طرفي خاص ()Special Boundary Element يجب تفصيل عنصر طرفي خاص عندما ينتج عن التأثير المركب ألحمال الثقالة و الزالزل طلبات ضغط عالية عند حواف الجدار. 21 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .3 .3 .4العناصر الطرفية ()Boundary Elements and 8db عنصر طرفي عادي حيث )Ordinary Boundary Element( ρbe>2.8/fy ال يلزم استخدام عناصر طرفية خاصة عندما تنخفض طلبات الضغط عند أطراف البناء ،لكن يبقى التسليح العرضي للعناصر الطرفية الزما في حال كانت نسبة التسليح الطولي عند المناطق الطرفية للجدار ρbe=As,be/Ag,beأكبر من .2.8/fy 22 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .3 .3 .4العناصر الطرفية (:)Boundary Elements الطرق المستخدمة لتحديد الحاجة إلى وجود عناصر طرفية الطريقة األولى (:)ACI 318 § 18.10.6.2 تطبق هذه الطريقة على الجدران و أجزاء الجدران بحيث hw /lw ≥ 2.0و التي تكون بشكل أساسي مستمرة من قاعدة المنشأة و حتى أعلى الجدار أو جزء الجدار و المصممة للحصول على مقطع حرج وحيد ()Single Critical Section على االنعطاف و القوة المحورية .يجب كذلك استيفاء و تحقيق المتطلبات المذكورة في الفقرات 18.10.6.4و .18.10.6.5 يمكن القبول بوجود بعض االنقطاعات و اللاستمرارية ( )Discontinuityعلى المقطع الحرج على االنعطاف طول ارتفاع الجدار بشرط أن يتم اختيار أبعاد الجدار بحيث يتم الحصول على المقطع الحرج في المكان المزمع حسب التصميم. 23 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .3 .3 .4العناصر الطرفية (:)Boundary Elements الطرق المستخدمة لتحديد الحاجة إلى وجود عناصر طرفية الطريقة األولى (:)ACI 318 § 18.10.6.2 (1 يحدد االنتقال التصميمي عند أعلى مستوى الجدار: δu = Cd δe / I و القوة األعظمية في الجدار Pu,CSالموافقة للنتقال .δu التشوها ت )2يحسب عمق المنطقة المضغوطة cالناجمة عن االنعطاف المركب مع القوة المحورية .قيمة cموافقة لمقاومة العزم االسمية Mn,CSتحت تأثير الحمل المحوري .Pu,CS )3في حال تحققت العلقة: lw 600 1.5 u / hw اإلجهادات و القوى الداخلية c عندئذ العناصر الطرفية الخاصة الزمة. حيث hwاالرتفاع الكلي للجدار من المقطع الحرج و حتى أعلى الجدار، يجب أن ال تؤخذ قيمة النسبة δu /hwأقل من .0.005 24 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .3 .3 .4العناصر الطرفية ( :)Boundary Elementsالطريقة األولى ()ACI 318 § 18.10.6.2 The requirements of 18.10.6.4 and 18.10.6.5 shall also be satisfied. ρ = As,be /Ag,be hu : laterally unsupported height at extreme compression fiber of wall. b : width of compression face of member. يجب أن تمتد العناصر الطرفية الخاصة رأسيا أعلى و أسفل المقطع الحرج مسافة ال تقل عن األكبر بين lwو .Mu,CS /4Vu,CS تم اختيار الحد lwبناء على التوقعات بأن انتشار تشظي التغطية في المقطع المطوق بشكل جيد يستمر طوليا على ارتفاع مقارب لعمق المقطع .يعرف الحد Mu,CS /4Vu,CSاالرتفاع فوق المقطع الحرج و الذي يتناقص العزم عنده إلى القيمة ،0.75Mu,CSبفرض توزع خطي لمخطط العزم ،حيث من المحتمل أن تكون هذه القيمة أقل من قيمة عزم االنعطاف المسبب لتشظي التغطية. 25 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .3 .3 .4العناصر الطرفية: Pu الطريقة األولى ()ACI 318 § 18.10.6.2 δu hw lw Mu/4Vu C/2 C-0.1lw Vu Mu 𝑤𝑙 𝑢𝛿 C lw 26 𝑤ℎ 600 1.5 ≥𝐶 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .3 .3 .4العناصر الطرفية ( :)Boundary Elementsالطريقة الثانية ()ACI 318 § 18.10.6.3 الطريقة الثانية مبنية على إجهاد الضغط االسمي ()Nominal Compressive Stress (1 يجب أوال اختيار أبعاد الجملة المقاومة لألحمال الزلزالية و تحليلها لتحديد القوى المحورية و العزوم الناتجة (2 يحسب اإلجهاد االسمي عند حافة الجدار باستخدام كامل المقطع العرضي و على فرض أن السلوك خطي: عن مختلف تراكيب األحمال التصميمية. Pu M ux M uy Ag S gx S gy (3 تكون العناصر الطرفية الخاصة الزمة عند حافة الجدار إذا تجاوز اإلجهاد االسمي المحسوب القيمة ’.0.2fc (4 إذا كانت العناصر الطرفية الزمة فيجب أن تمتد رأسيا على ارتفاع جدار القص باتجاه األعلى و األسفل بدءا من المقطع الحرج حتى يصبح إجهاد الضغط عند حافة الجدار أقل من ’.0.15fc على الرغم من إمكانية استخدام الطريقة الثانية من أجل أي جدار ،إال أن االستخدام المفضل لها هو لجدران القص الغير مستمرة أو الغير منتظمة و التي ال تحقق شروط تطبيق الطريقة األولى. 27 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .3 .3 .4العناصر الطرفية: Pu الطريقة الثانية ()ACI 318 § 18.10.6.3 𝑔𝐴𝑃𝑢 / 𝑤𝑙 𝑢𝑀 𝐼𝑔 2 hw >0.15𝑓𝑐′ Mu C/2 C-0.1lw 𝑟𝑐𝜎 ≥ 𝜎 𝜎𝑐𝑟 = 0.2 𝑓𝑐′ C 𝑤𝑙 𝑢𝑀 𝑢𝑃 + 𝑔𝐴 𝐼𝑔 2 =𝜎 lw 28 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .3 .3 .4العناصر الطرفية ( :)Boundary Elementsالطريقة الثانية ()ACI 318 § 18.10.6.3 Wall and wall pier design using ACI 318 18.10.6.3, 18.10.6.4 and 18.10.6.5 يجب تطبيق اإلجراءات المتعلقة بالعناصر الطرفية الخاصة في حال كان إجهاد الضغط األعظمي في الليف األقصى ’ .