‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫نشریه شمارۀ ‪1‬‬
‫دی ‪1041‬‬
‫پیشگفتار‬
‫امروزه نرمافزارهای مهندسی بهعنوان یک ابزار کارآمد در ارائه سریع و دقیق خدمات مهندسی‪ ،‬نقش‬
‫محوری ایفا نموده و لذا پاسخ به نیاز مهندسین در استفاده صحیح از این نرمافزارها ضرورت یافته است‪.‬‬
‫در راستای پاسخ به این نیاز مهم‪ ،‬امور نظام فنی و اجرایی سازمان برنامه و بودجه کشور در قالب‬
‫تفاهمنامه مشترک و تعامل با مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‪ ،‬ساماندهی استفاده از نرمافزارهای‬
‫مهندسی را در دستور کار خود قرار داده است‪.‬‬
‫دفتر تدوین ضوابط و استانداردهای مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی بهعنوان مسئول این امر‬
‫مهم‪ ،‬در ارتباط مستقیم با امور نظام فنی و اجرایی سازمان برنامه و بودجه کشور و به پشتوانه حضور‬
‫افراد صاحبنظر و مجرب این حوزه‪ ،‬در حال ساختارسازی و عملیاتی نمودن فعالیتهای مربوطه میباشد‪.‬‬
‫از گامهای مهم زیرساختی در اجرای این سیاست‪ ،‬تشکیل کمیته ایرانی نرمافزارهای مهندسی است‬
‫که اهداف و فعالیتهای جاری آن در سامانه اطالع رسانی کمیته ایرانی نرمافزارهای مهندسی به‬
‫نشانی ‪ https://iesc.bhrc.ac.ir‬ارائه میگردد‪.‬‬
‫ساماندهی استفاده از نرمافزارهای مهندسی‪ ،‬هدف کالن این کمیته بوده و کلیه سیاستها و برنامهها‬
‫بر مبنای این هدف‪ ،‬تنظیم و اجرا میگردد‪ .‬نحوه اعمال ضوابط آییننامهای در روند طراحی نرمافزاری‬
‫و پاسخگویی به ابهامات جامعه مهندسی در حوزه نرمافزار‪ ،‬ساختار اصلی فعالیتها را تشکیل میدهد‪.‬‬
‫الزم به ذکر است همواره ضوابط آییننامهای و مقررات ملی به عنوان سند باالدستی برای این کمیته‬
‫تلقی میگردد‪ .‬انتقال دانش افراد صاحبنظر در این حوزه به مهندسین‪ ،‬علیالخصوص طراحان از دیگر‬
‫اهداف این کمیته بوده که از طریق ارجاع پرسشهای مهندسین به کمیتههای تخصصی در دستور کار‬
‫قرار گرفته است‪.‬‬
‫در این راستا‪ ،‬کارگروه بتن کمیته ایرانی نرمافزارهای مهندسی با هدف پاسخگویی به پرسشها و ابهامات‬
‫نرمافزاری مرتبط با طراحی سازههای بتنآرمه‪ ،‬از مرداد ‪ 9911‬تشکیل و آغاز به کار نموده است‪.‬‬
‫معرفی اعضای کارگروه بتن (بهترتیب حروف الفبا)‬
‫‪ -1‬مهندس صمد آقازاده‬
‫‪ -2‬دکتر فرهاد بهنامفر‬
‫‪ -3‬دکتر عاطفه جهانمحمدی‬
‫‪ -4‬دکتر مسعود حسینزاده اصل‬
‫‪ -5‬مهندس صمد دهقانی‬
‫‪ -6‬دکتر رضا سلطانآبادی‬
‫‪ -7‬دکتر امیرحسین شجاع‬
‫‪ -8‬دکتر مهدی علیرضایی‬
‫‪ -9‬مهندس رضا غفاری (مسئول کارگروه)‬
‫‪ -11‬دکتر علیرضا فاروقی‬
‫‪ -11‬دکتر کامیار کرباسی‬
‫همچنین از زحمات آقای دکتر رضا کامرانی که در فاز اول فعالیت کمیته ایرانی نرمافزارهای‬
‫مهندسی‪ ،‬عضو کارگروه بتن بودند تشکر و قدردانی میگردد‪.‬‬
‫فهرست مطالب‬
‫موضوع‬
‫فصل ‪1‬‬
‫فصل ‪2‬‬
‫صفحه‬
‫پرسشهای مربوط به تیرها و ستونها‬
‫‪1‬‬
‫‪ )1-1‬در مواردی که تیرها متحمل نیروی محوری میشوند (مانند طراحی‬
‫دیافراگمها‪ ،‬تیرهای زیرزمین‪ ،‬آنالیز حرارتی و ‪ ،)...‬چگونه میتوان اثر این‬
‫نیروی محوری را در طراحی تیرها منظور نمود؟‬
‫‪9‬‬
‫‪ )2-1‬آیا معرفی ضریب ترکخوردگی پیچشی برابر با ‪ 0/91‬برای تمامی تیرها‬
‫مجاز است؟‬
‫‪9‬‬
‫‪ )3-1‬آیا تیرهای با ارتفاع بیش از ضخامت سقف در سقفهای متشکل از دالهای‬
‫مجوف دو پوش را میتوان همواره بهعنوان یک تیر مستقل (با عملکرد مجزا‬
‫از دال) محسوب نمود؟‬
‫‪9‬‬
‫‪ )4-1‬آیا تیرهای همضخامت با سقف (تیر مخفی) در سقفهای متشکل از‬
‫دالهای مجوف دو پوش را میتوان بهعنوان یک تیر مستقل در نظر گرفت؟‬
‫‪2‬‬
‫‪ )5-1‬معرفی آرماتورهای طولی (خمشی) تیرها در نرمافزارهای متداول طراحی‬
‫سازه همانند ‪ ،ETABS‬در چه مواردی کاربرد داشته و الزامی است؟‬
‫‪2‬‬
‫‪ )6-1‬آیا ‪ Divide‬کردن ستونهای طرفین تیر نیمطبقه پله‪ ،‬در محل تیرهای‬
‫مذکور ضرورت دارد؟‬
‫‪9‬‬
‫‪ )7-1‬در مواردی که مطابق شکل ‪ ،2-9‬کنسولی بتنی در سقف وجود داشته باشد‬
‫چه نکاتی باید مدنظر قرار گیرد؟‬
‫‪9‬‬
‫‪ )8-1‬چگونه میتوان در نرمافزار ‪ ،ETABS‬ضابطۀ بند ‪(4-9-9‬ب) ویرایش چهارم‬
‫استاندارد ‪ 2000‬را برای ستونهای بتنآرمه کنترل نمود؟‬
‫‪4‬‬
‫‪ )9-1‬آیا نرمافزار ‪ ETABS‬طراحی آرماتورهای برشی ستونهای بتنآرمه در‬
‫قابهای خمشی متوسط را بهطور صحیح انجام میدهد؟‬
‫‪6‬‬
‫‪ )11-1‬آیا نرمافزار ‪ ETABS‬طراحی آرماتورهای برشی ستونهای بتنآرمه در‬
‫قابهای خمشی ویژه را بهطور صحیح انجام میدهد؟‬
‫‪6‬‬
‫‪ )11-1‬آیا نرمافزار ‪ ETABS‬طراحی آرماتورهای برشی تیرهای بتنآرمه در‬
‫قابهای خمشی متوسط و ویژه را بهطور صحیح انجام میدهد؟‬
‫‪6‬‬
‫پرسشهای مربوط به دیوارها (برشی‪ ،‬حائل)‬
‫‪8‬‬
‫‪ )1-2‬جهت مشبندی دیوارهای برشی‪ ،‬ابعاد مشها چگونه اختیار گردد؟ آیا‬
‫نسبت ابعادی مشها مهم است؟‬
‫‪0‬‬
‫فهرست مطالب‬
‫صفحه‬
‫موضوع‬
‫‪ )2-2‬ضرایب ترکخوردگی مربوط به سختیهای درونصفحه و عمود بر صفحۀ‬
‫دیوارهای برشی چه مقدار است و چگونه به دیوار تخصیص یابد؟‬
‫‪0‬‬
‫‪ )3-2‬آیا الزم است در دو انتهای دیوارهای برشی‪ ،‬المان ستون مدل شود؟‬
‫‪0‬‬
‫‪ )4-2‬درصورتی که دیوار برشی دارای اجزای مرزی (المان مرزی) باشد‪ ،‬آیا الزم‬
‫است اجزای مرزی دیوار توسط المان ستون مدل شوند؟‬
‫‪0‬‬
‫‪)5-2‬‬
‫درصورتی که دیوار برشی‪ ،‬دارای المان ستون در دو انتهای خود باشد‬
‫(ستونهای مرزی)‪ ،‬ضرایب اصالح سختی این ستونهای مرزی چه مقدار‬
‫است و چگونه معرفی میشود؟‬
‫‪0‬‬
‫‪)6-2‬‬
‫درصورتی که دیوار برشی‪ ،‬دارای ستونهای مرزی در دو انتهای خود باشد‬
‫آیا الزم است این ستونها بهصورت مستقل طراحی شوند؟‬
‫‪1‬‬
‫‪)7-2‬‬
‫در دیوارهای برشی که فاقد ستونهای مرزی در دو انتهای خود میباشند‪،‬‬
‫جهت بررسی اندرکنش دیوار با قابهایی که عمود بر صفحه دیوار به آن‬
‫متصل میشوند‪ ،‬ابعاد ستونهای فرضی و ضریب اصالح سختی آنها‬
‫چگونه در نظر گرفته شود؟‬
‫‪1‬‬
‫‪ )8-2‬آیا الزم است در دیوارهای برشی‪ ،‬المان تیر مدل شود؟‬
‫‪90‬‬
‫در دیوارهای برشی دمبلی شکل که نواحی تعریض شدۀ انتهای دیوار از‬
‫طریق المان ستون (ستونهای مرزی) مدل میشوند‪ ،‬آیا نیازی به لحاظ‬
‫نمودن ضریب اصالح‪ ،‬بهدلیل همپوشانی دیوار و ستونهای مرزی وجود‬
‫دارد؟‬
‫‪90‬‬
‫‪ )11-2‬با توجه به عدم وجود پردازنده خاص طراحی دیوارهای حائل در نرمافزار‬
‫‪ ،ETABS‬آیا معرفی ‪ Pier Label‬به دیوارهای حائل و طراحی آنها بهمانند‬
‫دیوارهای برشی صحیح است؟‬
‫‪90‬‬
‫‪ )11-2‬آیا در مدلسازی دیوارهای حائل الزم است ستونهای بتنآرمه‪ ،‬بین‬
‫پنلهای دیوارهای حائل مدل شوند؟‬
‫‪99‬‬
‫‪ )12-2‬آرماتورهای افقی دیوارهای حائل چگونه باید طراحی شوند و آیا ‪ETABS‬‬
‫‪92‬‬
‫‪)9-2‬‬
‫قادر است این آرماتورها را طراحی نماید؟‬
‫‪ )13-2‬نامگذاری دیوارهای برشی همبسته (بازشودار) در نرم افزار ‪ ETABS‬چگونه‬
‫انجام میشود؟‬
‫‪92‬‬
‫‪ )14-2‬آیا بهمنظور مدلسازی تیرهای همبند دیوارهای برشی بتنآرمه در نرمافزار‬
‫‪ ETABS‬میتوان از المان ‪ Frame‬استفاده نمود؟‬
‫‪94‬‬
‫فهرست مطالب‬
‫موضوع‬
‫فصل ‪3‬‬
‫صفحه‬
‫‪ )15-2‬آیا طراحی آرماتورهای برشی تیرهای همبند دیوارهای برشی بتنآرمه در‬
‫نرمافزار ‪ ETABS‬صحیح میباشد؟‬
‫‪96‬‬
‫‪ )16-2‬مقدار ضریب اصالح سختی تیرهای همبند دیوارهای برشی بتنآرمه در‬
‫نرمافزار‪ ،‬چه میزان در نظر گرفته شود؟‬
‫‪91‬‬
‫پرسشهای مربوط به دالها و دیافراگمها‬
‫‪19‬‬
‫‪ )1-3‬جهت محاسبه خیزهای آنی و دراز مدت دالها در نرمافزار ‪ SAFE‬آیا الزم‬
‫است ضرایب اصالح سختی ناشی از ترکخوردگی اعضا معرفی شود؟‬
‫‪91‬‬
‫‪ )2-3‬در مواردیکه در ‪ SAFE‬یا ‪ ETABS‬قصد طراحی آرماتورهای دال و‬
‫محاسبات مربوط به خمش و برش‪ ،‬تحت بارهای ثقلی و جانبی دال را داریم‬
‫آیا الزم است ضرایب اصالح سختی ناشی از ترکخوردگی اعضا معرفی‬
‫شود؟‬
‫‪91‬‬
‫‪ )3-3‬بهمنظور طراحی آرماتور دالهای بتنآرمه از نرمافزار ‪ ETABS‬استفاده شود‬
‫یا ‪SAFE‬؟‬
‫‪20‬‬
‫‪ )4-3‬در سیستمهای متشکل از سقفهای دال بتنآرمه از نوع دال‪-‬تیر‪ ،‬آیا‬
‫سختیهای خارج صفحۀ دال در طراحی سیستم قائم مقاوم لرزهای‬
‫مشارکت داده شود و آیا الزم است این دالها تحت اثر تالشهای خارج‬
‫صفحۀ ناشی از نیروهای زلزله افقی وارد بر سازه طراحی شوند؟‬
‫‪20‬‬
‫‪ )5-3‬در سیستمهای متشکل از سقفهای دال بتنآرمه از نوع دالهای تخت آیا‬
‫الزم است دالها تحت اثر تالشهای خارج از صفحه ناشی از نیروهای زلزله‬
‫افقی وارد بر سازه‪ ،‬طراحی شوند؟‬
‫‪24‬‬
‫‪ )6-3‬درصورتی که طراح قصد داشته باشد طراحی آرماتورهای دال‪ ،‬تحت اثر‬
‫تالشهای خارج از صفحه دال را در ‪ SAFE‬انجام دهد (مستقل از مبحث‬
‫طراحی دیافراگم)‪ ،‬ارسال اطالعات از ‪ ETABS‬به ‪ SAFE‬بر اساس کدامیک‬
‫از گزینههای مربوط به ارسال انجام شود؟‬
‫‪26‬‬
‫‪ )7-3‬درصورتی که سازهای در ‪ ETABS‬به روش دینامیکی تحلیل شده باشد و‬
‫طراح قصد داشته باشد طراحی آرماتورهای دال‪ ،‬تحت اثر تالشهای خارج‬
‫از صفحه ناشی از نیروهای زلزله افقی وارد بر سازه را در ‪ SAFE‬انجام دهد‬
‫آیا استفاده از نتایج تحلیل دینامیکی ‪ ETABS‬برای این منظور قابل قبول‬
‫است؟‬
‫‪26‬‬
‫‪ )8-3‬در سازههای متشکل از سقفهای دال بتنآرمه‪ ،‬اعم از دالهای تخت یا‬
‫سیستم دال‪-‬تیر‪ ،‬تعیین زمان تناوب تحلیلی سازه چگونه باید انجام شود؟‬
‫‪26‬‬
‫فهرست مطالب‬
‫موضوع‬
‫فصل ‪4‬‬
‫صفحه‬
‫‪ )9-3‬درصورتی که سقفها از نوع دال مجوف دو پوش باشند‪ ،‬ضریب اصالح‬
‫سختی خمشی و برشی خارج صفحه آنها چه مقدار تعریف شود؟‬
‫‪21‬‬
‫‪ )11-3‬در سقفهایی که از نوع دالهای مجوف میباشند آیا الزم است طراح‪،‬‬
‫آرماتور حداقل دال را صرفنظر از محاسبات نرمافزار بررسی نماید؟‬
‫‪21‬‬
‫‪ )11-3‬اختصاص دیافراگم به کفها به چند روش ممکن است و تفاوت بین آنها‬
‫چیست؟‬
‫‪21‬‬
‫‪ )12-3‬در مواردی که مطابق با ضوابط استاندارد ‪ ،2000‬دیافراگم کف‪ ،‬صلب‬
‫محسوب شده باشد آیا میتوان آن را بهصورت نیمهصلب مدلسازی نمود؟‬
‫‪90‬‬
‫پرسشهای مربوط به شالودهها‬
‫‪31‬‬
‫‪ )1-4‬بهمنظور تحلیل شالودههای انعطافپذیر در نرمافزار ‪ ،SAFE‬آیا میتوان از‬
‫یک مقدار ثابت برای ضریب بستر (‪ )ks‬در کل سطح زیر شالوده استفاده‬
‫نمود؟‬
‫‪99‬‬
‫‪ )2-4‬آیا بهمنظور تحلیل و طراحی شالودهها در نرمافزار‪ ،‬نیاز به استفاده از ضرایب‬
‫اصالح سختی برای شالودهها میباشد؟‬
‫‪99‬‬
‫‪ )3-4‬آیا جهت مدلسازی شالودهها در نرمافزار ‪ ،SAFE‬مدل کردن المان ‪Stiff‬‬
‫‪91‬‬
‫ضرورت دارد؟‬
‫فصل ‪5‬‬
‫‪ )4-4‬آیا در مدلسازی شالودهها در نرمافزار ‪ ،SAFE‬مدلسازی ستونها و‬
‫دیوارهای بتنآرمه بر روی شالوده ضرورت دارد؟‬
‫‪91‬‬
‫‪ )5-4‬در نرمافزار ‪ SAFE‬و هنگام طراحی شالودهها‪ ،‬هدف از کنترل تغییرشکلها‬
‫و دورانهای پی چیست؟‬
‫‪90‬‬
‫‪ )6-4‬مدلسازی چاله آسانسور و استخر در نرمافزار ‪ SAFE‬چگونه انجام میشود؟‬
‫‪90‬‬
‫‪ )7-4‬بهمنظور بهمنظور طراحی شالودههای گسترده در نرمافزار ‪ SAFE‬به روش‬
‫‪ ،Strip Based‬نوارهای طراحی (‪ )strips‬چگونه تعریف میشوند؟‬
‫‪91‬‬
‫پرسشهای مربوط به سایر موضوعات‬
‫‪41‬‬
‫‪ )1-5‬بهمنظور تحلیل سازههای بتنآرمه در نرمافزار ‪ ،ETABS‬چه زمان میتوان‬
‫از اثرات ‪ P-Δ‬صرفنظر نمود؟‬
‫‪49‬‬
‫‪ )2-5‬درصورتی که مقاومت فشاری بتن تیر‪ ،‬کمتر از مقاومت فشاری بتن ستون‬
‫باشد‪ ،‬جهت طراحی گره اتصال (چشمه اتصال)‪ ،‬کدام یک از مقاومتهای‬
‫فشاری بتن تیر یا ستون باید مد نظر قرار گیرد و نحوه اعمال آن در نرمافزار‬
‫‪ ETABS‬چگونه میباشد؟‬
‫‪49‬‬
‫فهرست مطالب‬
‫صفحه‬
‫موضوع‬
‫‪ )3-5‬در سازههای بتنآرمه درصورتی که عرض تیر‪ ،‬کمتر از عرض ستونی باشد‬
‫که به آن متصل میشود و محور تیر از مرکز ستون عبور نکند ممکن است‬
‫‪ ETABS‬در محاسبات مقاومت برشی گره اتصال نادرست عمل کند‪ .‬روش‬
‫اصالح این موضوع در روند طراحی نرمافزاری چگونه است؟‬
‫‪42‬‬
‫‪ )4-5‬کنترل برش گره اتصال در قابهای خمشی ویژه و متوسط بتنی در نرمافزار‬
‫‪ ETABS‬چگونه انجام میشود؟‬
‫‪42‬‬
‫پیوست ‪ 1‬روشهای کنترل ضابطۀ ‪ 25‬درصد استاندارد ‪ 2811‬برای سازههای‬
‫‪45‬‬
‫متشکل از سیستم دوگانه با دیوار برشی بتنآرمه‬
‫پیوست ‪ 2‬نکات طراحی دیوارهای برشی تحت برش لرزهای در نرمافزار ‪ETABS‬‬
‫‪51‬‬
‫پیوست ‪ 3‬راهنمای طراحی دال بتنآرمه بر روی ستونهای فوالدی‬
‫‪58‬‬
‫فهرست مطالب‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫فصل ‪ :1‬پرسشهای مربوط به تیرها و‬
‫ستونها‬
‫‪ 1-1‬در مواردی که تیرها متحمل نیروی محوری‬
‫میشوند (مانند طراحی دیافراگمها‪ ،‬تیرهای زیرزمین‪،‬‬
‫آنالیز حرارتی و ‪ ،)...‬چگونه میتوان اثر این نیروی‬
‫محوری را در طراحی تیرها منظور نمود؟‬
‫مطابق با بند ‪ 9-2-99-1‬مبحث نهم مقررات ملی‪ ،‬در‬
‫صورت وجود نیروی محوری در تیر‪ ،‬چنانچه مقدار آن از‬
‫‪ 0.1 f c' Ag‬بیشتر باشد باید اثر نیروی محوری در نظر‬
‫گرفته شود‪ .‬در نرمافزارهای متداول‪ ،‬طراحی تیرهای‬
‫بتنی بهطور معمول صرفاً تحت خمش حول محور ‪ 9‬آنها‬
‫انجام میشود‪ .‬به منظور لحاظ نمودن اثر نیروی محوری‬
‫در طرح تیرها میتوان در مدل جداگانهای این اعضا را‬
‫بهعنوان ستون مدل نمود تا اثرات خمش توأم با نیروی‬
‫محوری در طراحی آنها در نظر گرفته شود‪ .‬متذکر‬
‫میگردد به منظور لحاظ شدن اثر نیروی محوری در‬
‫طراحی تیرها الزم است دیافراگمها نیز از نوع نیمهصلب‬
‫(‪ )Semi Rigid‬مدل شوند‪.‬‬
‫‪ 2-1‬آیا معرفی ضریب ترکخوردگی پیچشی برابر با‬
‫‪ 1/15‬برای تمامی تیرها مجاز است؟‬
‫خیر‪ .‬درصورتی که تیر نامعین باشد و پیچش آن از نوع‬
‫پیچش همسازی باشد (تعادلی نباشد)‪ ،‬ضریب اصالح‬
‫سختی پیچشی (بر مبنای بازپخش نیروهای داخلی) بر‬
‫اساس روش آزمون و خطا تعیین میشود‪ .‬بند ‪-6-0-1‬‬
‫‪ 4-9‬مبحث نهم عنوان میکند "اجازه داده میشود‬
‫پیچش ضریبدار طرح (‪ )Tu‬تا حد ‪ Tcr‬کاهش یابد"‪.‬‬
‫بدین منظور ابتدا برای کلیه تیرها مقدار ضریب اصالح‬
‫سختی پیچشی برابر ‪ 9/0‬در نظر گرفته شود‪ .‬پس از‬
‫تحلیل و با معلوم شدن پیچش ضریبدار تیر‪ ،‬درصورتی‬
‫که ‪ Tu < Tcr‬باشد برای آن تیر نیاز به کاهش سختی‬
‫پیچشی نبوده‪ ،‬ضریب مذکور برابر ‪ 9/0‬باقی میماند‪.‬‬
‫لیکن درصورتی که ‪ Tu > Tcr‬باشد الزم است ضریب‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪9‬‬
‫اصالح سختی پیچشی تیر موردنظر کاهش داده شود و‬
‫سپس با انجام تحلیل‪ ،‬مجدداً بررسی صورت گیرد‪ .‬در‬
‫این حالت اگر با کاهش ضریب اصالح سختی پیچشی‪،‬‬
‫‪ Tu < Tcr‬گردد الزم است ضریب مذکور افزایش داده‬
‫شود؛ بهگونهای که ‪ Tu < Tcr‬نشود‪.‬‬
‫مقدار ‪ Tcr‬را میتوان بر مبنای بند ‪ 2-2-6-0-1‬مبحث‬
‫نهم محاسبه نمود و یا جهت سهولت کار میتوان پس از‬
‫انجام عملیات طراحی قاب بتنی‪ ،‬بر روی تیر موردنظر‬
‫کلیک راست و سپس گزینه ‪ Shear‬انتخاب شود‪ .‬در‬
‫پنجرهای که باز خواهد شد‪ ،‬جدول ‪Torsion Capacity‬‬
‫وجود دارد که در آن مقدار ‪ Tcr‬گزارش شده است‪.‬‬
‫‪ 3-1‬آیا تیرهای با ارتفاع بیش از ضخامت سقف در‬
‫سقفهای متشکل از دالهای مجوف دو پوش* را‬
‫میتوان همواره بهعنوان یک تیر مستقل (با عملکرد‬
‫مجزا از دال) محسوب نمود؟‬
‫* انواع دالهای مجوف در ابتدای فصل ‪ 9‬معرفی شدهاند‪.‬‬
‫مبحث نهم در این خصوص بهطور صریح ضابطهای ندارد‪.‬‬
‫لذا پیشنهاد میگردد با توجه به مشخصات تیر‪،‬‬
‫تصمیمگیری در این مورد بر مبنای ضابطه بندهای ‪-1‬‬
‫‪ 2-99-1-90‬و ‪ 9-99-1-90-1‬مبحث نهم به شرح‬
‫ذیل انجام شود‪.‬‬
‫درصورتی که ‪ f1.l2/l1‬تیر‪ ،‬حداقل برابر با ‪ 9/0‬باشد‪،‬‬
‫برش مستقیم ًا از دال به ستونها وارد نمیشود‪ .‬در این‬
‫حالت میتوان تیر را بهعنوان یک عضو مستقل در نظر‬
‫گرفت‪.‬‬
‫درصورتی که ‪ f1.l2/l1‬تیر‪ ،‬کوچکتر از ‪ 9/0‬باشد‪ ،‬بخشی‬
‫از برش دال بهطور مستقیم به ستونها وارد میشود و‬
‫تأثیر حضور تیر بهطور نسبی کاهش مییابد‪ .‬در این‬
‫حالت نمیتوان انتظار رفتار تیری کامل و مستقل را‬
‫داشت‪.‬‬
‫بر این اساس و علیرغم آنکه معیار فوق مربوط به بحث‬
‫طراحی دالها میباشد‪ ،‬اگر طراح قصد بهکارگیری تیرها‬
‫و لحاظ نمودن مشارکت مستقل آنها در باربری جانبی را‬
‫تیرها و ستونها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫دارد‪ ،‬مؤکداً توصیه میشود ابعاد تمامی تیرها بهگونهای‬
‫اختیار گردد که ‪ f1.l2/l1‬آنها حداقل برابر ‪ 9/0‬باشد‪.‬‬
‫‪ 4-1‬آیا تیرهای همضخامت با سقف (تیر مخفی) در‬
‫سقفهای متشکل از دالهای مجوف دو پوش را‬
‫میتوان بهعنوان یک تیر مستقل در نظر گرفت؟‬
‫خیر‪ .‬با توجه به پاسخ مربوط به پرسش شماره ‪،9-9‬‬
‫ال‬
‫چنین تیرهایی بخشی از دال محسوب گشته و عم ً‬
‫نمیتوان از آنها انتظار رفتار مستقل تیری را داشت‪ .‬لذا‬
‫چنین تیرهایی در مدلسازی نباید مدل شوند‪.‬‬
‫‪ 5-1‬معرفی آرماتورهای طولی (خمشی) تیرها در‬
‫نرمافزارهای متداول طراحی سازه همانند ‪ ETABS‬در‬
‫چه مواردی کاربرد داشته و الزامی است؟‬
‫در اجرای ضوابط بندهای ‪ 4-2-1-20-1‬و ‪-4-1-20-1‬‬
‫‪ 1‬که به ترتیب مربوط به برش در تیرهای با شکلپذیری‬
‫متوسط و برش در ناحیه اتصال تیر به ستون در قابهای‬
‫متوسط میباشند و همچنین در اجرای ضوابط بند ‪-1‬‬
‫‪ 4-2-6-20‬با موضوع برش در تیرهای با شکلپذیری‬
‫زیاد‪ ،‬بند ‪ 4-6-20-1‬با موضوع حداقل مقاومت خمشی‬
‫ستونها (ضابطه تیر ضعیف‪-‬ستون قوی) و بند ‪-20-1‬‬
‫‪ 4-1-6‬با موضوع مقاومت برشی ناحیه اتصال تیر به‬
‫ستون‪ ،‬نیاز به ظرفیت خمشی اسمی تیر (‪ )Mn‬یا ظرفیت‬
‫خمشی محتمل تیر (‪ )Mpr‬میباشد‪ .‬نرمافزار بهطور‬
‫‪2‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫پیشفرض‪ ،‬محاسبه ظرفیتهای خمشی اسمی و‬
‫محتمل تیرها را بر مبنای آرماتورهای خمشی طراحی‬
‫شده تحت لنگرهای حاصل از ترکیبهای بارگذاری انجام‬
‫میدهد‪ .‬در حالی که در عمل‪ ،‬طراح پس از مشاهده‬
‫آرماتورهای خمشی طراحی شده برای تیرها‪ ،‬اقدام به‬
‫تعیین مقادیر آرماتورهای سراسری و تقویت نموده و‬
‫بدین ترتیب‪ ،‬مقادیر نهایی یا اجرایی آرماتور طولی تیرها‬
‫تعیین میشود که بعض ًا متفاوت از مقدار اولیۀ‬
‫آرماتورهای خمشی طراحی شده در نرمافزار است‪ .‬بر این‬
‫اساس‪ ،‬ظرفیتهای خمشی اسمی و محتمل تیرها نیز‬
‫باید بر مبنای مقادیر اجرایی آرماتور طولی تیرها محاسبه‬
‫شود‪ .‬لذا الزم است طراح‪ ،‬مقادیر اجرایی آرماتورهای‬
‫خمشی تیرها در مقطع اتصال به ستونها را جهت‬
‫محاسبات ‪ Mn‬و ‪ Mpr‬تیرها و انجام صحیح ضوابط‬
‫بندهای مذکور به برنامه معرفی نماید‪ .‬بدین منظور‪ ،‬پس‬
‫از طراحی آرماتورهای خمشی تیرها در نرمافزار الزم‬
‫است بهازای هر تیر‪ ،‬مقطع جدیدی تعریف شود که در‬
‫پنجره معرفی اطالعات آرماتورهای تیر مذکور‪ ،‬مقادیر‬
‫اجرایی آرماتورهای فوقانی و تحتانی در دو انتهای آن تیر‬
‫به برنامه معرفی شود (شکل ‪ )9-9‬و سپس این مقطع‬
‫جدید به تیر موردنظر تخصیص یابد‪ .‬نظر به تعدد و تنوع‬
‫گسترده مقاطع و آرماتورهای خمشی فوقانی و تحتانی‬
‫تیرها‪ ،‬این تعریف و تخصیص میتواند بسیار زمانبر باشد‪.‬‬
‫جهت سهولت نسبی کار و صرفاً در موضوع کنترل برش‬
‫شکل ‪ :1-1‬پنجره معرفی مشخصات مقطع تیرهای بتنآرمه در نرمافزار ‪ETABS‬‬
‫تیرها و ستونها‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫گره اتصال (چشمه اتصال) میتوان از یک روش تقریبی‬
‫استفاده نمود که در آن‪ ،‬جهت تعریف مقطع جدید تیرها‬
‫فقط آرماتورهای تحتانی معرفی میشوند‪ .‬بدینصورتکه‬
‫در هر گرۀ محل ستون و در هر امتداد‪ ،‬بیشترین مقدار‬
‫آرماتورهای تحتانی تیرهای متصل به آن گره تعیین شود‬
‫و پس از تبدیل آن به مقدار نهایی اجرایی‪ ،‬این مقدار‬
‫بهعنوان آرماتور تحتانی در محل آن گره‪ ،‬برای تیرهای‬
‫متصل به گرۀ مذکور در امتداد موردنظر تعریف شود‪ .‬در‬
‫این حالت‪ ،‬در محاسباتی که نرمافزار انجام میدهد‪،‬‬
‫آرماتورهای تحتانی تیرهای متصل به ستون مشترک‬
‫تکیهگاهی با یکدیگر برابر خواهند بود و در نتیجه‪،‬‬
‫مجموع لنگرهای مقاوم اسمی یا محتمل نظیر با آرماتور‬
‫فوقانی حداکثر و آرماتور تحتانی حداکثر‪ ،‬مبنای‬
‫محاسبات قرار خواهد گرفت‪ .‬برای راحتتر شدن مجدد‬
‫کار میتوان بهطور محافظهکارانه ابتدا بیشترین مقدار‬
‫آرماتور تحتانی در بین کلیه تیرهای با مقطع مشابه در‬
‫هر طبقه را برای تمامی تیرهای آن طبقه تعریف و سپس‬
‫در گرههایی که احیاناً مشکل برش ناحیه اتصال تیر به‬
‫ستون در آنها مشاهده میشود‪ ،‬آرماتورهای مربوط به‬
‫تیرهای متصل به ستون در محل آن گره را اصالح نموده‬
‫و برابر با مقادیر دقیق اجرایی آنها تعریف کرد‪.‬‬
‫تبصره‪ :‬درصورتی که ارتفاع تیر متصل به ستون در‬
‫امتداد عمود بر راستای مورد بررسی‪ ،‬کوچکتر یا مساوی‬
‫نصف ارتفاع تیر با ارتفاع بیشتر‪ ،‬در راستای مورد بررسی‬
‫باشد توصیه میشود در محاسبات برش گره اتصال‪،‬‬
‫حضور آن تیر در امتداد عمود بر راستای مورد بررسی‬
‫نادیده گرفته شود‪.‬‬
‫‪ 6-1‬آیا ‪ Divide‬کردن ستونهای طرفین تیر نیمطبقه‬
‫پله‪ ،‬در محل تیرهای مذکور ضرورت دارد؟‬
‫بله‪ .‬بهمنظور برآورد صحیح پاسخهای سیستم و نیروهای‬
‫داخلی اعضا مقتضی است ستونهای طرفین تیر‬
‫نیمطبقه پله از محل تیرهای مذکور‪ ،‬دو قطعه شود‪.‬‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪9‬‬
‫‪ 7-1‬در مواردی که مطابق شکل ‪ ،2-1‬کنسولی بتنی‬
‫در سقف وجود داشته باشد چه نکاتی باید مدنظر قرار‬
‫گیرد؟‬
‫شکل ‪ :2-1‬اجرای کنسول بصورت دال بتنی طرهای‬
‫بهمنظور اجرای سازۀ ناحیه کنسول توصیه میشود‬
‫بهجای تیرهای طره از یک دال بتنآرمه طرهای استفاده‬
‫شود تا از طریق دال مذکور‪ ،‬انتقال بارهای ناحیه کنسول‬
‫به تیرهای تکیهگاهی بهصورت یکنواخت انجام شود و‬
‫حتیاالمکان از ایجاد بارهای متمرکز در تیرهای اصلی‬
‫تکیهگاهی ممانعت شود‪.‬‬
‫درصورتی که به هر دلیل‪ ،‬جهت تأمین پایداری ناحیه‬
‫کنسول و انتقال بار آن به تیرهای تکیهگاهی‪ ،‬بهجای دال‬
‫طرهای از تیرهای طرهای‪ ،‬مشابه تیرهای ‪ A‬و ‪ B‬استفاده‬
‫میشود (شکل ‪ ،)9-9‬باید تیرهای اصلی ‪ C‬و ‪ D‬برای‬
‫لنگر پیچشی متمرکزی که بهواسطۀ تیرهای طرهای‬
‫مذکور ایجاد میشود‪ ،‬طراحی شوند‪ .‬در این حالت‪ ،‬با‬
‫هدف کاهش اثرات لنگر پیچشی ناشی از عملکرد تیرهای‬
‫طرهای میتوان در امتداد تیرهای طره‪ ،‬تیرهای فرعی ‪E‬‬
‫و ‪ F‬را در داخل سقف دهانه مجاور ادامه داد‪ .‬اگرچه‬
‫تیرهای فرعی مذکور میتوانند موجب کاهش بخشی از‬
‫لنگرهای پیچشی متمرکز ایجاد شده در تیرهای اصلی‬
‫‪ C‬و ‪ D‬شوند‪ ،‬لیکن لزوماً موجب حذف کامل لنگرهای‬
‫پیچشی مذکور نمیشوند‪ .‬مقدار نهایی این لنگرهای‬
‫پیچشی متمرکز به عوامل مختلفی از جمله طول طره‪،‬‬
‫میزان بارهای ناحیه کنسول‪ ،‬سختی پیچشی تیرهای‬
‫اصلی ‪ C‬و ‪ ،D‬سختی خمشی تیرهای فرعی ‪ E‬و ‪ F‬و‬
‫تیرها و ستونها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫باربر بودن یا نبودن آنها بستگی دارد‪ .‬با توجه به مقادیر‬
‫نهایی پیچش در تیرهای اصلی ‪ C‬و ‪ ،D‬آرماتورهای‬
‫پیچشی الزم برای این تیرها توسط نرمافزار قابل محاسبه‬
‫است‪ .‬بهمنظور محاسبه صحیح آرماتورهای پیچشی‬
‫مذکور‪ ،‬ضریب ترکخوردگی پیچشی تیرها حائز اهمیت‬
‫بوده و لذا باید این ضریب برای هریک از تیرها به درستی‬