σ ≥ 0.2fcوفي حال كانت العناصر الطرفية الخاصة الزمة يجب االستمرار بها رأسيا حتى ’.σ < 0.15fc في حال كان hw /lw ≤ 2فيجب عدم تطبيق الفقرة ).18.10.6.4(c 29 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .3 .3 .4العناصر الطرفية ()Boundary Elements الفقرة (:)ACI 318 §18.10.6.4 c في حال تحققت العلقة c /lw ≥ 3/8فيجب أخذ سماكة منطقة الضغط الناجمة عن االنعطاف b ≥ 30 cmعلى كامل المنطقة الطرفية المحسوبة من أجل الجدران و الركائز الجدارية التي لديها ،hw /lw ≥ 2و التي هي مستمرة من قاعدة المنشأة إلى أعلى الجدار ،و المصممة للحصول على مقطع حرج وحيد على االنعطاف و األحمال المحورية. 30 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .3 .3 .4العناصر الطرفية ()Boundary Elements يجب مد التسليح الطولي لجدار القص بطول تماسك كامل على الشد عند سطح اتصاله مع األساسات .عندما يكون خضوع التسليح الطولي ناجم عن االنزياحات الجانبية ،تحسب أطوال التماسك من أجل 1.25fy؛ و من أجل غير هذه الحاالت ،فإنها تحسب من أجل .fy عندما يمنع عمق عنصر األساسات تأمين طول تماسك كامل للقضبان المستقيمة ،فيمكن القبول باستخدام عكفات نظامية بطول ldhمحسوبة من أجل 1.25fyأو ،fyحسب ما هو مناسب .يجب أن تمتد العكفة النظامية بكامل العمق في معظم الحاالت. 31 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .3 .3 .4العناصر الطرفية ()Boundary Elements عندما ينتهي العنصر الطرفي الخاص عند األساس ،أو الحصيرة ،أو قبعة الوتد ،فيجب أن يمتد التسليح العرضي للعنصر الطرفي الخاص مسافة 30 cmعلى األقل لداخل عنصر األساسات. عندما تكون حافة العنصر الطرفي بعيدة عن حافة األساس أو الحصيرة أو قبعة الوتد بمسافة ال تزيد على نصف عمق األساس فيجب أن يمتد التسليح العرضي إلى داخل عنصر األساسات على األقل مسافة تماسك ldمحسوبة من أجل fyعلى الشد ،من أجل اكبر تسليح طولي. 32 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .3 .3 .4العناصر الطرفية ()Boundary Elements and 2/3 b 15 cm 35 hx 10 so 10 3 يجب مد العنصر الطرفي الخاص أفقيا بدءا من حافة الجدار مسافة ال تقل عن األكبر بين c – 0.1lwو .c/2 يحسب عمق منطقة الضغط cعند مقاومة العزم األسمية Mn,CSالمترافقة مع الحمل المحوري األعظمي .Pu,CS في المقاطع المشفهة ( )Flanged Sectionsيجب أن يتضمن العنصر الطرفي الخاص في حال لزومه ،عرض الجناح الفعال على الضغط و يجب أن يمتد على األقل 30 cmضمن الجسد. 33 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .3 .3 .4العناصر الطرفية ()Boundary Elements and 2/3 b 15 cm 35 hx 10 so 10 3 يجب أن يتوافق التسليح العرضي للعنصر الطرفي مع الفقرات ) ACI318 § 18.7.5.2(a)-(eو كذلك مع الفقرة ،ACI318 § 18.7.5.3االستثناء الوحيد في قيمة ،hxحيث يجب أن التتجاوز قيمة hxالقيمة األقل بين 35cmو ثلثي سماكة العنصر الطرفي. 34 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .3 .3 .4العناصر الطرفية ()Boundary Elements and 2/3 b 15 cm 35 hx 10 so 10 3 حسب ،ACI318 § 18.7.5.3يجب أن ال يتجاوز تباعد التسليح العرضي في العنصر الطرفي القيمة األصغر بين: (a (b (c 35 ثلث أقل بعد عرضي للعنصر الطرفي. ستة أضعاف أصغر قطر تسليح طولي مستخدم في المنطقة الطرفية. القيمة soو المحسوبة من العلقة: 15 cm 35 hx 10 cm so 10 3 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .3 .3 .4العناصر الطرفية ()Boundary Elements يجب أن يحقق تسليح التطويق العرضي للعناصر الطرفية الخاصة مايلي: Ag=lbebالمساحة الكلية للمقطع البيتوني للمنطقة الطرفية.mm2 ، Ach=bc1bc2مساحة المقطع العرضي للعنصر اإلنشائي المقاسة حتى الحواف الخارجية للتسليح العرضي.mm2 ، 36 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .4 .3 .4العناصر الطرفية العادية ()Ordinary Boundary Elements and 8db في حال كانت العناصر الطرفية الخاصة غير الزمة ،فيجب تزويد أطراف الجدار بـعناصر طرفية عادية عندما تكون نسبة التسليح الطولي للعناصر الطرفية ،ρbe > 2.8/fyحيث ρbeالنسبة المحلية للتسليح عند طرف الجدار فقط. الهدف األساسي من هذه العناصر منع تحنيب التسليح الطولي في المناطق الطرفية و الناجم عن إنعكاس األحمال الدورية. تحدد الفقرة ACI 318 § 11.7.4شروط استخدام اساور محيطة بالتسليح الرأسي للجدار في حال كان .ρbe ≤ 2.8/fy 37 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .4 .3 .4العناصر الطرفية العادية ()Ordinary Boundary Elements كيفية حساب النسبة المحلية للتسليح عند طرف الجدار فقط (.)