‫محاسبه شود‪ .‬جزئیات محاسبه ضریب ترکخوردگی‬
‫پیچشی تیرها در پرسش شماره ‪ 2-9‬ارائه شده است‪.‬‬
‫شکل ‪ :3-1‬اجرای کنسول از طریق تیرهای بتنی طرهای‬
‫تذکر ‪ :1‬درصورتی که از روش تیرهای طرهای استفاده‬
‫میشود و خصوصاً زمانیکه تیرهای فرعی ‪ E‬و ‪ ،F‬باربر‬
‫نیز باشند الزم است تدابیر مقتضی جهت کنترل برش‬
‫ایجاد شده در تیرهای اصلی ‪ C‬و ‪ D‬و همچنین تیرهای‬
‫اصلی ‪ G‬و ‪ H‬اتخاذ گردد‪ .‬در این حالت و البته در مواردی‬
‫که اتصال تیر فرعی به تیر اصلی بهصورت یکپارچه اجرا‬
‫میشود‪ ،‬به تفسیر بند ‪ 2-1-6-99‬آبا (آییننامه بتن‬
‫ایران؛ تجدیدنظر دوم؛ جلد اول؛ نشریه شماره ‪920-9‬‬
‫سازمان برنامه و بودجه کشور؛ ویرایش ‪ )9400‬مراجعه‬
‫شود‪.‬‬
‫تذکر ‪ :2‬در مواردی که همانند شکلهای ‪ 2-9‬و ‪،9-9‬‬
‫تیری بهعنوان تکیهگاه دال طرهای یا تیرهای طرهای‬
‫عمل میکند الزم است به کنترل خیز و لرزش ناحیه‬
‫کنسول توجه ویژه شود‪ .‬در این موارد‪ ،‬صلبیت پیچشی‬
‫تیر تکیهگاهی نقش قابلتوجهی در میزان خیز و وضعیت‬
‫لرزش ناحیه کنسول دارد‪ .‬هرچه صلبیت پیچشی این‬
‫تیر‪ ،‬کمتر و دوران پیچشی آن بیشتر باشد‪ ،‬خیز و لرزش‬
‫تیرها و ستونها‬
‫‪4‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫ناحیه کنسول نیز افزایش مییابد‪ .‬صلبیت پیچشی تیر‬
‫تکیهگاهی تابع ابعاد این تیر و نیز ضریب اصالح سختی‬
‫پیچشی آن است که مؤکداً متذکر میشود باید این‬
‫ضریب به درستی محاسبه شود‪.‬‬
‫‪ 8-1‬چگونه میتوان در نرمافزار ‪ ،ETABS‬ضابطۀ بند‬
‫‪(4-1-3‬ب) ویرایش چهارم استاندارد ‪ 2822‬را برای‬
‫ستونهای بتنآرمه کنترل نمود؟‬
‫مطابق بند ‪( 4-9-9‬ب) ویرایش چهارم استاندارد ‪،2000‬‬
‫در ساختمانهای منظم در پالن‪ ،‬ستونهای محل تقاطع‬
‫دو یا چند سیستم مقاوم باربر جانبی باید تحت اثر ‪900‬‬
‫درصد نیروی زلزله یک امتداد و ‪ 90‬درصد نیروی زلزله‬
‫امتداد دیگر طراحی شوند؛ لیکن درصورتی که نیروی‬
‫محوری ناشی از اثر زلزله در ستون‪ ،‬در هریک از دو‬
‫امتداد موردنظر‪ ،‬کمتر از ‪ 20‬درصد ظرفیت بار محوری‬
‫ستون باشد آن ستون‪ ،‬معاف از ضابطه ‪ 900-90‬خواهد‬
‫بود‪ .‬این بررسی باید برای هر دو نیروی محوری کششی‬
‫و فشاری ستون انجام شود‪ .‬متذکر میگردد درصورتی‬
‫که ساختمان‪ ،‬نامنظم در پالن محسوب شود این معافیت‬
‫مصداق نداشته و الزم است سازه و شالوده ساختمان‪،‬‬
‫تحت ضابطه ‪ 900-90‬طراحی شوند‪ .‬در سازههای‬
‫ال تمامی ستونها‪ ،‬ستونهای محل تقاطع‬
‫بتنآرمه عم ً‬
‫سیستمهای مقاوم باربر جانبی هستند؛ مگر آنکه در‬
‫امتدادی از سازه‪ ،‬ستون یا ستونهایی غیر باربر لرزهای‬
‫محسوب شده باشند‪.‬‬
‫جهت تسهیل چگونگی انجام بررسی این معافیت‪،‬‬
‫جزئیات آن در قالب عملیات گام به گام به شرح ذیل‬
‫ارائه میگردد‪:‬‬
‫گام اول‪ :‬الزم است ترکیببارهایی ایجاد شوند که صرف ًا‬
‫شامل بارهای زلزله مطابق جدول ‪ 9-9‬است‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬عبارت ‪ (0.6AI)D‬در ترکیببارهای جدول ‪9-9‬‬
‫مربوط به اثر نیروی قائم ناشی از زلزله وارد بر کل سازۀ‬
‫ساختمان در منطقه با خطر نسبی بسیار زیاد است که‬
‫باید در تعیین نیروی محوری ناشی از زلزله در ستونها‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫لحاظ گردد‪ .‬در سایر نواحی لرزهخیزی‪ ،‬عبارت مذکور از‬
‫ترکیببارهای فوق حذف میگردد‪ .‬توجه شود‪ ،‬در بررسی‬
‫این ضابطه عنوان گردیده‪" ،‬نیروی محوری ناشی از‬
‫زلزله" که مطابق ضابطه بند ‪ 2-92-99-6‬مبحث ششم‪،‬‬
‫نیروی زلزلۀ طرح‪ ،E ،‬ترکیبی از اثر مؤلفههای افقی‬
‫شتاب زلزله در ساختمان (‪ )Eh‬و اثر مؤلفه قائم شتاب‬
‫زلزله در ساختمان (‪ )Ev‬بهصورت ‪ E   Eh  Ev‬است‪.‬‬
‫همچنین عالمت ‪ ±‬در عبارت ‪ (0.6AI)D‬مربوط به لحاظ‬
‫نمودن اثر نیروی قائم ناشی از زلزله در هر دو جهت رو‬
‫به باال و رو به پایین است تا ستونها تحت حداکثر‬
‫نیروهای محوری فشاری و کششی بررسی شوند‪.‬‬
‫‪± (0.6AI)D ± xEX‬‬
‫ترکیببارهای مربوط به‬
‫تحلیل استاتیکی‬
‫‪± (0.6AI)D + xSPX‬‬
‫ترکیببارهای مربوط به‬
‫تحلیل دینامیکی‬
‫‪± (0.6AI)D ± yEY‬‬
‫‪± (0.6AI)D + ySPY‬‬
‫جدول ‪ :1-1‬ترکیببارهای الزم جهت بررسی معاف‬
‫یا عدم معاف بودن ستونهای محل تقاطع دو یا‬
‫چند سیستم مقاوم باربر جانبی از ضابطه ‪111-31‬‬
‫گام دوم‪ :‬تمامی ستونهای محل تقاطع سیستمهای‬
‫مقاوم باربر جانبی انتخاب و در منوی تنظیمات طراحی‬
‫قاب بتنی‪ ،‬پنجره دستور ‪،View/Revise Overwrites‬‬
‫ضرایب ‪ Sway Moment‬و ‪ NonSway Moment‬عدد‬
‫بسیار کوچکی نظیر ‪ 0/00009‬معرفی شوند (شکل ‪-9‬‬
‫‪ .)4‬همچنین ‪ Consider Minimum Eccentricty‬در‬
‫حالت ‪ No‬تنظیم شود تا نرمافزار از لنگر خمشی نظیر با‬
‫خروج از مرکزیت حداقل‪ ،‬صرفنظر نموده و بررسی‬
‫مربوطه صرفاً تحت نیروی محوریِ تنها انجام شود‪.‬‬
‫شکل ‪ :4-1‬پنجره تنظیمات طراحی قاب بتنی؛‬
‫‪ View/Revise Overwrites‬در ‪ETABS‬‬
‫گام سوم‪ :‬در بخش منوی طراحی قاب بتنی‪ ،‬در پنجره‬
‫فصل ‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫دستور ‪ ،Select Design Combinations‬ترکیببارهای‬
‫ایجاد شده در گام اول‪ ،‬آنهاییکه شامل نیروی زلزله افقی‬
‫مربوط به یکی از دو امتداد متعامد سازه است را فعال و‬
‫سایر ترکیبهای بارگذاری را غیرفعال نمایید‪ .‬سپس‬
‫تمامی ستونهای محل تقاطع سیستمهای مقاوم باربر‬
‫جانبی انتخاب شوند و دستور طراحی اجرا گردد‪.‬‬
‫ستونهایی که ‪ DCR‬آنها کمتر از ‪ 0/2‬باشد از ضابطه‬
‫‪ 900-90‬معاف هستند و نیازی به بررسی آنها تحت اثر‬
‫زلزله امتداد دیگر سازه نیست؛ لیکن ستونهایی که‬
‫‪ DCR‬آنها برابر یا بیش از ‪ 0/2‬باشد باید تحت اثر زلزله‬
‫امتداد دیگر سازه نیز بررسی شوند‪ .‬برای این منظور‪ ،‬این‬
‫ستونها انتخاب شوند و سپس ترکیببارهای ایجاد شده‬
‫در گام اول‪ ،‬آنهاییکه شامل نیروی زلزله افقی امتداد‬
‫دیگر سازه است فعال و سایر ترکیببارها غیرفعال شوند‪.‬‬
‫با اجرای مجدد دستور طراحی‪ ،‬از بین ستونهایی که‬
‫برای بررسی زلزله امتداد دوم انتخاب شدهاند‪ ،‬آنهایی که‬
‫‪ DCR‬کمتر از ‪ 0/2‬داشته باشند از ضابطه ‪900-90‬‬
‫معاف خواهند شد؛ لیکن ستونهایی که ‪ DCR‬آنها‬
‫کماکان برابر یا بیش از ‪ 0/2‬باشد همانهایی هستند که‬
‫تحت اثر زلزله هر دو امتداد‪ ،‬دارای ‪ DCR‬برابر یا بیش‬
‫از ‪ 0/2‬هستند و لذا باید تحت شرایط ‪ 900-90‬طراحی‬
‫شوند‪.‬‬
‫پینوشت‪ :‬استاندارد ‪ ASCE7‬در نسخ مختلف خود‬
‫(‪ 2096 ،2090‬و ‪ )2022‬مقرر مینماید درصورتی که‬
‫نیروی محوری ناشی از اثر زلزله در ستون‪ ،‬در هر دو‬
‫امتداد متعامد ساختمان (و نه صرفاً یک امتداد) کمتر از‬
‫‪ 20‬درصد ظرفیت بار محوری ستون باشد‪ ،‬آن ستون‪،‬‬
‫معاف از ضابطه ‪ 900-90‬خواهد بود‪ .‬توصیۀ این کارگروه‬
‫آن است که بهجای ضابطۀ مذکور در ویرایش چهارم‬
‫استاندارد ‪ ،2000‬از ضابطۀ استاندارد ‪ ASCE7‬استفاده‬
‫شود‪ .‬در این حالت‪ ،‬روش بررسی نیز سادهتر خواهد بود‪.‬‬
‫بدینصورت که در گام سوم‪ ،‬نیازی به بررسی ستونهای‬
‫محل تقاطع سیستمهای مقاوم باربر جانبی‪ ،‬تحت زلزله‬
‫هر امتداد بهصورت جداگانه نخواهد بود‪ .‬بهعبارتی‪ ،‬کلیه‬
‫تیرها و ستونها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫‪6‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫ترکیببارهای ایجاد شده در گام اول‪ ،‬همگی فعال و سایر‬
‫ترکیبهای بارگذاری غیر فعال میشوند‪ .‬سپس تمامی‬
‫ستونهای قرار گرفته در محل تقاطع سیستمهای مقاوم‬
‫باربر جانبی انتخاب شوند و دستور طراحی اجرا گردد‪.‬‬
‫ستونهایی که ‪ DCR‬آنها کمتر از ‪ 0/2‬باشد از ضابطه‬
‫‪ 900-90‬معاف هستند و ستونهایی که ‪ DCR‬آنها برابر‬
‫یا بیش از ‪ 0/2‬باشد مشمول طراحی تحت ضابطه ‪-90‬‬
‫‪ 900‬خواهند شد‪.‬‬
‫نیست از نیرویی که بر اساس تحلیل ظرفیتی یا تحلیل‬
‫غیر خطی با استفاده از مقادیر مورد انتظار مشخصات‬
‫مصالح‪ ،‬امکان ایجاد در عضو را دارد بیشتر در نظر گرفته‬
‫شود‪ .‬بدیهی است درصورت انجام تحلیلهای مذکور اگر‬
‫برشی کمتر از برش مقرر در بندهای ‪-9-4-9-1-20-1‬‬
‫الف و ب حاصل شود میتوان آن را مبنای طراحی قرار‬
‫داد‪ ،‬لیکن برش نظیر با ‪ Mn‬تیرهای متصل به ستون که‬
‫آنهم برمبنای مشخصات اسمی و نه مورد انتظار مصالح‬
‫مصرفی تعیین میشود را نمیتوان لزوماً برش حاصل از‬
‫تحلیل ظرفیتی سازه تلقی نمود‪.‬‬
‫ستونهای بتنآرمه در قابهای خمشی متوسط را‬
‫تذکر ‪ :2‬به منظور محاسبه برش حاصل از ترکیببارهای‬
‫تشدیدیافته الزم است طراح در پنجره تنظیمات طراحی‬
‫قاب بتنی‪ ،‬ضریب اضافه مقاومت (‪ )o‬را نظیر با سیستم‬
‫مقاوم لرزهای سازه معرفی نماید (شکل ‪.)6-9‬‬
‫‪ 9-1‬آیا نرمافزار ‪ ETABS‬طراحی آرماتورهای برشی‬
‫بهطور صحیح انجام میدهد؟‬
‫نیروی برش طرح ستونها در قابهای خمشی متوسط‪،‬‬
‫مطابق بند ‪ 4-3-5-02-9‬مبحث نهم تعیین میشود‪.‬‬
‫نرمافزار ‪ ETABS‬بهطور خودکار نیروی برشی مقرر در‬
‫بندهای ‪-1-4-3-5-02-9‬الف و ب را محاسبه میکند‪.‬‬
‫لیکن عالوه بر موارد مذکور‪ ،‬برش نظیر با لنگر خمشی‬
‫اسمی (‪ )Mn‬تیرهای متصل به ستون را نیز تعیین و‬
‫کوچکترین سه مقدار مذکور را مبنای طراحی قرار‬
‫میدهد؛ درحالیکه مبحث ‪ 9‬و ‪ ACI318‬صرفاً برش‬
‫حاصل از بندهای ‪-1-4-3-5-02-9‬الف و ب‪ ،‬هر کدام‬
‫کوچکتر باشد را بهعنوان برش طرح ستونهای مذکور‬
‫مقرر مینمایند‪ .‬به منظور حذف برش نظیر با ‪ Mn‬تیرهای‬
‫متصل به ستون الزم است از مدل نهاییشدۀ سازه‪ ،‬یک‬
‫کپی تهیه و در فایل کپی مقدار آرماتور فوقانی و تحتانی‬
‫کلیه تیرها در پنجره معرفی اطالعات آرماتور تیرها‬
‫(شکل ‪ )5-1‬مقدار بزرگی نظیر ‪ 122‬سانتیمتر مربع‬
‫معرفی شود‪ .‬با این کار‪ Mn ،‬تیرها و به تبع آن برش‬
‫ستون نظیر با این مقادیر ‪ ،Mn‬عدد بسیار بزرگی خواهد‬
‫شد و هنگامی که نرمافزار‪ ،‬کوچکترین سه مقدار مذکور‬
‫را تعیین میکند‪ ،‬برش نظیر با ‪ Mn‬تیرها حذف خواهد‬
‫گردید‪.‬‬
‫تذکر ‪ :1‬مبحث ‪ 6‬مقررات ملی در بند ‪9-92-99-6‬‬
‫عنوان میکند مقدار نیروی تشدید یافته در هر عضو الزم‬
‫تیرها و ستونها‬
‫‪ 11-1‬آیا نرمافزار ‪ ETABS‬طراحی آرماتورهای برشی‬
‫ستونهای بتنآرمه در قابهای خمشی ویژه را بهطور‬
‫صحیح انجام میدهد؟‬
‫بله‪ .‬نرمافزار ‪ ETABS‬بهطور خودکار نیروی برشی طرح‬
‫ستونها در قابهای خمشی ویژه را مطابق بند ‪-20-1‬‬
‫‪ 9-4-9-6‬مبحث نهم تعیین و در طراحی آرماتورهای‬
‫برشی منظور مینماید‪ .‬لیکن ضوابط آرماتورهای عرضی‬
‫مقرر در بند ‪ 9-9-6-20-1‬مبحث ‪ 1‬توسط برنامه اعمال‬
‫نمیگردد‪ .‬لذا الزم است هنگام تعیین جزئیات نهایی‬
‫آرماتورهای عرضی ستونهای ویژه‪ ،‬ضوابط مذکور توسط‬
‫طراح رعایت گردد‪.‬‬
‫‪ 11-1‬آیا نرمافزار ‪ ETABS‬طراحی آرماتورهای برشی‬
‫تیرهای بتنآرمه در قابهای خمشی متوسط و ویژه را‬
‫بهطور صحیح انجام میدهد؟‬
‫در قابهای خمشی متوسط‪ ETABS ،‬تعیین نیروی‬
‫برش طرح و طراحی آرماتورهای برشی را بر مبنای‬
‫ضابطه بند ‪-9-4-2-1-20-1‬الف انجام میدهد‪ .‬نظر به‬
‫آنکه بند ‪ ،9-4-2-1-20-1‬کوچکتـرین مقدار حاصل از‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪1‬‬
‫شکل ‪ :5-1‬پنجره معرفی اطالعات آرماتور تیرها در نرمافزار ‪ETABS‬‬
‫شکل ‪ :6-1‬پنجره تنظیمات طراحی قاب بتنی؛ ‪ View/Revise Prefrences‬در ‪ETABS‬‬
‫موارد الف و ب ذیل آن بند را بهعنوان مبنای طراحی‪،‬‬
‫مقرر میدارد‪ ،‬روش کار ‪ ETABS‬بسته به شرایط‪ ،‬ممکن‬
‫است صحیح یا محافظهکارانه باشد؛ بنابراین قابل قبول‬
‫محسوب میگردد‪ .‬در قابهای خمشی ویژه‪ETABS ،‬‬
‫طراحی آرماتورهای برشی را بر مبنای موارد ‪ 1‬و ‪ 0‬ذیل‪،‬‬
‫هرکدام ‪ Av/S‬بیشتری ارائه دهد انجام میدهد‪:‬‬
‫‪ )1‬طراحی آرماتورهای برشی مطابق ضوابط بند ‪-02-9‬‬
‫‪ 4-0-6‬و با لحاظ شدن ضریب کاهش مقاومت برشی‪،‬‬
‫برابر با مقداری که برای ‪Phi (Shear and/or‬‬
‫)‪ Torsion‬در پنجره تنظیمات طراحی قاب بتنی‬
‫معرفی شده است (شکل ‪ .)7-1‬مقدار این ضریب در‬
‫مبحث نهم‪ ACI318 ،‬و پیشفرض برنامه برابر ‪2/75‬‬
‫است‪.‬‬
‫‪ )2‬طراحی آرماتورهای برشی تحت بزرگترین برش‬
‫حاصل از ترکیبهای بارگذاری و با در نظر گرفتن‬
‫ضریب کاهش مقاومت برشی‪ ،‬برابر با مقداری که برای‬
‫)‪ Phi (Shear Seismic‬در پنجره تنظیمات طراحی‬
‫فصل ‪1‬‬
‫قاب بتنی معرفی شده است (شکل ‪ .)7-1‬مقدار این‬
‫ضریب در پیشفرض برنامه برابر ‪ 2/6‬است‪.‬‬
‫شکل ‪ :7-1‬پنجره تنظیمات طراحی قاب بتنی؛‬
‫‪ View/Revise Prefrences‬در ‪ETABS‬‬
‫مبحث ‪ 9‬در بند ‪-5-4-7-9‬الف‪ ،‬شرایطی را معرفی‬
‫نموده که درصورت وقوع آن باید ضریب کاهش مقاومت‬
‫ال برای تیرهای‬
‫برشی برابر ‪ 2/6‬منظور گردد‪ ،‬لیکن عم ً‬
‫عضو قاب خمشی ویژه‪ ،‬این شرایط هیچگاه مصداق نیافته‬
‫و لذا ضریب مذکور همواره ‪ 2/75‬میباشد‪ .‬بدین ترتیب‪،‬‬
‫آنچه برنامه بر اساس مورد ‪ 0‬انجام میدهد صحیح‬
‫نیست‪ .‬جهت برطرف ساختن خطای مشروح باید هنگام‬
‫طراحی آرماتور برشی تیرهای ویژه‪ ،‬مقدار ضریب ‪Phi‬‬
‫)‪ (Shear Seismic‬نیز برابر ‪ 2/75‬معرفی گردد‪.‬‬
‫تیرها و ستونها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫فصل ‪ :2‬پرسشهای مربوط به دیوارهای‬
‫بتنآرمه (برشی‪ ،‬حائل)‬
‫‪ 1-2‬جهت مشبندی دیوارهای برشی‪ ،‬ابعاد مشها‬
‫چگونه اختیار گردد؟ آیا نسبت ابعادی مشها مهم‬
‫است؟‬
‫در تحلیل با استفاده از نرمافزارهای اجزای محدود‪ ،‬جهت‬
‫اجرای مشبندی باید ابعاد مشها به اندازهای کوچک‬
‫باشد که در صورت کوچکتر شدن مجدد این ابعاد‪ ،‬تغییر‬
‫محسوسی در نتایج ایجاد نشود‪ .‬بدین منظور توصیه‬
‫میشود ابعاد مشها برای دیوار در هر دهانه‪ ،‬برابر با‬
‫یکپنجم تا یکدهم طول دیوار در دهانه موردنظر اختیار‬
‫گردد؛ مضافاً آنکه مشبندی بهگونهای انجام شود که‬
‫دیوار در هر دهانه و در هر یک از دو راستای طولی و‬
‫ارتفاعی خود حداقل به سه جزء مش تقسیم شده باشد‪.‬‬
‫درخصوص نسبت ابعادی مشها نیز پیشنهاد میشود‬
‫مشبندی بهگونهای انجام شود که مشها حتیالمقدور‬
‫مربعی باشند‪ .‬بهعبارتی نسبت ابعادی آنها برابر یا نزدیک‬
‫به ‪ 9‬و حداکثر برابر ‪ 2‬در نظر گرفته شود‪ .‬برای مشهای‬
‫مثلثی این نسبت بهصورت نسبت بزرگترین به‬
‫کوچکترین ضلع اندازهگیری میشود‪.‬‬
‫‪ 2-2‬ضرایب ترکخوردگی مربوط به سختیهای‬
‫درونصفحه و عمود بر صفحۀ دیوارهای برشی چه‬
‫مقدار است و چگونه به دیوار تخصیص یابد؟‬
‫مطابق جدول ‪-2-6-1‬الف مبحث نهم‪ ،‬ضریب اصالح‬
‫سختی دیوارهای برشی‪ ،‬نظیر با سختی دورن صفحه‬
‫دیوار در حالت ترکخورده و ترکنخورده به ترتیب برابر‬
‫با ‪ 0/91‬و ‪ 0/1‬مقرر گردیده است‪ .‬همچنین میتوان‬
‫بهجای استفاده از ضرایب مذکور‪ ،‬ضریب اصالح سختی‬
‫دیوارها را بر مبنای جدول ‪-2-6-1‬ب تعیین نمود‪ .‬در‬
‫پنجره معرفی ضرایب اصالح سختی دیوارها‪ ،‬ضرایب فوق‬
‫از طریق گزینه ‪ f22‬به دیوار تخصیص مییابد (مشروط‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫‪0‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫بر آنکه محورهای محلی دیوار‪ ،‬توسط کاربر دوران داده‬
‫نشده باشد)‪.‬‬
‫درخصوص ضریب اصالح سختی عمود بر صفحه‬
‫دیوارهای برشی توصیه میشود مطابق آنچه در ‪TBI‬‬
‫(‪ )Tall Buildings Initiative‬بیان گردیده‪ ،‬مقدار‬
‫ضریب اصالح سختی برابر با ‪ 0/21‬معرفی شود‪ .‬در پنجره‬
‫معرفی ضرایب اصالح سختی دیوارها این ضریب توسط‬
‫گزینههای ‪ m22 ،m11‬و ‪ m12‬به دیوار معرفی میشود‪.‬‬
‫‪ 3-2‬آیا الزم است در دو انتهای دیوارهای برشی‪،‬‬
‫المان ستون مدل شود؟‬
‫خیر‪.‬‬
‫‪ 4-2‬درصورتی که دیوار برشی دارای اجزای مرزی‬
‫(المان مرزی) باشد‪ ،‬آیا الزم است اجزای مرزی دیوار‬
‫توسط المان ستون مدل شوند؟‬
‫خیر‪.‬‬
‫‪ 5-2‬درصورتی که دیوار برشی‪ ،‬دارای المان ستون در‬
‫دو انتهای خود باشد (ستونهای مرزی)‪ ،‬ضرایب اصالح‬
‫سختی این ستونهای مرزی چه مقدار است و چگونه‬
‫معرفی میشود؟‬
‫دیوار برشی دمبلی شکل‪ ،‬مطابق شکل ‪ 9-2‬را در نظر‬
‫میگیریم‪ .‬فرض شود نحوه قرارگیری ستونهای مرزی‬
‫دو انتهای دیوار بهگونهای است که محورهای محلی ‪ 2‬و‬
‫‪ 9‬آنها‪ ،‬مطابق شکل ‪ 9-2‬است‪.‬‬
‫شکل ‪ :1-2‬محورهای محلی ستونهای مرزی دیوار‬
‫در شکل ‪ ،9-2‬سختی خمشی حول محور ‪ 9‬ستون‪ ،‬نظیر‬
‫با سختی درونصفحه دیوار میباشد‪ .‬در این حالت الزم‬
‫است‪ ،‬هر ضریبی که جهت اصالح سختی دیوار از طریق‬
‫گزینه ‪ f22‬به آن معرفی شده است درونصفحه بر روی‬
‫‪ I33‬و نیز ‪ A‬ستونهای دو انتهای دیوار (گزینه اصالح‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫سختی محوری) نیز معرفی شود‪ .‬سختی خمشی حول‬
‫محور ‪ 2‬ستون‪ ،‬متناظر با سختی خارج صفحه دیوار‬
‫است‪ .‬مقدار ضریب اصالح سختی خمشی مذکور که بر‬
‫روی ‪ I22‬ستونهای دو انتهای دیوار معرفی میشود به‬
‫عوامل متعددی از جمله وجود یا عدم وجود قاب خمشی‬
‫در راستای متعامد دیوار و جزئیات آرماتورگذاری‬
‫موردنظر در این ستونهای مرزی وابسته است‪ .‬لذا‬
‫انتخاب این ضریب بر عهده مهندس طراح است‪ .‬بهعنوان‬
‫مثال ممکن است طراح این ضریب را مشابه ضریب‬
‫اصالح سختی عمود بر صفحه دیوار‪ ،‬برابر با ‪ 0/21‬و یا‬
‫این ضریب را مشابه ضریب اصالح سختی خمشی‬
‫ستونها برابر با ‪ 0/1‬منظور نماید‪ .‬درصورتی که این‬
‫ضریب‪ ،‬مشابه ستونها در نظر گرفته میشود الزم است‬
‫جزئیات آرماتورگذاری ستون‪ ،‬نظیر با ضوابط‬
‫شکلپذیری سیستم مقاوم لرزهای سازه در راستای عمود‬
‫بر صفحه دیوار رعایت گردد‪.‬‬
‫‪ 6-2‬درصورتی که دیوار برشی‪ ،‬دارای ستونهای‬
‫مرزی در دو انتهای خود باشد آیا الزم است این‬
‫ستونها بهصورت مستقل طراحی شوند؟‬
‫ستونهای مرزی دیوارهای برشی در عملکرد‬
‫درونصفحه دیوار‪ ،‬بخشی از دیوار محسوب گشته و با‬
‫دیوار کامالً یکپارچه میباشند و نمیتوان آنها را‬
‫ستونهایی مستقل در نظر گرفت‪ .‬لذا تحت‬
‫ترکیببارهای دارای نیروهای زلزله در امتداد صفحه‬
‫دیوار‪ ،‬این ستونها نباید بهصورت مستقل طراحی شوند؛‬
‫لیکن تحت ترکیببارهای دارای نیروهای زلزله در‬
‫راستای خارج صفحه دیوار باید این ستونها طراحی‬
‫شوند‪ .‬در این حالت اگر طراح‪ ،‬ضریب اصالح سختی‬
‫خمشی ستونهای مرزی حول محور نظیر با سختی‬
‫عمود بر صفحه دیوار را مشابه ضریب اصالح سختی عمود‬
‫بر صفحه دیوار (مثالً ‪ )0/21‬در نظر گرفته باشد الزامی‬
‫به رعایت جزئیات آرماتورگذاری ستون‪ ،‬نظیر با ضوابط‬
‫شکلپذیری سیستم مقاوم لرزهای در راستای عمود بر‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪1‬‬
‫صفحه دیوار نیست‪ .‬لیکن درصورتی که ضریب مذکور‪،‬‬
‫مشابه ضریب اصالح سختی خمشی ستونها‪ ،‬برابر با ‪0/1‬‬
‫منظور شده باشد الزم است جزئیات آرماتورگذاری‬
‫ستون‪ ،‬نظیر با ضوابط شکلپذیری سیستم مقاوم لرزهای‬
‫در راستای عمود بر صفحه دیوار نیز رعایت گردد‪.‬‬
‫‪ 7-2‬در دیوارهای برشی که فاقد ستونهای مرزی در‬
‫دو انتهای خود میباشند‪ ،‬جهت بررسی اندرکنش دیوار‬
‫با قابهایی که عمود بر صفحه دیوار به آن متصل‬
‫میشوند‪ ،‬ابعاد ستونهای فرضی و ضریب اصالح‬
‫سختی آنها چگونه در نظر گرفته شود؟‬
‫در این نوع دیوارها‪ ،‬جهت تحلیل و بررسی سازه در‬
‫امتداد صفحه دیوار‪ ،‬ستونی در دو انتهای دیوار مدل‬
‫نخواهد شد؛ لیکن جهت بررسی اندرکنش دیوار با‬
‫قابهایی که عمود بر صفحه دیوار به آن متصل میشوند‬
‫الزم است در دو انتهای دیوار‪ ،‬ستونهایی فرضی مدل‬
‫شود (این کار ممکن است در فایل جداگانهای انجام‬
‫گردد)‪ .‬پیشنهاد میشود عرض این ستونها برابر با‬
‫ضخامت دیوار و طول آنها بر مبنای کوچکترین مقدار‬
‫حاصل از موارد زیر تعیین شود‪:‬‬
‫الف) طول المان مرزی درصورت وجود؛‬
‫ب) بیشترین دو مقدار ‪ 21‬سانتیمتر و ‪ 9/99‬برابر‬
‫ضخامت دیوار‪ ،‬اگر قاب عمود بر صفحه دیوار‪ ،‬قاب‬
‫متوسط باشد؛‬
‫پ) ‪ 2/1‬برابر ضخامت دیوار‪ ،‬اگر قاب عمود بر صفحه‬
‫دیوار‪ ،‬قاب ویژه باشد؛‬
‫ت) عرض تیر متصل به دیوار بعالوۀ دو برابر ضخامت‬
‫دیوار در هر سمت تیر که از لبۀ تیر محاسبه میشود‪.‬‬
‫درخصوص ضریب اصالح سختی خمشی این ستونهای‬
‫فرضی‪ ،‬نظیر با سختی خارج صفحه دیوار‪ ،‬برخی از‬
‫طراحان معتقدند بهدلیل آنکه در عمل‪ ،‬ستونی در محل‬
‫مذکور وجود ندارد الزم است از همان ضریب اصالح‬
‫سختی خمشی عمود بر صفحه دیوار‪ ،‬برابر با ‪0/21‬‬
‫استفاده شود‪ .‬لیکن نظر برخی دیگر آن است که اگر در‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫محدوده مذکور‪ ،‬شرایط آرماتورگذاری ستونها بهطور‬
‫کامل رعایت شده باشد میتوان این ضریب را مشابه‬
‫ستونها برابر با ‪ 0/1‬و درغیر اینصورت‪ ،‬مشابه سختی‬
‫خارج صفحه دیوار‪ ،‬برابر ‪ 0/21‬در نظر گرفت‪.‬‬
‫‪ 8-2‬آیا الزم است در دیوارهای برشی‪ ،‬المان تیر مدل‬
‫شود؟‬
‫بین المانهای دیوار برشی عمالً تیری وجود نداشته و با‬
‫اجرای آرماتورگذاری مشابه تیرها یا بعضاً افزودن آرماتور‬
‫در این ناحیه‪ ،‬رفتار ناحیه مذکور‪ ،‬مشابه تیرها نخواهد‬
‫شد‪ .‬از این رو توصیه میشود تا حد امکان از مدلسازی‬
‫این تیرها بین المانها یا پنلهای دیوار خودداری شود؛‬
‫خصوصاً آنکه مدلسازی المان تیر غیر مفصلی در این‬
‫نواحی موجب تشکیل سختی مضاعف در ناحیه مذکور‬
‫میگردد‪ .‬لیکن در مواردیکه به تشخیص طراح‪ ،‬نیاز به‬
‫مدلسازی این تیرها باشد ضرورتی به طراحی این تیرها‪،‬‬
‫تأمین ضوابط شکلپذیری و اجرای آرماتورهای عرضی‬
‫مربوط به تیرها در ناحیه مذکور نیست‪ .‬متذکر میگردد‬
‫جهت بررسی ضابطه ‪ 21‬درصد سیستمهای دوگانه‬
‫(ضابطه استاندارد ‪ )2000‬الزامی مبنی بر مدل کردن و‬
‫حضور این تیر نمیباشد‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬در مواردی که یک عضو جمعکننده (‪)collector‬‬
‫در امتداد صفحه دیوار به آن متصل میشود‪ ،‬تأمین طول‬
‫مهاری مستقیم یا قالبکردن آرماتورهای عضو مذکور در‬
‫المان مرزی (در صورت وجود) یا ناحیه انتهایی دیوار‬
‫کافی نبوده و باید حداقل برخی از آرماتورهای عضو‬
‫مذکور تا انتهای دیوار ادامه یابند‪ .‬اگرچه قطع برخی‬
‫آرماتورهای عضو جمعکننده در داخل دیوار امکانپذیر‬
‫است‪ ،‬لیکن نظر به آنکه محاسبه محل قطع آرماتورهای‬
‫مذکور در داخل دیوار دشوار است‪ ،‬توصیه این کارگروه‬
‫آن است که بدون بررسی بیشتر‪ ،‬تمامی آرماتورهای عضو‬
‫جمعکننده تا انتهای دیوار ادامه یابند‪.‬‬
‫‪ 9-2‬در دیوارهای برشی دمبلی شکل که نواحی‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫‪90‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫تعریض شدۀ انتهای دیوار از طریق المان ستون‬
‫(ستونهای مرزی) مدل میشوند‪ ،‬آیا نیازی به لحاظ‬
‫نمودن ضریب اصالح‪ ،‬بهدلیل همپوشانی دیوار و‬
‫ستونهای مرزی وجود دارد؟‬
‫مطابق با پاسخ مربوط به پرسش ‪ ،2-2‬ضریب اصالح‬
‫سختی درونصفحه دیوار از طریق گزینه ‪ f22‬به دیوار‬
‫معرفی میشود و بهصورت توأم‪ ،‬هر دو سختی خمشی و‬
‫محوری دیوار را کاهش میدهد؛ درحالیکه مبحث نهم‬
‫و دیگر آییننامههای معتبر‪ ،‬صرفاً اصالح سختی خمشی‬
‫دیوار را مقرر نمودهاند‪ .‬نظر به آنکه در نرمافزار بهطور‬
‫ناخواسته و غیر ضروری‪ ،‬سختی محوری دیوار نیز بعضاً‬
‫به میزان قابل توجهی کاهش مییابد‪ ،‬اعمال یک ضریب‬
‫کاهش دیگر که ناشی از همپوشانی بخشی از دیوار و‬
‫ستون است‪ ،‬ضرورت ندارد‪.‬‬
‫درخصوص سختی خمشی خارج صفحه دیوار نیز مطابق‬
‫با پاسخ مربوط به سوال ‪ ،6-2‬درصورتی که ضریب اصالح‬
‫سختی خمشی ستونهای مرزی دو انتهای دیوارهای‬
‫دمبلی‪ ،‬نظیر با سختی خارج صفحه دیوار‪ ،‬برابر ‪ 0/21‬در‬
‫نظر گرفته میشود نیاز به اعمال ضریب کاهش مضاعف‪،‬‬
‫ناشی از همپوشانی بخشی از دیوار و ستون نمیباشد؛‬
‫لیکن درصورتی که ضریب اصالح سختی خمشی‬
‫ستونهای مرزی‪ ،‬برابر ‪ 0/1‬در نظر گرفته میشود باید‬
‫ضریب کاهش ناشی از همپوشانی بخشی از دیوار و ستون‬
‫نیز اعمال گردد‪ .‬همچنین بسته به ابعاد ناحیه همپوشانی‬
‫میتوان برای ستونهای مذکور‪ ،‬ضریب اصالح جرم و‬
‫وزن نیز معرفی نمود‪.‬‬
‫‪ 12-2‬با توجه به عدم وجود پردازنده خاص طراحی‬
‫دیوارهای حائل در نرمافزار ‪ ،ETABS‬آیا معرفی ‪Pier‬‬
‫‪ Label‬به دیوارهای حائل و طراحی آنها بهمانند‬
‫دیوارهای برشی صحیح است؟‬
‫نرمافزار ‪ ETABS‬جهت طراحی دیوارهای بتنآرمه صرفاً‬
‫نیروهای داخلی دیوار در مقطع فوقانی و تحتانی هر ‪Pier‬‬
‫در هر طبقه را مبنای طراحی قرار میدهد‪ .‬نظر به آنکه‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫حداکثر لنگر طرح در دیوارهای حائل‪ ،‬اغلب در وسط‬
‫ارتفاع دیوار ایجاد میگردد توصیه میشود برای‬
‫دیوارهای حائل در هر طبقه‪ ،‬حداقل از دو نام ‪Pier‬‬
‫متفاوت برای نیمه فوقانی و تحتانی دیوار استفاده شود؛‬
‫بهعبارتی نام ‪ ،Pier‬از وسط ارتفاع طبقه تغییر یابد (شکل‬
‫‪-2-2‬ب)‪ .‬درخصوص چگونگی تعیین نام ‪ Pier‬ها برای‬
‫دیوارهای حائلی که در یک طبقه‪ ،‬در دهانههای مجاور‬
‫یکدیگر قرار دارند بهطور معمول میتوان برای هر دهانه‬
‫از نام ‪ Pier‬مستقل استفاده نمود؛ بهعبارتی نام ‪ Pier‬ها‬
‫را برای هر دهانه تغییر داد و لذا دیوارها در دهانههای‬
‫متوالی و مجاور‪ ،‬دارای نام ‪ Pier‬های متفاوت و مختص‬
‫به خود باشند‪ .‬لیکن با توجه به آنکه نرمافزار برای کلیه‬
‫اجزای با نام ‪ Pier‬مشترک‪ ،‬جمع جبری کل نیروها در‬
‫امتداد طول دیوار را مبنای طراحی قرار میدهد‪ ،‬در‬
‫شرایطی که مقادیر نیروها در طول دیوار‪ ،‬تغییرات‬
‫قابلتوجه داشته باشد‪ ،‬انتخاب نام ‪ Pier‬مشابه برای کل‬
‫طول دیوار در یک دهانه مناسب نبوده و الزم است بسته‬
‫به شرایط‪ ،‬در طول یک دهانه نیز از دو یا چند نام ‪Pier‬‬
‫جداگانه استفاده شود‪.‬‬
‫(الف) استفاده از یک نام ‪ Pier‬واحد برای‬
‫کل ارتفاع دیوار بین دو طبقه متوالی‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪99‬‬
‫‪ 11-2‬آیا در مدلسازی دیوارهای حائل الزم است‬
‫ستونهای بتنآرمه‪ ،‬بین پنلهای دیوارهای حائل مدل‬
‫شوند؟‬
‫درصورتی که ستون‪ ،‬همضخامت با دیوار حائل باشد و‬
‫بهصورت کامل در دیوار مدفون باشد عمالً بخشی از دیوار‬
‫محسوب گشته و لذا در این حالت‪ ،‬المان ستون مدل‬
‫نخواهد شد؛ لیکن درصورتی که بُعد ستون‪ ،‬عمود بر‬
‫سطح دیوار‪ ،‬بیش از ضخامت دیوار باشد الزم است المان‬
‫ستون مدل شود‪ .‬در این حالت با توجه به ابعاد ناحیه‬
‫مشترک ستون و دیوار الزم است وزن المان ستون و نیز‬
‫در برخی حاالت‪ ،‬سختی ستون به شرح ذیل اصالح‬
‫گردد‪.‬‬
‫الف) ضریب اصالح سختی خمشی نظیر با خمش خارج‬
‫صفحه دیوار‪ :‬این ضریب را میتوان مشابه با ضریب‬
‫اصالح سختی خارج صفحه دیوار‪ ،‬برابر ‪ 0/21‬یا مشابه با‬
‫ضریب اصالح سختی ستونها‪ ،‬برابر ‪ 0/1‬در نظر گرفت‪.‬‬
‫درصورتی که ضریب اصالح سختی خمشی ستونهای‬
‫بین پنلهای دیوار‪ ،‬برابر ‪ 0/21‬در نظر گرفته میشود‪،‬‬
‫نیاز به اعمال ضریب کاهش مضاعف ناشی از همپوشانی‬
‫بخشی از دیوار و ستون نمیباشد‪ .‬لیکن درصورتی که‬
‫ضریب اصالح سختی خمشی ستونهای مذکور‪ ،‬برابر‬
‫‪ 0/1‬منظور میگردد باید ضریب کاهش ناشی از‬
‫همپوشانی بخشی از دیوار و ستون نیز اعمال گردد‪ .‬در‬
‫این حالت‪ ،‬ضریب اصالح سختی نهایی از حاصلضرب‬
‫ضریب ‪ 0/1‬در ضریب کاهش ناشی از همپوشانی بخشی‬
‫از دیوار و ستون تعیین میگردد‪.‬‬
‫ب) ضریب اصالح سختی خمشی نظیر با خمش داخل‬
‫(ب) تغییر نام ‪ Pier‬از وسط ارتفاع طبقه‬
‫شکل‪ :2-2‬نامگذاری ‪ Pier‬ها در دیوارهای حائل‬
‫فصل ‪1‬‬
‫صفحه دیوار‪ :‬نظر به آنکه ضریب اصالح سختی‬
‫درونصفحه دیوار از طریق گزینه ‪ f22‬به دیوار معرفی‬
‫میشود و همانطور که پیشتر بیان شد‪ ،‬این ضریب‬
‫بهصورت توأم‪ ،‬هر دو سختی خمشی و محوری را کاهش‬
‫میدهد‪ ،‬بهطور ناخواسته و غیرضروری‪ ،‬سختی محوری‬
‫دیوار نیز بعضاً به میزان قابل توجهی کاهش مییابد؛‬
‫درحالیکه مبحث نهم و دیگر آییننامههای معتبر صرفاً‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫اصالح سختی خمشی دیوار را مقرر نمودهاند‪ .‬بر این‬
‫اساس‪ ،‬اعمال یک ضریب کاهش مضاعف که ناشی از‬
‫همپوشانی بخشی از دیوار و ستون است ضرورت ندارد‪.‬‬
‫‪92‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫اثر اندرکنش دیوارهای متقاطع بر روی یکدیگر)‪،‬‬
‫لنگرهای پیچشی ‪ M12‬ایجاد میگردد‪.‬‬
‫تذکر ‪ :1‬با توجه به نوع عملکرد دیوارهای حائل و شباهت‬
‫رفتار آنها تحت فشار جانبی خاک‪ ،‬به رفتار دالها تحت‬
‫بارهای ثقلی‪ ،‬توصیه میشود دیوارهای حائل‪ ،‬همانند‬
‫دالها مشبندی شوند‪ .‬همچنین توصیه میشود از‬
‫مشبندی با ابعاد کوچکتر استفاده شود‪.‬‬
‫تذکر ‪ :2‬در مواردی که بین پنلهای دیوار‪ ،‬المان ستون‬
‫مدل میشود نیازی به معرفی ‪ Pier Label‬برای این‬
‫ستونها نمیباشد‪.‬‬
‫شکل ‪ :3-2‬مؤلفههای نیرو و لنگر در المان دیوار‬
‫‪ 12-2‬آرماتورهای افقی دیوارهای حائل چگونه باید‬
‫طراحی شوند و آیا ‪ ETABS‬قادر است این آرماتورها‬
‫را طراحی نماید؟‬
‫نظر به آنکه نرمافزار ‪ ،ETABS‬فاقد پردازنده طراحی‬
‫دیوارهای حائل است و با توجه به آنکه آرماتورهای برشی‬
‫افقی ‪ Pier‬ها صرفاً بر مبنای برش ایجاد شده در امتداد‬
‫طولی دیوار طراحی میشوند‪ ،‬اثرات ناشی از فشار جانبی‬
‫خاک عمود بر سطح دیوار و نیز برخی دیگر از تالشهایی‬
‫که الزم است در طراحی آرماتورهای افقی دیوارهای‬
‫حائل مدنظر قرار گیرد‪ ،‬در روند طراحی ‪ ETABS‬در نظر‬
‫گرفته نمیشود‪.‬‬
‫نرمافزار ‪ ETABS‬جهت محاسبه برش دیوار‪ ،‬از مجموع‬
‫مقادیر ‪ F12‬درطول ‪ Pier‬استفاده میکند (شکل ‪.)9-2‬‬
‫لذا اثرات ناشی از لنگر طولی (‪ ،)M11‬لنگر پیچشی‬
‫(‪ )M12‬و نیز نیروهای محوری در راستای طولی دیوار‬
‫(‪ )F11‬نادیده گرفته میشود‪ .‬عوامل مختلفی میتوانند‬
‫موجب ایجاد نیروهای محوری افقی در دیوار شوند‪.‬‬
‫بهعنوان مثال‪ ،‬در دیوارهای متقاطع‪ ،‬عکسالعملهای‬
‫تکیهگاهی ناشی از اندرکنش دیوارها بر روی یکدیگر‬
‫موجب تشکیل نیروهای محوری افقی در آنها میشود‪.‬‬
‫همچنین درصورت تفاوت در مقادیر بارهای خارج صفحه‬
‫دیوار در ارتفاع یا طول آن (اعم از فشار جانبی خاک یا‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫درصورتی که طراحی آرماتورهای افقی و قائم دیوارهای‬
‫حائل‪ ،‬صرفاً تحت لنگرهای ‪ M11‬و ‪ M22‬انجام شود‪،‬‬
‫اثرات نیروهای محوری قائم و اندرکنش آن با لنگر دیوار‬
‫در طراحی آرماتورهای قائم‪ ،‬و اثرات ناشی از ‪F12 ،F11‬‬
‫و ‪ M12‬در طراحی آرماتورهای افقی دیوارهای حائل‪،‬‬
‫نادیده گرفته خواهد شد‪ .‬با استفاده از قابلیت طراحی‬
‫‪ Pier‬ها میتوان آرماتورهای قائم دیوارهای حائل را با‬
‫احتساب کلیه تالشهای ایجاد شده در دیوار طراحی‬
‫نمود؛ لیکن طراحی آرماتورهای افقی دیوارهای حائل‬
‫توسط برنامه انجام نمیشود و الزم است طراح‪ ،‬تحت‬
‫کلیه تالشهای ایجاد شده‪ ،‬آرماتورهای افقی دیوار را‬
‫طراحی نماید‪ .‬بدین منظور میتوان از روش مشروح در‬
‫راهنمای نرمافزار ‪ SAP‬نیز استفاده نمود‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬با توجه به آنکه رفتار دیوارهای حائل تحت فشار‬
‫جانبی خاک بهنوعی مشابه با رفتار دالها تحت بارهای‬
‫قائم است مؤکداً توصیه میشود حداقل آرماتورهای افقی‬
‫و قائم دیوار‪ ،‬مشابه با دالها منظور گردد‪.‬‬
‫‪ 13-2‬نامگذاری دیوارهای برشی همبسته (بازشودار)‬
‫در نرم افزار ‪ ETABS‬چگونه انجام میشود؟‬
‫دیوارهای برشی همبسته‪ ،‬مجموعهای متشکل از دو یا‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫چند قطعۀ دیواری هستند که توسط اعضای افقی به نام‬
‫تیر همبند (‪ )Spandrel, Coupling Beam‬به یکدیگر‬
‫متصل و بهصورت همبسته عمل میکنند‪ .‬اگرچه این‬
‫دیوارها بهواسطۀ حضور تیر همبند‪ ،‬عملکردی همبسته‬
‫دارند‪ ،‬لیکن هر یک از دیوارها در این مجموعه‪ ،‬نیروهای‬
‫داخلی مستقلی داشته که باید تحت این نیروها طراحی‬
‫شوند (شکل ‪ .)4-2‬سهم نیروی هریک از دیوارها به ابعاد‬
‫آنها و نیز سختی تیر همبند بستگی دارد‪ .‬در مواردی‬
‫ممکن است بهدلیل سختی قابل مالحظۀ تیر همبند و‬
‫البته میزان سختی دیوارها شرایطی ایجاد شود که نتوان‬
‫برای دیوارها عملکرد مستقلی قائل شد‪ .‬در این حالت‪،‬‬
‫کل مجموعه‪ ،‬یک دیوار واحد تلقی میگردد‪.‬‬
‫‪99‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫تذکر‪ :‬ممکن است در یک دیوار برشی‪ ،‬بازشوهای‬
‫تأسیساتی کوچکی پیشبینی شده باشد‪ .‬بهطور معمول‬
‫ال در ردیف دیوارهای همبسته‬
‫در این موارد‪ ،‬دیوار عم ً‬
‫قرار نمیگیرد و یک دیوار واحد محسوب میشود‪ .‬لذا‬
‫برای تمامی اجزای آن از یک نامگذاری واحد استفاده‬
‫میگردد (شکل ‪ .)6-2‬تشخیص شرایط مذکور‪ ،‬از جمله‬
‫کوچک بودن ابعاد بازشوها تابع نظر طراح است‪.‬‬
‫شکل ‪ :5-2‬معرفی ‪ Pier Label‬و‬
‫‪ Spandrel Label‬ها در دیوارهای همبسته‬
‫شکل ‪ :4-2‬لنگرهای مستقل هر یک‬
‫از دیوارپایهها در یک دیوار همبسته‬
‫جهت نامگذاری و معرفی ‪ Pier Label‬برای دیوارپایهها‬
‫باید برای هر یک از دیوارهای طرفین بازشوها از ‪Label‬‬
‫هایی با نامهای متفاوت استفاده شود (شکل ‪.)1-2‬‬
‫در بررسی وضعیت ترکخوردگی هر یک از اجزای‬
‫دیوارهای همبسته‪ ،‬هر یک از اجزا در هر طبقه ممکن‬
‫است ضرایب اصالح سختی متفاوتی بسته به شرایط‬
‫ترکخوردگی خود داشته باشند‪.‬‬
‫شکل ‪ :6-2‬معرفی ‪ Pier Label‬در دیوارهای‬
‫با بازشوهای تأسیساتی کوچک‬
‫فصل ‪1‬‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫نکات تکمیلی درخصوص دیوارهای بالدار‪:‬‬
‫منظور از دیوارهای بالدار‪ ،‬دیوارهایی با مقاطع ‪،L ،C ،I‬‬
‫‪ ،T‬باکس و نظایر آنها است (شکل‪ .)1-2‬بهمنظور‬
‫نامگذاری این دیوارها میتوان برای تمامی اجزای دیوار‬
‫از یک ‪ Label‬مشابه استفاده نمود (شکل ‪-0-2‬الف)‪ ،‬یا‬
‫بهطور محافظهکارانه (و البته در جهت سهولت کار) برای‬
‫هریک از اجزای دیوار‪ ،‬نامگذاری متفاوتی در نظر گرفت‬
‫(شکل ‪-0-2‬ب)‪ .‬درصورتی که طراح قصد دارد کل مقطع‬
‫شکل ‪ :7-2‬معرفی برخی از مقاطع دیوارهای بالدار‬
‫دیوار را بهصورت یکپارچه طراحی نماید (شکل ‪-0-2‬‬
‫الف) الزم است از محل دستور زیر‪ ،‬کل مقطع دیوار‬
‫بالدار را معرفی و سپس مقطع ترسیم شده را به دیوار‬
‫موردنظر‪ ،‬تخصیص دهد‪.‬‬
‫‪Design > Shear Wall Design > Define General‬‬
‫‪Pier Sections‬‬
‫در این حالت‪ ،‬مطابق بند ‪ 9-2-1-20-1‬مبحث ‪ ،1‬در‬
‫طبقاتی که بخشی از بال یا بالها بهعنوان عرض مؤثر‬
‫محسوب میشوند‪ ،‬مقطع ترسیمی مذکور باید فقط‬
‫شامل جان یا جانها همراه با عرض مؤثر بال یا بالها‬
‫باشد و نباید کل بال دیوار‪ ،‬در مقطع ترسیم شود‪.‬‬
‫تشخیص آنکه کدام اجزای دیوار بهعنوان بال یا جان‬
‫محسوب میشوند به امتداد اعمال نیروهای زلزله وابسته‬
‫است‪ .‬لذا در طبقات مذکور الزم است دو مقطع جداگانه‬
‫ترسیم گردد که در آنها بسته به امتداد نیروی زلزله‬
‫موردنظر (امتداد ‪ X‬یا ‪ Y‬نیروهای زلزله)‪ ،‬بال(ها) و‬
‫جان(ها) متفاوت هستند‪ .‬در مواردی که نحوه قرارگیری‬
‫دیوار در پالن بهصورتی است که بال(ها) یا جان(ها) در‬
‫امتداد محورهای اصلی متعامد ساختمان قرار ندارند یا‬
‫در مواردی که تشخیص صحیح بال(ها) و جان(ها) مقدور‬
‫نیست‪ ،‬از روش نامگذاری شکل ‪-0-2‬ب استفاده شود‪.‬‬
‫در دیوارهای برشی همبسته‪ ،‬نحوه نامگذاری ‪ Pier‬ها به‬
‫شرایط دیوار از جمله تعداد و محل قرارگیری بازشوها‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫‪94‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫نیز بستگی دارد و الزم است طراح با توجه به شرایط‬
‫موجود‪ ،‬نحوه نامگذاری اجزای مختلف دیوار را تعیین‬
‫نماید‪ .‬بهعنوان مثال‪ ،‬برای دیوار بالدار شکل ‪1-2‬‬
‫میتوان کل مجموعه دیوار را به دو بخش جداگانه تقسیم‬
‫و نامگذاری ‪ Pier‬ها را مطابق با شکل ‪-1-2‬الف انجام‬
‫داد و یا میتوان اعضای دیوار را مطابق با شکل ‪-1-2‬ب‬
‫نامگذاری نمود‪ .‬در مواردی که تعداد و محل قرارگیری‬
‫بازشوها بهصورتی باشد که امکان ترکیب بخشهای‬
‫مختلف دیوار و تخصیص یک نام واحد برای آنها وجود‬
‫نداشته باشد‪ ،‬یا ابهاماتی درخصوص نامگذاری واحد برای‬
‫چند بخش وجود داشته باشد توصیه میشود نامگذاری‬
‫دیوار‪ ،‬مطابق شکل ‪ 90-2‬انجام شود‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬در مواردی که در محل تالقی دو ‪ ،Pier‬ستون‬
‫مرزی وجود داشته باشد این ستون‪ ،‬هر بار با یکی از ‪Pier‬‬
‫های مجاورش نامگذاری مشترک شود و بهعنوان بخشی‬
‫از آن دیوار طراحی گردد‪ .‬نهایتاً هرکدام که آرماتورهای‬
‫بزرگتری برای ستون مرزی ارائه دهد‪ ،‬مبنا قرار گیرد‪.‬‬
‫بهعنوان مثال‪ ،‬در شکل ‪ 99-2‬در محل تالقی دیوارهای‬
‫‪ P2‬و ‪ ،P3‬ستون مرزی وجود دارد‪ .‬یکبار این ستونهای‬
‫مرزی‪ P2 ،‬نامگذاری شود و بهعنوان بخشی از دیوار ‪P2‬‬
‫طراحی شود و یکبار هم جداگانه ‪ P3‬نامگذاری شود و‬
‫بهعنوان بخشی از دیوار ‪ P3‬طراحی شود‪ .‬آرماتورهای‬
‫طولی تعیینشده برای ستون مذکور در این دو حالت‪،‬‬
‫هرکدام بیشتر باشد مبنای ارائه آرماتورهای طولی آن در‬
‫نقشههای اجرایی خواهد بود‪.‬‬
‫‪ 14-2‬آیا بهمنظور مدلسازی تیرهای همبند دیوارهای‬
‫برشی بتنآرمه در نرمافزار ‪ ETABS‬میتوان از المان‬
‫‪ Frame‬استفاده نمود؟‬
‫همانطور که در پرسش ‪ 99-2‬اشاره شد‪ ،‬منظور از تیر‬
‫همبند‪ ،‬قطعهای افقی است که دو دیوار برشی بتنآرمه‬
‫را به یکدیگر متصل و موجب عملکرد همبستۀ آن دو‬
‫دیوار میگردد‪ .‬درصورتی که جهت مدلسازی تیر همبند‬
‫از المان ‪ Frame‬استفاده شود‪ ،‬انتقال لنگر بین تیر همبند‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪91‬‬
‫(ب)‬
‫(الف)‬
‫شکل ‪ :8-2‬روشهای معرفی ‪ Pier Label‬در دیوارهای بالدار‬
‫(ب)‬
‫(الف)‬
‫شکل ‪ :9-2‬روشهای معرفی ‪ Pier Label‬در دیوارهای بالدار دارای بازشو‬
‫فصل ‪1‬‬
‫شکل ‪ :12-2‬معرفی ‪ Pier Label‬در‬
‫شکل ‪ :11-2‬معرفی ‪ Pier Label‬در دیوارهای بالدار‬
‫دیوارهای بالدار دارای بازشوهای متعدد‬
‫دارای بازشوهای متعدد‪ ،‬همراه با ستون مرزی در کُنجها‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫‪96‬‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫و دیوارهای طرفین بهطور صحیح انجام نشده و این‬
‫موضوع میتواند بر روی پاسخهای سیستم از جمله‬
‫مقادیر لنگر ایجاد شده در تیر همبند و نیز لنگرهای‬
‫دیوار‪ ،‬تأثیر نادرست داشته باشد؛ لذا دقت نتایج‪ ،‬کاهش‬
‫مییابد‪ .‬دلیل اصلی این موضوع آن است که اگر تیر‬
‫همبند از طریق المان ‪ Frame‬مدل شود صرفاً بهواسطۀ‬
‫یک گره به دیوار متصل شده و گیرداری کامل بین تیر‬
‫همبند و دیوار‪ ،‬آنگونه که باید و انتظار میرود ایجاد‬
‫نخواهد شد (شکل ‪-92-2‬الف)‪ .‬درصورتی که اگر تیر‬
‫همبند از طریق المان ‪ Shell‬مدل شود‪ ،‬بسته به ارتفاع‬
‫تیر همبند‪ ،‬اتصال و انتقال لنگر به دیوارهای طرفین از‬
‫طریق چند گره برقرار خواهد بود (شکل ‪-92-2‬ب)‪ .‬بر‬
‫این اساس الزم است مدلسازی تیر همبند از طریق‬
‫المان ‪ Shell‬انجام شود‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬در مواردی که بهدلیل برخی مالحظات‪ ،‬نیاز به‬
‫مدلسازی تیر همبند از طریق المان ‪ Frame‬باشد (از‬
‫جمله بررسی رفتار غیرارتجاعی تیر همبند در تحلیلهای‬
‫غیر خطی و معرفی ‪ Hinge‬های آن)‪ ،‬یا بعضاً استفاده از‬
‫المان ‪ Frame‬اجتناب ناپذیر باشد‪ ،‬بهکارگیری المان‬
‫‪ Frame‬بالمانع است‪ .‬در این حالت توصیه میشود‬
‫بهمنظور کاهش خطای مدلسازی ناشی از اتصال تیر‬
‫همبند از طریق صرفاً یگ گره به المان دیوار‪ ،‬درصورتی‬
‫(الف) از طریق المان ‪Frame‬؛ روش نادرست‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫که در محل اتصال‪ ،‬ستونهای مرزی (نواحی پهن شده‬
‫در انتهای دیوار که بهطور معمول از طریق المان ستون‬
‫مدل میشوند) وجود ندارند‪ ،‬المان ‪ Frame‬معرف تیر‬
‫همبند‪ ،‬بهاندازه یک مش وارد دیوار شود (شکل ‪.)99-2‬‬
‫‪ 15-2‬آیا طراحی آرماتورهای برشی تیرهای همبند‬
‫دیوارهای برشی بتنآرمه در نرمافزار ‪ ETABS‬صحیح‬
‫انجام میشود؟‬
‫مطابق با بند ‪ 1-1-20-1‬مبحث نهم مقررات ملی‬
‫ساختمان‪ ،‬جهت تأمین مقاومت برشی تیرهای همبند‬
‫دیوارهای برشی بتنآرمه‪ ،‬بسته به شرایط تیر همبند‪،‬‬
‫ممکن است از دو گروه آرماتورهای قطری متقاطع یا از‬
‫آرماتورهای برشی قائم‪ ،‬مشابه آرماتور برشی تیرها‬
‫استفاده شود‪.‬‬
‫نرمافزار ‪ ETABS‬بدون اطالع از اینکه برمبنای کدام‬
‫یک از روشهای فوق‪ ،‬تیر همبند در برابر برش مسلح‬
‫میشود هر دو نوع آرماتورهای قطری متقاطع و‬
‫آرماتورهای برشی قائم را جداگانه تحت برش ضریبدار‬
‫تیر همبند طراحی میکند؛ درحالیکه صرفاً بر اساس‬
‫یکی از این دو روش و نه هر دو بهصورت توأم‪ ،‬ظرفیت‬
‫برشی مقطع تأمین میگردد‪ .‬در این خصوص الزم است‬
‫(ب) از طریق المان ‪Shell‬‬
‫شکل ‪ :12-2‬مدلکردن تیر همبند دیوارهای برشی‬
‫شکل ‪ :13-2‬مدل کردن تیر همبند از طریق المان ‪ Frame‬و وارد شدن آن بهاندازۀ یک مش به داخل دیوارهای طرفین‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫طراح‪ ،‬موارد زیر را مدنظر داشته باشد‪:‬‬
‫الف) در مواردی که تیر همبند‪ ،‬مشمول شرایط بند ‪-1‬‬
‫‪ 9-1-1-20‬مبحث نهم میشود و باید مقاومت برشی تیر‬
‫همبند از طریق آرماتورهای برشی قائم تأمین گردد‪،‬‬
‫آرماتور برشی ارائه شدۀ ‪( ETABS‬خروجی دستور‬
‫‪ )Spandrel Shear Renforcing‬صحیح نبوده الزم است‬
‫طراحی آرماتورهای برشی قائم تیرهای همبند مطابق‬
‫الزامات بند ‪ 2-6-20-1‬مبحث نهم توسط طراح انجام‬
‫شود‪ .‬همچنین در این حالت‪ ،‬آرماتور برشی قطری و‬
‫خروجی مربوط به دستور ‪Spandrel Diagonal Shear‬‬
‫‪ Reinforcing‬کاربرد ندارد (شکل ‪.)94-2‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪91‬‬
‫‪ 9-1-1-20‬مبحث نهم میشود مقاومت برشی تیر‬
‫همبند را میتوان از طریق آرماتورهای برشی قطری یا‬
‫آرماتورهای برشی قائم‪ ،‬بسته به نظر طراح تأمین نمود‪.‬‬
‫در این حالت اگر مقاومت برشی تیر همبند از طریق‬
‫آرماتورهای برشی قائم تأمین میگردد‪ ،‬روش کار عیناً‬
‫مشابه توضیحات مشروح در بند الف و اگر مقاومت برشی‬
‫تیر همبند از طریق آرماتورهای برشی قطری تأمین‬
‫میگردد‪ ،‬روش کار عیناً مشابه توضیحات مشروح در بند‬
‫ب میباشد‪.‬‬
‫بنابراین‪،‬خروجی دستور ‪Spandrel Shear Reinforcing‬‬
‫در هیچیک از حاالت فوق کاربرد نداشته و قابل قبول‬
‫نمیباشد‪.‬‬
‫‪ 16-2‬مقدار ضریب اصالح سختی تیرهای همبند‬
‫دیوارهای برشی بتنآرمه در نرمافزار‪ ،‬چه میزان در‬
‫نظر گرفته شود؟‬
‫شکل ‪ :14-2‬پنجره درخواست نمایش نتایج طراحی‬
‫دیوارهای برشی بتنآرمه در نرمافزار ‪ETABS‬‬
‫ب) در مواردی که تیر همبند‪ ،‬مشمول شرایط بند ‪-1‬‬
‫‪ 2-1-1-20‬مبحث نهم بوده و باید مقاومت برشی آن از‬
‫طریق آرماتورهای برشی قطری تأمین گردد‪ ،‬آرماتورهای‬
‫مذکـور بر مبنای حداکثـر برش حاصل از ترکیب بارهـا‬
‫محاسبه میشوند و مقدار آنها از خروجی دستور‬
‫‪ Spandrel Diagonal Shear Renforcing‬قابل مشاهده‬
‫است‪ .‬در این حالت‪ ،‬تعیین مقدار آرماتورهای قائم تیر‬
‫همبند‪ ،‬مستقل از مقدار برش این تیر بوده و لذا خروجی‬
‫دستور ‪ Spandrel Shear Renforcing‬کاربرد ندارد‪.‬‬
‫متذکر میگردد هنگامی که مقاومت برشی تیر همبند از‬
‫طریق آرماتورهای برشی قطری تأمین میگردد‪ ،‬مطابق‬
‫بند ‪-1-4-1-1‬ت‪ ،‬ضریب کاهش مقاومت برشی باید‬
‫برابر ‪ 0/01‬در نظر گرفته شود‪.‬‬
‫پ) در مواردی که تیر همبند‪ ،‬مشمول شرایط بند ‪-1‬‬
‫فصل ‪1‬‬
‫مبحث نهم مقررات ملی ساختمان برای تیرهای همبند‬
‫دیوارهای برشی بتنآرمه‪ ،‬ضریب اصالح سختی یا ضریب‬
‫ترکخوردگی معرفی نکرده است؛ لیکن همانند‬
‫دیوارپایهها‪ ،‬معرفی ضریب اصالح سختی برای اجزای‬
‫افقی دیوار یا همان تیرهای همبند نیز ضرورت دارد‪ .‬این‬
‫ضریب را میتوان همانند سایر تیرهای بتنی‪ ،‬برابر با‬
‫‪ 0/91‬در نظر گرفت و یا بر مبنای مقادیر ارائه شده و‬
‫پیشنهادی در سایر مراجع عمل نمود‪.‬‬
‫)‪ ATC72-1(2010‬درخصوص سختی مؤثر تیرهای‬
‫همبند دیوارهای برشی عنوان میکند‪ ،‬در تیرهای همبند‬
‫با شرایط ‪ ،Ln/h ≥ 2‬تغییرشکلهای غیر ارتجاعی‪ ،‬ناشی‬
‫از خمش بوده و استفاده از ‪ Ieff ≈ 0.15Ig‬و ‪ G ≈ 0.4E‬را‬
‫پیشنهاد نموده است‪ .‬در تیرهای همبند که ‪Ln/h ≤ 1.4‬‬
‫است‪ ،‬تغییرشکلهای ناشی از خمش و برش حدود ًا‬
‫یکسان بوده‪ ،‬رفتار غیر ارتجاعی تیر‪ ،‬عمدتاً ناشی از برش‬
‫است‪ .‬در این حالت‪ ،‬استفاده از ‪ Ieff ≈ 0.15Ig‬و ‪G ≈ 0.1E‬‬
‫پیشنهاد شده است (مدول برشی در این حالت‪ ،‬معادل‬
‫‪ 0/21‬مدول برشی در حالت معمول است)‪ .‬در روابط‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫‪90‬‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫مذکور‪ ،Ln ،‬طول دهانه خالص تیر همبند و ‪ ،h‬ارتفاع آن‬
‫میباشد (شکل ‪.)91-2‬‬
‫بهمنظور اصالح سختی خمشی داخل صفحۀ تیرهای‬
‫همبند الزم است از محل دستور زیر‪ ،‬ضریب‪ f11‬آنها برابر‬
‫با مقدار موردنظر معرفی شود‪.‬‬
‫… ‪Assign > Shell > Stiffness Modifiers‬‬
‫همچنین نظر به آنکه در مدلسازی‪ ،‬مقدار مدول برشی‬
‫بتن برای تمامی اعضا یکسان در نظر گرفته میشود‪،‬‬
‫اصالح سختی برشی نیز از طریق ضریب ‪ f12‬لحاظ گردد‪.‬‬
‫مطابق توضیحات مشروح‪ ،‬ضرایب پیشنهادی ‪ATC72-1‬‬
‫درخصوص سختی مؤثر تیرهای همبند دیوارهای برشی‬
‫به شرح جدول ‪ 9-2‬است‪.‬‬
‫‪f11= 0.15‬‬
‫‪f22=f12=1‬‬
‫‪Ieff ≈ 0.15Ig‬‬
‫‪G = 0.4E‬‬
‫‪Ln/h ≥ 2‬‬
‫‪f11= 0.15‬‬
‫‪f22=1‬‬
‫‪f12=0.25‬‬
‫‪Ieff ≈ 0.15Ig‬‬
‫‪G = 0.1E‬‬
‫‪Ln/h ≤ 1.4‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫برشی‪ ،‬ضریب ‪ ،f11‬برابر با مقدار ‪ 0.07  Ln h   0.3‬و‬
‫ضرایب ‪ f12‬و ‪ ،f22‬برابر با ‪ 9/0‬معرفی شوند‪.‬‬
‫تذکر ‪ :1‬معرفی ضرایب اصالح سختی تیر همبند به شرح‬
‫فوق در نرمافزار‪ ،‬مبتنی بر آن است که کاربر‪ ،‬محورهای‬
‫محلی تیر همبند را دوران ندهد و امتداد آنها مطابق‬
‫پیشفرض برنامه باقی بماند (شکل ‪.)91-2‬‬
‫شکل ‪ :15-2‬محورهای محلی تیر همبند دیوارهای‬
‫جدول ‪ :1-2‬ضرایب پیشنهادی ‪ ATC72-1‬برای‬
‫برشی‪ ،‬مطابق پیشفرض نرمافزار ‪ETABS‬‬
‫سختی مؤثر تیرهای همبند دیوارهای برشی‬
‫تذکر ‪ :2‬ضرایب اصالح سختی عمود بر صفحه تیرهای‬
‫همبند دیوارهای برشی (‪ m22 ،m11‬و ‪ )m12‬مشابه‬
‫ضرایب اصالح سختی عمود بر صفحه اجزای قائم دیوار‬
‫در طرفین تیر همبند‪ ،‬معرفی شود‪.‬‬
‫برای تیرهای همبند با نسبت طول دهانه آزاد به ارتفاع‪،‬‬