ρbe=As,be/Ag,be 38 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .4 .3 .4العناصر الطرفية العادية ()Ordinary Boundary Elements and 8db في حال كانت العناصر الطرفية الخاصة غير الزمة عند أطراف الجدار (الزمة فقط عند المقطع الحرج) ،و كانت نسبة التسليح الطولي للعناصر الطرفية ،ρbe > 2.8/fyحيث ρbeالنسبة المحلية للتسليح عند طرف الجدار فقط ،فـيجب أن ال يتجاوز التباعد الطولي بين قضبان التسليح العرضي في المنطقة الطرفية العادية المسافة األصغر بين 20cmو 8dbحيث dbأصغر قطر لقضبان االنعطاف الرئيسية. 39 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .4 .3 .4العناصر الطرفية العادية ()Ordinary Boundary Elements and 8db في حال عدم الحاجة لعناصر طرفية خاصة على اإلطلق على كامل ارتفاع الجدار ،يلزم تفصيل عناصر طرفية عادية إذا تحققت العلقة .ρbe > 2.8/fyيجب أن ال يتجاوز تباعد التسليح العرضي في المنطقة الطرفية العادية المسافة األصغر بين 15cmو 6dbحيث dbأصغر قطر لقضبان االنعطاف الرئيسية .يجب كذلك أن تمتد العناصر الطرفية رأسيا مسافة ال تقل عن األكبر بين lwو Mu,CS /4Vu,CSأعلى و أسفل المقطع الحرج ،حيث من المحتمل أن يحدث خضوع التسليح الطولي نتيجة االنتقاالت الجانبية اللمرنة .يجب أن يمتد التسليح العرضي ضمن المسند فقط عندما يكون قريب من حافة المسند. 40 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .4 .3 .4العناصر الطرفية العادية ()Ordinary Boundary Elements and 8db في بعض الجدران ،و باألخص جدران القص القصيرة ،يمكن أن تكون حتى العناصر الطرفية العادية غير الزمة .إال أنه ينصح بتزويد المقطع على األقل بعناصر طرفية عادية عند أطراف الجدار بالقرب من المقطع الحرج على االنعطاف. 41 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.3 Flexure and Axial Force .3 .4القوة احملورية و الانعطاف .4 .3 .4العناصر الطرفية العادية ()Ordinary Boundary Elements and 8db في حال عدم الحاجة لمناطق طرفية عادية و في حال كان القص في مستوي الجدار أكبر من ’،0.083 Acv λ √fc فيجب وضع عكفة نظامية لقضبان التسليح األفقي المنتهي عند حافة الجدار بحيث تقيد هذه العكفة قضبان التسليح الطولية المتوضعة عند زوايا الجدار ،أو يجب وضع أساور بشكل حرف Uلتقييد التسليح الطولي عند حافة الجدار .توضع هذه األساور بنف 42 قطر و تباعدات التسليح األفقي و تتراكب معه كذلك. د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .4 .3 .4العناصر الطرفية العادية ()Ordinary Boundary Elements and 8db تؤمن إضافة العكفات النظامية أو األساور بشكل حرف Uعند نهايات تسليح الجدار األفقي إرساء للتسليح األفقي، و بالتالي سيصبح هذا التسليح أكثر فعالية في مقاومة قوى القص .ستمنع كذلك هذه العكفات أو األساور تحنيب التسليح الطولي الموجود عند حافة الجدار. ال داعي إلرساء التسليح األفقي في الجدران التي لديها قيم منخفضة للقص ضمن المستوي. 43 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4.3 Flexure and Axial Force .5 .3 .4اشتراطات إضافية خاصة بالتسليح العرضي للعناصر الطرفية الخاصة و العادية يجب أن تؤمن األساور و الشناكل في المناطق الطرفية (الخاصة أو العادية) سند جانبي للتسليح الطولي بما يتوافق مع: .1 .2 يسمح باستخدام أقطار للشناكل أقل من األقطار المستخدمة لإلساور. يجب أن يكون طر ضيب اإلسوارة أو الشنكل مساويا على األقل إلى: (a (b 44 قطر 10في حال كان الـتسليح الطولي بقطر 32أو أ ل. قطر 12في حال كان الـتسليح الطولي بقطر 36أو أكثر. د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4.3 Flexure and Axial Force .5 .3 .4اشتراطات إضافية خاصة بالتسليح العرضي للعناصر الطرفية الخاصة و العادية يجب تأمين سند جانبي لكل قضيب طولي موجود في الزاوية و بالتناوب مع القضبان الطولية المتوضعة عند الحواف عن طريق زاوية إسوارة أو عكفة شنكل بزاوية لي ليست أكبر من .135° يجب أن ال تبتعد القضبان الغير مقيدة عن القضبان المقيدة جانبيا على طول اإلسوارة بمسافة صافية أكثر من .15cm يجب ترتيب التسليح الطولي بحيث ال تتجاوز مسافة التباعد hxبين قضبان التسليح الطولي المقيدة جانبيا عن طريق زاوية شنكل أو زاوية إسوارة عن 35cmحول محيط العمود. 45 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4.3 Flexure and Axial Force .5 .3 .4اشتراطات إضافية خاصة بالتسليح العرضي للعناصر الطرفية الخاصة و العادية يجب أن تكون العكفات ذات 90°للشناكل الزلزالية المتتالية و المقيدة لنف قضبان التسليح الطولي بجهات متعاكسة على امتداد العنصر الطرفي و حول محيط المقطع العرضي للعنصر الطرفي. 46 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .5 .3 .4اشتراطات إضافية خاصة بالتسليح العرضي للعناصر الطرفية الخاصة و العادية 47 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .6 .3 .4توضع التسليح الرأسي ()Vertical Reinforcement Layout تعتبر عملية تحديد توضع التسليح الرأسي للجدار عملية تكرارية .تتألف أحد الطرائق الممكنة من الخطوات التالية: .1 .2 .3 حدد نوع العنصر الطرفي اللزم ،عادي أو خاص .في حال عدم الحاجة لعناصر طرفية ،انتقل إلى الخطوة .4 حدد طول العنصر الطرفي اللزم lbeمع تقدير قيمة cمن تحليل مخطط الترابط (.)P-M Analysis اختر قطر تجريبي للتسليح العرضي للمناطق الطرفية (قطر 10أو 12أو 14أو )16و اختر كذلك التباعد الرأسي .s حدد قيمة Ashمن أجل العناصر الطرفية الخاصة و من ثم حدد منها عدد أفرع األساور و الشناكل في كل اتجاه. تحقق من جميع االشتراطات الخاصة بالتباعدات األفقية والرأسية كما هو واجب التطبيق وفقا للكود. .4 .5 اختر قطر و تباعد تجريبي للتسليح الرأسي من أجل كامل مقطع جدار القص .إذا كان هناك حاجة للعناصر الطرفية فإن التباعد بين القضبان الرأسية ضمن المنطقة الطرفية محكوم بترتيب الشناكل واألساور المحدد في الخطوة .3 تؤمن القضبان الرأسية الموجودة خارج المناطق الطرفية تسليح القص الرأسي للجسد ρlمع تباعد .s ≤ 45 cm حدد مقاومة االنعطاف المركب مع القوة المحورية للجدار .إذا كانت المقاومة المؤمنة غير كافية أو محافظة جدا ،انتقي أقطار قضبان أخرى و أعد الخطوة 3أو .4أما إذا كانت المقاومة المؤمنة مقبولة فانتقل إلى الخطوة التالية. .6 استخدم تحليل االنعطاف المركب مع القوة المحورية للـتحقق من طول العنصر الطرفي المفروض في الخطوة .2 إذا كان طول العنصر الطرفي غير كافي أو محافظ بشكل كبير ،ارجع إلى الخطوة 3مع قيمة جديدة لعمق المنطقة المضغوطة .cأما إذا كان طول العنصر الطرفي مقبول ،فعندئذ يعتبر توضع التسليح نهائي. 48 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .3 .4القوة احملورية و الانعطاف 4. Design Guidance 4.3 Flexure and Axial Force .7 .3 .4إيقاف التسليح الطولي على طول الجدار()Termination of Vertical Reinforcement تعتمد المزاولة المستخدمة إليقاف القضبان في العديد من مكاتب التصميم على مد القضبان مسافة ldأعلى الطابق الذي لم تعد عنده القضبان الطولية الزمة .ال تتوافق هذه الممارسة بشكل صارم مع اشتراطات كود البناء ،ACI318M-14إال أنها تخدم القصد من مد القضبان بشكل كافي بدءا من النقطة التي لم تعد عندها هذه القضبان الزمة للنعطاف .يبدو هذا المنهج معقول للتصميم. 49 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.4 Shear .4 .4القص على العك من تصميم جدران القص البيتونية المسلحة العادية ،ال يأخذ تصميم جدران القص الخاصة بعين االعتبار التأثير المتبادل بين القص و القوة المحورية .تعرف الفقرة ACI 318 § 10.8.4.1مقاومة القص االسمية كمايلي: f c t f y Vn Acv c حيثAcv = lw bw : αc = 0.25من أجل hw /lw ≤ 1.5و αc = 0.17من أجل ،hw /lw ≥ 2.0و يتغير بشكل خطي. λ=1.0من أجل البيتون ذو الوزن العادي عند تصميم كامل الجدار ،تدل النسبة hw /lwعلى األبعاد الكلية من القاعدة و حتى أعلى الجدار. عند تصميم جزء جدار رأسي ( )Vertical Wall Segmentضمن الجدار ،تؤخذ النسبة hw /lwالقيمة األكبر بين النسبة المحسوبة بناء على األبعاد الكلية للجدار و النسبة المحسوبة وفقا ألبعاد جزء الجدار الرأسي. الهدف من هذه االشتراطات هو عدم تخصيص مقاومة واحدية ( )Unit Strengthلجزء الجدار الرأسي أكبر من تلك المخصصة لكامل الجدار ،إال أنه يمكن تخصيص مقاومة واحدية أخفض لجزء الجدار الرأسي في حال كانت النسبة hw/lwالخاصة به أكبر من تلك الخاصة بالجدار ككل. 50 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.4 Shear .4 .4القص متطلب التصميم األساسي على القص هو: ϕVn ≥ Vu تسمح الفقرة ACI 318 § 9.3باعتماد عامل خفض المقاومة على القص ،ϕ = 0.75باستثناء الحالة التي تكون فيها المقاومة االسمية للقص Vnأقل من القص الموافق لتطور مقاومة االنعطاف االسمية للجدار ،Mnفي هذه الحالة يؤخذ عامل خفض المقاومة على القص .ϕ = 0.6 يتم حل التعبير ϕVn ≥ Vuمن أجل نسبة التسليح األفقي اللزم .ρt يجب أن يوضع التسليح األفقي ρtعلى ستارتين ( )Two Curtainsفي حال hw /lw ≥2أو ’،Vu > 0.17 Acv λ√fc والتي هي على األغلب الحالة الحاكمة. يجب أن يؤمن التسليح الخاص بالجسد نسبة تسليح للجسد ( )Web Reinforcement Ratioال تقل عن 0.0025مع تباعد رأسي أعظمي مساوي إلى .45 cm 51 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي 4. Design Guidance .4 .4القص 4.4 Shear تعرف الفقرة ACI 318 § 18.10.4.4الحدود العليا لمقاومة القص لجدران القص الخاصة. من أجل جميع أجزاء الجدار الرأسية المقاومة لقوة جانبية مشتركة ،يجب أن ال تزيد المقاومة االسمية المشتركة Vnعن ’ .0.66Acv√fcإذا تم مقاومة قوة القص المصعدة عند مستوى معطى في المنشأة عن طريق عدة جدران أو عن طريق عدة أجزاء جدران رأسية من جدار قص بفتحات ،عندئذ Acvهي المساحة المركبة الكلية لجميع أجزاء جدار القص الرأسية. من أجل كل جزء من أجزاء جدار القص الرأسية و بشكل إفرادي ،يجب أن ال تزيد قيمة Vnعن ’،0.83Acv√fc حيث Acvهي مساحة المقطع العرضي البيتوني لجزء الجدار الرأسي المدروس. 