‫بین ‪ 9/4‬تا ‪ ،2‬از درونیابی خطی استفاده شود‪ .‬در این‬
‫حالت‪ ،‬ضرایب ‪ f11=0.15‬و ‪ f22=1‬ثابت بوده‪ ،‬صرفاً‬
‫ضریب ‪ ،f12‬بین مقادیر ‪ 0/21‬و ‪ 9/0‬درونیابی خطی‬
‫میشود‪ .‬متذکر میگردد در تیرهای همبند‪ ،‬ضریب‬
‫اصالح مربوط به ‪ f22‬در تمامی حاالت‪ ،‬برابر ‪ 9/0‬است‪.‬‬
‫)‪ ،TBI (Tall Building Initiative‬راهنمای طراحی بر‬
‫اساس عملکرد ساختمانهای بلند‪ ،‬سختی مؤثر تیرهای‬
‫همبند دیوارهای برشی را برای تمامی حاالت به شرح‬
‫جدول ‪ 2-2‬معرفی میکند‪.‬‬
‫سختی مؤثر برشی‬
‫سختی مؤثر خمشی‬
‫‪0.4 Ec Ag‬‬
‫‪l ‬‬
‫‪0.07  n  Ec I g  0.3Ec I g‬‬
‫‪h‬‬
‫جدول ‪ :2-2‬ضرایب پیشنهادی ‪ TBI‬برای‬
‫سختی مؤثر تیرهای همبند دیوارهای برشی‬
‫بر این اساس الزم است برای تیرهای همبند دیوارهای‬
‫دیوارهای بتنآرمه‬
‫فصل ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫فصل ‪ :3‬پرسشهای مربوط به دالها و‬
‫دیافراگمها‬
‫پیش از پرداختن به پرسشهای مرتبط با مبحث دالها‬
‫ابتدا اصطالحات زیر معرفی میگردد‪:‬‬
‫دال مجوف یک پوش‪ :‬آن دسته از دالهای مجوف‬
‫هستند که صرفاً دارای دال پوششی فوقانی (‪)top slab‬‬
‫بوده و بهطور معمول‪ ،‬حفرهها در زیر سقف‪ ،‬قابل مشاهده‬
‫میباشند (شکل ‪.)9-9‬‬
‫شکل ‪ :1-3‬دال مجوف یک پوش‬
‫دال مجوف دو پوش‪ :‬آن دسته از دالهای مجوف هستند‬
‫که دارای هر دو دال پوششی فوقانی (‪ )top slab‬و‬
‫تحتانی (‪ )bottom slab‬بوده و حفرهها در داخل سقف‬
‫قرار میگیرند (شکل ‪.)2-9‬‬
‫(الف)‪ :‬دال مجوف دو پوش با قالبهای مکعبی‬
‫(ب)‪ :‬دال مجوف دو پوش با قالبهای کروی‬
‫شکل ‪ :2-3‬دال مجوف دو پوش‬
‫‪ 1-3‬جهت محاسبه خیزهای آنی و دراز مدت دالها‬
‫‪91‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫و تیرها ناشی از ترکخوردگی آنها بهطور دقیق محاسبه‬
‫میشود نباید به دالها و تیرها ضریب اصالح سختی‬
‫تخصیص داده شود‪ ،‬لیکن درخصوص اصالح سختی‬
‫ستونها و دیوارهای برشی باید مطابق بند ‪2-2-6-6-1‬‬
‫مبحث نهم عمل شود‪ .‬متذکر میگردد سختی عمود بر‬
‫صفحۀ دیوارها و به تبع آن‪ ،‬ضریب اصالح سختی که‬
‫برای آنها در نظر گرفته میشود حائز اهمیت فراوان بوده‬
‫و نقش مؤثری در نتایج این تحلیل خواهد داشت‪.‬‬
‫همچنین الزم است موارد زیر رعایت گردد‪:‬‬
‫‪ -1‬درصورتی که دال موردنظر از نوع دالهای مجوف دو‬
‫پوش باشد که توسط یک دال تو پُر مدل میشود‪،‬‬
‫معرفی ضرایب تبدیل سختی مقطع تو پر به مقطع‬
‫تو خالی ضرورت دارد‪.‬‬
‫‪ -2‬در تعریف مشخصات تیرها در پنجره دستور مربوطه‬
‫نباید گزینه ‪ No Design‬فعال شود‪.‬‬
‫‪ -3‬نظر به آنکه آرماتورهای خمشی دال در روند تحلیل‬
‫غیر خطی و محاسبه سختی مؤثر دال نقش دارند‪،‬‬
‫معرفی ترکیببارهای مربوط به طراحی آرماتورهای‬
‫دال و نیز انجام تنظیمات مربوط به طراحی دال‬
‫ضرورت دارد‪.‬‬
‫بهمنظور مدلسازی تیرها در تحلیل ترکخوردگی و‬
‫محاسبه خیز دالها میتوان به دو روش عمل نمود‪ .‬روش‬
‫اول آن است که تیرها توسط المان خطی مدل شوند‪ .‬در‬
‫این حالت‪ ،‬نظر به همپوشانی تیرها و دال الزم است بر‬
‫روی ممان اینرسی و وزن تیر‪ ،‬ضریب اصالح معرفی شود‪.‬‬
‫روش دیگر آن است که بهجای استفاده از المان خطی‪،‬‬
‫از المان سطحی با عرض و ضخامت تیر استفاده شود‪ .‬در‬
‫این حالت نیاز به اصالح سختی و وزن تیر بهدلیل‬
‫همپوشانی تیر و دال نمیباشد‪.‬‬
‫در نرمافزار ‪ SAFE‬آیا الزم است ضرایب اصالح سختی‬
‫ناشی از ترکخوردگی اعضا معرفی شود؟‬
‫با توجه به آنکه محاسبه خیزهای آنی و دراز مدت دالها‬
‫بر مبنای تحلیلهای غیر خطی در نرمافزار ‪ SAFE‬انجام‬
‫میشود و در تحلیلهای غیر خطی‪ ،‬سختی مؤثر دالها‬
‫فصل ‪3‬‬
‫‪ 2-3‬در مواردی که در ‪ SAFE‬یا ‪ ETABS‬قصد‬
‫طراحی آرماتورهای دال و محاسبات مربوط به خمش و‬
‫برش‪ ،‬تحت بارهای ثقلی و جانبی دال را داریم آیا الزم‬
‫است ضرایب اصالح سختی ناشی از ترکخوردگی‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫اعضا معرفی شود؟‬
‫هنگامیکه تحلیل بر مبنای روشهای غیر خطی مربوط‬
‫به تحلیل ترکخوردگی و محاسبه خیز دال نمیباشد‬
‫الزم است ضرایب اصالح سختی خمشی کلیه اعضا‬
‫معرفی شود‪ .‬در این حالت‪ ،‬ضریب اصالح سختی دالها‬
‫برابر ‪ ،0/21‬تیرها برابر ‪ 0/91‬و ستونها برابر ‪0/1‬‬
‫میباشد‪ .‬همچنین میتوان ضرایب مذکور را مطابق‬
‫جدول ‪-2-6-1‬ب مبحث ‪ 1‬تعیین نمود‪ .‬درخصوص‬
‫ضریب اصالح سختی داخلصفحه و عمود بر صفحه‬
‫دیوارهای بتنآرمه به پرسش ‪ 2-2‬مراجعه شود‪.‬‬
‫درصورتی که دال موردنظر از نوع دالهای مجوف دو‬
‫پوش باشد که توسط یک دال تو پُر مدل میشود الزم‬
‫است ضرایب تبدیل سختی مقطع تو پر به مقطع تو خالی‬
‫نیز اعمال گردد‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬نرمافزار ‪ SAFE 16‬بهصورت خودکار بر روی‬
‫سختی پیچشی تیرها ضریب ‪ 0/9‬اعمال میکند‪ .‬بر این‬
‫اساس الزم است هنگام طراحی دالها در ‪ ،SAFE‬ضریب‬
‫اصالح سختی پیچشی‪ ،‬عددی تعریف شود که‬
‫حاصلضرب آن در ‪ ،0/9‬برابر با مقدار نهایی موردنظر‬
‫شود‪ .‬مثالً اگر قرار است برای تیری ضریب اصالح سختی‬
‫پیچشی در هنگام تحلیل‪ ،‬برابر ‪ 0/91‬در نظر گرفته شود‬
‫باید این ضریب برای تیر موردنظر ‪ 9/1‬معرفی شود‪.‬‬
‫‪20‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫صورت گیرد‪ .‬از این رو پیشنهاد میگردد طراحی آرماتور‬
‫دالها در ‪ ETABS‬انجام شود‪.‬‬
‫استثناء‪ :‬درخصوص دالهای متشکل از تیرچههای‬
‫یکطرفه (‪ )Ribbed Slab‬و دالهای مجوف یک پوش‪،‬‬
‫نرمافزار ‪ ETABS 16‬این نوع دالها را به دالی تو پُر با‬
‫ضخامت یکنواخت و برابر با ضخامت معادل دال مذکور‬
‫تبدیل میکند و لذا طراحی این نوع دالها را نادرست‬
‫انجام میدهد‪ .‬این مشکل در نسخههای ‪ 20‬و باالتر‬
‫نرمافزار ‪ ETABS‬برطرف شده است‪ .‬بنابراین جهت‬
‫طراحی دالهای مذکور باید از نرمافزار ‪ ETABS 20‬و‬
‫باالتر یا از نرمافزار ‪ SAFE‬استفاده شود‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬مدلسازی ناحیه صلب مشترک بین دال و ستون‬
‫یا دیوار میتواند در نتایج طراحی دالها (عمدتاً دالهای‬
‫تخت) تأثیرگذار باشد‪ ،SAFE .‬قابلیت مدلسازی این‬
‫نواحی صلب را دارد‪ ،‬لیکن ‪ ETABS‬صرفاً در نسخههای‬
‫‪ 90‬و باالتر‪ ،‬این قابلیت را دارا میباشد‪.‬‬
‫‪ 4-3‬در سیستمهای متشکل از سقفهای دال‬
‫بتنآرمه از نوع دال‪-‬تیر‪ ،‬آیا سختیهای خارج صفحۀ‬
‫دال در طراحی سیستم قائم مقاوم لرزهای مشارکت‬
‫داده شود و آیا الزم است این دالها تحت اثر تالشهای‬
‫خارج صفحۀ ناشی از نیروهای زلزله افقی وارد بر سازه‬
‫طراحی شوند؟‬
‫‪ 3-3‬بهمنظور طراحی آرماتور دالهای بتنآرمه از‬
‫نرمافزار ‪ ETABS‬استفاده شود یا ‪ SAFE‬؟‬
‫درصورت استفاده از نرمافزار ‪ ETABS‬نسخه ‪ 96‬و باالتر‬
‫که قابلیت طراحی آرماتور دالها را دارا میباشند‪،‬‬
‫میتوان دال کلیه طبقات را در یک فایل ‪ETABS‬‬
‫طراحی نمود‪ .‬حال آنکه درصورت تمایل به طراحی دالها‬
‫در ‪ ،SAFE‬اول آنکه الزم است با توجه به تعداد طبقات‪،‬‬
‫مقادیر بارهای کف و الگوهای تیپبندی‪ ،‬چندین مدل‬
‫جهت طراحی دال طبقات ایجاد شود و دوم آنکه در‬
‫ارسال دال به ‪ ،SAFE‬برخی از اطالعات مدل‪ ،‬حذف یا‬
‫تغییر مییابد و لذا الزم است در مدل ‪ SAFE‬اصالحاتی‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫نظر به آنکه الزم است سیستم قائم مقاوم لرزهای سازه‬
‫(سیستم متشکل از تیرها‪ ،‬ستونها‪ ،‬مهاربندها و‬
‫دیوارهای برشی) به تنهایی قادر به تحمل کل نیروهای‬
‫زلزله و اقناع الزامات و محدودیتهای مربوط به‬
‫جابجاییهای جانبی سازه باشد و با توجه به آنکه دال‬
‫طبقات‪ ،‬بخشی از سیستم قائم مقاوم لرزهای محسوب‬
‫نمیشود الزم است جهت طراحی سیستم قائم مقاوم‬
‫لرزهای از اثر سختی خمشی خارج صفحۀ دال صرفنظر‬
‫گردد (مگر در مواردی که مطابق توضیحاتی که در ادامه‬
‫ارائه شده است‪ ،‬سختی مذکور موجب کاهش سهم‬
‫سیستم قائم مقاوم لرزهای از بارهای جانبی نشود)‪.‬‬
‫فصل ‪3‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫بنابراین الزامی بر طراحی این نوع دالها تحت اثر‬
‫تالشهای خارج از صفحه ناشی از نیروهای زلزله افقی‬
‫وارد بر سازه وجود ندارد‪ .‬صرفاً الزم است دالها تحت اثر‬
‫بارهای ثقلی‪ ،‬اثرات ناشی از نیروی قائم زلزله و نیز برای‬
‫اثرات درونصفحۀ ناشی از نیروهای زلزلۀ مربوط به‬
‫طراحی دیافراگم‪ ،‬طراحی شوند‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬دالها در نقش دیافراگم‪ ،‬سیستم افقی مقاوم‬
‫لرزهای محسوب میگردند؛ اگرچه در سیستمهای از نوع‬
‫دال‪-‬ستون‪ ،‬بسته به شرایط ممکن است دال در باربری‬
‫جانبی نیز مشارکت داشته باشد‪.‬‬
‫توضیحات تکمیلی‪:‬‬
‫در سیستمهای متشکل از سقفهای دال‪-‬تیر‪ ،‬بخشی از‬
‫دال در مجاورت تیرها و در محدودۀ عرض مؤثر‪ ،‬بهعنوان‬
‫بال تیر عمل نموده‪ ،‬سختی و مقاومت تیر را افزایش‬
‫میدهد که مطابق با ضوابط مبحث ‪ 1‬و ‪ ACI318‬الزم‬
‫است این موضوع در روند محاسبات لحاظ گردد‪.‬‬
‫درصورتی که ارتفاع تیرها نسبت به ضخامت دال‪ ،‬چندان‬
‫زیاد نباشد مشارکت دال در باربری جانبی سازه میتواند‬
‫قابلتوجه محسوب گردد‪ .‬در این حالت بخشی از برش‬
‫دال بهطور مستقیم به ستونها منتقل میشود و میتوان‬
‫انتظار داشت که عالوه بر قابهای تیر‪-‬ستونی‪ ،‬به نوعی‬
‫قابهای دال‪-‬ستونی نیز تشکیل و بخشی از بارهای‬
‫جانبی وارد بر سازه که سهم سیستم قائم مقاوم لرزهای‬
‫است را جذب نماید‪ .‬در این شرایط اگر هنگام مدلسازی‬
‫از سختی خمشی دالها صرفنظر نشود‪ ،‬سیستم قائم‬
‫مقاوم لرزهای برای تحمل کل نیروهای جانبی نظیر با‬
‫برش پایۀ موردنظر‪ ،‬طراحی نخواهد شد که نادرست‬
‫است‪ .‬مطابق با ضوابط بندهای ‪ 2-99-1-90-1‬و ‪-1‬‬
‫‪ 9-99-1-90‬مبحث ‪ ،1‬در مواردی که ارتفاع تیرها در‬
‫مقایسه با ضخامت دال بهگونهای باشد که رابطۀ‬
‫‪  f 1.L2 / L1  1‬برقرار باشد میتوان انتظار تشکیل‬
‫قابهای دال‪-‬ستونی و به تبع آن کاهش نسبی عملکرد‬
‫قابهای تیر‪-‬ستونی را داشت‪ L1 ،  f 1 .‬و ‪ L2‬در مبحث ‪1‬‬
‫معرفی شدهاند (در مثال ‪ ،9-9‬نحوه محاسبۀ ‪ f 1.L2 / L1‬‬
‫فصل ‪3‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪29‬‬
‫ارائه گردیده است)‪ .‬در مقابل‪ ،‬اگر ارتفاع تیرها بهگونهای‬
‫اختیار شود که رابطۀ ‪  f 1.L2 / L1  1‬برقرار باشد‪،‬‬
‫مشارکت دال در باربری جانبی‪ ،‬قابلتوجه نبوده و انتظار‬
‫تشکیل قابهای دال‪-‬ستونی نمیرود‪ .‬لذا حتی اگر در‬
‫ال‬
‫مدلسازی از سختی خمشی دالها صرفنظر نشود‪ ،‬عم ً‬
‫کاهشی در سهم باربری جانبی سیستم قائم مقاوم لرزهای‬
‫ایجاد نخواهد شد‪ .‬در این حالت انتظار میرود نتایج‬
‫حاصل از مدلی که در آن تیرها بهصورت مستطیلی مدل‬
‫میشوند و از سختی خمشی دال صرفنظر نمیشود با‬
‫نتایج مدلی که در آن تیرها با مقطع ‪ T‬و ‪( L‬یا مستطیل‬
‫معادل آنها؛ مطابق توضیحات مشروح ذیل بند ب) مدل‬
‫میشوند و از سختی خمشی دال صرفنظر میشود‪،‬‬
‫یکسان باشد‪ .‬بر این اساس و با توجه به توضیحات فوق‪،‬‬
‫جزئیات مدلسازی و طراحی به شرح ذیل میباشد‪.‬‬
‫الف) تمامی تیرها شرط ‪  f 1.L2 / L1  1‬را اقناع‬
‫مینمایند‬
‫در این حالت‪ ،‬دالها از نوع ‪ Shell‬مدل شوند و ضرایب‬
‫اصالح سختی مربوط به ‪ m22 ،m11‬و ‪ m12‬آنها برابر‬
‫‪ 0/21‬معرفی گردد‪ .‬بنابراین با توجه به آنکه اثر سختی‬
‫دال بهطور مستقیم لحاظ میگردد باید تیرها را با مقطع‬
‫مستطیلی مدل نمود (عملکرد بالهای تیر از طریق لحاظ‬
‫نمودن سختی دال منظور میگردد)‪ .‬در این حالت‬
‫بهدلیل همپوشانی دال و تیر در محدودۀ عرض جان تیر‪،‬‬
‫یکبار سختی تیر و یکبار سختی دال‪ ،‬بهطور مضاعف‬
‫محاسبه میشود که الزم است طراح در تعیین ضریب‬
‫اصالح سختی خمشی تیر‪ ،‬اثر این موضوع را لحاظ نماید‪.‬‬
‫متذکر میگردد نرمافزار ‪ ETABS‬بهصورت پیشفرض‪،‬‬
‫دال را در وسط ارتفاع تیر و نه در محل واقعی آن در نظر‬
‫میگیرد و لذا باید در محاسبه ضریب اصالح سختی‬
‫ناشی از همپوشانی به این موضوع توجه شود‪ .‬با فرض‬
‫استفاده از ضریب ‪ 0/91‬جهت اصالح سختی خمشی‬
‫تیرها و ضریب ‪ 0/21‬جهت اصالح سختی خمشی دال‪،‬‬
‫ضریب اصالح سختی خمشی نهایی تیرها با در نظر‬
‫گرفتن اثر همپوشانی مذکور‪ ،‬مطابق روابط ‪ 9-9‬و ‪2-9‬‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫‪22‬‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫قابل تعیین است‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫ضریب اصالح تیرهای میانی‬
‫(‪)9-9‬‬
‫(شکل ‪-9-9‬الف)‬
‫ضریب اصالح تیرهای کناری‬
‫(‪)2-9‬‬
‫(شکل ‪-9-9‬ب)‬
‫‪t ‬‬
‫‪0.35  0.25  s ‬‬
‫‪h‬‬
‫‪3‬‬
‫‪t ‬‬
‫‪0.35  0.125  s ‬‬
‫‪h‬‬
‫(الف)‪ :‬تیرهای میانی‬
‫(ب)‪ :‬تیرهای کناری‬
‫شکل ‪ :3-3‬موقعیت قرارگیری تیر و دال نسبت به هم‬
‫برای تیرهای میانی و کناری‪ ،‬مطابق پیشفرض ‪ETABS‬‬
‫طراحی تمامی اعضای سیستم قائم مقاوم لرزهای غیر از‬
‫موارد زیر و نیز طراحی دالها در همین مدل انجام‬
‫میشود‪ ،‬لیکن برای موارد زیر باید از مدل دیگری‬
‫استفاده نمود‪.‬‬
‫‪ )1‬طراحی آرماتور برشی تیرها‪ :‬در قابهای خمشی‬
‫متوسط‪ ،‬مطابق بند ‪-9-4-2-1-20-1‬الف مبحث‬
‫نهم‪ ،‬طراحی آرماتورهای برشی بر مبنای برش نظیر‬
‫با لنگر خمشی مقاوم اسمی (‪ )Mn‬دو انتهای تیر و در‬
‫قابهای خمشی ویژه‪ ،‬مطابق بند ‪9-4-2-6-20-1‬‬
‫آن مبحث‪ ،‬طراحی آرماتورهای برشی بر مبنای برش‬
‫نظیر با لنگر خمشی مقاوم محتمل (‪ )Mpr‬دو انتهای‬
‫تیر انجام میشود‪ .‬بهمنظور محاسبه ‪ Mn‬و ‪ ،Mpr‬اثر‬
‫بال تیر و آرماتورهای موجود در این ناحیه در نظر‬
‫گرفته میشود‪ .‬از این رو با هدف طراحی آرماتور‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫برشی تیرها از مدلی استفاده شود که در آن تیرها با‬
‫مقطع ‪ T‬و ‪ ،L‬یا مستطیل معادل آنها مدل میشوند‪.‬‬
‫در این حالت‪ ،‬دالها نیز باید یا بهصورت ‪Membrane‬‬
‫مدل شوند و یا اگر از نوع ‪ Shell‬مدل میشوند‪،‬‬
‫ضرایب اصالح سختی مربوط به ‪ m22 ،m11‬و ‪m12‬‬
‫آنها مقدار کوچکی نظیر ‪ 0/09‬معرفی گردد‪.‬‬
‫‪ )2‬کنترل برش گره اتصال‪ :‬محاسبه برش گره اتصال در‬
‫قابهای خمشی متوسط و ویژه به ترتیب‪ ،‬مبتنی بر‬
‫‪ Mn‬و ‪ Mpr‬مقطع تیرها در مجاورت گره اتصال است‪.‬‬
‫از این رو الزم است برای انجام این کنترل از مدل‬
‫مشروح در بند الف‪ 9-‬استفاده شود‪ ،‬با این توضیح که‬
‫در این کنترل باید تیرها با مقطع مستطیل معادل‪،‬‬
‫مدلسازی شوند‪ .‬علت آن است که معرفی مقطع‬
‫تیرها بهصورت ‪ T‬و ‪ L‬موجب میشود نرمافزار در‬
‫تشخیص وضعیت محصورشدگی گره اتصال‪ ،‬دچار‬
‫خطا شود و لذا کنترل برش گره اتصال نیز بهطور‬
‫صحیح انجام نشود‪.‬‬
‫‪ )3‬کنترل حداقل مقاومت خمشی ستونها (تیرضعیف‪-‬‬
‫ستون قوی)؛ موضوع بند ‪ 4-6-21-9‬مبحث ‪ :9‬در‬
‫این کنترل نیز به دلیل نیاز به محاسبه لنگر خمشی‬
‫مقاوم اسمی دو انتهای تیر و ستون الزم است از مدل‬
‫مشروح در بند الف‪ 9-‬استفاده شود‪.‬‬
‫تذکر ‪ :1‬در انجام موارد الف‪ 9-‬تا الف‪ 9-‬باید نکات‬
‫مشروح در پرسش ‪ 1-9‬نیز مدنظر قرار گیرد‪.‬‬
‫تذکر ‪ :2‬حتی در مواردی که شرایط بند الف برقرار باشد‬
‫میتوان از روش مشروح در بند ب استفاده نمود‪.‬‬
‫ب) تمامی یا برخی از تیرها شرط ‪  f 1.L2 / L1  1‬را‬
‫اقناع نمینمایند‬
‫مطابق با توضیحاتی که پیشتر ارائه گردید‪ ،‬در این حالت‬
‫مشارکت دال در باربری جانبی میتواند قابلتوجه باشد‪.‬‬
‫بر این اساس و با هدف جلوگیری از مشارکت سختی‬
‫خمشی خارج صفحۀ دال در باربری جانبی الزم است‬
‫دالها بهصورت ‪ Membrane‬مدل شوند و یا اگر از نوع‬
‫‪ Shell‬مدل میشوند‪ ،‬ضرایب اصالح سختی مربوط به‬
‫فصل ‪3‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫‪ m22 ،m11‬و ‪ m12‬آنها مقدار کوچکی نظیر ‪0/09‬‬
‫معرفی گردد؛ لیکن نظر به آنکه مطابق ضوابط مبحث‬
‫نهم‪ ،‬بخشی از دال در مجاورت تیرها و در محدودۀ عرض‬
‫مؤثر‪ ،‬بهعنوان بال تیر عمل نموده و سختی تیر را افزایش‬
‫میدهد باید اثرات این بخش از دال در مشخصات تیرها‬
‫منظور گردد‪ .‬بدین منظور الزم است تیرها بر اساس یکی‬
‫از دو روش زیر مدل شوند‪.‬‬
‫روش اول؛ معرفی مقطع تیرها بهصورت ‪ T‬و ‪ :L‬تیرها‬
‫بسته به شکل مقطعشان‪ ،‬عیناً با مقطع ‪ T‬و ‪ L‬مدل‬
‫میشوند‪ .‬توجه شود که در تعریف مقاطع ‪ T‬و ‪ L‬در‬
‫نرمافزار‪ ،‬بال مقطع در ناحیه فوقانی تیر قرار گرفته باشد‪.‬‬
‫روش دوم؛ معرفی مقطع تیرها بهصورت مستطیل معادل‪:‬‬
‫تیرها با مقطع مستطیلی مدل میشوند‪ ،‬لیکن الزم است‬
‫ضریب تبدیل ممان اینرسی مقطع مستطیلی به مقطع‬
‫‪ T‬و ‪ L‬بر روی آنها اعمال گردد‪ .‬متذکر میگردد این‬
‫ضریب باید عالوه بر ضریب اصالح سختی خمشی ناشی‬
‫از ترکخوردگی اعمال شود‪ .‬لذا در استفاده از این روش‪،‬‬
‫ضریب اصالح سختی خمشی نهایی از حاصلضرب‬
‫ضریب اصالح سختی خمشی ناشی از اثرات‬
‫ترکخوردگی‪ ،‬در ضریب تبدیل ممان اینرسی مقطع‬
‫مستطیلی به مقطع ‪ T‬یا ‪ L‬تعیین میشود‪.‬‬
‫ضریب تبدیل ممان اینرسی مقطع برای کلیه تیرها‬
‫یکسان نبوده و بهازای مقاطع مختلف‪ ،‬متفاوت است‪ .‬نظر‬
‫به آنکه محاسبه و معرفی این ضریب برای هر یک از‬
‫تیرها بهصورت متفاوت‪ ،‬دشوار و زمانبر است میتوان‬
‫ضریب نهایی اصالح سختی خمشی (حاصلضرب ضریب‬
‫نظیر با ترکخوردگی و ضریب تبدیل ممان اینرسی‬
‫مقطع مستطیلی به مقاطع ‪ T‬و ‪ )L‬را برای تمامی تیرهای‬
‫مستطیلی معادل ‪ ،T‬برابر با ‪ 0/1‬و برای تمامی تیرهای‬
‫مستطیلی معادل ‪ ،L‬برابر با ‪ 0/41‬در نظر گرفت‪ .‬توضیح‬
‫آنکه مطابق تفسیر بند ‪ R6.6.3.1.1‬استاندارد ‪ACI318-‬‬
‫‪ 19‬میتوان ممان اینرسی مقطع ‪ T‬شکل را دو برابر ممان‬
‫اینرسی مقطع مستطیلی جان آنها در نظر گرفت‪ .‬بند‬
‫‪ 24.2.3.6‬استاندارد مذکور نیز عنوان میکند ممان‬
‫فصل ‪3‬‬
‫‪29‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫اینرسی مؤثر مقطع بر مبنای میانگین ممان اینرسی‬
‫نظیر با لنگرهای مثبت و منفی مقطع در نظر گرفته شود‬
‫که بهدلیل نوع ترکخوردگی مقطع تحت لنگرهای‬
‫مثبت و منفی‪ ،‬مقطعِ تحت لنگر مثبت بهصورت ‪ T‬و‬
‫مقطعِ تحت لنگر منفی‪ ،‬بهصورت مستطیلی به عرض‬
‫جان عمل میکند‪ .‬بر این اساس‪ ،‬تحت لنگر مثبت‪،‬‬
‫ضریب ‪ 2‬و تحت لنگر منفی ضریب ‪ 9/0‬مصداق مییابد‬
‫که متوسط آن‪ ،‬ضریب ‪ 9/1‬خواهد بود‪ .‬با اعمال این‬
‫ضریب بر روی ضریب ترکخوردگی معمول که برابر‬
‫‪ 0/91‬است‪ ،‬برای مقاطع ‪ ،T‬ضریب نهایی تقریبی بر روی‬
‫مقطع مستطیل معادل آنها برابر ‪ 0/1‬خواهد شد‬
‫(‪ .)1.5×0.35= 0.525 ≈ 0.5‬به همین منوال برای مقاطع‬
‫‪ L‬تحت لنگر مثبت‪ ،‬ضریب ‪ 9/1‬و تحت لنگر منفی همان‬
‫ضریب ‪ 9/0‬مصداق مییابد که متوسط آن ضریب ‪9/21‬‬
‫است‪ .‬با اعمال این ضریب بر روی ضریب ترکخوردگی‬
‫معمول که برابر ‪ 0/91‬است‪ ،‬ضریب نهایی تقریبی بر روی‬
‫مقطع مستطیل معادل آنها برابر ‪ 0/41‬خواهد شد‬
‫(‪.)1.25×0.35= 0.437 ≈ 0.45‬‬
‫تذکر ‪ :1‬بر اساس مدل بند ب و معرفی تیرها بر اساس‬
‫هر یک از روشهای مشروح در این بند‪ ،‬طراحی تمامی‬
‫اعضای سیستم قائم مقاوم لرزهای در همین مدل انجام‬
‫میشود‪ ،‬لیکن جهت طراحی آرماتورهای خمشی و البته‬
‫پیچشی تیرها باید از مدل دیگری استفاده نمود‪ .‬توضیح‬
‫آنکه با مدلکردن تیرها بر اساس روش بند ب‪ ،‬اثر‬
‫قسمتی از دال که در عرض مؤثر تیر قرار گرفته و‬
‫بهعنوان بال تیر عمل میکند بهطور مستقیم در طراحی‬
‫آرماتورهای خمشی تیر لحاظ میگردد و از طرفی‬
‫آرماتورهای خمشی دال که جداگانه بر مبنای طراحی‬
‫دال تعیین میشوند و در محدوده بال تیر قرار میگیرند‬
‫نیز عمالً به آرماتورهای خمشی تیر اضافه شده و منجر‬
‫به افزایش ناخواستۀ ظرفیت خمشی تیر خواهند شد‪ .‬با‬
‫هدف طراحی صحیحتر آرماتورهای خمشی و البته‬
‫آرماتورهای پیچشی تیرها الزم است صرفنظر از مقدار‬
‫‪  f 1.L2 / L1‬تیرها‪ ،‬از مدلی به شرح روش بند الف‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫استفاده شود‪ .‬طراحی دالها نیز باید بر اساس مدل‬
‫مشروح در بند الف انجام شود‪.‬‬
‫‪24‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫عرض مؤثر تیر ‪ B‬برابر است با‪:‬‬
‫‪bw  2h  45  2(60  20)  125 cm‬‬
‫‪ bw  8ts  45  8  20  205 cm‬‬
‫‪ be  125 cm‬‬
‫تذکر ‪ :2‬بهمنظور طراحی آرماتور برشی تیرها‪ ،‬کنترل‬
‫برش گره اتصال و نیز کنترل تیر ضعیف‪-‬ستون قوی باید‬
‫مطابق بندهای الف‪ 9-‬تا الف‪ 9-‬و با رعایت توضیحات‬
‫مشروح در پرسش ‪ 1-9‬عمل شود‪.‬‬
‫در استفاده از روش بندهای الف و ب‪ ،‬بهدلیل همپوشانی‬
‫بخشی از سقف با تیر‪ ،‬وزن این بخش‪ ،‬هم از طریق تیر‬
‫و هم از طریق دال‪ ،‬عمالً دوبار محاسبه میشود‪ .‬بنابراین‬
‫در معرفی مقطع تیرها الزم است با استفاده از ضریب‬
‫اصالح جرم و وزن‪ ،‬خطای مذکور اصالح گردد‪ .‬ضمناً‬
‫کنترل تغییرمکانهای جانبی سازه در مدلی انجام شود‬
‫که در آن تیرها با مقطع ‪ T‬و ‪ L‬یا مستطیل معادل آنها‬
‫معرفی میشوند‪.‬‬
‫مثال‪ :1-3‬نحوه محاسبۀ ‪ f1 .L2 / L1‬‬
‫در سقف شکل ‪ 4-3‬قصد داریم نسبت ‪  f 1.L2 / L1‬را‬
‫برای تیر ‪ B‬محاسبه نماییم‪ .‬علت انتخاب تیر ‪ B‬آن است‬
‫که عمدتاً تیرهای با دهانههای بلندتر‪ ،‬بحرانیتر از سایر‬
‫تیرها میباشند و چنانچه ابعاد تمامی تیرها یکسان باشد‪،‬‬
‫تیرهای دارای طول بیشتر‪ ،‬نسبت ‪  f 1.L2 / L1‬کمتری‬
‫خواهند داشت‪.‬‬
‫ضخامت دال موردنظر برابر ‪ ،02‬عرض تیر ‪ B‬برابر ‪ 45‬و‬
‫ارتفاع آن برابر ‪ 62‬سانتیمتر فرض میشود (شکل ‪.)5-3‬‬
‫شکل ‪ :5-3‬ابعاد تیر ‪ B‬مربوط به مثال ‪1-3‬‬
‫ممان اینرسی تیر ‪( B‬با مقطع ‪ T‬شکل) و ممان اینرسی‬
‫دال مجاور آن بهصورت زیر محاسبه میشود‪:‬‬
‫‪Ib (beam B) = 1265194 cm4‬‬
‫‪L t 3 550  203‬‬
‫‪Is  2 s ‬‬
‫‪ 366666.67 cm4‬‬
‫‪12‬‬
‫‪12‬‬
‫و در نهایت‪ ،‬مقدار ‪  f 1.L2 / L1‬برای تیر ‪ B‬به شرح زیر‬
‫خواهد بود‪:‬‬
‫‪Ecb I b‬‬
‫‪1265194‬‬
‫‪‬‬
‫‪ 3.45‬‬
‫‪Ecs I s 366666.67‬‬
‫‪550‬‬
‫‪ f 1.L2 / L1  3.45 ‬‬
‫‪ 2.37  1.0‬‬
‫‪800‬‬
‫‪ f1 ‬‬
‫‪ 5-3‬در سیستمهای متشکل از سقفهای دال‬
‫بتنآرمه از نوع دالهای تخت آیا الزم است دالها‬
‫تحت اثر تالشهای خارج از صفحه ناشی از نیروهای‬
‫زلزله افقی وارد بر سازه‪ ،‬طراحی شوند؟‬
‫شکل ‪ :4-3‬پالن سقف مربوط به مثال ‪1-3‬‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫در این خصوص‪ ،‬بر اساس تعداد طبقات و ارتفاع سازه از‬
‫روی تراز پایه میتوان دو حالت‪ ،‬به شرح ذیل را بیان‬
‫نمود‪ .‬در ابتدا متذکر میگردد‪ ،‬آنچه در ادامه بیان‬
‫گردیده‪ ،‬صرفاً مربوط به اثر تالشهای خارج از صفحه‬
‫ناشی از نیروهای زلزله افقی وارد بر سازه است که در‬
‫طراحی سیستم قائم مقاوم لرزهای‪ ،‬مورد استفاده قرار‬
‫میگیرد‪ .‬بدیهی است همواره باید دالها بهعنوان‬
‫دیافراگم‪ ،‬تحت نیروهایی که استاندارد ‪ 2000‬جهت‬
‫طراحی دیافراگمها مقرر نموده‪ ،‬طراحی شوند و ضوابط‬
‫فصل ‪3‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫مربوط به دیافراگمها را اقناع نمایند‪.‬‬
‫الف) مطابق بند ‪ 1-1-9-9‬ویرایش ‪ 4‬استاندارد ‪،2000‬‬
‫سازه متشکل از سقف دال تخت یا قارچی‪ ،‬بدون‬
‫دیوارهای برشی و بدون تیرهای محیطی‪ ،‬بهعنوان‬
‫سیستم قاب خمشی در ساختمانهای حداکثر تا ‪ 9‬طبقه‬