52 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.4 Shear .4 .4القص أطوال اإلرساء للتسليح األفقي لجدار القص داخل المنطقة الطرفية المطوقة الخيار :Iعكفات نظامية أو تسليح برأس Option I: with standard hooks or headed reinforcement الخيار :IIقضبان بأطوال إرساء مستقيمة Option II: with straight developed reinforcement التسليح األفقي للجسد 53 𝑦𝑓 𝑣𝐴 𝑡𝑦𝑓 𝐴𝑠ℎ ≥ 𝑠 𝑠 التسليح األفقي للعنصر الطرفي الموازي لتسليح الجسد د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي 4. Design Guidance 4.4 Shear .4 .4القص إذا كان العنصر الطرفي الخاص الزم ،فإن الفقرة ACI 318 § 18.10.6.4hتتطلب أن يمد تسليح القص األفقي إلى مسافة ال تزيد عن 15 cmمن حافة الجدار و أن يتم إرساء تسليح القص األفقي ليطور fyعلى الشد ضمن المنطقة المطوقة من العنصر الطرفي باستخدام عكفات نظامية أو تسليح برأس (.)Standard Hooks Or Heads أحد الخيارات هو مد تسليح الجسد األفقي بشكل مستمر حتى يصبح قريبا من حافة الجدار بمسافة ال تزيد عن 15cmباستخدام عكفات نظامية أو تسليح برأس. الخيار الثاني هو بـتراكب التسليح األفقي للجسد مع التسليح األفقي للعنصر الطرفي بحيث يخدم التسليح العرضي للعنصر الطرفي الموازي لجسد الجدار كتسليح قص للجدارضمن العنصر الطرفي .يسمح بهذا الخيار فقط في حال كان هناك طول تراكب ( )Lap Lengthكافي و إذا أمن التسليح األفقي للعنصر الطرفي مقاومة Ash fyt /sموازية لتسليح الجسد مساوية على األقل لمقاومة التسليح األفقي للجسد .Av fy /sيسمح في هذه الحالة بإنهاء التسليح األفقي للجسد من دون عكفات نظامية أو رؤوس .وفقا لهذا الحل البديل فإن التسليح العرضي Ashاللزم للمنطقة الطرفية و الموازي للجسد هو األكبر بين التسليح اللزم لتطويق المنطقة الطرفية ( )ACI 318 Table 18.10.6.4fأو التسليح اللزم لمقاومة القص في جسد جدار القص ( ACI 318 Eq. .)18.10.4.1لي 54 من الضروري جمع المتطلبين السابقيين. د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .5 .4احتاكك القص 4. Design Guidance 4.5 Shear-Friction تطبق التدابير الخاصة باحتكاك القص ( )Shear-friction Provisionsفي األمكنة التي يتم فيها نقل القص عبر سطوح حجمين بيتونيين تم صبهما بأوقات مختلفة. تهدف هذه التدابير إلى منع انهيار القص االنزالقي ( )Sliding Shear Failureعند هذه السطوح. يطبق هذا الشرط بشكل واسع عند الوصلت بين جدران القص و األساسات. من أجل جدران القص في األبنية متعددة الطوابق و المصبوبة كل طابق على حدى ،تطبق هذه االشتراطات كذلك عند الوصلت الباردة ( )Cold Jointاألفقية عند كل طابق. A cold joint is a plane of weakness in concrete caused by an interruption or delay in the concreting operations. It occurs when the first batch of concrete has begun to set before the next batch is added, so that the two batches do not intermix. 55 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.5 Shear-Friction .5 .4احتاكك القص تحسب مقاومة القص االسمية عندما يكون التسليح متعامد مع مستوي االنزالق كمايلي: Vn Avf f y تشير Avfإلى مساحة التسليح الرأسي الموزع على كامل جسد الجدار .من أجل جدار بعناصر طرفية يمكن حساب Avf بشكل متحفظ كمساحة التسليح الرأسي الموزع في الجسد على فرض استمراره بشكل غير منقطع ضمن العناصر الطرفية. وضع سطح االتصال المدروس 56 معامل االحتكاك البيتون مصبوب بشكل مستمر 1.4 λ البيتون مصبوب على سطح بيتون متصلب لكنه نظيف و خالي من الغثاء ( )Laitanceو مخشن لسعة كاملة بحدود .6mm 1.0 λ البيتون مصبوب على سطح بيتون متصلب لكنه نظيف و خالي من الغثاء و غير مخشن. 0.6 λ د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.5 Shear-Friction .5 .4احتاكك القص يجب أن ال تتجاوز قيمة مقاومة القص االسمية ،Vnالمحسوبة لمستوي القص المفروض ،الحدود المبينة في الجدول أدناه: الحالة 57 القيمة العظمى للمقاومة االسمية بيتون ذو وزن عادي مصبوب بشكل مستمر أو مصبوب على سطح بيتون متصلب و مخشن لسعة كاملة بحدود .6mm القيمة األقل بين ( )aو ( )bو (.)c باقي الحاالت األخرى القيمة األقل بين ( )dو (.)e 0.2 fc Ac )(a (3.3 0.08 fc )Ac )(b 11 Ac )(c 0.2 fc Ac )(d 5.5 Ac )(e د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.5 Shear-Friction .5 .4احتاكك القص متطلب التصميم األساسي هو: ϕVn ≥ Vu من أجل القص في الجدار الذي يتضمن احتكاك قص ،تسمح الفقرة ACI 318 § 9.3باعتماد .ϕ = 0.75إذا كانت المقاومة االسمية Vnأقل من القص الموافق لتطور مقاومة االنعطاف االسمية ،Mnفعندئذ ϕ .= 0.6 يمكن لتسليح الجسد الرأسي ،الذي تم اختيار أقطاره و أماكن توضعه حسب دراسة المقاومة وفق مخطط الترابط ،أن يخدم وظيفة مضاعفة كتسليح لمقاومة احتكاك القص ( Shear-friction .)Reinforcement إذا تبين أن تسليح الجسد الرأسي غير كافي لمقاومة القص المتشكل عند سطح االحتكاك ،يمكن وضع قضبان رأسية ( )Vertical Dowelsإضافية موزعة على طول الخط المركزي لمقطع الجدار ( Wall )Centerlineو بطول تماسك من أجل fyأعلى و أسفل سطح االحتكاك. 