‫یا کوتاهتر از ‪ 90‬متر مجاز میباشد‪ .‬مبحث نهم در بند‬
‫‪ ،9-1-20-1‬این سیستم را قاب خمشی متوسط معرفی‬
‫میکند‪ .‬نظر به آنکه در این شرایط‪ ،‬دال طبقات بهعنوان‬
‫بخشی از سیستم مقاوم لرزهای سازه محسوب میگردد‬
‫الزم است دالها بهصورت ‪ Shell‬مدل شوند و ضرایب‬
‫اصالح سختی خمشی آنها شامل ‪ m22 ،m11‬و ‪،m12‬‬
‫برابر با ‪ 0/21‬یا مطابق جدول ‪-2-6-1‬ب معرفی گردد‪.‬‬
‫با توجه به آنکه دالها از نوع ‪ Shell‬مدل میشوند‬
‫مشبندی آنها ضرورت دارد‪ .‬الزم به ذکر است مطابق بند‬
‫‪ 1-1-1-20-1‬مبحث نهم‪ ،‬در ساختمانهای با اهمیت‬
‫بسیار زیاد و همچنین در مناطق با خطر نسبی زلزله‬
‫بسیار زیاد‪ ،‬استفاده از این سیستم‪ ،‬مجاز نمیباشد‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬درصورتی که دال تخت موردنظر‪ ،‬از نوع دال‬
‫مجوف دو پوش باشد الزم است اثر ضریب تبدیل مقطع‬
‫تو پُر به مقطع تو خالی نیز باید در محاسبات منظور شود‪.‬‬
‫ب) در ساختمانهای بیش از ‪ 9‬طبقه و بلندتر از ‪ 90‬متر‬
‫و نیز در مواردیکه بهدلیل محدودیتهای بند ‪-20-1‬‬
‫‪ 1-1-1‬مبحث نهم‪ ،‬استفاده از سیستم متشکل از سقف‬
‫دال تخت یا قارچی همراه با ستونها بهعنوان سیستم‬
‫قاب خمشی مجاز نمیباشد‪ ،‬سیستم مقاوم لرزهای از نوع‬
‫سیستم قاب ساختمانی محسوب میگردد‪ .‬در این حالت‪،‬‬
‫دال طبقات و همچنین ستونها عضوی از سیستم مقاوم‬
‫لرزهای محسوب نمیشوند‪ .‬لذا جهت تحلیل و طراحی‬
‫سازه به شرح زیر عمل شود‪:‬‬
‫‪ -1‬دال طبقات و ستونها صرفاً تحت بارهای ثقلی و‬
‫اثرات ناشی از نیروی قائم زلزله طراحی میشوند‪،‬‬
‫لیکن الزم است ضوابط بند ‪ 90-20-1‬مبحث نهم‬
‫درخصوص آنها رعایت شود‪.‬‬
‫‪ -2‬طراحی سیستم مقاوم لرزهای سازه در قالب دو فایل‬
‫فصل ‪3‬‬
‫‪21‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫به شرح ذیل انجام شود‪:‬‬
‫فایل اول‪ :‬از اثر سختی خمشی دال در طراحی‬
‫سیستم مقاوم لرزهای سازه صرفنظر گردد‪ .‬بدین‬
‫منظور میتوان دالها را بهصورت ‪ Membrane‬مدل‬
‫نمود و یا درصورتی که از نوع ‪ Shell‬مدل میشوند‬
‫ضرایب اصالح سختی مربوط به ‪ m22 ،m11‬و ‪m12‬‬
‫آنها مقدار کوچکی نظیر ‪ 0/09‬معرفی شود‪ .‬ضمن ًا‬
‫الزم است از سختی خمشی ستونها (غیر از‬
‫ستونهای مرزی دیوارها درصورت وجود) صرفنظر‬
‫گردد‪ .‬بدین منظور‪ ،‬ضریب اصالح سختی خمشی‬
‫ستونها (ضرایب مربوط به ‪ I33‬و ‪ )I22‬مقدار کوچکی‬
‫نظیر ‪ 0/09‬معرفی شود و اتصال پای ستونها به‬
‫‪ Base‬نیز مفصلی مدل شود‪ .‬سپس‪ ،‬سازه تحلیل و‬
‫دیوارهای برشی طراحی شوند‪.‬‬
‫فایل دوم‪ :‬با هدف بررسی اثر اندرکنش دال با اعضای‬
‫مقاوم لرزهای سازه و بهطور کلی لحاظ نمودن تأثیر‬
‫دال بر عملکرد سیستم مقاوم لرزهای سازه‪ ،‬دالها از‬
‫نوع ‪ Shell‬مدل شوند و ضرایب اصالح سختی مربوط‬
‫به ‪ m22 ،m11‬و ‪ m12‬آنها برابر با ‪ 0/21‬یا مطابق‬
‫جدول ‪-2-6-1‬ب معرفی شود‪ .‬همچنین ضریب‬
‫اصالح سختی خمشی ستونها برابر با ‪ 0/1‬یا مطابق‬
‫جدول ‪-2-6-1‬ب معرفی شود‪ .‬اتصال پای ستونها‬
‫به ‪ Base‬نیز گیردار مدل شود‪ .‬هدف از این فایل‪،‬‬
‫کنترل مقاومت دیوارها و درصورت لزوم‪ ،‬اصالح‬
‫مقاومت آنها‪ ،‬بررسی نامنظمی سازه و همچنین‬
‫طراحی ستونها (تحت ترکیببارهای ثقلی و‬
‫ترکیببارهای شامل اثر نیروی قائم زلزله) میباشد‪.‬‬
‫الزم به ذکر است‪ ،‬بر مبنای نیروهای ایجاد شده در‬
‫ستونها در این فایل‪ ،‬جزئیات آرماتورگذاری آنها‬
‫مطابق با ضوابط بند ‪ 9-90-20-1‬تعیین شود‪.‬‬
‫تذکر ‪ :1‬درصورتی که دال تخت موردنظر‪ ،‬از نوع دال‬
‫مجوف دو پوش باشد الزم است اثر ضریب تبدیل‬
‫مقطع تو پُر به مقطع تو خالی نیز در محاسبات منظور‬
‫گردد‪.‬‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫تذکر ‪ :2‬جهت طراحی شالوده ساختمان الزم است‬
‫طراحی تحت نتایج یکی از دو فایل مذکور انجام و‬
‫تحت نتایج حاصل از فایل دیگر‪ ،‬بررسی و درصورت‬
‫لزوم اصالح گردد‪.‬‬
‫بسیاری از طراحان معتقدند‪ ،‬صرفنظر از آنکه در سیستم‬
‫فوق‪ ،‬دال طبقات و ستونها اعضای غیر مقاوم لرزهای‬
‫محسوب میشوند‪ ،‬علیرغم رعایت ضوابط بند ‪-20-1‬‬
‫‪ 90‬مبحث ‪ 1‬و با توجه به وقوع تالشهای ناشی از زلزله‬
‫در ستونها و نیز در دال طبقات (علیالخصوص در محل‬
‫اتصال دال به دیوارها و ستونها)‪ ،‬ترجیح دارد بهطور‬
‫محافظهکارانه این اعضا در فایل دوم تحت کلیه‬
‫ترکیببارهای شامل نیروهای افقی و قائم زلزله طراحی‬
‫شوند‪ .‬بهعنوان مثال در ستونهای ابتدا و انتهایی قابها‬
‫ممکن است نیروهای محوری کششی ناشی از اثر‬
‫نیروهای زلزله افقی وارد بر سازه موجب وقوع آسیبهایی‬
‫در این ستونها شود و یا بهواسطۀ اثر نیروی زلزله افقی‬
‫وارد بر سازه‪ ،‬لنگرهای خمشی بعضاً قابل مالحظهای در‬
‫محل اتصال دال به ستونها و دیوارها ایجاد شود که‬
‫میتواند موجب وقوع آسیبهایی در این نواحی دال‬
‫گردد‪ .‬البته با توجه به آنکه مبحث ‪ 1‬الزامی بر طراحی‬
‫این اعضا تحت نیروهای افقی ناشی از زلزله وارد بر سازه‬
‫ندارد‪ ،‬انجام این کار الزامی نیست‪.‬‬
‫‪26‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫به ‪ SAFE‬از گزینه ‪Export Floor Loads and Loads‬‬
‫‪ from above‬استفاده نماید؛ لیکن اگر طراح قصد داشته‬
‫باشد دال طبقات را تحت اثر کلیه ترکیبهای بارگذاری‬
‫و اثرات ناشی از نیروهای زلزله افقی وارد بر سازه طراحی‬
‫نماید الزم است ارسال اطالعات دال به ‪ SAFE‬توسط‬
‫گزینه ‪Export Floor Loads Plus Column and Wall‬‬
‫‪ Distorsion‬انجام شود‪ .‬در این حالت‪ ،‬جهت ارسال‬
‫اطالعات دال به ‪ SAFE‬الزم است در ‪،ETABS‬‬
‫دیافراگمها از نوع ‪ Semi Rigid‬در نظر گرفته شوند‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬هنگام تحلیل مدل دال در ‪ ،SAFE‬گزینه ‪2D‬‬
‫‪ Plate‬در بخش تنظیمات تحلیل‪ ،‬تیک نشود‪ .‬بهعبارتی‬
‫مدل باید در حالت سه بعدی تحلیل شود‪.‬‬
‫‪ 7-3‬درصورتی که سازهای در ‪ ETABS‬به روش‬
‫دینامیکی تحلیل شده باشد و طراح قصد داشته باشد‬
‫طراحی آرماتورهای دال‪ ،‬تحت اثر تالشهای خارج از‬
‫صفحه ناشی از نیروهای زلزله افقی وارد بر سازه را در‬
‫‪ SAFE‬انجام دهد آیا استفاده از نتایج تحلیل‬
‫دینامیکی ‪ ETABS‬برای این منظور قابل قبول است؟‬
‫خیر‪ .‬بهمنظور طراحی آرماتورهای دال در ‪ SAFE‬باید از‬
‫نتایج تحلیل استاتیکی سازه در ‪ ETABS‬استفاده شود‪.‬‬
‫‪ 8-3‬در سازههای متشکل از سقفهای دال بتنآرمه‪،‬‬
‫‪ 6-3‬درصورتی که طراح قصد داشته باشد طراحی‬
‫اعم از دالهای تخت یا سیستم دال‪-‬تیر‪ ،‬تعیین زمان‬
‫آرماتورهای دال‪ ،‬تحت اثر تالشهای خارج از صفحه‬
‫تناوب تحلیلی سازه چگونه باید انجام شود؟‬
‫دال را در ‪ SAFE‬انجام دهد (مستقل از مبحث طراحی‬
‫دیافراگم)‪ ،‬ارسال اطالعات از ‪ ETABS‬به ‪ SAFE‬بر‬
‫اساس کدامیک از گزینههای مربوط به ارسال انجام‬
‫شود؟‬
‫بر مبنای پاسخ پرسشهای شماره ‪ 4-9‬و ‪ 1-9‬و البته با‬
‫در نظر گرفتن نکات پرسش ‪ ،9-9‬درصورتی که طراح‬
‫قصد داشته باشد دال طبقات را صرفاً تحت اثر‬
‫ترکیببارهای ثقلی و ترکیببارهای شامل اثر نیروی قائم‬
‫زلزله طراحی نماید میتواند جهت ارسال اطالعات دال‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫صرفنظر از آنکه دالها و البته دیگر اعضای سازهای‪،‬‬
‫عضو سیستم مقاوم لرزهای سازه هستند یا خیر‪ ،‬الزم‬
‫است تأثیر مشارکت سختی آنها در تعیین زمان تناوب‬
‫تحلیلی سازه لحاظ گردد‪ .‬بدین منظور‪ ،‬دالها از نوع‬
‫‪ Shell‬مدل میشوند و ضرایب اصالح سختی مربوط به‬
‫‪ m22 ،m11‬و ‪ m12‬آنها برابر با ‪ 0/91‬معرفی میگردد‬
‫(‪ 9/4‬برابر ضریب ‪ )0/21‬که البته اگر دال موردنظر از نوع‬
‫دالهای مجوف دو پوش باشد (که بصورت یک دال تو‬
‫پُر مدل میشود) الزم است ضرایب تبدیل سختی مقطع‬
‫فصل ‪3‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫تو پُر به مقطع تو خالی نیز اعمال گردد‪ .‬با توجه به آنکه‬
‫دالها از نوع ‪ Shell‬مدل میشوند مشبندی آنها ضرورت‬
‫دارد‪ .‬ضریب اصالح سختی خمشی ستونها و نیز‬
‫دیوارهای برشی درصورت وجود‪ ،‬برابر با ‪ 9/0‬معرفی شود‪.‬‬
‫ضریب اصالح سختی خمشی تیرها نیز درصورت وجود‪،‬‬
‫برابر با ‪ 0/1‬معرفی گردد‪ .‬این ضرایب بر مبنای ضابطه‬
‫بند ‪ 9-9-9-9‬ویرایش چهارم استاندارد ‪ 2000‬میباشد‪.‬‬
‫‪ 9-3‬درصورتی که سقفها از نوع دال مجوف دو پوش‬
‫باشند‪ ،‬ضریب اصالح سختی خمشی و برشی خارج‬
‫صفحه آنها چه مقدار تعریف شود؟‬
‫مدلسازی دالهای مجوف دو پوش در نرمافزار بهصورت‬
‫یک دال تو پُر انجام میشود‪ ،‬لیکن الزم است سختیهای‬
‫آن اصالح گردد‪ .‬سختی خمشی خارج صفحۀ دالها باید‬
‫توسط ضریب تبدیل ممان اینرسی مقطع تو پُر به مقطع‬
‫مجوف اصالح گردد‪ .‬همچنین الزم است سختی برشی‬
‫خارج صفحۀ آنها توسط ضریب تبدیل سطح مقطع کل‬
‫مقطع تو پُر‪ ،‬به سطح مقطع جانِ مقطع مجوف‬
‫(حاصلضرب ارتفاع کامل مقطع در ضخامت جان)‬
‫اصالح گردد‪ .‬متذکر میگردد عالوه بر اصالحات فوق الزم‬
‫است وزن (و جرم) دال نیز از طریق ضرایب تبدیل جرم‬
‫و وزن مقطع تو پُر به مقطع مجوف اصالح گردد‪.‬‬
‫ضریب اصالح سختی خمشی خارج صفحۀ دالها از‬
‫طریق گزینههای ‪ m22 ،m11‬و ‪ m12‬و ضریب اصالح‬
‫سختی برشی خارج صفحۀ آنها از طریق گزینههای ‪V13‬‬
‫و ‪ V23‬به نرمافزار معرفی میشود‪ .‬عالوه بر این ضرایب‪،‬‬
‫اثر کاهش سختی ناشی از ترکخوردگی نیز باید در نظر‬
‫گرفته شود‪ .‬متذکر میگردد درصورتی که این دالها در‬
‫نرمافزار ‪ SAFE‬و با هدف انجام تحلیلهای ترکخوردگی‬
‫بهمنظور تعیین خیز مدل میشوند‪ ،‬صرفاً ضرایب تبدیل‬
‫مقطع تو پُر به مقطع مجوف تعریف میگردد و نباید‬
‫ضرایب ترکخوردگی معرفی شوند (به پرسش ‪9-9‬‬
‫مراجعه شود)‪.‬‬
‫در ساختمانهای حداکثر تا ‪ 9‬طبقه و ‪ 90‬متر ارتفاع که‬
‫فصل ‪3‬‬
‫‪21‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫مطابق بند ‪ 1-1-9-9‬ویرایش چهارم استاندارد ‪،2000‬‬
‫استفاده از دال تخت و قارچی بهعنوان قاب خمشی مجاز‬
‫میباشد الزم است ضریب اصالح سختی خمشی خارج‬
‫صفحۀ دال بر اساس حاصلضرب ضریب ترکخوردگی‬
‫در ضریب تبدیل ممان اینرسی مقطع تو پُر به مقطع‬
‫مجوف تعیین شود‪ .‬ضریب اصالح سختی خمشی دال‪،‬‬
‫ناشی از ترکخوردگی‪ ،‬برابر ‪ 0/21‬میباشد که البته‬
‫میتوان آن را بر مبنای جدول ‪-2-6-1‬ب نیز تعیین‬
‫نمود‪ .‬درخصوص ضریب اصالح سختی برشی خارج‬
‫صفحه دال‪ ،‬مبحث نهم ضریبی جهت کاهش سختی‬
‫ناشی از ترکخوردگی معرفی نکرده است‪ ،‬لذا صرفاً‬
‫ضریب تبدیل مقطع تو پُر به مقطع مجوف معرفی شود‪.‬‬
‫در مورد سایر ساختمانها که در آنها دال طبقات‪ ،‬عضو‬
‫غیر مقاوم لرزهای محسوب میشود‪ ،‬در حالتیکه با هدف‬
‫طراحی اعضای مقاوم لرزهای سازه از سختی و مشارکت‬
‫دال صرفنظر میشود الزم است ضریب اصالح سختی‬
‫مربوط به گزینههای ‪ m22 ،m11‬و ‪ m12‬دال‪ ،‬مقدار‬
‫کوچکی نظیر ‪ 0/09‬معرفی شود‪ .‬لیکن‪ ،‬زمانیکه قصد‬
‫طراحی آرماتورهای دال (تحت بارهای ثقلی و نیروی قائم‬
‫ناشی از زلزله) را داشته باشیم الزم است ضرایب اصالح‬
‫سختی خمشی و برشی خارج صفحه دال‪ ،‬مشابه آنچه‬
‫در مورد ساختمانهای حداکثر تا ‪ 9‬طبقه و ‪ 90‬متر بیان‬
‫گردید‪ ،‬به دال تخصیص یابد‪.‬‬
‫‪ 11-3‬در سقفهایی که از نوع دالهای مجوف‬
‫میباشند آیا الزم است طراح‪ ،‬آرماتور حداقل دال را‬
‫صرفنظر از محاسبات نرمافزار بررسی نماید؟‬
‫الف) دالهای مجوف دو پوش‪ :‬درصورتی که عملکرد این‬
‫دالها بصورت دوطرفه باشد و بهعنوان دال دوطرفه‬
‫محسوب شوند مشمول رعایت حداقل آرماتور خمشی بر‬
‫طبق بند ‪ ،0-1-7-12-9‬برابر با ‪ 0.0018Ag‬میباشند‪.‬‬
‫در شرایط خاصی که به تشخیص طراح‪ ،‬دال بصورت‬
‫یکطرفه عمل میکند‪ ،‬نیازی به رعایت حداقل آرماتور‬
‫خمشی در راستایی که لنگر ناچیز است نبوده و صرفاً‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫الزم است در راستای مذکور‪ ،‬آرماتور حداقل حرارت و‬
‫جمعشدگی مطابق بند ‪ 4-19-9‬رعایت گردد که‬
‫میتوان نیمی از آرماتور حرارت و جمعشدگی را در وجه‬
‫فوقانی و نیم دیگر را در وجه تحتانی قرار داد‪ .‬متذکر‬
‫میگردد شرط نسبت ‪ 0‬به ‪ 1‬ابعاد دهانههای دال که در‬
‫اغلب کتب و مراجع بتن بهعنوان یک روش جهت‬
‫تشخیص یک یا دوطرفه بودن دال پیشنهاد میشود‪،‬‬
‫صراحت آییننامهای نداشته و الزاماً نمیتواند بهعنوان‬
‫یک معیار قطعی جهت تشخیص نوع رفتار دال‪ ،‬مدنظر‬
‫قرار گیرد‪ .‬عوامل متعددی از جمله سختی نسبی دال و‬
‫تیرها نیز میتواند در تعیین رفتار دال‪ ،‬مؤثر باشد‪ .‬از این‬
‫رو توصیه میشود در دالها همواره در هر دو امتداد‬
‫دهانه دال‪ ،‬آرماتور خمشی حداقل‪ ،‬مطابق بند ‪-12-9‬‬
‫‪ 0-1-7‬برای هر دو آرماتور فوقانی و تحتانی رعایت شود‪.‬‬
‫مبحث نهم و ‪ ،ACI318‬چگونگی تعیین آرماتور خمشی‬
‫حداقل دالهای مجوف را به صراحت بیان نکردهاند‪ .‬اغلب‬
‫مراجع بتن عنوان میکنند‪ ،‬آرماتور خمشی حداقل در‬
‫دالها با هدف برقراری رابطۀ ‪ M n  M cr‬و جلوگیری از‬
‫گسیختگی تُرد بکار گرفته میشود که در این رابطه‪Mn ،‬‬
‫مقاومت خمشی اسمی مقطع‪ ،‬نظیر با آرماتور خمشی‬
‫حداقل و ‪ Mcr‬لنگر ترکخوردگی مقطع است‪ .‬بر مبنای‬
‫بررسی شرایط مذکور در دالهای مجوف دو پوش‪،‬‬
‫آرماتور خمشی حداقل از رابطۀ ‪ 0.0018Ag‬تعیین‬
‫میشود که در این رابطه باید ‪ ،Ag‬سطح مقطع دال‪ ،‬بدون‬
‫کاهش مساحت حفرهها درنظر گرفته شود‪ CRSI1 .‬نیز‬
‫در راهنمای طراحی خود‪ ،‬آرماتور خمشی حداقل‬
‫دالهای مذکور را همینطور محاسبه نموده است‪ .‬نظر‬
‫به آنکه مدلسازی دالهای مجوف دو پوش در نرمافزار‬
‫بصورت یک دال توپُر به ارتفاع کل دال انجام میشود و‬
‫صرفاً با اعمال ضرایب اصالح سختی و وزن‪ ،‬اثر حفرهها‬
‫منظور میگردد (به پرسش شماره ‪ 9-3‬مراجعه شود)‪،‬‬
‫محاسبۀ آرماتور خمشی حداقل این دالها توسط‬
‫نرمافزار‪ ،‬قابل قبول است‪.‬‬
‫‪1. Concrete Reinforcing Steel Institute; Design‬‬
‫)‪Guide on the ACI318 (Based on ACI318-19‬‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫‪20‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫مثال ‪ :2-3‬حداقل آرماتور خمشی دال مجوف دو پوش‬
‫شکل ‪ 6-9‬چه مقدار میباشد؟ ابعاد قالبها ‪10×10×20‬‬
‫سانتیمتر است‪.‬‬
‫شکل ‪ :6-3‬دال مجوف دو پوش مربوط به مثال ‪2-3‬‬
‫برای عرض ‪ 60‬سانتیمتر دال مجوف مذکور‪ ،‬محاسبۀ‬
‫آرماتور خمشی حداقل به شرح زیر است‪:‬‬
‫)‪As ,min  0.0018 Ag  0.0018  (60  30‬‬
‫‪12@ 20cm‬‬
‫‪As ,min  3.24 cm 2 @ 60cm‬‬
‫ب) دالهای مجوف یکپوش‪ :‬نرمافزار ‪ ،SAFE‬آرماتور‬
‫حداقل دالهای مذکور را بر اساس مساحت جان و بر‬
‫اساس رابطه ‪ 0.0018Ag‬محاسبه میکند که برای این‬
‫دالها صحیح نمیباشد‪ .‬لذا آرماتور حداقل این دالها‬
‫باید توسط طراح محاسبه شود‪ .‬همانطور که پیشتر‬
‫عنوان گردید‪ ،‬مبحث ‪ 9‬و ‪ ACI318‬درخصوص چگونگی‬
‫تعیین آرماتور حداقل دالهای مجوف بهطور مشخص‬
‫ضابطهای ندارند‪ .‬اگر مبنای تعیین آرماتور خمشی‬
‫حداقل دالها‪ ،‬برقراری رابطۀ ‪ M n  M cr‬درنظر گرفته‬
‫شود الزم است آرماتور خمشی حداقل در هر دو وجه‬
‫تحتانی و فوقانی تیرچهها (‪ )Ribs‬بر مبنای مقادیر‬
‫حاصل از روابط ‪-1-11-9‬الف و ب مبحث ‪ ،9‬هر کدام‬
‫بیشتر باشد تعیین شود‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬آرماتور خمشی حداقل‪ ،‬نظیر با لنگر منفی‪ ،‬شامل‬
‫کلیه آرماتورهایی است که در ناحیه فوقانی جان و عرض‬
‫مؤثر بال قرار دارند‪ .‬در بخشهایی از دال که محتمل به‬
‫وقوع لنگر منفی نمیباشند (مبتنی بر تمامی ترکیبهای‬
‫بارگذاری‪ ،‬شامل نیروهای زلزله)‪ ،‬میتوان بهجای آرماتور‬
‫خمشی حداقل بر مبنای روابط فوق‪ ،‬آرماتور حداقل را‬
‫بر مبنای رابطه ‪ 0.0018Ag‬تعیین نمود که در این رابطه‪،‬‬
‫‪ Ag‬سطح مقطع دال فوقانی (‪ )top slab‬است‪.‬‬
‫فصل ‪3‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪21‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫مثال ‪ :3-3‬برای دال مجوف یک پوش شکل ‪،7-3‬‬
‫حداقل آرماتور خمشی تیرچهها و آرماتور حداقل دال‬
‫فوقانی را تعیین نمایید‪ .‬آرماتورهای مصرفی از نوع ‪S400‬‬
‫و بتن مصرفی از رده ‪ C30‬میباشد‪ .‬پوشش تا مرکز‬
‫آرماتورهای خمشی تیرچهها ‪ 3/5‬سانتیمتر و متوسط‬
‫عرض جان تیرچهها نیز برابر ‪ 10/5‬سانتیمتر است‪.‬‬
‫حداقل آرماتور خمشی تحتانی تیرچهها‪ ،‬به شرح زیر‬
‫تعیین میگردد‪.‬‬
‫(الف)‪ :‬آرماتور حداقل فوقانی و تحتانی‬
‫در نواحی محتمل به وقوع لنگر منفی‬
‫‪1.4 1.4‬‬
‫‪‬‬
‫‪ 0.0035‬‬
‫‪f y 400‬‬
‫‪0.25  30‬‬
‫‪ 0.0034‬‬
‫‪400‬‬
‫‪1.4 0.25 f c‬‬
‫‪,‬‬
‫‪)  0.0035‬‬
‫‪fy‬‬
‫‪fy‬‬
‫‪‬‬
‫‪0.25 f c‬‬
‫‪fy‬‬
‫(‪ min  max‬‬
‫‪As ,min  min .bw .d‬‬
‫‪As ,min  0.0035 12.5  28.5  1.25 cm 2  210‬‬
‫در نواحی محتمل به وقوع لنگر منفی الزم است برای‬
‫بخش فوقانی دال نیز آرماتور حداقل به میزان ‪1/05‬‬
‫سانتیمتر مربع تأمین گردد‪ .‬این میزان آرماتور باید در‬
‫محدوده جان و عرض مؤثر بال‪ ،‬مجموعاً برابر با ‪62‬‬
‫سانتیمتر اجرا شود (شکل ‪-7-3‬الف)‪ .‬فواصل این‬
‫آرماتورها مطابق بند ‪ 0-3-7-12-9‬مبحث ‪ ،9‬به شرح‬
‫زیر تعیین میگردد‪.‬‬
‫)‪Smax  min (3h,35cm)  min (3  7,35‬‬
‫‪ S  20 cm‬‬
‫در بخشهایی از دال که محتمل به وقوع لنگر منفی‬
‫نمیباشد میتوان برای بخش فوقانی دال‪ ،‬آرماتور حداقل‬
‫را به میزان حاصل از رابطه زیر را تأمین نمود که معادل‬
‫آرماتور افت و حرارت است (شکل ‪-7-3‬ب)‪ .‬در این‬
‫حالت‪ ،‬فواصل آرماتورها نیز باید مطابق بند ‪5-4-19-9‬‬
‫مبحث ‪ 9‬تعیین گردد‪.‬‬
‫‪As ,min  0.0018  60  7  0.76 cm 2  8@ 30cm‬‬
‫)‪Smax  min (5h,35cm)  min (5  7,35‬‬
‫‪ S  30 cm‬‬
‫فصل ‪3‬‬
‫(ب)‪ :‬آرماتور حداقل فوقانی و تحتانی در‬
‫نواحی عدم محتمل به وقوع لنگر منفی‬
‫شکل ‪ :7-3‬دال مجوف یک پوش مربوط به مثال ‪3-3‬‬
‫‪ 11-3‬اختصاص دیافراگم به کفها به چند روش ممکن‬
‫است و تفاوت بین آنها چیست؟‬
‫در نرمافزار ‪ ETABS‬میتوان دیافراگمها را بهصورت‬
‫‪ Rigid‬یا ‪ Semi Rigid‬مدل نمود‪ .‬یک حالت نیز آن‬
‫است که دیافراگمی به کفها تخصیص داده نشود‪.‬‬
‫درصورتی که دیافراگم کف از نوع ‪ Rigid‬باشد سختی‬
‫درونصفحه المانهای سطحی و سختی محوری تیرهای‬
‫داخل دیافراگم‪ ،‬بینهایت در نظر گرفته میشود و از‬
‫تغییرشکلهای نسبی درونصفحۀ سقف و عناصر آن‬
‫صرفنظر میشود‪ .‬همچنین توزیع نیروهای جانبی بر‬
‫مبنای سختی جانبی عناصر قائم مقاوم لرزهای انجام‬
‫میشود‪ .‬نرمافزار در این حالت‪ ،‬اثر پیچش تصادفی‬
‫تعریف شدۀ کاربر را در محاسبات منظور خواهد نمود‪.‬‬
‫درصورتی که دیافراگم کف از نوع ‪ Semi Rigid‬باشد‪،‬‬
‫سختی درون صفحۀ المانهای سطحی و سختی محوری‬
‫تیرهای افقی و به تبع آنها تغییرشکلهای نسبی‬
‫درونصفحۀ کف و اجزای آن‪ ،‬در روند تحلیل در نظر‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫گرفته میشود‪ .‬بر این اساس‪ ،‬توزیع نیروهای جانبی‪،‬‬
‫مبتنی بر عوامل مختلف از جمله سختی جانبی عناصر‬
‫قائم مقاوم لرزهای و همچنین سختی و تغییرشکلهای‬
‫درونصفحۀ دیافراگم خواهد بود‪ .‬در این حالت نیز‬
‫نرمافزار‪ ،‬اثر پیچش تصادفی تعریف شده کاربر را در‬
‫محاسبات منظور خواهد نمود‪.‬‬
‫حالت دیگر آن است که دیافراگمی به کفها اختصاص‬
‫داده نشده است‪ .‬در این حالت‪ ،‬شرایط عیناً مشابه‬
‫دیافراگمهای ‪ Semi Rigid‬خواهد بود‪ ،‬با این تفاوت که‬
‫نرمافزار‪ ،‬اثر پیچش تصادفی تعریف شده کاربر را نادیده‬
‫میگیرد‪.‬‬
‫‪90‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫صورت ‪ Rigid‬یا ‪ Semi Rigid‬مدل نمود‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬درصورتی که طراح‪ ،‬قصد طراحی یا کنترل‬
‫صلبیت دیافراگم را داشته باشد الزاماً باید دیافراگم‬
‫بهصورت ‪ Semi Rigid‬مدل شود‪ .‬علت آن است که در‬
‫صورت مدلسازی دیافراگمها بهصورت صلب‪،‬‬
‫تغییرشکلهای درون صفحۀ دیافراگم محاسبه نخواهد‬
‫شد‪ .‬همچنین درصورت صلب بودن دیافراگم کف‪ ،‬برنامه‬
‫قادر نخواهد بود نیروهای داخلی دیافراگم را که جهت‬
‫طراحی اجزای آن مورد نیاز است محاسبه نماید‪.‬‬
‫تذکر ‪ :1‬در مواردی که دیافراگم از نوع ‪ Rigid‬نباشد‬
‫جهت محاسبه سختی درون صفحۀ دیافراگم و اجزای‬
‫کف و همچنین تأثیر آن بر توزیع نیروهای جانبی‪،‬‬
‫مدلسازی عنصر سطحی کف و تعریف مشخصات صحیح‬
‫آن ضرورت دارد‪.‬‬
‫تذکر ‪ :2‬درخصوص ضریب اصالح سختی درونصفحۀ‬
‫دیافراگمها ضابطهای در مبحث نهم مقرر نشده است‪ .‬لذا‬
‫با توجه به عدم صراحت آییننامه‪ ،‬انتخاب این ضریب بر‬
‫عهده طراح است‪ .‬برخی مراجع نظیر ‪ TBI‬این ضریب را‬
‫بین ‪ 0/91‬تا ‪ 0/1‬معرفی میکنند‪ .‬در مواردی که هدف‪،‬‬
‫صرفاً تحلیل مدل سازه و طراحی اعضای مقاوم لرزهای‬
‫سازه است (منظور آنکه هدف‪ ،‬طراحی دیافراگم نیست)‪،‬‬
‫برخی طراحان‪ ،‬این ضریب را برای دیافراگم طبقات‪ ،‬برابر‬
‫‪ 0/1‬و برای دیافراگم محصور بین دیوارهای حائل‪ ،‬برابر‬
‫‪ 9/0‬در نظر میگیرند‪.‬‬
‫‪ 12-3‬در مواردی که مطابق با ضوابط استاندارد ‪،2811‬‬
‫دیافراگم کف‪ ،‬صلب محسوب شده باشد آیا میتوان‬
‫آن را بهصورت نیمهصلب مدلسازی نمود؟‬
‫بله‪ .‬حتی در مواردی که مطابق ضوابط استاندارد ‪،2000‬‬
‫دیافراگم کف از نوع صلب محسوب شده باشد‪،‬‬
‫مدلسازی آنها بهصورت ‪ Semi Rigid‬بالمانع است‪.‬‬
‫بهعبارتی در این حالت میتوان دیافراگمها را به هر دو‬
‫دالها و دیافراگمها‬
‫فصل ‪3‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫فصل ‪ :4‬پرسشهای مربوط به شالودهها‬
‫‪ 1-4‬بهمنظور تحلیل شالودههای انعطافپذیر در‬
‫نرمافزار ‪ ،SAFE‬آیا میتوان از یک مقدار ثابت برای‬
‫ضریب بستر (‪ )ks‬در کل سطح زیر شالوده استفاده‬
‫نمود؟‬
‫ضریب عکسالعمل بستر (‪ ،)ks‬رابطه بین فشار وارد بر‬
‫خاک و تغییر شکل خاک‪ ،‬ناشی از این فشار است که در‬
‫طراحی انواع شالودهها نقش مهمی دارد‪ .‬مطابق با ضابطه‬
‫بند ‪-2-6-4-1‬ب مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان‪،‬‬
‫انتخاب یک مقدار یکنواخت برای ضریب بستر در تمام‬
‫سطح زیر شالوده صحیح نبوده‪ ،‬الزم است این ضریب‪،‬‬
‫متناسب با نشست ایجاد شده تغییر یابد‪ .‬این ضابطه در‬
‫ادامه‪ ،‬افزایش سختی در لبهها را توصیه مینماید‪ .‬افزایش‬
‫سختی در کنارهها نسبت به نواحی میانی‪ ،‬رفتار‬
‫واقعبینانهتری از عملکرد شالوده ارائه میدهد‪.‬‬
‫مقادیر ضریب بستر در نواحی مختلف سطح زیر شالوده‬
‫باید توسط آزمایشگاه مکانیک خاک و مطابق بررسیهای‬
‫ژئوتکنیکی ارائه شود‪ .‬در صورت عدم وجود اطالعات‬
‫کافی توصیه میشود با انجام مدلسازی عددی‬
‫ژئوتکنیکی (دو بعدی یا سه بعدی) از طریق برخی‬
‫نرمافزارهای مرتبط‪ ،‬مقدار ضریب بستر برای هر بخش از‬
‫سطح زیر شالوده بهصورت مجزا تعیین شود‪ .‬درغیر‬
‫اینصورت‪ ،‬ناگزیر باید مطابق موارد پیشنهادی در کتب و‬
‫مراجع معتبر عمل نمود‪ .‬در کتاب طراحی شالوده‬
‫‪ Donald P.Coduto‬پیشنهاد شده است سطح زیر‬
‫شالوده به سه ناحیه تقسیم و مقدار ضریب بستر هر‬
‫ناحیه‪ ،‬مطابق شکل ‪ 9-4‬منظور گردد‪.‬‬
‫در برخی گزارشهای ژئوتکنیک‪ ،‬مقدار ‪ ks‬در لبهها و‬
‫مرکز به طراح داده میشود‪ .‬در این حالت توصیه میشود‬
‫مقدار ‪ ks‬لبهها بهعنوان ضریب بستر ناحیه ‪ C‬و مقدار ‪ks‬‬
‫مرکز بهعنوان ضریب بستر ناحیه ‪ A‬در نظر گرفته شود‬
‫و مقدار متوسط وزنی آنها بهعنوان ‪ ks‬ناحیه ‪ ،B‬مورد‬
‫استفاده قرار گیرد‪.‬‬
‫فصل ‪0‬‬
‫‪99‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫در مواردی که رفتار شالوده شبکهای‪ ،‬همانند شالوده‬
‫گسترده محسوب میشود میتوان از روش پیشنهادی‬
‫‪ Donald P.Coduto‬استفاده نمود و یا جهت سهولت‬
‫کار‪ ،‬سطح شالوده را به دو ناحیه تقسیم نموده و سختی‬
‫لبهها را در حدود ‪ 2‬برابر سختی ناحیه میانی در نظر‬
‫گرفت (شکل ‪.)2-4‬‬
‫تذکر ‪ :1‬بهتر آن است که مقدار ضریب بستر بهصورت‬
‫تدریجی از ناحیه میانی به سمت کنارهها افزایش یابد‪،‬‬
‫لیکن بهطور معمول و با هدف سهولت انجام کار‪ ،‬مقدار‬
‫ضریب بستر بهصورت پلکانی در نواحی تقسیمبندی شده‬
‫تغییر داده میشود‪.‬‬
‫تذکر ‪ :2‬ضریب بستر تحت اثر بارهای دینامیکی‬
‫(لرزهای) با ضریب بستر در حالت استاتیکی که متناسب‬
‫با نشستهای درازمدت محاسبه میگردد متفاوت بوده‬
‫(مقدار آن بیشتر است) و الزم است این مقادیر به تفکیک‬
‫توسط مشاور ژئوتکنیک ارائه گردد‪ .‬بر این اساس‪ ،‬هنگام‬
‫بررسی پی تحت ترکیببارهای دارای نیروهای زلزله باید‬
‫تحلیل بر مبنای ضریب بستر نظیر با بارهای لرزهای انجام‬
‫شود‪.‬‬
‫مثال‪ :1-4‬برای یک شالوده گسترده به ابعاد ‪90× 10‬‬
‫متر‪ ،‬تنش فشاری متوسط زیر شالوده‪ 920 ،‬کیلوپاسکال‬
‫است (شکل ‪ .)9-4‬با فرض میانگین نشست برابر ‪90‬‬
‫میلیمتر‪ ،‬مقدار ‪ ks‬در نواحی مختلف به شرح زیر تعیین‬
‫میشود‪.‬‬
‫مقدار متوسط ضریب بستر برابر است با‪:‬‬
‫‪120‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪ 4000 3‬‬
‫‪0.03‬‬
‫‪m‬‬
‫‪‬‬
‫‪q‬‬
‫‪‬‬
‫‪ks ,avg ‬‬
‫شالوده به سه ناحیه تقسیم و مقدار ‪ ks‬برای هر بخش‬
‫مطابق محاسبات ذیل شکل ‪ 9-4‬تعیین میشود‪.‬‬
‫در نرمافزار ‪ ،SAFE‬بهمنظور معرفی مقادیر مختلف ‪ks‬‬
‫در زیر شالوده میتوان بر اساس یکی از دو روشی که در‬
‫ادامه بیان میگردد عمل نمود‪.‬‬
‫روش اول‪ :‬از محل دستور ‪Define > Soil Subgrade‬‬
‫‪ ،Properties‬به تعداد موردنظر‪ ،‬مقادیر ‪ ks‬معرفی شود‪.‬‬
‫شالودهها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫سپس با انتخاب هر بخش از شالوده و استفاده از دستور‬
‫‪ ،Assign > Support Data > Soil Properties‬ضریب‬
‫بستر هر ناحیه‪ ،‬به آن ناحیه اختصاص داده شود‪.‬‬
‫روش دوم‪ :‬نرمافزار ‪ ،SAFE‬المانهای سطحی را که روی‬
‫هم ترسیم میشوند بهصورت هوشمند تشخیص میدهد‪.‬‬
‫از این ویژگی میتوان در تخصیص ‪ ks‬های متفاوت به‬
‫نواحی مختلف شالوده استفاده نمود‪ .‬بدینصورتکه پس‬
‫از تکمیل مدلسازی شالوده‪ ،‬المانهای سطحی شالوده‬
‫انتخاب و با فاصلهای بیش از عرض یا طول شالوده (مثالً‬
‫دو برابر عرض یا طول شالوده) از طریق دستور > ‪Edit‬‬
‫‪ ،Replicate‬در جهت ‪ X‬یا ‪ Y‬کپی شوند (هدف آن است‬
‫که المانهای جدید‪ ،‬روی المانهای قبلی قرار نگیرند)‪.‬‬
‫سپس با انتخاب این المانهای سطحی جدید (که عیناً‬
‫مشابه هندسه شالوده اصلی است) و استفاده از دستور‬
‫‪92‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫‪ ،Assign > Slab Data > Properties‬مقطع ‪ None‬به‬
‫آنها اختصاص یابد‪ .‬این المانهای ‪ ،Null‬با هدف‬
‫تخصیص ‪ ks‬های متفاوت‪ ،‬به چند قطعه تقسیم‬
‫(‪ )Devide‬و سپس ‪ ks‬هر قسمت به آن قسمت تخصیص‬
‫یابد‪ .‬پس از اتمام کار‪ ،‬این المانهای ‪ Null‬انتخاب و با‬
‫همان مقدار جابجایی قبلی و البته در جهت عکس‪ ،‬دقیقاً‬
‫روی شالوده اصلی قرار داده شوند‪ .‬در این حالت‪ ،‬برای‬
‫شالوده اصلی نیاز به تعریف ‪ ks‬نیست‪ ،‬چراکه نرمافزار بر‬
‫اساس عملیات مذکور‪ ks ،‬المانهای ‪ Null‬را بر روی‬
‫شالوده اصلی اعمال نموده و روند محاسبات به درستی‬
‫انجام میشود‪ .‬جهت عدم نمایش این المانهای ‪ Null‬و‬
‫کاهش تعدد نمایش جزئیات تعریف شده در مدل‬
‫میتوان از محل دستور ‪،View > Set Display Options‬‬
‫تیک ‪ Null Area‬را برداشت‪.‬‬
‫شکل ‪ :1-4‬تقسیم شالوده گسترده به نواحی مختلف و اختصاص ضریب بستر متفاوت به هر ناحیه‬
‫شکل‪ :2-4‬تقسیم شالوده شبکهای (با رفتار شالوده گسترده) به نواحی مختلف و اختصاص ضریب بستر متفاوت به هر ناحیه‬
‫شالودهها‬
‫فصل ‪0‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪99‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫شکل‪ :3-4‬نحوه تخصیص ضریب بسترهای متفاوت به نواحی مختلف شالوده گستردۀ مربوط به مثال ‪1-4‬‬
‫‪AA  25 15  375 m2 ; AB  37.5  22.5  25 15  469 m2 ; AC  50  30  37.5  22.5  656 m2‬‬
‫‪AA  ks  A  AB  ks  B  AC  ks C   AA  AB  AC  ks ,avg  375  ks  A  469 1.5  ks  A  656  2  ks  A  1500 ks ,avg‬‬
‫‪ 2390  ks  A  1500 k s ,avg   k s  A  0.627 k s ,avg‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪ 2510 3‬‬
‫‪3‬‬
‫‪m‬‬
‫‪m‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪KN‬‬
‫‪ 3765 3 ;  ks C  2  ks  A  5020 3‬‬
‫‪m‬‬
‫‪m‬‬
‫‪ ks  A  0.627  4000‬‬
‫توضیح تکمیلی‪:‬‬
‫مطابق بند ‪ 2-9-91-1‬مبحث ‪ ،1‬شالودههای سطحی به‬
‫انواع مختلفی تقسیم میشوند که در این بین‪،‬‬
‫شالودههای نواری‪ ،‬شبکهای و گسترده (شکل ‪،)4-4‬‬
‫استفاده و کاربرد بیشتری دارند‪.‬‬
‫در شالودههای نواری‪ ،‬بخش عمدۀ تغییر شکل پی و‬
‫خمش آن‪ ،‬در امتداد محور طولی میباشد‪ .‬بهعنوان مثال‬
‫میتوان از شالودههای زیر دیوار بهعنوان نمونهای از این‬
‫دسته یاد نمود‪.‬‬
‫شالوده شبکهای‪ ،‬حاصل ترکیب و ادغام پیهای مرکب‬
‫در جهتهای مختلف میباشد‪ ،‬به طوری که مجموعه‬
‫ایجاد شده معمو ًال رفتاری مشابه شالوده گسترده دارد‪.‬‬
‫درخصوص تشخیص این موضوع که چه زمان‪ ،‬شالوده‬
‫شبکهای را میتوان بهعنوان شالوده گسترده محسوب‬
‫نمود ضابطه و دستورالعمل صریحی وجود ندارد‪.‬‬
‫‪ ACI336.2‬توصیه میکند درصورتی که مساحت خالص‬
‫شالوده شبکهای بیش از ‪ 11‬درصد سطح کل باشد‪ ،‬رفتار‬
‫آن شالوده همانند شالودههای گسترده محسوب‬
‫میگردد‪ .‬مبحث هفتم نیز در بند ‪ 1-9-2-1‬ضوابطی‬
‫فصل ‪0‬‬
‫‪ ks B  1.5  ks  A‬‬
‫درخصوص تعیین عمق گمانهها مقرر نموده است که‬
‫البته این ضوابط‪ ،‬مربوط به تشخیص نوع رفتار شالودهها‬
‫نمیباشد‪ ،‬لیکن برخی از مهندسین با تعمیم این ضوابط‬
‫به نوع رفتار و عملکرد شالودهها معتقدند که میتوان از‬
‫این ضوابط در جهت تشخیص نوع رفتار شالودهها نیز‬
‫استفاده نمود‪ .‬بر این اساس و مطابق بند ‪9-1-9-2-1‬‬
‫مبحث ‪ ،1‬اگر فاصله لب به لب دو پی مجاور در هر دو‬
‫امتداد‪ ،‬بیشتر از ‪ 9/1‬برابر مجموع عرض آنها باشد‪،B ،‬‬
‫عرض یک نوار محسوب گشته و بهعبارتی رفتار نواری‬
‫حاکم است‪ .‬در غیر اینصورت‪ ،‬عرض کل ساختمان‬
‫بهعنوان ‪ B‬تلقی گشته و میتوان رفتار شالوده را مشابه‬
‫شالوده گسترده در نظر گرفت (شکل‪ .)1-4‬به هرحال‪،‬‬
‫تشخیص نهایی این موضوع‪ ،‬مبتنی بر شرایط و‬
‫مشخصات پی و نظر مهندس طراح است‪.‬‬
‫‪ 2-4‬آیا بهمنظور تحلیل و طراحی شالودهها در‬
‫نرمافزار‪ ،‬نیاز به استفاده از ضرایب اصالح سختی برای‬
‫شالودهها میباشد؟‬
‫مبحث ‪ ،1‬ضابطهای جهت اصالح سختی شالودهها مقرر‬
‫شالودهها‬
‫‪94‬‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫شکل ‪ :4-4‬شالوده شبکهای و گسترده‬
‫شکل ‪ :5-4‬شرایط در نظر گرفتن رفتار شالوده شبکهای‪ ،‬مشابه با رفتار شالوده گسترده‬
‫نداشته و ضریبی نیز ارائه نکرده است؛ لذا الزامی بر‬
‫معرفی ضریب اصالح سختی برای شالودهها وجود ندارد‪.‬‬
‫)‪ ،Tall Building Initiative (TBI‬راهنمای طراحی بر‬
‫اساس عملکرد ساختمانهای بلند‪ ،‬ضریب اصالح سختی‬
‫خمشی خارج صفحۀ شالوده را در بررسیهای حد‬
‫سرویس (تنش مجاز یا مقاومت مجاز) برابر ‪ 0/0‬و در‬
‫بررسیهای حد نهایی‪ ،‬برابر ‪ 0/1‬معرفی میکند‪ .‬لذا‬
‫درصورتی که طراح‪ ،‬تمایل به استفاده از سختی‬
‫شالودهها‬
‫کاهشیافتۀ شالوده داشته باشد‪ ،‬میتواند از ضرایب‬
‫مذکور استفاده نماید‪ .‬در این حالت‪ ،‬در آن بخش از‬
‫طراحی که تحت ترکیببارهای نظیر با حد سرویس‬
‫انجام میشود‪ ،‬ضریب اصالح سختی خمشی شالوده برابر‬
‫‪ 0/0‬و در آن بخش از طراحی که تحت ترکیببارهای‬
‫نظیر با حد نهایی انجام میشود‪ ،‬ضریب اصالح سختی‬
‫خمشی شالوده برابر ‪ 0/1‬معرفی میگردد‪ .‬بهجای‬
‫استفاده از ضریب ‪ ،0/0‬استفاده از ضریب ‪ 0/1‬نیز بالمانع‬
‫فصل ‪0‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫است‪ .‬ضریب ‪ 0/1‬از حاصلضرب ضریب ‪ 0/1‬نظیر با حد‬
‫مقاومت مجاز‪ ،‬در ضریب ‪ 9/4‬مربوط به تبدیل سطوح‬
‫مقاومت مجاز و حد نهایی تعیین میشود‪.‬‬
‫درصورت تمایل طراح به استفاده از ضرایب مذکور الزم‬
‫است ابتدا شالوده انتخاب و سپس از طریق دستور زیر‪،‬‬
‫ضریب موردنظر به ‪ m22 ،m11‬و ‪ m12‬المان(های)‬
‫سطحی شالوده تخصیص یابد‪:‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪91‬‬
‫نهم در نظر گرفته شود‪.‬‬
‫…‪Assign > Slab Data > Property Modifiers‬‬
‫متذکر میگردد در طراحی پیها‪ ،‬کنترل نشستهای غیر‬
‫یکنواخت و دورانهای نسبی به شرح مندرج در پرسش‬
‫شماره ‪ 1-4‬ضرورت دارد‪.‬‬
‫‪ 3-4‬آیا جهت مدلسازی شالودهها در نرمافزار‬
‫‪ ،SAFE‬مدل کردن المان ‪ Stiff‬ضرورت دارد؟‬
‫در محل اتصال ستونها و دیوارهای بتنآرمه به شالوده‪،‬‬
‫ناحیهای با سختی قابلمالحظه ایجاد میشود‪ .‬معرفی‬
‫این ناحیۀ بسیار سخت در مدلسازی شالوده میتواند بر‬
‫نتایج تحلیل و طراحی‪ ،‬از جمله فرم و مقادیر‬
‫تغییرشکلها‪ ،‬مقادیر تنشهای ایجاد شده بر روی خاک‪،‬‬
‫مقادیر تالشها و نیز مقدار آرماتورهای موردنیاز شالوده‬
‫تأثیرگذار باشد و رفتار شالوده را بهصورت واقعبینانهتری‬
‫بیان نماید‪ .‬لذا معرفی آن مؤکداً توصیه میشود‪.‬‬
‫به منظور معرفی این ناحیه سخت در نرمافزار ‪ ،SAFE‬از‬
‫المان ‪ Stiff‬استفاده میشود‪ .‬بدینصورت که در بخش‬
‫تعریف مقاطع دالها‪ ،‬یک ‪ Slab‬با ماهیت ‪ Stiff‬و با‬
‫ضخامتی برابر با ضخامت شالوده تعریف میشود (شکل‬
‫‪ .)6-4‬هنگام ترسیم اجزای مدل‪ ،‬در محل اتصال‬
‫ستونها و دیوارهای بتنآرمه به شالوده‪ ،‬المان سطحی با‬
‫ماهیت ‪ Stiff‬ترسیم میگردد‪ .‬درخصوص دیوارها و‬
‫ستونهای بتنآرمه‪ ،‬ابعاد سطحی المان ‪ Stiff‬مذکور‪،‬‬
‫برابر با ابعاد مقطع دیوار یا ستون موردنظر لحاظ گردد‪.‬‬
‫درصورتی که ستونِ روی شالوده‪ ،‬ستون فوالدی باشد‪،‬‬
‫درصورت تمایل طراح به تعریف المان ‪ Stiff‬الزم است‬
‫ابعاد سطحی این المان‪ ،‬مطابق جدول ‪ 9-91-1‬مبحث‬
‫فصل ‪0‬‬
‫شکل ‪ :6-4‬پنجره معرفی مشخصات دالها؛‬
‫تعریف دال با ماهیت ‪ Stiff‬در نرمافزار ‪SAFE‬‬
‫تذکر‪ :‬در سازههای دارای دیوارهای بتنآرمه‪ ،‬پس از‬
‫تحلیل مدل در نرمافزار ‪ ETABS‬و ارسال نتایج به‬
‫نرمافزار ‪ ،SAFE‬سختی دیوار در ‪ SAFE‬بهصورت‬
‫پیشفرض از طریق المان خطی تیر با سختی بسیار زیاد‬
‫شبیهسازی میشود‪ ،‬لیکن این المان خطی تیر قادر‬
‫نیست تأثیر سختی ناحیه اتصال دیوار به شالوده را‬
‫بهصورت صحیح بیان نماید‪ .‬لذا الزم است المان خطی‬
‫تیر که بهصورت پیشفرض ایجاد گردیده حذف و به‬
‫جای آن در محل مذکور‪ ،‬المان ‪ Stiff‬به ابعاد مقطع دیوار‬
‫موردنظر مدل شود‪ .‬بهعنوان یک روش دیگر یا راه سادهتر‬
‫میتوان بهجای حذف المانهای خطی تیر‪ ،‬این المانها‬
‫انتخاب و از طریق دستور > ‪Edit > Edit Lines‬‬
‫‪ Convert Beams to Slab Areas‬به المان سطحی‬
‫تبدیل شوند‪ .‬در این حالت‪ ،‬برنامه در بخش تعریف‬
‫مقاطع عناصر سطحی‪ ،‬یک ‪ Slab‬جدید به ضخامتی برابر‬
‫با ارتفاع دیوار مذکور ایجاد میکند‪ .‬الزم است در پنجره‬
‫مشخصات ‪ Slab‬مذکور‪ ،‬ضخامت آن اصالح و برابر با‬
‫ضخامت شالوده تعریف شود‪ .‬همچنین میتوان کلیه‬
‫عناصر سطحی با ماهیت ‪ Slab‬که ناشی از عملیات‬
‫‪ Convert‬به شرح فوق میباشند را انتخاب و دالِ با مقطع‬
‫‪ Stiff‬را که پیشتر معرفی گردیده به آنها اختصاص داد‪.‬‬
‫‪ 4-4‬آیا در مدلسازی شالودهها در نرمافزار ‪،SAFE‬‬
‫مدلسازی ستونها و دیوارهای بتنآرمه بر روی‬
‫شالودهها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫شالوده ضرورت دارد؟‬
‫بهمنظور تحلیل و طراحی شالودهها میتوان مدلسازی‬
‫را بر اساس هر یک از دو روشی که در ادامه ارائه میشوند‬
‫انجام داد‪ .‬اگرچه نتایج این دو روش با یکدیگر‬
‫تفاوتهایی دارد‪ ،‬لیکن هر دو روش و نتایج آنها را‬
‫میتوان قابل قبول محسوب نمود‪.‬‬
‫روش اول‪ :‬در این روش که از گذشته متداول بوده فقط‬
‫شالوده مدل میگردد و هیچگونه المان ستون یا دیوار‬
‫سازهای بر روی شالوده ترسیم نمیشود‪ .‬صرفاً لنگرها و‬
‫نیروهای ایجاد شده در محل اتصال ستونها و دیوارهای‬
‫بتنآرمه به شالوده‪ ،‬از طریق گرهها و بارگذاری گرهای بر‬
‫روی شالوده معرفی میشود (همان نیروهای تراز شالوده‬
‫که از نرمافزار ‪ ETABS‬ارسال شده است)‪.‬‬
‫روش دوم‪ :‬ستونها و درصورت وجود‪ ،‬دیوارهای سازهای‬
‫بتنی بر روی شالوده ترسیم میشوند (شکل ‪ .)1-4‬در‬
‫ادامه الزم است اقدامات ذیل صورت گیرد‪.‬‬
‫‪ -1‬گرههای فوقانی کلیه ستونها انتخاب و از طریق‬
‫دستور زیر‪ ،‬تقید پیشفرض ایجاد شده برای آنها‬
‫برداشته و تمامی درجات آزادی انتقالی و دورانی آنها‬
‫آزاد میگردد‪.‬‬
‫‪Assign > Support Data > Point Restraints‬‬
‫درخصوص دیوارهای سازهای‪ ،‬گرههای فوقانی آنها‬
‫فاقد تقید پیشفرض بوده و لذا نیاز به اصالح‬
‫وضعیت درجات آزادی آنها نیست‪.‬‬
‫‪ -2‬از طریق دستور ‪Run > Advanced Modeling‬‬
‫‪ Options‬و تیک کردن گزینۀ ایجاد دیافراگم در‬
‫پنجره این دستور (شکل ‪ ،)1-4‬در تراز فوقانی‬
‫ستونها و دیوارها‪ ،‬دیافراگم صلب ایجاد میشود‪.‬‬
‫شکل ‪ :7-4‬پنجره معرفی تقید دیافراگمی در گرههای‬
‫فوقانی ستونها و دیوارها در نرمافزار ‪SAFE‬‬
‫در این حالت‪ ،‬برنامه در تراز فوقانی ستونها و دیوارهای‬
‫سازهای‪ ،‬دیافراگم ایجاد میکند‪ ،‬لیکن ممکن است با‬
‫شالودهها‬
‫‪96‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫توجه به معماری طرح و مدل سازه‪ ،‬ستون یا ستونهایی‬
‫به دیافراگم متصل نباشند‪ .‬بهمنظور جلوگیری از اتصال‬
‫این ستونها به دیافراگم الزم است از مدل کردن‬
‫ستونهای مذکور در ‪ SAFE‬خودداری شود‪.‬‬
‫‪ -3‬الزم است کلیه ستونها انتخاب و از طریق دستور‬
‫زیر‪ ،‬ضرایب اصالح سختی خمشی آنها مشابه با آنچه‬
‫در مدل سازه در ‪ ETABS‬تعریف گردیده‪ ،‬معرفی‬
‫شود‪.‬‬
‫‪Assign > Column/Brace Data > Property‬‬
‫…‪Modifiers‬‬
‫‪ -4‬درصورت وجود دیوارهای سازهای بتنآرمه الزم است‬
‫کلیه دیوارهای مذکور انتخاب و از طریق دستور زیر‪،‬‬
‫ضرایب اصالح سختی خمشی داخل صفحه و نیز‬
‫خارج صفحه آنها مشابه با آنچه در مدل سازه در‬
‫‪ ETABS‬تعریف گردیده معرفی شود‪.‬‬
‫‪Assign > Wall/Ramp Data > Property‬‬
‫…‪Modifiers‬‬
‫تذکر ‪ :1‬نظر به آنکه هنگام ارسال نتایج تحلیل از‬
‫‪ ETABS‬به ‪ ،SAFE‬وزن ستونها و دیوارهای سازهای‬
‫بتنی در قالب الگوی بار مرده منتقل شده است‪ ،‬الزم‬
‫است وزن این اعضا در مدل ‪ SAFE‬برابر با صفر معرفی‬
‫گردد تا از محاسبه مضاعف اثرات وزن جلوگیری شود‪.‬‬
‫بدین منظور میتوان هنگامیکه ستونها و دیوارها جهت‬
‫تخصیص ضرایب اصالح سختی انتخاب میشوند‪ ،‬در‬
‫همان پنجرۀ دستور ‪ ،Property Modifiers‬ضریب‬
‫مربوط به گزینه ‪ Weight‬آنها نیز برابر صفر معرفی شود‪.‬‬
‫روش دیگر آن است که در تعریف جزئیات مقطع‬
‫ستونها و دیوارهای سازهای از یک مادۀ بتنی با وزن‬
‫واحد حجم صفر استفاده شود‪.‬‬
‫تذکر ‪ :2‬ترسیم المانهای ‪ Stiff‬به شرح مذکور در‬
‫پرسش شماره ‪ 9-4‬ارتباطی با استفاده از روش اول یا‬
‫دوم نداشته و در هر دو روش‪ ،‬معرفی و بهکارگیری‬
‫المانهای ‪ Stiff‬توصیه میشود‪.‬‬
‫تذکر ‪ :3‬در استفاده از روش دوم‪ ،‬الزاماً باید تحلیل مدل‬
‫بصورت سهبعدی انجام گردد‪ .‬بدین منظور در تنظیمات‬
‫فصل ‪0‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪91‬‬
‫شکل ‪ :7-4‬مدلسازی ستونها و دیوارهای بتنآرمه بر روی شالوده‬
‫مربوط به دستور ‪ Advanced Modeling Options‬از‬
‫منوی ‪ ،Run‬الزم است گزینه ‪ 2D Plate‬تیک نداشته‬
‫باشد (شکل ‪ .)0-4‬در مقابل‪ ،‬درصورت استفاده از روش‬
‫اول‪ ،‬این گزینه‪ ،‬فعال (تیک) شود و تحلیل بهصورت‬
‫دوبعدی انجام گردد‪.‬‬
‫شکل ‪ :8-4‬پنجره تنظیم دو یا سهبعدی‬
‫بودن روش تحلیل در نرمافزار ‪SAFE‬‬
‫توضیحات تکمیلی‪ :‬در استفاده از هریک از روشهای‬
‫فوق‪ ،‬نکات حائز اهمیتی وجود دارد که الزم است طراح‬
‫با توجه به آنها اقدام به انتخاب روش طراحی نماید‪.‬‬
‫تأثیر سختی درون صفحۀ دیافراگمِ اولین طبقۀ باالی تراز‬
‫شالوده بر عملکرد ستونها و دیوارهای سازهای موجب‬
‫میشود شالوده‪ ،‬ستونها و دیوارهای سازهای‪ ،‬همراه با‬
‫اولین سقف باالی شالوده مجموعاً یک قاببندی و‬
‫اصطالحاً یک سیستم قوطی شکل تشکیل دهند که‬
‫میتواند بر روی تغییرشکلهای ایجاد شده در شالوده و‬
‫به تبع آن‪ ،‬توزیع تنشهای روی خاک و نیز تالشهای‬
‫ایجاد شده در مقاطع مختلف شالوده تأثیرگذار باشد‪ .‬در‬
‫روش اول‪ ،‬اگرچه تأثیر قاببندی کلی سازه در تعیین‬
‫نیروهای وارد بر تراز پی‪ ،‬هنگام تحلیل سازه در ‪ETABS‬‬
‫در نظر گرفته شده است‪ ،‬لیکن از تأثیر قاببندی موضعی‬
‫مذکور بر رفتار شالوده و تغییرشکلهای ناشی از آن‬
‫فصل ‪0‬‬
‫صرفنظر میشود‪ .‬درحالیکه در روش دوم‪ ،‬تأثیر این‬
‫موضوع لحاظ میگردد‪ .‬در مقابل و از منظری دیگر‪ ،‬روش‬
‫دوم و مدلکردن ستونها و دیوارهای سازهای و ایجاد‬
‫دیافراگم در تراز فوقانی آنها نیز مستلزم توجه به نکتهای‬
‫حائز اهمیت است؛ اینکه در مدل تحلیلی سازه در‬
‫‪ ،ETABS‬پس از انجام تحلیل‪ ،‬با توجه به تأثیر عوامل‬
‫مختلف مانند سختی اعضا‪ ،‬آرایش سختیها و صلبیت یا‬
‫انعطافپذیری کفها‪ ،‬مقادیر نیروها و لنگرها در گرههای‬
‫اتصال ستونها و دیوارهای سازهای به شالوده تعیین‬
‫میشود‪ .‬سپس این نیروها و لنگرهای گرهای ایجاد شده‬
‫در تراز پی‪ ،‬جهت طراحی شالوده ساختمان به ‪SAFE‬‬
‫ارسال میگردند‪ .‬اگر تحلیل شالوده بر مبنای روش اول‬
‫انجام شود‪ ،‬کل نیروها و لنگرهای ایجاد شده در محل‬
‫گرۀ پای ستونها و پای دیوارهای سازهای عیناً به شالوده‬
‫اعمال میگردد‪ ،‬لیکن درصورت استفاده از روش دوم‪،‬‬
‫قاببندی یا همان سیستم قوطی شکل ایجاد شده در‬
‫‪ SAFE‬موجب بازپخش مجدد لنگرهای ایجاد شده در‬
‫تراز پی و توزیع بخشی از این لنگرها در طول اعضا‬
‫(ستونها و دیوارهای سازهای مدلشده بر روی پی)‬
‫خواهد شد‪ .‬بدین ترتیب‪ ،‬بخشی از لنگرهای ایجاد شده‬
‫بر روی شالوده که از تحلیل مدل سازه در ‪ETABS‬‬
‫تعیین شده و الزم است در طراحی پی مدنظر قرارگیرد‪،‬‬
‫حذف میگردد‪ .‬بر این اساس‪ ،‬استفاده از هریک از دو‬
‫روش مذکور مستلزم توجه و نظر طراح است‪.‬‬
‫شالودهها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫‪90‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫‪ 5-4‬در نرمافزار ‪ SAFE‬و هنگام طراحی شالودهها‪،‬‬
‫هدف از کنترل تغییرشکلها و دورانهای پی چیست؟‬
‫تغییرشکلها و دورانهای ایجاد شده در پی ممکن است‬
‫موجب ایجاد آسیبهایی در اجزای سازهای و غیر سازهای‬
‫شود‪ .‬مبحث هفتم در بند ‪-2-4-1‬ب‪ ،2-‬ضوابطی‬
‫درخصوص نشستهای غیر یکنواخت و دورانهای نسبی‬
‫پیها مقرر نموده و مقادیر مجاز اولیه برای نشستهای‬
‫یکنواخت و غیر یکنواخت و نیز مقادیر مجاز اولیه برای‬
‫چرخش را به ترتیب در جداول ‪ 2-4-1‬و ‪ 9-4-1‬ارائه‬
‫نموده است‪ .‬کنترل دورانهای پی و محدود نمودن آن‬
‫به مقادیر مجاز در جدول ‪ 9-4-1‬با هدف کنترل خرابی‬
‫اجزای سازهای و کنترل ترک در اجزای غیرسازهای انجام‬
‫میشود‪ .‬چنانچه دورانهای پی از مقادیر مجاز بیشتر‬
‫باشد باید با اتخاذ تدابیری از جمله افزایش سختی‬
‫شالوده (افزایش ارتفاع شالوده‪ ،‬افزایش عرض نوارها و ‪،)...‬‬
‫مقدار دورانها را کاهش داد‪.‬‬
‫دورانهای پی باید در دو سطح نیرویی و در قالب دو‬
‫گروه ترکیبهای بارگذاری به شرح ذیل کنترل گردد‪:‬‬
‫‪ -1‬محدود نمودن دورانهای پی به مقدار ‪0/0099‬‬
‫رادیان تحت بارهای حد سرویس (سطح تنش مجاز‬
‫یا مقاومت مجاز) و بدون حضور زلزله‪.‬‬
‫‪ -2‬محدود نمودن دورانهای پی به مقدار ‪0/0061‬‬
‫رادیان تحت بارهای حد نهایی (بارهای ضریبدار) و‬
‫با حضور زلزله‪.‬‬
‫نشست غیر یکنواخت و چرخش نسبی پی در شکل ‪-4‬‬
‫‪ 1‬نمایش داده شده است که در آن‪ ،‬منظور از نقاط ‪ A‬تا‬
‫‪ ،D‬محل قرارگیری ستونها یا دیوارهای سازهای است‪.‬‬
‫سایر متغیرهای بهکار رفته در شکل مذکور عبارتند از‪:‬‬
‫‪ :‬نشست غیر یکنواخت پی؛‬
‫‪ :max‬حداکثر نشست یکنواخت پی؛‬
‫‪ :‬دوران یا چرخش نسبی پی در حد فاصل بین دو‬
‫تکیهگاه مجاور (ستون یا دیوار سازهای)‪ ،‬برحسب رادیان‪.‬‬
‫همچنین‪ S ،‬نشست تفاضلی یا نسبی بین دو تکیهگاه‬
‫مجاور و ‪ l‬فاصله بین آن دو تکیهگاه است‪.‬‬
‫شالودهها‬
‫شکل ‪ :9-4‬نشست غیر یکنواخت و چرخش‬
‫نسبی پی در حد فاصل بین دو تکیهگاه مجاور‬
‫از طریق دستور زیر‪ ،‬امکان دریافت مقادیر دوران گرهها‬
‫در هر ترکیببار در نرمافزار ‪ SAFE‬وجود دارد‪ ،‬لیکن این‬
‫دوران گرهها‪ ،‬متفاوت از دوران یا چرخش نسبی پی در‬
‫حد فاصل بین دو تکیهگاه مجاور (‪ )‬است‪.‬‬
‫> ‪Display > Show Table > Analysis Results‬‬
‫)‪Nodal Results > Nodal Displacements (Rx,Ry‬‬
‫بهمنظور سهولت کنترل میتوان ابتدا مقادیر دوران کلیه‬
‫گرهها از جمله گرههای بین تکیهگاهها را بر مبنای‬
‫خروجی ‪ ،SAFE‬تحت ترکیببارهای مختلف بررسی‬
‫نمود‪ .‬درصورتی که این مقادیر از حدود مجاز بیشتر‬
‫نباشند دورانهای پی را میتوان قابل قبول تلقی نمود‪.‬‬
‫لیکن چنانچه دوران گرهها به شرح فوق‪ ،‬از حدود مجاز‬
‫بیشتر باشد الزم است طراح‪ ،‬مقدار ‪ ‬را در حد فاصل‬
‫تکیهگاهها در تمامی ترکیببارها تعیین و با مقادیر مجاز‬
‫کنترل نماید‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬درصورت تمایل طراح به استفاده از ضرایب اصالح‬
‫سختی خمشی شالودهها‪ ،‬هنگام بررسی دورانهای پی‬
‫تحت بارهای حد سرویس باید از ضریب اصالح سختی‬
‫‪(0/0‬یا ‪ )0/1‬و هنگام بررسی دورانهای پی تحت بارهای‬
‫حد نهایی باید از ضریب اصالح سختی ‪ 0/1‬استفاده شود‬
‫(به پرسش ‪ 2-4‬مراجعه شود)‪.‬‬
‫‪ 6-4‬مدلسازی چاله آسانسور و استخر در نرمافزار‬
‫‪ SAFE‬چگونه انجام میشود؟‬
‫فصل ‪0‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫بسته به موقعیت بتن کف چاله نسبت به شالوده و نیز‬
‫ضخامت دیوارۀ چاله‪ ،‬مدلسازی بهشرح زیر انجام‬
‫میشود‪:‬‬
‫الف) درصورتی که چاله در داخل شالوده قرار داشته و‬
‫تراز کف چاله و شالوده یکسان باشد (شکل ‪ )90-4‬مانند‬
‫آن است که قسمتی از شالوده‪ ،‬ضخامتی متفاوت از سایر‬
‫نواحی آن دارد‪ .‬در این حالت صرفاً الزم است در محل‬
‫چاله‪ ،‬دالی به ضخامت شالودۀ ناحیه چاله مدل شود‪.‬‬
‫شکل ‪ :11-4‬چاله در داخل شالوده قرار داشته‬
‫و تراز زیرین چاله و شالوده یکسان است‬
‫ب) درصورتی که تراز کف چاله‪ ،‬پایینتر از تراز کف‬
‫شالوده قرار داشته و شالودۀ کف چاله و دیوار چاله دارای‬
‫ضخامت قابلتوجهی نباشند (بهطور معمول‪ ،‬ضخامتی به‬