58 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .6 .4جدران القص القصرية 4. Design Guidance 4.6 Squat Walls تجنح جدران القص القصيرة إلى امتلك مقاومة انعطاف متأصلة عالية .و تميل جدران القص القصيرة لمقاومة القوى الجانبية عن طريق ميكانيزم عنصر ضاغط قطري .لهذه األسباب ،تبدأ عادة طريقة تصميم جدران القص القصيرة بالتصميم على القص ،و من ثم التحقق من احتكاك القص و بعد ذلك دراسة االنعطاف المركب مع القوة المحورية. من أجل جدران القص القصيرة بنسبة أبعاد ،hw /lw ≤ 2تلزم الفقرة ACI 318 § 18.10.4.3باعتماد نسبة تسليح ρl من أجل القضبان الرأسية الموزعة بحيث ال تقل عن نسبة التسليح ρtمن أجل القضبان األفقية الموزعة. الخطوة التالية هي التحقق من مقاومة احتكاك القص عند أي وصلة من وصلت اإلنشاء حيث تم صب البيتون على بيتون متصلب .إذا كان هناك حاجة لتسليح إضافي فيمكن زيادة نسبة التسليح ρlأو إضافة قضبان قص قصيرة ( )Dowelsعند الوصلة بطول تماسك من أجل fyأعلى و أسفل سطح االحتكاك. بعد ذلك يتم التحقق من التأثير المركب للنعطاف مع القوة المحورية .إذا كان هناك حاجة لتسليح رأسي باإلضافة إلى التسليح الموزع ρlالمزود لمقاومة القص ،فيمكن إضافة إما تسليح إضافي موزع للجسد أو إضافة تسليح رأسي عند المناطق الطرفية .يعتبر كل من هذين المنهجين (التسليح الموزع أو تسليح المناطق الطرفية المركز) ذو فعالية متساوية في مقاومة العزم ،إال أن التسليح الموزع على الجسد أكثر فعالية في مقاومة االنزالق عند وصلت اإلنشاء. يتم التحقق من االشتراطات الخاصة بـالعناصر الطرفية باستخدام الطريقة ( IIطريقة االجهادات). 59 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي 4. Design Guidance .7 .4الراكئز اجلدراية 4.7 Wall Piers تدابير التصميم الحاكمة لألجزاء الجدارية الرأسية ()Vertical Wall Segments جزء جداري رأسي Vertical Wall Segment جزء جداري أفقي Horizontal Wall Segment الركيزة الجدارية ( )Wall Pierهي عبارة عن جزء جداري رأسي ضيق و الذي يمكن اعتباره من حيث المبدأ كعمود ،لكن أبعاده ال تحقق متطلبات أعمدة اإلطارات العزمية الخاصة. يعتبر الجزء الجداري الرأسي ركيزة جدارية في حال كان lw /bw ≤ 6.0و ،hw /lw ≥ 2.0حيث تشير bwو lwو hwإلى أبعاد الجزء الجداري الرأسي .يتبع تصميم الركائز الجدارية المتطلبات المعتادة لتصميم أجزاء الجدار الرأسية، لكن يجب تطبيق بعض المتطلبات اإلضافية. 60 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.7 Wall Piers .7 .4الراكئز اجلدراية تدابير التصميم الحاكمة لألجزاء الجدارية الرأسية ()Vertical Wall Segments :lw /bwطول الجزء الجداري الرأسي /سماكة الجدار :hw /lwاالرتفاع الصافي للجزء الجداري الرأسي / طول الجزء الجداري الرأسي lw /bw ≤ 2.5 2.5 < lw /bw ≤ 6 lw /bw > 6 hw /lw < 2 جدار جدار جدار hw /lw ≥ 2 يجب على الركيزة الجدارية أن تحقق متطلبات تصميم األعمدة الخاصة (ارجع إلى الفقرة )18.10.18.1 يجب على الركيزة الجدارية أن تحقق متطلبات تصميم األعمدة الخاصة أو المتطلبات البديلة (ارجع إلى الفقرة )18.10.18.1 جدار :hwاالرتفاع الصافي للجزء الجداري :lw .الطول األفقي للمقطع العرضي :bw .سماكة جسد الجزء الجداري. يلزم الكود ACI 318بتصميم الركائز الجدارية بحيث تحقق متطلبات أعمدة اإلطارات العزمية الخاصة المتضمنة في الفقرات ACI 318 § 18.7.4و 18.7.5و 18.7.6و التي تتناول أنواع وصلت التراكب ()Splice Type و موضعها ،و تسليح التطويق ،و متطلبات مقاومة القص السارية المفعول على أعمدة اإلطارات العزمية الخاصة. 61 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .7 .4الراكئز اجلدراية 4. Design Guidance 4.7 Wall Piers المتطلبات البديلة لتصميم الركائز الجدارية التي تحقق نسبة األبعاد lw/bw > 2.5كمايلي: (a تحدد قوة القص التصميمية )Design Shear Force( Vuإما كـقوة القص المرافقة لتطور ( Mprمقاومة العزم المحتملة) عند كلتا نهايتي الركيزة الجدارية أو قوة القص المحددة عن طريق تحليل المنشأة تحت تأثير تراكيب األحمال الزلزالية الخاصة (التراكيب التصميمية متضمنة تأثيرات الزالزل مضروبة بعامل المقاومة الزائدة .)Ω0 (b تحسب المقاومة التصميمية ϕVnوفقا للتدابير المعتادة بالنسبة للجدران.على الرغم من عدم إلزام الكود ACI 318بذلك ،إال أنه من االحتياط و التعقل تخفيض مقاومة القص إذا كان المقطع معرض لشد صافي، بطريقة مشابهة للمتطلبات الخاصة باألعمدة. (c يلزم التسليح العرضي بشكل أساور ( )Hoopsإال عندما يتم تزويد الركيزة بستارة وحيدة فقط من تسليح القص الموزع (هذه الحالة المسموحة فقط عند تحقق ’ ،Vu ≤ 0.17Acv λ √fcو عندئذ يسمح باستخدام تسليح قص ذو رجل وحيدة مع عكفات 180°عند كل نهاية بحيث تطوق التسليح الرأسي الطرفي). (d يؤخذ التباعد األعظمي للتسليح العرضي .15 cm (e يجب أن يمتد التسليح العرضي على األقل 30 cmأعلى و أسفل الطول الصافي للركيزة الجدارية. (f يجب تزويد الركيزة بـعناصر طرفية خاصة حسب ما هو الزم بالطريقة ( IIالطريقة المبنية على اإلجهادات). 62 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.7 Wall Piers .7 .4الراكئز اجلدراية At f y lw Adjacent wall segment v n bw c f c lw of the adjacent wall segment At من أجل الركائز الجدارية المتوضعة عند حافة الجدار ،يجب تأمين تسليح أفقي عند أجزاء الجدار المجاورة ألعلى و أسفل الركيزة الجدارية .تحدد كميته بحيث تؤمن نقل قوة القص التصميمية من الركيزة الجدارية إلى أجزاء الجدار المجاورة. يتم أوال تحديد قوة القص التصميمية Vuفي الركيزة الجدارية .ثم تحدد مقاومة القص االسمية الواحدية ( vnالقوة على واحدة الطول) لجزء الجدار المجاور .عندئذ يحسب الطول الكلي للتسليح األفقي اللزم من العلقة .Vu /ϕvn 63 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.8 Coupling Beams .8 .4اجلوائز الرابطة A h ln bw A-A 64 A د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .8 .4اجلوائز الرابطة 4. Design Guidance 4.8 Coupling Beams Vu / 0.083bw d fc Beam Span/Height )(ln /h الجوائز الرابطة ذات نسبة األبعاد :ln /h ≥ 4 يجب أن تحقق هذه الجوائز اشتراطات األبعاد و متطلبات جوائز اإلطارات العزمية الخاصة ،إال أن هذه الجوائز معفاة من قيود بعدية محددة. تعتبر هذه الجوائز ذات عمق غير كافي للستخدام الفعال للتسليح المتوضع قطريا 65 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.8 Coupling Beams .8 .4اجلوائز الرابطة Vu / 0.083bw d fc Beam Span/Height )(ln /h الجوائز الرابطة ذات نسية األبعاد ln /h < 2و وة الق التصميمية ’:Vu ≥ 0.332 λ Acw √fc يجب تسليح هذه الجوائز بمجموعتين متقاطعتين من القضبان المتوضعة قطريا ،إال إذا أمكن إظهار أن خسارة قساوة و مقاومة الجوائز الرابطة لن يفسد قدرة المنشأة على تحمل القوى الرأسية ،و لن يعطل الخروج من المنشأة بعد انتهاء الهزة األرضية ،و لن يؤثر على تحقيق الجملة المقاومة لألحمال الزلزالية لمتطلبات المقاومة و لحدود االنزياح الجانبي. 66 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .8 .4اجلوائز الرابطة 4. Design Guidance 4.8 Coupling Beams Vu / 0.083bw d fc Beam Span/Height )(ln /h الجوائز الرابطة األخرى التي ال تقع ضمن نطاق الحالتين المذكورتين سابقا: يسمح بتسليح هذه الجوائز إما تقليديا كجوائز إطارات عزمية خاصة أو كجوائز رابطة مسلحة قطريا. في الشكل أعله ،يمكن تصميم الجوائز التي تقع إلى اليمين من الخط المقطع بفعالية كجوائز إطارات عزمية خاصة ،بينما من المحتمل أن يكون تصميم الجوائز التي تقع إلى اليسار من الخط المقطع أفضل في حال كان تسليحها قطريا. 67 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .8 .4اجلوائز الرابطة 4. Design Guidance 4.8 Coupling Beams Vu / 0.083bw d fc Beam Span/Height )(ln /h يفضل تصميم الجوائز ذات نسبة األبعاد المنخفضة دا باستخدام نموذج ضاغط و شداد (.)Strut-and-tie Model تعرف المنطقة المظللة بخطوط مائلة الحد األعلى المفروض على إجهادات القص التصميمية للجوائز. تدل المنطقة المظللة باللون الرمادي إلى التصاميم المسموحة حسب الكود ،ACI318لكن يمكن أن ينتج عنها مشاكل أثناء اإلنشاء ( )Constructability Problemsتتعلق بكثافة و اكتظاظ التسليح. 68 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.8 Coupling Beams .8 .4اجلوائز الرابطة تفاصيل الجوائز الرابطة المسلحة تقليديا يجب أن يوضع تسليح االنعطاف للجوائز المصممة كجوائز إطارات عزمية خاصة بشكل أفقي عند أعلى و أسفل الجائز و تسليح عرضي (أساور مغلقة) بحيث تطوق مناطق النهايات .بما أن النسبة ln /hهي نوعا ما صغيرة ،فل يمكن تراكب التسليح الطولي و ربما يكون من األسهل استخدام أساور مغلقة على كامل مجال الجائز بدال من 2h فقط عند كل نهاية .إذا كان هناك حاجة للتسليح الجلدي حسب الفقرة ACI 318 §9.7.2.3فعادة يوقف هذا التسليح بعد مده بطول قصير ضمن الجدار (حوالي )15 cm؛ يمكن بشكل بديل تأمين طول تماسك لهذا التسليح ضمن الجدار بحيث تحسب مساهمته في مقاومة االنعطاف للجائز. 69 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.8 Coupling Beams .8 .4اجلوائز الرابطة متطلب التصميم على االنعطاف هو: ϕMn ≥ Mu مخطط الجسم الحر يحدد Muمن تراكيب األحمال التصميمية .ϕ = 0.9 ، متطلب التصميم على القص هو: ϕVn ≥ Ve يحدد Veمن توازن الجائز بفرض تطوير Mprعند Mpr,2 مخطط العزم Mpr,1 نهايتي الجائز مع حمل موزع wuمطبق على طول المجاز Mpr .هو مقاومة العزم المحتملة ،و المحسوبة باستخدام حد خضوع للتسليح الطولي .1.25fy مخطط القص القص التصميمي للجوائز الرابطة المسلحة بشكل تقليدي. يجب كذلك األخذ بعين االعتبار حالة التحميل المعاكسة 70 تحسب مقاومة القص ضمن مسافة 2hبدء من نهايات العنصر بناء على ،Vc = 0أي أن ،Vn=Vs=Avfytd/sمع أخذ الحد األعلى Vn= 0.83 Acw ’.