‫مراتب کمتر از ضخامت شالودۀ ساختمان) بین شالوده‬
‫اصلی ساختمان و شالوده کف چاله‪ ،‬صرفاً انتقال برش‬
‫وجود داشته و عمالً انتقال خمش نداریم (شکل ‪.)11-4‬‬
‫در این حالت الزم است در محل چاله‪ ،‬دالی به ضخامت‬
‫شالودۀ ناحیه چاله مدل شود‪ .‬سپس با اجرای دستور‬
‫‪ Edge Releases‬بر روی دال ناحیه چاله‪ ،‬از انتقال‬
‫خمش در لبههای آن ممانعت شود‪.‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪91‬‬
‫چاله دارای ضخامت قابل توجهی باشند (ضخامتی در‬
‫حدود ضخامت شالودۀ ساختمان)‪ ،‬بین شالوده اصلی‬
‫ساختمان و شالوده کف چاله‪ ،‬عالوه بر انتقال برش‪،‬‬
‫انتقال خمش نیز وجود دارد (شکل ‪ .)10-4‬در این حالت‬
‫در محل چاله‪ ،‬دالی به ضخامت شالودۀ ناحیه چاله مدل‬
‫میشود‪ .‬در این حالت الزم است اثر سختی دیوار ضخیم‬
‫چاله در روند محاسبات در نظر گرفته شود‪ .‬بدین منظور‬
‫میتوان بر اساس هریک از روشهای زیر عمل نمود‪:‬‬
‫‪ )1‬در محل دیوار مذکور‪ ،‬تیرهایی به ارتفاع مقطع ‪ h‬و‬
‫عرض مقطع ‪ b‬مدل شود‪ .‬الزم است این تیرها در‬
‫طول خود به قطعات کوچکتری (مثالً حدود ‪ 1‬متر)‬
‫‪ Devide‬شوند‪.‬‬
‫‪ )2‬در محل دیوار مذکور از دالهایی به ضخامت ‪h‬‬
‫استفاده شود که به عرض ‪ b‬مدل میشوند‪ .‬ماهیت‬
‫این دالها ‪ Drop‬در نظر گرفته شود‪.‬‬
‫‪ )3‬در محل دیوار مذکور‪ ،‬دیوارهایی به ضخامت ‪ b‬و با‬
‫ارتفاع ‪ h‬مدل شود‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬در حالت خاص که ضخامت بتن کف چاله و‬
‫شالودۀ ساختمان یکسان باشد میتوان شالوده را‬
‫بهصورت یکپارچه مدل نمود (مانند آنکه چالهای وجود‬
‫ندارد)‪ .‬البته لحاظ نمودن اثر سختی دیوار ضخیم چاله‬
‫بر مبنای یکی از روشهای فوق‪ ،‬الزامی است‪.‬‬
‫شکل ‪ :11-4‬کف چاله‪ ،‬پایینتر از تراز کف‬
‫شکل ‪ :12-4‬کف چاله‪ ،‬پایینتر از تراز کف‬
‫شالوده قرار دارد؛ بتن کف چاله و دیوار چاله‬
‫شالوده قرار دارد؛ بتن کف چاله و دیوار‬
‫دارای ضخامت قابلتوجهی نمیباشند‬
‫چاله دارای ضخامت قابلتوجهی میباشند‬
‫در چنین مواردی اگر سختی و مقاومت خمشی چاله در‬
‫طراحی حائز اهمیت نباشد میتوان چاله را بهصورت‬
‫بازشو (‪ )opening‬نیز مدل نمود‪.‬‬
‫‪ 7-4‬بهمنظور طراحی شالودههای گسترده در نرمافزار‬
‫پ) درصورتی که تراز کف چاله‪ ،‬پایینتر از تراز کف‬
‫شالوده قرار گرفته باشد‪ ،‬لیکن شالودۀ کف چاله و دیوار‬
‫فصل ‪0‬‬
‫‪ SAFE‬به روش ‪ ،Strip Based‬نوارهای طراحی‬
‫(‪ )strips‬چگونه تعریف میشوند؟‬
‫در طراحی به روش ‪ Strip Based‬الزم است برای طراحی‬
‫شالودهها‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫خمشی و برش یکطرفه‪ ،‬نوارهایی به برنامه معرفی شود‪.‬‬
‫تعیین عرض این نوارها به عوامل مختلفی بستگی داشته‬
‫و تابع نظر طراح است‪ .‬در اغلب موارد از نوارهای متفاوتی‬
‫برای خمش و برش یکطرفه استفاده میشود‪ .‬در ادامه‪،‬‬
‫روشهایی جهت تعیین عرض نوارها ارائه گردیده است‪.‬‬
‫الف) نوارهای طراحی خمشی‪ :‬تعیین عرض این نوارها‬
‫دستورالعمل ثابت و مشخصی ندارد‪ .‬بررسی دیاگرام لنگر‬
‫خمشی و وضعیت توزیع خمش در شالوده و به تبع آن‪،‬‬
‫تعریف نوارهای هر امتداد‪ ،‬متناسب با ترکیببارهای مؤثر‬
‫در آن امتداد ممکن است بهترین روش برای تعیین‬
‫عرض نوارهای هر امتداد باشد‪ .‬لیکن بهدلیل زمانبَر بودن‬
‫و شاید صعوبت نسبی این بررسی‪ ،‬استفاده از روشهای‬
‫سادۀ متداول برای طراحان مطلوبتر است‪ .‬بدین منظور‬
‫میتوان نوارهای طراحی خمشی را بر مبنای روشهای‬
‫پیشنهادی زیر تعریف نمود‪:‬‬
‫‪ -1‬در هر امتداد‪ ،‬از دو دسته نوارهای ستونی و میانی‬
‫استفاده میگردد که عرض نوارهای ستونی در هر‬
‫طرف ستون‪ ،‬برابر با ضخامت شالوده از بَرِ ستون در‬
‫نظر گرفته میشود‪ .‬بهعبارتی برای هر محور‪ ،‬عرض‬
‫نوار ستونی‪ ،‬برابر عرض ستونها بعالوۀ دو برابر‬
‫ضخامت شالوده میباشد‪ .‬در مواردی که ستونها‬
‫هممحور نیستند‪ ،‬اگر دو محور ستون نزدیک به هم‬
‫وجود داشته باشد میتوان برای هر دو محور‪ ،‬یک نوار‬
‫ستونی واحد معرفی نمود و اگر فاصله دو محور‬
‫چندان نزدیک نباشد‪ ،‬دو نوار ستونی مجزا و مجاور‬
‫هم تعریف شود‪ .‬با مشخص شدن عرض نوارهای‬
‫ستونی‪ ،‬نوارهای میانی نیز بین نوارهای ستونی مجاور‬
‫معرفی خواهند شد‪.‬‬
‫‪ -2‬همانند روش اول در هر امتداد از دو دسته نوارهای‬
‫ستونی و میانی استفاده میشود؛ با این تفاوت که‬
‫عرض نوارهای ستونی مطابق ضابطه بند ‪1-2-90-1‬‬
‫مبحث ‪ 1‬تعیین میگردد‪ .‬در مواردی که ستونها‬
‫هممحور نیستند انتخاب عرض نوار تابع نظر طراح‬
‫بوده‪ ،‬میتوان مشابه آنچه در روش اول بیان گردید‬
‫شالودهها‬
‫‪40‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫عمل نمود‪ .‬با مشخص شدن عرض نوارهای ستونی‪،‬‬
‫نوارهای میانی نیز بین نوارهای ستونی مجاور معرفی‬
‫میشوند‪.‬‬
‫ب) نوارهای بررسی برش یکطرفه‪ :‬مطابق بند ‪-90-1‬‬
‫‪-9-1-6‬ب مبحث نهم میتوان جهت بررسی برش‬
‫یکطرفه در هر امتداد‪ ،‬نواری به عرض کل شالوده معرفی‬
‫نمود‪ .‬البته در مواردی که از دیوارهای برشی استفاده‬
‫شده است مؤکداً توصیه میشود در محدودۀ دیوارها از‬
‫نوارهای جداگانهای استفاده شود‪ .‬در این حالت میتوان‬
‫جهت تعیین عرض نوار محدودۀ دیوار از دیاگرام خمش‬
‫و وضعیت توزیع خمش در شالوده استفاده نمود و یا‬
‫نواری تعریف شود که عرض آن در هر سمت دیوار‪ ،‬برابر‬
‫ضخامت شالوده از بَرِ دیوار باشد‪.‬‬
‫بعضی از طراحان ممکن است بهطور محافظهکارانه‬
‫ترجیح دهند بهجای استفاده از نواری به عرض کل‬
‫شالوده از چند نوار با عرض کمتر استفاده نمایند‪.‬‬
‫بهعنوان مثال ممکن است در هر امتداد شالوده از‬
‫نوارهایی استفاده شود که عرض آنها مطابق شکل ‪99-4‬‬
‫میباشد‪ .‬در این حالت نیز هنگامی که ستونها در یک‬
‫محور قرار ندارند تعیین عرض نوار‪ ،‬مبتنی بر نظر طراح‬
‫است‪.‬‬
‫شکل ‪ :13-4‬عرض نوارهای طراحی شالوده‪ ،‬مربوط‬
‫به برش یکطرفه در امتداد شمالی‪-‬جنوبی‬
‫فصل ‪0‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫فصل ‪ :5‬پرسشهای مربوط به سایر‬
‫موضوعات‬
‫‪ 1-5‬بهمنظور تحلیل سازههای بتنآرمه در نرمافزار‬
‫‪ ،ETABS‬چه زمان میتوان از اثرات ‪ P-Δ‬صرفنظر‬
‫نمود؟‬
‫مبحث نهم مقررات ملی ساختمان در بند ‪،9-9-2-6-1‬‬
‫روشهای مجاز تحلیل سازههای بتنآرمه را معرفی‬
‫نموده است که در این بین‪ ،‬روش تحلیل خطی االستیک‬
‫مرتبه اول و روش تحلیل االستیک مرتبه دوم بهطور‬
‫معمول کاربرد بیشتری در نزد طراحان دارد‪ .‬در روش‬
‫تحلیل خطی االستیک مرتبه اول‪ ،‬به منظور لحاظ نمودن‬
‫اثرات الغری در اعضای تحت فشار و خمش‪ ،‬لنگر این‬
‫اعضا حاصل از تحلیل خطی االستیک مرتبه اول سازه‪،‬‬
‫در قالب روش تشدید لنگرها مطابق با ضوابط بندهای‬
‫‪ 9-4-1-6-1‬و ‪ 4-4-1-6-1‬آن مبحث افزایش داده‬
‫میشود‪ .‬هدف از تشدید لنگرها بر طبق ضوابط بند ‪-1‬‬
‫‪ ،4-4-1-6‬لحاظ نمودن اثرات ‪ P-Δ‬میباشد‪ .‬در تحلیل‬
‫االستیک مرتبه دوم‪ ،‬نیازی به تشدید لنگرها بر طبق بند‬
‫‪ 4-4-1-6-1‬نبوده و مطابق بند ‪-2-4-4-1-6-1‬پ‪،‬‬
‫لنگرهای طراحی بهطور مستقیم از تحلیل تعیین‬
‫میشوند‪.‬‬
‫نرمافزار ‪ ETABS‬در طراحی ستونهای بتنی قادر نیست‬
‫ضرایب تشدید لنگر مربوط به اثرات ‪ ،P-Δ‬موضوع بند‬
‫‪ 4-4-1-6-1‬را بهطور خودکار محاسبه نماید‪ .‬لذا در‬
‫مواردی که مطابق با ضوابط مبحث نهم‪ ،‬لحاظ نمودن‬
‫اثرات ‪ P-Δ‬ضرورت داشته باشد الزم است با فعال نمودن‬
‫تحلیل ‪ P-Δ‬در نرمافزار و انجام تحلیل مرتبه دوم‪ ،‬اثرات‬
‫مذکور در نظر گرفته شود‪.‬‬
‫موارد معاف از اثر ‪ P-Δ‬مطابق ضوابط مبحث نهم‪ :‬مطابق‬
‫بند ‪ 2-9-4-1-6-1‬مبحث نهم در صورتیکه شاخص‬
‫پایداری(‪ )Q‬در طبقهای از ‪ 1‬درصد بیشتر نباشد میتوان‬
‫ستونهای آن طبقه را مهارشده تلقی نمود و از اثر ‪P-Δ‬‬
‫فصل ‪5‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪49‬‬
‫در طراحی ستونهای آن طبقه صرفنظر کرد‪ .‬همچنین‬
‫صرفنظر از مقدار شاخص پایداری‪ ،‬اگر مطابق بند ‪-1‬‬
‫‪-9-2-2-6‬الف مبحث نهم‪ ،‬ضریب الغری ستونهای‬
‫مهار نشده (‪ )Klu/r‬بیش از ‪ 22‬نباشد میتوان از اثرات‬
‫الغری و ‪ P-Δ‬در همان ستونها صرفنظر نمود‪.‬‬
‫نرمافزار ‪ ،ETABS‬ضریب طول موثر ستونهای بتنی را‬
‫محاسبه نمیکند‪ .‬لذا درصورتی که طراح‪ ،‬قصد بررسی‬
‫شرط ‪ Klu/r‬را داشته باشد باید این بررسی را برای هر‬
‫یک از ستونها بهصورت دستی و خارج از روند محاسبات‬
‫نرمافزار انجام دهد‪ .‬همچنین به منظور بررسی شرط‬
‫مربوط به شاخص پایداری‪ ،‬الزم است کنترل آن در کلیه‬
‫ترکیبهای بارگذاری و در کلیه طبقات‪ ،‬در هر دو امتداد‬
‫متعامد سازه انجام شود‪ .‬بر این اساس ممکن است‬
‫ستونها در طبقهای و در امتدادی از سازه‪ ،‬مهارشده‬
‫محسوب شوند و معاف از اثرات ‪ P-Δ‬باشند و در همان‬
‫طبقه و امتداد دیگر سازه یا در طبقهای دیگر‪ ،‬مشمول‬
‫اثرات ‪ P-Δ‬شوند‪ .‬همچنین بر مبنای کنترل ‪ Klu/r‬ممکن‬
‫است در طبقهای و در امتدادی از سازه‪ ،‬ستونی معاف از‬
‫‪ P-Δ‬و ستون مجاورش در همان طبقه‪ ،‬مشمول اثر ‪P-Δ‬‬
‫شود‪ .‬نظر به صعوبت و پیچیدگیهای بررسی شروط‬
‫مذکور و تفکیک ستونهای مشمول و معاف از ‪ P-Δ‬و‬
‫همچنین با هدف حصول نتایج واقعبینانهتر‪ ،‬پیشنهاد‬
‫میشود برای کلیه سازههای بتنی همواره تحلیل ‪ P-Δ‬در‬
‫نرمافزار انجام شود‪.‬‬
‫‪ 2-5‬درصورتی که مقاومت فشاری بتن تیر‪ ،‬کمتر از‬
‫مقاومت فشاری بتن ستون باشد‪ ،‬جهت طراحی گره‬
‫اتصال (چشمه اتصال)‪ ،‬کدام یک از مقاومتهای‬
‫فشاری بتن تیر یا ستون باید مد نظر قرار گیرد و نحوه‬
‫اعمال آن در نرمافزار ‪ ETABS‬چگونه میباشد؟‬
‫در این حالت میتوان جهت طراحی گره اتصال‪ ،‬از بتن‬
‫با ‪ fc‬کمتر استفاده نمود‪ .‬بدین منظور‪ ،‬در پنجره‬
‫تنظیمات طراحی قاب بتنی‪ ،‬ضریب کاهش مقاومت‬
‫برشی گره اتصال‪ ،‬برابر‬
‫‪‬‬
‫‪fc,Column‬‬
‫‪fc, Beam‬‬
‫‪‬‬
‫‪0.85‬‬
‫سایر موضوعات‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫‪42‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫شکل ‪ :1-5‬پنجره تنظیمات طراحی قاب بتنی؛ ‪ View/Revise Prefrences‬در ‪ETABS‬‬
‫معرفی گردد (شکل ‪.)9-1‬‬
‫‪ 3-5‬در سازههای بتنآرمه درصورتیکه عرض تیر‪،‬‬
‫کمتر از عرض ستونی باشد که به آن متصل میشود و‬
‫محور تیر از مرکز ستون عبور نکند ممکن است‬
‫‪ ETABS‬در محاسبات مقاومت برشی گره اتصال‬
‫نادرست عمل کند‪ .‬روش اصالح این موضوع در روند‬
‫طراحی نرمافزاری چگونه است؟‬
‫اگرچه نرمافزار ‪ ETABS‬در محاسبات مقاومت برشی‬
‫گره اتصال‪ ،‬مقدار ‪ Aj‬را مطابق بند ‪ 9-2-4-96-1‬مبحث‬
‫نهم محاسبه میکند‪ ،‬لیکن درصورتی که محور تیر از‬
‫مرکز ستون عبور نکند‪ ،‬بسته به عرض تیر و فاصله محور‬
‫تیر تا مرکز ستون ممکن است نرمافزار در محاسبه مقدار‬
‫صحیح ‪ Aj‬دچار خطا شود‪ .‬جهت برطرف نمودن خطای‬
‫مذکور الزم است طراح‪ ،‬نسبت ‪ Aj‬محاسبه شده‬
‫‪ ETABS‬به ‪ Aj‬محاسبه شده (دستی) بر مبنای مبحث‬
‫نهم را تعیین و این مقدار را در نسبت مقاومت گره اتصال‬
‫که ‪ ETABS‬گزارش نموده ضرب نماید‪ .‬متذکر میگردد‬
‫در مواردی که محور تیر از مرکز ستون عبور نمیکند‪،‬‬
‫اصالح وضعیت اتصال اعضا از طریق دستور ‪Insertion‬‬
‫‪ Point‬تأثیری بر اصالح خطای مذکور ندارد‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬مطابق بند ‪ 0-2-96-1‬مبحث ‪ ،1‬یکی از شروط‬
‫محصورشدگی گره اتصال آن است که عرض هر یک از‬
‫سایر موضوعات‬
‫تیرهای عرضی‪ ،‬حداقل سهچهارم عرض ستون در وجه‬
‫اتصال باشد‪ .‬بهعنوان مثال برای ستونی به عرض ‪60‬‬
‫سانتیمتر‪ ،‬عرض تیرهای عرضی باید حداقل برابر ‪41‬‬
‫سانتیمتر باشد تا یکی از شروط محصورشدگی گره‬
‫اتصال احراز گردد‪ .‬نظر به آنکه نرمافزار ‪ ETABS‬در‬
‫محاسبات خود‪ ،‬واحدهای متریک یا ‪ SI‬را به ‪ FPS‬تبدیل‬
‫میکند‪ ،‬در مواردی که نسبت مذکور برابر ‪ 0/11‬باشد‬
‫این کنترل دچار خطا میشود‪ .‬بهعنوان یک روش‬
‫پیشنهادی جهت اصالح این خطا میتوان هنگام کنترل‬
‫برش گره اتصال‪ ،‬عرض تیرها به میزان ‪ 0/09‬بیشتر‬
‫تعریف گردد‪ .‬مثالً تیر با عرض ‪ 41‬سانتیمتر را ‪41 /09‬‬
‫سانتیمتر معرفی نمود‪.‬‬
‫‪ 4-5‬کنترل برش گره اتصال در قابهای خمشی ویژه‬
‫و متوسط بتنی در نرمافزار ‪ ETABS‬چگونه انجام‬
‫میشود؟‬
‫در خصوص کنترل برش گره اتصال در ‪ ETABS‬الزم‬
‫است ابتدا به اِشکاالت نرمافزار به شرح ذیل اشاره گردد‪:‬‬
‫‪ )1‬کنترل برش گره اتصال در ‪ ETABS‬نسخه ‪ 96‬و بعد‬
‫از آن‪ ،‬بر مبنای ‪ ACI318-14‬انجام میشود‪.‬‬
‫بهعبارتی حتی در نسخههایی از نرمافزار که امکان‬
‫طراحی بر مبنای ‪ ACI318-19‬وجود دارد نیز اگر‬
‫آییننامه طراحی قاب بتنی‪ ACI318-19 ،‬انتخاب‬
‫فصل ‪5‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫شود‪ ،‬نرمافزار کنترل برش گره اتصال را بر مبنای‬
‫‪ ACI318-14‬انجام میدهد‪ .‬اگرچه در اغلب موارد‪،‬‬
‫نتایج این کنترل قابل قبول است (غیر از ستونهای‬
‫باالترین طبقه)‪ ،‬لیکن الزم است طراح نیز همواره‬
‫وضعیت برش گره اتصال را حداقل در گرههای‬
‫بحرانی کنترل نماید‪.‬‬
‫‪ )2‬هنگامیکه نیروی محوری فشاری قابلمالحظه‬
‫(نیروی بیش از ‪ ) 0.1 fcAg‬در مجاورت گره اتصال در‬
‫تیر وجود داشته باشد‪ DCR ،‬گزارش شدۀ برنامه‬
‫مربوط به وضعیت برش گره اتصال‪ ،‬خالف اطمینان‬
‫بوده‪ ،‬الزم است در این موارد‪ ،‬کنترل برش مذکور‬
‫توسط طراح انجام شود‪.‬‬
‫‪ )3‬شرایط پیوستگی تیر و ستون در ناحیه اتصال که باید‬
‫مطابق ضوابط بندهای ‪ 6-2-96-1‬الی ‪0-2-96-1‬‬
‫مبحث نهم بررسی گردد‪ ،‬متفاوت از ضوابطی است‬
‫که ‪ ACI318-14‬مقرر نموده بود‪ .‬بر این اساس باید‬
‫شرایط پیوستگی نیز توسط طراح بررسی گردد‪.‬‬
‫‪49‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫با انجام تنظیمات فوق و اجرای دستور طراحی‪ETABS ،‬‬
‫برش ضریبدار گره اتصال را بر مبنای ‪ Mn‬تیرهای متصل‬
‫به گره و مقاومت برشی گره اتصال (‪ )Vn‬را بر مبنای‬
‫‪( ACI318-14‬و نه طبق جدول ‪ 2-20-1‬مبحث نهم)‬
‫محاسبه میکند‪.‬‬
‫شکل ‪ :2-5‬پنجره تنظیمات طراحی قاب بتنی؛‬
‫‪ View/Revise Overwrites‬در ‪ETABS‬‬
‫شکل ‪ :3-5‬پنجره تنظیمات طراحی قاب بتنی؛‬
‫‪ View/Revise Overwrites‬در ‪ETABS‬‬
‫در ادامه‪ ،‬چگونگی کنترل برش گره اتصال در قابهای‬
‫خمشی ویژه و متوسط در ‪ ETABS‬ارائه گردیده است‪.‬‬
‫الف) قابهای خمشی ویژه‪ :‬در این حالت‪ ETABS ،‬برش‬
‫ضریبدار گره اتصال را بر مبنای ‪ Mpr‬تیرهای متصل به‬
‫گره تعیین و ضریب کاهش مقاومت برشی را برابر ‪0/01‬‬
‫در نظر میگیرد که صحیح است‪ .‬لیکن مقاومت برشی‬
‫گره اتصال (‪ )Vn‬را همانطور که پیشتر عنوان شد‪ ،‬بر‬
‫مبنای ‪( ACI318-14‬و نه طبق جدول ‪ 2-20-1‬مبحث‬
‫نهم) محاسبه میکند‪.‬‬
‫ب) قابهای خمشی متوسط‪ :‬در این حالت باید ابتدا‬
‫تنظیمات طراحی زیر توسط طراح انجام شود‪:‬‬
‫‪ -1‬تمامی ستونها انتخاب و طراحی آنها در حالت قاب‬
‫ویژه (‪ )Sway Special‬قرار داده شود (شکل ‪.)2-1‬‬
‫‪ -2‬تیرها انتخاب و طراحی آنها در حالت قاب متوسط‬
‫(‪ )Sway Intermediate‬قرار داده شود (شکل ‪.)3-5‬‬
‫‪ -3‬ضریب کاهش مقاومت برشی گره اتصال (‪ )ϕ‬برابر با‬
‫‪ 2/75‬معرفی شود (شکل ‪.)4-5‬‬
‫فصل ‪5‬‬
‫شکل ‪ :4-5‬پنجره تنظیمات طراحی قاب بتنی؛‬
‫‪ View/Revise Prefrences‬در ‪ETABS‬‬
‫در هر دو حالت قاب ویژه و متوسط بتنی‪ ،‬نرمافزار نتیجه‬
‫کنترل برش گره اتصال را بصورت نسبت ‪ Vu‬ایجاد شده‬
‫در گره به ‪ Vn‬گره اتصال گزارش میکند که اگر این‬
‫نسبت بیش از ‪ 9/0‬باشد‪ ،‬پیغام ‪ N/C‬گزارش میشود‪ .‬در‬
‫این حالت اگر طراح قصد داشته باشد مقدار ‪ DCR‬مذکور‬
‫را مشاهده نماید باید با کلیک راست بر روی ستون‬
‫تحتانی گره موردنظر و ورود به پنجره نمایش جزئیات‬
‫محاسبۀ برش گره اتصال‪ ،‬نسبت مذکور را برای هر امتداد‬
‫مشاهده نماید‪ .‬بهمنظور سهولت کار و اجتناب از فرآیند‬
‫مشاهده به شرح فوق‪ ،‬کافی است مقدار ضریب کاهش‬
‫مقاومت برشی گره اتصال (شکل ‪ ،)4-1‬دو برابر مقدار‬
‫سایر موضوعات‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫‪44‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫اصلی آن معرفی شود (‪ 9/1‬و ‪ 9/1‬بهترتیب برای قابهای‬
‫ویژه و متوسط)‪ .‬در ادامه الزم است کنترل شود نسبت‬
‫مذکور از ‪ 0/1‬بیشتر نباشد‪ .‬مقادیر بیشتر از ‪ ،0/1‬همان‬
‫مقادیر بیشتر از یک در حالت قبل از دو برابر کردن‬
‫ضریب ‪ ‬است که حال میتوان بهسادگی آنها را نیز‬
‫مشاهده نمود‪.‬‬
‫سایر موضوعات‬
‫فصل ‪5‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫‪41‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫روشهای کنترل ضابطۀ ‪ 25‬درصد استاندارد ‪ 2022‬برای‬
‫سازههای متشکل از سیستم دوگانه با دیوار برشی بتنآرمه‬
‫ویرایش چهارم استاندارد ‪ 2000‬در بند ‪-4-0-9‬پ مقرر میدارد در سیستم دوگانه‪ ،‬قابهای خمشی‬
‫باید قادر به تحمل حداقل ‪ 21‬درصد نیروهای جانبی وارد بر سازه باشند‪ .‬در این پیوست‪ ،‬چهار روش‬
‫جهت انجام این کنترل در نرمافزار ‪ ETABS‬ارائه شده که در ادامه به شرح آنها خواهیم پرداخت‪.‬‬
‫روش انجام کار‪ :‬ابتدا الزم است سهم قاب و دیوار‪ ،‬بهطور مجزا در طبقات بررسی شود تا معلوم گردد‬
‫در کدام طبقات‪ ،‬سهم قاب از برش زلزلۀ طبقه‪ ،‬کمتر از ‪ 21‬درصد میباشد‪ .‬سپس طراح میتواند‬
‫جهت اقناع ضابطه مذکور‪ ،‬صرفاً به انجام اصالحات در طبقاتی بپردازد که سهم قاب در آن طبقات‬
‫کمتر از ‪ 21‬درصد برش طبقه است‪ .‬در طبقاتی که سهم قاب‪ ،‬بیش از ‪ 21‬درصد برش طبقه باشد‬
‫میتوان اطمینان حاصل نمود که قاب‪ ،‬قادر به تحمل ‪ 21‬درصد برش زلزله طبقه بوده و لذا قاب در‬
‫آن طبقه و در امتداد موردنظر‪ ،‬الزام سیستمهای دوگانه را اقناع نموده است؛ بنابراین نیازی به طراحی‬
‫مجدد اعضای قاب در آن طبقه‪ ،‬تحت نیروی زلزله امتداد موردنظر نمیباشد‪ .‬متذکر میگردد در این‬
‫بررسی‪ ،‬مقاومت جانبی قاب در هر طبقه مشخص نمیشود‪ ،‬بلکه سهم باربری آن از بار جانبی تعیین‬
‫میگردد‪ .‬لیکن در صورتیکه در طبقهای سهم باربری قاب از نیروهای جانبی زلزله‪ ،‬حداقل ‪ 21‬درصد‬
‫برش طبقه باشد و تحت این میزان نیرو طراحی شده باشد‪ ،‬مقاومت جانبی آن نیز حداقل به اندازه‬
‫‪ 21‬درصد نیروهای جانبی خواهد بود‪.‬‬
‫به منظور تعیین سهم قاب و دیوار در هر طبقه‪ ،‬بدون آنکه تغییری در مدل اصلی ایجاد شود با‬
‫استفاده از چند روش میتوان سهم قاب و دیوار را در هر طبقه تعیین نمود‪ .‬بهعنوان مثال‪ ،‬یک روش‬
‫آن است که طراح مقدار مجموع برش زلزلۀ سهم دیوارهای طبقه موردنظر در یک امتداد سازه را از‬
‫خروجی مربوط به نتایج تحلیل استخراج نماید‪ .‬از تقسیم این برش به برش طبقه‪ ،‬سهم دیوارهای‬
‫آن طبقه از برش طبقه در امتداد موردنظر تعیین شده و بر این اساس‪ ،‬سهم قاب در آن طبقه نیز‬
‫معلوم خواهد شد‪ .‬روش دیگر آن است که بهجای مشاهده سهم دیوارهای هر طبقه از خروجی مربوط‬
‫به نتایج تحلیل‪ ،‬از دستور ‪ Section Cut‬استفاده شود‪ .‬به هر حال‪ ،‬طراح میتواند به شیوههای مختلف‪،‬‬
‫سهم قاب از برش طبقه در هر امتداد را محاسبه نماید‪ .‬در دیوارهای برشی دمبلی شکل که دارای‬
‫ستونهای مرزی در دو انتهای خود میباشند این ستونهای مرزی در امتداد صفحۀ دیوار‪ ،‬بخشی از‬
‫دیوار برشی محسوب گشته و برش آنها از زلزله طبقه بهعنوان برش سهم قاب محسوب نمیگردد‪.‬‬
‫از این رو در فرآیند طراحی قاب‪ ،‬تحت ‪ 21‬درصد برش طبقه نباید این ستونهای مرزی طراحی‬
‫شوند‪ .‬متذکر میگردد ستونهای مرزی در دیوارهای دمبلی شکل‪ ،‬لزوماً اجزای مرزی (المانهای‬
‫مرزی) دیوار نمیباشند‪.‬‬
‫با معلوم شدن طبقاتی که در آنها سهم برش قاب‪ ،‬کمتر از ‪ 21‬درصد برش زلزله طبقه است میتوان‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫روشهای کنترل ضابطه ‪ 15‬درصد سیستم دوگانه با دیوار برشی بتنآرمه‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫‪46‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫طراحی اعضای قاب در آن طبقات تحت ‪ 21‬درصد برش طبقه را بر اساس روشهایی که در ادامه‬
‫ارائه میگردد‪ ،‬انجام داد‪.‬‬
‫تذکر ‪ :1‬با توجه به چگونگی روند محاسبه برش طبقات و برش اعضا در تحلیلهای طیفی‪ ،‬مجموع‬
‫برش اعضای قائم مقاوم لرزهای‪ ،‬متفاوت از برش طبقه است (که در تحلیل استاتیکی‪ ،‬برابر هستند)‪.‬‬
‫لذا الزم است بررسی سهم قاب و دیوار از برش طبقه که در باال به آن اشاره شد‪ ،‬بر مبنای روش‬
‫تحلیل استاتیکی انجام شود‪.‬‬
‫تذکر ‪ :2‬با توجه به ساختار مدلسازی در روشهای دوم الی چهارم‪ ،‬بهدلیل حذف سختی دیوار از‬
‫مدل‪ ،‬ویژگی مودهای ارتعاشی سازه دچار تغییر قابل مالحظهای گشته و لذا نتایج تحلیل دینامیکی‬
‫در مدل مربوط به کنترل ضابطه ‪ 21‬درصد‪ ،‬با نتایج مدل سازه اصلی مطابقت ندارد‪ .‬از این رو در‬
‫مدل ‪ 21‬درصد‪ ،‬درصورتی که طراحی اعضای قاب بر اساس روشهای دوم الی چهارم انجام میشود‪،‬‬
‫تحلیل مدل باید به روش استاتیکی انجام شود‪ .‬در این حالت بهمنظور توزیع برش پایه میتوان از‬
‫توزیع به روش استاتیکی معادل یا توزیع برش حاصل از تحلیل دینامیکی طیفی مدل اصلی استفاده‬
‫نمود‪ .‬لیکن درصورتی که طراحی اعضای قاب بر اساس روش اول انجام میشود میتوان از هر دو نوع‬
‫تحلیل استاتیکی معادل یا تحلیل دینامیکی طیفی استفاده نمود‪ .‬متذکر میگردد در صورتیکه توزیع‬
‫به روش استاتیکی معادل انجام میشود الزم است ضریب ‪ K‬در رابطۀ توزیع برش پایۀ استاتیکی‪ ،‬بر‬
‫اساس زمان تناوب اصلی نوسان مربوط به سازه اصلی تعیین شود‪.‬‬
‫روش اول‪ :‬افزایش نیروی زلزله در مدل‪ ،‬بدون حذف دیوارها‬
‫در این روش‪ ،‬سختی دیوارها حذف نشده و هیچگونه تغییری در سختی آنها اعمال نمیگردد‪.‬‬
‫بدینصورت که با حفظ سختی دیوارها‪ ،‬نیروی جانبی طبقه موردنظر تا آنجا افزایش داده میشود که‬
‫برش سهم قاب در طبقه موردنظر‪ ،‬برابر با ‪ 21‬درصد برش طبقه در مدل اصلی شود‪ .‬اگر فرض شود‬
‫سهم قاب از برش زلزله در طبقه ‪ i‬ام‪ ai ،‬درصد باشد‪ ،‬برای طراحی مجدد اعضای قاب در آن طبقه‬
‫الزم است نیروهای زلزله در ضریب ‪ 25/ai‬ضرب شوند‪ .‬نظر به آنکه سهم قاب از برش طبقه در طبقات‬
‫مختلف متفاوت است الزم است بهازای ‪ ai‬هر طبقه‪ ،‬هر بار‪ ،‬نیروهای زلزله در ضریب ‪ 25/ai‬همان‬
‫طبقه ضرب شود و اعضای قاب در آن طبقه طراحی مجدد شوند و یا بهدلیل زمانبر بودن اینکار‪،‬‬
‫بحرانیترین طبقه که دارای کوچکترین ‪ ai‬میباشد مبنا قرار گرفته و طراحی قاب در کلیه طبقاتی‬
‫که ضابطه ‪ 21‬درصد را اقناع نکردهاند‪ ،‬تحت ضریب ‪ 25/ai‬مربوط به طبقه بحرانی انجام شود‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬نتایج استفاده از این روش حتی درصورتی که برای هر طبقه از ضریب نظیر با ‪ ai‬همان طبقه‬
‫استفاده شود بهطور معمول نسبت به سایر روشها تا حدی دست باال میباشد که در صورت استفاده‬
‫از ‪ ai‬طبقه بحرانی برای کلیه طبقات‪ ،‬این وضعیت‪ ،‬تشدید نیز خواهد شد‪.‬‬
‫روش دوم‪ :‬حذف سختی خمشی و برشی دیوارها‬
‫در این روش‪ ،‬باربری محوری دیوارها حفظ میگردد‪ .‬لذا در دیوارهای غیر دمبلی که فاقد ستونهای‬