√fc يؤخذ ϕ = 0.75من أجل التصميم على القص. د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.8 Coupling Beams .8 .4اجلوائز الرابطة يمكن تمثيل الجائز الرابط المسلح قطريا كجائز شبكي بعناصر قطرية معرضة للشد و الضغط. يتم حساب مقاومة القص Vnعن طريق كتابة معادلة التوازن: Vn 2 Avd f y sin 0.83 Acw fc يلزم على األقل طبقتين من التسليح في كل حزمة قطرية، و بالتالي لحساب الذراع jdيمكن في البداية اعتماد العمق مخطط الجسم الحر لنصف مجاز الجائز الرابط المسلح قطريا( .أحمال الثقالة غير ظاهرة على الشكل) بين مراكز ثقل الحزم القطرية ،jd =h –20cmو من ثم تحدد .α يؤخذ بعين االعتبار فقط مقاومة القص كمتطلب أساسي للتصميم على المقاومة للجائز الرابط المسلح قطريا؛ تؤمن مقاومة العزم بشكل أوتوماتيكي عن طريق الجائز الشبكي المثالي .متطلب التصميم هو ،ϕVn ≥ Vu :حيث تحدد Vuمن تحليل البناء تحت تأثير تراكيب األحمال التصميمية ،و يؤخذ .ϕ = 0.85 71 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .8 .4اجلوائز الرابطة 4. Design Guidance 4.8 Coupling Beams تظهر األشكال التالية تفاصيل نموذجية لجائز رابط مسلح بمجموعتين متقاطعتين من القضبان المتوضعة قطريا و بشكل متناظر حول منتصف المجاز. تتألف كل مجموعة من القضبان القطرية على األقل من أربعة قضبان باستخدام طبقتين أو أكثر. يجب مد القضبان القطرية ضمن الجدار مسافة ال تقل عن 1.25مسافة التماسك المحسوبة من أجل fyعلى الشد. يكمن التحدي عند تنفيذ الجوائز الرابطة المسلحة قطريا في تجنب التداخل ( )Interferenceبين القضبان القطرية و التسليح الطولي و العرضي للمناطق الطرفية. إذا تطلب َّلي القضبان القطرية الممتدة ضمن الجدار نتيجة وجود فتحة ضمن الجدار أو عند حافة الجدار (على سبيل المثال أعلى الجدار) ،فيلزم وضع تسليح إضافي لمقاومة القوة الغير متوازنة الناتجة عن التغير في اتجاه التسليح ،بشكل مشابه للمتطلبات الخاصة بتغير اتجاه القضبان الطولية ( )Offset Barsفي األعمدة (ACI ) .318 § 10.7.6.4يجب تجنب هذا النوع من تفصيل التسليح قدر المستطاع. سماكة الجدار الدنيا اللزمة لملئمة تسليح كل من الجائز الرابط و الجدار هي حوالي ،35 cmإال أن اعتماد سماكة 40 cmإلى 45 cmهو أكثر مناسبة من الناحية العملية. 72 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.8 Coupling Beams .8 .4اجلوائز الرابطة ( )aتطويق العناصر القطرية المنفردة (a) Confinement of individual diagonals. 73 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.8 Coupling Beams .8 .4اجلوائز الرابطة ( )aتطويق العناصر القطرية المنفردة يجب تطويق كل مجموعة من القضبان القطرية بتسليح عرضي بحيث ال يقل البعد الخارجي لإلسوارة عن bw /2 في االتجاه الموازي لسماكة جسد الجائز الرابط bwو bw /5على طول الجانب اآلخر. يجب أن يحقق التسليح العرضي للعنصر القطري الفقرات من ) 18.7.5.2 9(aو حتى ) ،(eو ال يقل Ashعن األكبر من: Ag f 0.3sbc 1 c Ach f yt f 0.09 sbc c f yt بهدف حساب Agافترض أن كل عنصر قطري كعمود منفصل مع مسافة تغطية أصغرية حول حديد التسليح. التباعد األعظمي بين األساور على طول العنصر القطري هو األصغر بين soو 6dbللقضبان القطرية ،حيث ] ،so=10+ (35 – hx)/3 [cmو يجب أن ال يتجاوز التباعد بين الشناكل أو أرجل األساور مقاسا بشكل متعامد مع القضبان القطرية .35 cmيجب أن يستمر التسليح العرضي خلل تقاطع القضبان القطرية. يجب تزويد الجائز الرابط بتسليح طولي و عرضي إضافي موزع حول محيط الجائز و بمساحة كلية في كل اتجاه ال تقل عن 0.002bw sو بتباعد أعظمي .300 mm 74 د .م .ربيع الصفدي .4ارشادات حول التصممي .8 .4اجلوائز الرابطة 4. Design Guidance 4.8 Coupling Beams ( )bتطويق كامل المقطع العرضي للجائز الرابط المسلح بشكل قطري (b) Full confinement of diagonally reinforced concrete beam section. 75 د .م .ربيع الصفدي 4. Design Guidance .4ارشادات حول التصممي 4.8 Coupling Beams .8 .4اجلوائز الرابطة ( )bتطويق كامل المقطع العرضي للجائز الرابط المسلح بشكل قطري القصد من الخيار الثاني هو تسهيل صعوبات اإلنشاء التي نصادفها عادة باعتماد الخيار األول. يتم باعتماد هذا الخيار تطويق كامل المقطع العرضي للجائز باستخدام أساور مغلقة و شناكل .يجب أن يحقق التسليح العرضي االشتراطات المذكورة في البنود ) 18.7.5.2 9(aحتى ) ،(eمع أخذ قيمة Ashبحيث ال تقل عن األكبر: Ag fc 0.3sbc 1 A ch f yt fc 0.09 sbc f yt يجب أن ال يتجاوز تباعد التسليح العرضي على طول الجائز الرابط القيمة األصغر بين 15 cmو 6dbلقضبان التسليح القطري .يجب كذلك أن ال يتجاوز التباعد بين الشناكل أو أرجل األساور المغلقة بكل اتجاه للمقطع العرضي للجائز القيمة .20 cm تشرك كل رجل إسوارة و كل شنكل على محيط المقطع مع قضيب تسليح طولي ذو قطر مساوي أو يجب أن َّ على الرغم من أن الكمية الكلية لتسليح التطويق يمكن أن تكون أكبر باستخدام الخيار الثاني ،إال أن أكبر من قطر التسليح العرضي .من المسموح تشكيل األساور كما هو محدد في الفقرة .18.6.4.3 التخفيضات في تكلفة اليد العاملة باعتماد هذا الخيار غالبا ما تعوض و تزيد عن الزيادة في تكلفة حديد التسليح المستخدم. 76 د .م .ربيع الصفدي