‫مرزی در دو انتهای دیوار هستند مشکلی از بابت باربری ثقلی ایجاد نشده و نیاز به تمهیدات اضافی‬
‫جهت تأمین باربری ثقلی در محل دیوار نخواهد بود‪ .‬جزئیات کار در این روش به شرح زیر میباشد‪:‬‬
‫روشهای کنترل ضابطه ‪ 15‬درصد سیستم دوگانه با دیوار برشی بتنآرمه‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫‪41‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪ -1‬برای کلیه دیوارها در کلیه طبقات‪ ،‬ضریب اصالح سختی برشی یا همان گزینه ‪ ، f12‬برابر صفر‬
‫معرفی شود‪ .‬همچنین ضرایب اصالح سختی خمشی مربوط به گزینههای ‪ m22 ،m11‬و ‪m12‬‬
‫برابر با ‪ 0/009‬معرفی شود‪ .‬ضرایب اصالح مربوط به ‪ f11‬و ‪ f22‬بدون تغییر و برابر همان مقادیر‬
‫موجود در مدل اصلی باقی میماند‪.‬‬
‫‪ -2‬درخصوص دیوارهای برشی دمبلی شکل که دارای ستونهای مرزی در دو انتهای خود میباشند‪،‬‬
‫ضرایب اصالح سختی خمشی ستونهای مرزی (‪ I22‬و ‪ )I33‬عدد کوچکی نظیر ‪ 0/9‬معرفی شود‬
‫تا میزان مشارکت آنها در باربری جانبی به حداقل برسد‪.‬‬
‫‪ -3‬گرههای اتصال پای دیوار در تراز شالوده‪ ،‬مفصلی شوند‪.‬‬
‫‪ -4‬الزم است نیروهای زلزلۀ وارد بر سازه به ‪ 21‬درصد نیروهای زلزله مدل اصلی کاهش یابند‪ ،‬لیکن‬
‫با توجه به آنکه علیرغم کاهش سختی دیوارها کماکان بخشی از نیروی جانبی هر طبقه توسط‬
‫دیوارها جذب میشود مقتضی است با معلوم بودن سهم دیوارها و قاب از برش هر طبقه‪ ،‬بهجای‬
‫‪ 21‬درصد نیروهای زلزله‪ ،‬از مقدار بزرگتری استفاده شود تا اطمینان حاصل گردد سهم قاب‪،‬‬
‫حداقل ‪ 21‬درصد خواهد شد‪ .‬همانطور که پیشتر نیز اشاره شد‪ ،‬سهم ستونهای مرزی در‬
‫دیوارهای دمبلی بهعنوان بخشی از سهم دیوار محسوب گشته و نباید بهعنوان سهم قاب در نظر‬
‫گرفته شود‪.‬‬
‫نهایتاً اعضای قاب در طبقاتی که ضابطه ‪ 21‬درصد را اقناع نکردهاند تحت نیروهای زلزله افزایش‬
‫یافته به شرح مذکور در بند ‪ ،4‬بررسی و در صورت لزوم‪ ،‬طراحی مجدد شوند‪.‬‬
‫روش سوم‪ :‬حذف کلیه سختیهای دیوارها‬
‫در این روش‪ ،‬جهت حذف باربری جانبی دیوارها‪ ،‬کلیه سختیهای دیوار کاهش داده میشود‪ .‬بنابراین‬
‫درخصوص دیوارهای غیر دمبلی که فاقد ستونهای مرزی در دو انتهای دیوار هستند الزم است‬
‫جهت برطرف نمودن مشکل باربری ثقلی آنها تمهیداتی لحاظ گردد‪ .‬جزئیات کار در این روش به‬
‫شرح زیر میباشد‪:‬‬
‫‪ -1‬برای کلیه دیوارها در تمامی طبقات‪ ،‬کلیه ضرایب اصالح سختی (‪،m22 ،m11 ،f12 ،f22 ،f11‬‬
‫‪ v13 ،m12‬و ‪ )v23‬برابر با ‪ 0/009‬معرفی شود‪.‬‬
‫‪ -2‬در دیوارهای برشی دمبلی شکل که دارای ستونهای مرزی در دو انتهای خود میباشند ضرایب‬
‫اصالح سختی خمشی این ستونهای مرزی (‪ I22‬و ‪ ،)I33‬مشابه با ستونهای قاب معرفی گردد‪.‬‬
‫در دیوارهای غیر دمبلی که فاقد ستونهای مرزی در دو انتهای دیوار هستند الزم است‬
‫ستونهایی فرضی در طرفین دیوار مدل شود‪ .‬ابعاد این ستونهای فرضی را میتوان مشابه با‬
‫ابعاد ستونهای قاب که در مجاورت دیوار قرار دارند و یا مطابق توضیحات ذیل پرسش ‪ 1-2‬در‬
‫نظر گرفت‪ .‬ضرایب اصالح سختی خمشی این ستونهای فرضی (‪ I22‬و ‪ )I33‬نیز مشابه با ستونهای‬
‫قاب معرفی گردد‪ .‬آرماتور موجود در این ستونهای فرضی در بررسی ضابطه ‪ 21‬درصد حائز‬
‫اهمیت نمیباشد؛ چراکه قرار نیست این ستونهای فرضی در فرآیند طراحی قاب‪ ،‬طراحی شوند‪.‬‬
‫‪ -3‬الزم است نیروهای زلزله وارد بر سازه به ‪ 21‬درصد نیروهای زلزله مدل اصلی کاهش یابند‪ .‬لیکن‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫روشهای کنترل ضابطه ‪ 15‬درصد سیستم دوگانه با دیوار برشی بتنآرمه‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫‪40‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫با توجه به آنکه علیرغم کاهش سختی دیوارها کماکان بخشی از نیروی جانبی هر طبقه توسط‬
‫آنها جذب میشود مقتضی است با معلوم بودن سهم دیوارها و قاب از برش هر طبقه‪ ،‬بهجای‬
‫‪ 21‬درصد نیروهای زلزله‪ ،‬از مقدار بزرگتری استفاده شود تا اطمینان حاصل گردد سهم قاب‪،‬‬
‫حداقل ‪ 21‬درصد خواهد شد‪ .‬همانطور که پیشتر نیز اشاره شد سهم ستونهای مرزی در‬
‫دیوارهای دمبلی و نیز ستونهای فرضی مدلشده در دو انتهای دیوارهای غیر دمبلی (موضوع‬
‫بند ‪ 2‬فوق) بهعنوان بخشی از سهم دیوار محسوب گشته و نباید بهعنوان سهم قاب در نظر‬
‫گرفته شود‪.‬‬
‫نهایتاً اعضای قاب در طبقاتی که ضابطه ‪ 21‬درصد را اقناع نکردهاند تحت نیروهای زلزله افزایش‬
‫یافته به شرح مذکور در بند ‪ ،9‬بررسی و در صورت لزوم‪ ،‬طراحی مجدد شوند‪.‬‬
‫روش چهارم؛ تبدیل دیوار به ستون معادل و حذف سختی جانبی آن‬
‫در این روش‪ ،‬دیوارها بصورت المان ‪ Frame‬و همانند یک ستون فرضی معادل با مقطع دیوار‪ ،‬مدل‬
‫میشوند‪ .‬سپس مشارکت آنها از باربری جانبی حذف میگردد‪ .‬نظر به آنکه این ستونهای معادل‪،‬‬
‫قادر به تحمل بارهای ثقلی (به صورت محوری) میباشند نیاز به تمهیدات اضافی جهت تأمین باربری‬
‫ثقلی در محل دیوار در مدل نخواهد بود‪ .‬جزئیات این روش به شرح زیر است‪:‬‬
‫‪ -1‬بهازای هر دیوار‪ ،‬یک مقطع ستون به ابعاد مشابه با ابعاد مقطع دیوار معرفی شود‪.‬‬
‫‪ -2‬تیرهایی با وزن صفر و سختی باال (‪ )Rigid Beam‬تعریف شود‪.‬‬
‫‪ -3‬در کلیه طبقات‪ ،‬دیوارها از مدل حذف و بهجای هر دیوار‪ ،‬ستون معادل نظیر با آن مدل میشود‪.‬‬
‫الزم است این ستونهای معادل‪ ،‬بهصورت دو سر مفصل مدل شوند تا در باربری جانبی مشارکت‬
‫نداشته باشند‪ .‬توجه شود که وزن ستونهای معادل نباید صفر شود تا تأثیر وزنی دیوارها در‬
‫مدل باقی بماند‪.‬‬
‫‪ -4‬ستونهای معادل توسط تیرهای با سختی باال (‪ )Rigid Beam‬که در بند ‪ 2‬به آن اشاره گردید‬
‫در طول دهانه دیوار‪ ،‬به سازه متصل شوند‪ .‬این تیرهای صلب در کلیه طبقات بهصورت دو سر‬
‫مفصل مدل شوند‪ .‬در دیوارهای برشی دمبلی شکل که دارای ستونهای مرزی در دو انتهای‬
‫خود میباشند این ستونهای مرزی‪ ،‬حذف نشده و ضرایب اصالح سختی خمشی آنها مشابه با‬
‫ستونهای قاب معرفی گردد‪ .‬درخصوص دیوارهای غیر دمبلی که فاقد ستونهای مرزی در دو‬
‫انتهای دیوار هستند الزم است ستونهایی فرضی در طرفین دیوار مدل شود‪ .‬ابعاد این ستونهای‬
‫فرضی را میتوان مشابه با ابعاد ستونهای قاب که در مجاورت دیوار قرار دارند و یا مطابق‬
‫توضیحات ذیل پرسش ‪ 1-2‬در نظر گرفت‪ .‬ضرایب اصالح سختی خمشی این ستونهای فرضی‬
‫(‪ I22‬و ‪ )I33‬نیز مشابه با ستونهای قاب معرفی گردد‪ .‬آرماتور موجود در این ستونهای فرضی‬
‫در بررسی ضابطه ‪ 21‬درصد حائز اهمیت نمیباشد؛ چراکه قرار نیست این ستونهای فرضی در‬
‫فرآیند طراحی قاب‪ ،‬طراحی شوند‪.‬‬
‫‪ -5‬الزم است نیروهای زلزله وارد بر سازه به ‪ 21‬درصد نیروهای زلزله مدل اصلی کاهش یابند‪ .‬لیکن‬
‫با توجه به آنکه علیرغم حذف سختی دیوارها کماکان بخشی از نیروی جانبی هر طبقه توسط‬
‫روشهای کنترل ضابطه ‪ 15‬درصد سیستم دوگانه با دیوار برشی بتنآرمه‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫‪41‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫ستونهای مرزی یا فرضی مدلشده در دو انتهای دیوارها (موضوع بند ‪ )1‬جذب میشود مقتضی‬
‫است با معلوم بودن سهم این ستونها و قاب از برش هر طبقه‪ ،‬بهجای ‪ 21‬درصد نیروهای زلزله‪،‬‬
‫از مقدار بزرگتری استفاده شود تا اطمینان حاصل گردد سهم قاب‪ ،‬حداقل ‪ 21‬درصد خواهد‬
‫شد‪.‬‬
‫نهایتاً اعضای قاب در طبقاتی که ضابطه ‪ 21‬درصد را اقناع نکردهاند‪ ،‬تحت نیروهای زلزله افزایش‬
‫یافته به شرح بند ‪ ،6‬بررسی و در صورت لزوم‪ ،‬طراحی مجدد شوند‪.‬‬
‫سایر نکات‪:‬‬
‫‪ -1‬در مدل ‪ 21‬درصد‪ ،‬لحاظ نمودن اثر‪ 90‬درصدی زلزلۀ راستای متعامد و استفاده از ترکیببارهای‬
‫دارای زلزله مذکور ضرورت ندارد‪.‬‬
‫‪ -2‬در مدل ‪ 21‬درصد‪ ،‬نیازی به کنترل تغییر مکانهای جانبی نسبی طبقات نمیباشد‪.‬‬
‫‪ -3‬در مدل ‪ 21‬درصد‪ ،‬نیازی به بررسی نامنظمی پیچشی و اعمال ضریب تشدید پیچش تصادفی‬
‫نمیباشد‪.‬‬
‫‪ -4‬در مدل ‪ 21‬درصد‪ ،‬نیازی به لحاظ نمودن اثر ‪ P-‬نمیباشد‪.‬‬
‫‪ -5‬درصورتی که سازه اصلی در راستای سیستم دوگانه‪ ،‬مشمول اعمال ضریب نامعینی شده باشد‬
‫الزم است اثر این ضریب در مدل ‪ 21‬درصد نیز برای آن راستا در نظر گرفته شود‪.‬‬
‫‪ -6‬در دیوارهای دمبلی‪ ،‬نظر به آنکه ستونهای مرزی دیوار‪ ،‬بخشی از دیوار محسوب میگردند الزم‬
‫نیست این ستونهای مرزی در مدل ‪ 21‬درصد‪ ،‬طراحی شوند (همچنین مراجعه شود به پرسش‬
‫‪.)6-2‬‬
‫‪ -7‬درصورت وجود تیر بین المانهای دیوار الزم است این تیر بصورت دو سر مفصل مدل شود تا در‬
‫سهم ‪ 21‬درصد قاب‪ ،‬مشارکت نداشته باشد (همچنین مراجعه شود به پرسش ‪.)0-2‬‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫روشهای کنترل ضابطه ‪ 15‬درصد سیستم دوگانه با دیوار برشی بتنآرمه‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫‪10‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫پیوست ‪2‬‬
‫نکات طراحی دیوارهای برشی بتنآرمه‬
‫تحت برش لرزهای در نرمافزار ‪ETABS‬‬
‫به منظور طراحی برشی دیوارهای برشی بتنآرمه مطابق ضوابط بند ‪ 1-1-20-1‬مبحث نهم‪ ،‬میتوان‬
‫در نسخههای مختلف نرمافزار ‪ ETABS‬بر اساس روشهایی که در ادامه ارائه شده است عمل نمود‪.‬‬
‫طبق ضابطه بند ‪ 9-9-1-1-20-1‬مبحث نهم‪ ،‬نیروی برشی طرح دیوارهای سازهای باید از رابطه‬
‫پ‪ 9-2‬تعیین گردد‪.‬‬
‫‪Ve  ΩvvVu  3Vu‬‬
‫(رابطه پ‪)9-2‬‬
‫در رابطه فوق‪ Ωv ،‬ضریب اضافه مقاومت و ‪ ، v‬ضریب تشدید برش دینامیکی بهدلیل اثر مودهای‬
‫باالتر است که نرمافزار ‪ ETABS‬قادر به محاسبه هیچکدام از ضرایب مذکور نیست‪ .‬از سوی دیگر‪،‬‬
‫طبق ضابطه بند ‪ 2-1-1-20-1‬مبحث ‪ ،1‬مقاومت برشی اسمی دیوار (‪ )Vn‬باید از رابطه پ‪2-2‬‬
‫تعیین گردد‪.‬‬
‫(رابطه پ‪)2-2‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪Vn  Acv  c  fc'  t f y‬‬
‫در رابطه فوق‪ c ،‬ضریبی است که مقدار آن تابع مقدار ‪ hw/lw‬است‪ hw .‬ارتفاع دیوار از مقطع بحرانی‬
‫(مقطع محتمل به تشکیل مفصل پالستیک در دیوار) تا باالترین تراز دیوار و ‪ lw‬طول دیوار است‪.‬‬
‫نرمافزار ‪ ETABS‬قادر به محاسبه صحیح ‪ hw‬نیست و این ارتفاع را برابر با ارتفاع طبقه از طبقه‬
‫زیرین در نظر میگیرد‪ .‬لذا مقدار ‪ c‬را نیز به اشتباه‪ ،‬برابر ‪ 0/21‬لحاظ میکند‪ .‬این در حالی است‬
‫که بهطور معمول‪ ،‬مقدار ‪ hw/lw‬بیشتر از ‪ 2‬بوده که در این حالت مقدار ‪ ، c‬برابر ‪ 0/91‬خواهد بود‪.‬‬
‫بدین ترتیب‪ ،‬مقاومت برشی دیوار‪ ،‬بیش از مقدار صحیح آن تعیین میشود (مشکل عدم تشخیص‬
‫صحیح ‪ hw‬و محاسبه نادرست ‪ c‬در نسخه ‪ ETABS 20.1‬برطرف گردیده و لذا مقدار ‪ c‬در این‬
‫نسخه از نرمافزار بهدرستی محاسبه میشود)‪.‬‬
‫بر مبنای توضیحات فوق‪ ETABS ،‬بهطور خودکار قادر به محاسبه برش طراحی (‪ )Ve‬و مقاومت‬
‫برشی (‪ )Vn‬نبوده‪ ،‬باید این موارد به نحوی توسط طراح در محاسبات‪ ،‬مدنظر قرارگیرد‪ .‬در ادامه‪ ،‬دو‬
‫روش جهت اصالح خطاهای مشروح و تعیین مقدار صحیح آرماتورهای برشی مورد نیاز ارائه میشود‪.‬‬
‫روش اول‪:‬‬
‫در استفاده از این روش‪ ،‬فرضیات زیر‪ ،‬مبنای کار قرار گرفتهاند‪:‬‬
‫‪ -1‬مقدار ‪ ،hw/lw‬برابر یا بیشتر از ‪ 2‬بوده و لذا مقدار ‪ ، c‬برابر ‪ 0/91‬در نظر گرفته میشود؛‬
‫‪ -2‬جهت سهولت کار و البته در جهت اطمینان‪ ،‬حاصلضرب ‪ ، Ωvv‬برابر با مقدار حداکثر آن که‬
‫عدد ‪ 9‬است در نظر گرفته میشود؛‬
‫‪ -3‬ضریب کاهش مقاومت برشی دیوارها در حالت لرزهای (‪ ،)Phi Shear Seismic‬بهجای ‪ ،0/6‬برابر‬
‫طراحی دیوارهای برشی بتنآرمه تحت برش لرزهای‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪19‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫‪ 0/11‬در نظر گرفته میشود؛‬
‫‪ -4‬بهجای افزایش سه برابری ‪ ،Vu‬ضریب کاهش مقاومت برشی دیوارها در حالت لرزهای‪ ،‬بر ‪ 9‬تقسیم‬
‫خواهد شد‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬درصورتی که طراح‪ ،‬بهجای فرض شماره ‪ ،2‬حاصلضرب ‪ Ωvv‬را بهطور دقیق محاسبه کند و‬
‫مقدار دقیق حاصلضرب مذکور‪ ،‬از ‪ 9‬بزرگتر نباشد‪ ،‬در فرض شماره ‪ 4‬باید ضریب کاهش مقاومت‬
‫برشی دیوارها در حالت لرزهای بهجای عدد ‪ 9‬بر مقدار دقیق حاصلضرب ‪ Ωvv‬تقسیم شود‪.‬‬
‫در ادامه‪ ،‬جزئیات انجام کار در ویرایشهای مختلف نرمافزار ‪ ETABS‬بیان گردیده است‪.‬‬
‫روش کار در ‪ :ETABS 2016‬بهمنظور شرح روش کار الزم است ابتدا به جزئیات رابطه ‪ Vn‬بپردازیم‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪A‬‬
‫‪‬‬
‫‪Vu   .Vn ;  .Vn   Vc  Vs     c  f c' Acv    v f yt lw ‬‬
‫‪ S‬‬
‫‪‬‬
‫مطابق آنچه در فرض ‪ 9‬و ‪ 4‬بیان گردید‪ ،‬ضریب کاهش مقاومت برشی دیوارها در حالت لرزهای از‬
‫تقسیم ‪ 0/11‬بر ‪ ،9‬برابر با ‪ 0/21‬منظور میگردد؛ لیکن در صورت استفاده از ضریب ‪ ،0/21‬ایراد‬
‫مربوط به استفاده نرمافزار از ‪ c‬نادرست‪ ،‬کماکان باقی میماند‪ .‬نظر به آنکه نرمافزار‪ ،‬مقاومت برشی‬
‫بتن دیوار را با فرض ‪ c‬برابر با ‪ 0/21‬محاسبه میکند و این مقدار‪ 9/1 ،‬برابر مقدار واقعی آن بر‬
‫مبنای ‪ c  0.17‬است‪ ،‬ضریب کاهش مقاومت برشی بتن باید یکبار هم‪ ،‬بر ‪ 9/1‬تقسیم شود و لذا‬
‫مقدار این ضریب‪ ،‬برابر ‪ 0/961‬خواهد شد‪ .‬بدین ترتیب اگر قصد داشته باشیم رابطه فوق را در‬
‫نرمافزار اصالح نماییم باید ضریب ‪ ‬مربوط به مقاومت بتن را برابر ‪ 0/961‬و ضریب ‪ ‬مربوط به‬
‫مقاومت آرماتورهای برشی را برابر ‪ 0/21‬معرفی کنیم‪ .‬با توجه به آنکه در نرمافزار‪ ،‬جهت محاسبه‬
‫مقاومت برشی مقطع دیوار‪ ،‬صرفاً میتوان از یک ضریب برای اصالح هر دو مقاومت بتن و آرماتورهای‬
‫برشی استفاده نمود‪ ،‬ناگزیر در پنجره تنظیمات طراحی دیوارهای برشی‪ ،‬ضریب کاهش مقاومت‬
‫برشی دیوارها در حالت لرزهای (‪ )Phi Shear Seismic‬برابر با ‪ 0/961‬معرفی شود؛ لیکن پس از‬
‫محاسبه مقدار ‪ Av/S‬توسط برنامه‪ ،‬باید اصالحی بر روی آن صورت گیرد‪.‬‬
‫(رابطه پ‪)9-2‬‬
‫‪A‬‬
‫‪‬‬
‫‪Vu   Vc  Vs   Vc    v f yt lw ‬‬
‫‪ S‬‬
‫‪‬‬
‫‪Av Vu  Vc‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪S‬‬
‫‪ f yt lw‬‬
‫همانطور که در رابطه پ‪ 9-2‬مشاهده میشود‪ ،‬ضریب ‪ 0/961‬برای ‪ ‬در صورت کسر فوق‪ ،‬صحیح‬
‫است؛ لیکن ضریب ‪ ‬مربوط به مخرج کسر باید ‪ 0/21‬باشد که برنامه آن را نیز‪ 0/961 ،‬لحاظ‬
‫مینماید‪ .‬لذا باید مقدار ‪ Av/S‬ارائه شده برنامه‪ ،‬بر مقدار (‪ ،)0/21( /)0/961‬یعنی ‪ 9/1‬تقسیم شود تا‬
‫مقدار صحیح حاصل گردد‪.‬‬
‫بنابراین بهطور خالصه‪ ،‬روش کار اینگونه خواهد بود که ابتدا در پنجره تنظیمات طراحی‬
‫دیوارهای برشی‪ ،‬ضریب کاهش مقاومت برشی دیوارها در حالت لرزهای (‪،)Phi Shear Seismic‬‬
‫برابر با ‪ 1/167‬معرفی شود‪ .‬سپس‪ ،‬بعد از انجام فرایند طراحی دیوارها‪ ،‬مقدار ‪ Av/S‬ارائه شده‬
‫برنامه بر ‪ 1/5‬تقسیم شود‪.‬‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫طراحی دیوارهای برشی بتنآرمه تحت برش لرزهای‬
‫‪12‬‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫تذکر ‪ :1‬به منظور مشاهده مقدار آرماتور برشی دیوارها‪ ،‬قاب دارای دیوار موردنظر‪ ،‬در حالت نمایش‬
‫دو بعدی (‪ )Elevation‬قرار داده شود‪ .‬سپس از طریق دستور زیر‪ ،‬مقدار ‪ Av/S‬ارائه شده برای دیوارها‬
‫مطابق توضیحات فوق بر ‪ 9/1‬تقسیم شود تا مقدار نهایی جهت ارائه در نقشههای اجرایی حاصل‬
‫گردد‪.‬‬
‫‪Design → Shear Wall Design Display → Design Info → Design output → Pier Shear‬‬
‫‪Reinforcing‬‬
‫متذکر میگردد جهت مشاهده آرماتور برشی محاسبه شده برای دیوارها از روش کلیک راست بر‬
‫روی دیوار و جداول گزارش جزئیات محاسباتی دیوار استفاده نشود؛ چراکه در اغلب موارد ممکن‬
‫است در جداول مذکور‪ ،‬پیغام ‪ O/S‬گزارش شده باشد‪.‬‬
‫تذکر ‪ :2‬مقدار ‪ Av/S‬ارائه شده برنامه که البته باید بر ‪ 9/1‬تقسیم شود‪ ،‬بدون بررسی و کنترل ضابطه‬
‫بند ‪ 2-9-1-99-1‬مبحث نهم تعیین شده است‪ .‬بند مذکور مقرر میدارد در هیچ مقطع افقی از‬
‫دیوار‪ ،‬مقدار ‪ Vn‬نباید از ‪ 0.66 fc' Acv‬بیشتر در نظر گرفته شود‪ .‬بهمنظور اقناع این ضابطه الزم‬
‫است کنترل شود‪ Av/S ،‬ارائه شده برنامه پس از تقسیم شدن بر ‪ ،9/1‬از ‪ 0.5 fc' tw / f yt‬بیشتر نباشد‬
‫(رابطه پ‪ .)4-2‬در صورت عدم برقراری این شرایط الزم است با اتخاذ تدابیری از جمله افزایش‬
‫ضخامت دیوار‪ ،‬ضابطه مذکور اقناع شود‪ tw .‬ضخامت جان دیوار و ‪ ، fyt‬مقاومت تسلیم آرماتورهای‬
‫برشی دیوار است‪.‬‬
‫‪Vn   4 / 6 fc' Acv ; Vn  Vc  Vs ; Vc  1/ 6 fc' Acv‬‬
‫‪fc' Acv  Vs   4 / 6 fc' Acv  Vs  0.5 fc' Acv‬‬
‫‪1/ 6‬‬
‫‪Av‬‬
‫‪f yt lw  0.5 f c' twlw‬‬
‫‪S‬‬
‫‪f‬‬
‫‪A ‬‬
‫‪  v   0.5 c tw‬‬
‫‪f yt‬‬
‫‪ S  max‬‬
‫‪Vs ‬‬
‫(رابطه پ‪)4-2‬‬
‫تذکر ‪ :3‬مطابق ضابطه بند ‪ 1-1-1-20-1‬مبحث نهم‪ ،‬در دیوارهایی که متشکل از تعدادی قطعه‬
‫دیوار قائم بوده و نیروی جانبی مشترکی را تحمل میکنند‪ ،‬مقدار ‪ Vn‬هر یک از قطعات دیوارها به‬
‫تنهایی نباید از ‪ 0.83 fc' Acw‬بیشتر باشد‪ .‬به منظور اقناع این ضابطه در نرمافزار الزم است مقدار‬
‫‪ Av/S‬ارائه شدۀ برنامه‪ ،‬پس از تقسیم بر ‪ 9/1‬از ‪  2 / 3 fc' tw / f yt‬بیشتر نباشد (رابطه پ‪.)1-2‬‬
‫‪Vn   5 / 6 fc' Acw ; Vn  Vc  Vs ; Vc  1/ 6 fc' Acw‬‬
‫‪fc' Acw  Vs  5 / 6  fc' Acw  Vs   2 / 3 fc' Acw‬‬
‫(رابطه پ‪)1-2‬‬
‫‪1/ 6‬‬
‫‪Av‬‬
‫‪2‬‬
‫‪f yt lw    f c' twlw‬‬
‫‪S‬‬
‫‪3‬‬
‫‪Vs ‬‬
‫‪ Av ‬‬
‫‪ 2  f c‬‬
‫‪ S    3  f tw‬‬
‫‪ max   yt‬‬
‫‪‬‬
‫همچنین بند مذکور‪ ،‬ضابطه دیگری نیز دارد که مقرر میدارد مقدار ‪ Vn‬نباید از ‪ 0.66 fc' Acv‬بیشتر‬
‫باشد که در این رابطه‪ ،Acv ،‬سطح مقطع کل بتن محدود به عرض ضخامت جان و مجموع طول‬
‫طراحی دیوارهای برشی بتنآرمه تحت برش لرزهای‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪19‬‬
‫مقاطع دیوارها است‪ .‬به منظور اقناع این ضابطه الزم است مجموع ‪  Av / S i  lwi‬محاسبه شده برای‬
‫دیوارها (که البته باید مقدار ‪ Av/S‬ارائه شدۀ برنامه برای هر دیوار بر ‪ 9/1‬تقسیم شود) کمتر از مجموع‬
‫‪  Av / S maxi   lwi‬باشد (رابطه پ‪  Av / S maxi  .)6-2‬بر اساس تذکر ‪ 2‬محاسبه میشود‪.‬‬
‫‪ Av ‬‬
‫‪A ‬‬
‫‪A ‬‬
‫‪ lwi‬‬
‫‪  v   lwi  f y   v   lwi   ‬‬
‫‪ S max  i ‬‬
‫‪ Vsi‬‬
‫‪ S i‬‬
‫‪ S i‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪f y  lwi‬‬
‫‪f y  lwi‬‬
‫‪ lwi‬‬
‫‪ lwi‬‬
‫(رابطه پ‪)6-2‬‬
‫‪ Av ‬‬
‫‪ Av ‬‬
‫‪ lwi‬‬
‫‪  S   l    S ‬‬
‫‪wi‬‬
‫) ‪max( i‬‬
‫‪‬‬
‫‪i‬‬
‫اگر طول دیوارها برابر باشد‪ ،‬رابطه پ‪ 6-2‬را میتوان بهصورت رابطه پ‪ 1-2‬بیان نمود‪.‬‬
‫(رابطه پ‪)1-2‬‬
‫‪ Av ‬‬
‫‪ Av ‬‬
‫‪   S ‬‬
‫‪i‬‬
‫) ‪  max(i‬‬
‫‪  S‬‬
‫بهعنوان مثال‪ ،‬اگر دو دیوار که نیروی برشی ناشی از زلزله را بهصورت مشترک تحمل میکنند‪ ،‬یکی‬
‫دارای ضخامت ‪ 900‬میلیمتر‪ ،‬طول ‪ 1000‬میلیمتر و ‪ Av/S‬برابر با ‪ 2.1 mm2/mm‬و دیوار دیگر‬
‫دارای ضخامت ‪ 400‬میلیمتر‪ ،‬طول ‪ 4000‬میلیمتر و ‪ Av/S‬برابر با ‪ 2.3mm2/mm‬باشد‪ ،‬با فرض‬
‫استفاده از بتن رده ‪ C25‬و آرماتورهای برشی رده ‪ S400‬برای دیوار‪ ،‬کنترل فوق بهصورت زیر انجام‬
‫میشود‪:‬‬
‫‪25‬‬
‫‪ Av ‬‬
‫‪ 0.5 ‬‬
‫‪ 300  1.875 mm 2 mm‬‬
‫‪ S ‬‬
‫‪400‬‬
‫‪  max  30‬‬
‫‪25‬‬
‫‪ Av ‬‬
‫‪ 0.5 ‬‬
‫‪ 400  2.5 mm 2 mm‬‬
‫‪ S ‬‬
‫‪400‬‬
‫‪ max  40 ‬‬
‫‪A ‬‬
‫‪A ‬‬
‫‪  v   lwi    v ‬‬
‫‪ lwi‬‬
‫‪ S i‬‬
‫‪ S maxi ‬‬
‫‪ 2.1 300  2.3  400   1.875  300  2.5  400‬‬
‫‪ 1550  1562.5 (OK) ‬‬
‫روش کار در ‪ :ETABS 19‬در این نسخه و نسخ بعد از آن که در لیست آییننامههای طراحی بتن‪،‬‬
‫‪ ACI318-19‬نیز وجود دارد میتوان در پنجره معرفی اطالعات بتن موردنظر‪ ،‬ضریب 𝜆 را که مربوط‬
‫به بتنهای سبک است برابر با (‪ ،)9( /)9/91‬یعنی ‪ 0/661‬معرفی نمود‪ .‬همچنین در پنجره تنظیمات‬
‫طراحی دیوارهای برشی‪ ،‬ضریب کاهش مقاومت برشی دیوارها در حالت لرزهای ( ‪Phi Shear‬‬
‫‪ )Seismic‬برابر با ‪ 0/21‬معرفی شود‪ .‬در این حالت نیازی به تقسیم کردن ‪ Av/S‬ارائه شده برنامه بر‬
‫‪ 9/1‬نیز نخواهد بود‪ .‬متذکر میگردد درصورتی که طراح‪ ،‬حاصلضرب ‪ Ωvv‬را بهطور دقیق محاسبه‬
‫میکند و مقدار حاصلضرب دقیق مذکور‪ ،‬کوچکتر از عدد ‪ 9‬است باید ضریب کاهش مقاومت برشی‬
‫دیوارها در حالت لرزهای‪ ،‬بهجای عدد ‪ ،9‬بر مقدار دقیق حاصلضرب ‪ Ωvv‬تقسیم شود‪.‬‬
‫بهمنظور اقناع ضوابط بند ‪ 1-1-1-20-1‬مبحث نهم‪ ،‬به تذکر ‪ 9‬ذیل روش کار در ‪ETABS2016‬‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫طراحی دیوارهای برشی بتنآرمه تحت برش لرزهای‬
‫‪14‬‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫مراجعه شود؛ با این تفاوت که در این حالت‪ ،‬جهت انجام کنترلهای مذکور نباید ‪ Av/S‬ارائه شده‬
‫برنامه بر ‪ 9/1‬تقسیم شود‪.‬‬
‫روش کار در ‪ :ETABS 20.1‬در این نسخه از نرمافزار‪ hw ،‬بهدرستی محاسبه میشود و بدین ترتیب‪،‬‬
‫یکی از مهمترین اشکاالت نسخههای پیشین برطرف گردیده است‪ .‬لذا صرفاً الزم است در پنجره‬
‫تنظیمات طراحی دیوارهای برشی‪ ،‬ضریب کاهش مقاومت برشی دیوارها در حالت لرزهای ( ‪Phi‬‬
‫‪ ،)Shear Seismic‬برابر با ‪ 0/21‬معرفی شود‪ .‬متذکر میگردد درصورتی که طراح‪ ،‬حاصلضرب ‪Ωvv‬‬
‫را بهطور دقیق محاسبه میکند و مقدار دقیق حاصلضرب مذکور‪ ،‬کوچکتر از عدد ‪ 9‬است باید ضریب‬
‫کاهش مقاومت برشی دیوارها در حالت لرزهای‪ ،‬بهجای عدد ‪ ،9‬بر مقدار دقیق حاصلضرب ‪Ωvv‬‬
‫تقسیم شود‪.‬‬
‫در این نسخه از نرمافزار نیز بهمنظور اقناع ضوابط بند ‪ 1-1-1-20-1‬مبحث نهم‪ ،‬به تذکر ‪ 9‬ذیل‬
‫روش کار در ‪ ETABS2016‬مراجعه شود؛ با این تفاوت که در این حالت نیز جهت انجام کنترلهای‬
‫مذکور نباید ‪ Av/S‬ارائه شده برنامه بر ‪ 9/1‬تقسیم شود‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬معیار تشخیص ‪ hw‬در برنامه به نحوه معرفی ‪ Pier Label‬ها بستگی دارد‪ .‬لذا الزم است در‬
‫محل هر دیوار در پالن‪ ،‬تمامی پنلهای دیوار‪ ،‬شامل پنلی که مقطع بحرانی در آن قرار میگیرد تا‬
‫پنل باالترین طبقه‪ ،‬دارای ‪ Pier Label‬های مشابه باشند‪.‬‬
‫روش دوم‪:‬‬
‫این روش مربوط به زمانی است که از نسخههای قبل از ‪ ETABS 20.1‬استفاده میشود‪ .‬همانطور‬
‫که در روش قبلی بیان شد‪ ،‬نرمافزار در نسخههای ماقبل ‪ ETABS 20.1‬مقدار ‪ c‬را به اشتباه‪ ،‬برابر‬
‫‪ 0/21‬در نظر میگیرد؛ در حالی که بهطور معمول‪ ،‬مقدار ‪ ،hw/lw‬بیش از ‪ 2‬بوده که در اینصورت‬
‫باید مقدار ‪ ، c‬برابر ‪ 0/91‬منظور گردد‪.‬‬
‫(رابطه پ‪)8-0‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫(رابطه پ‪)9-0‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪Vn  Acv 1/ 6   f c'  t f yt‬‬
‫رابطه صحیح مقاومت برشی دیوار‬
‫‪Vn  Acv 1/ 4   f c'  t f yt‬‬
‫رابطهای که نرمافزار جهت محاسبه‬
‫مقاومت برشی دیوار استفاده میکند‬
‫جهت افزایش دقت کار‪ ،‬در رابطه پ‪ ،0-2‬بهجای ‪ 0/91‬از مقدار صحیحتر آن که یکششم است و در‬
‫رابطه پ‪ 1-2‬نیز بهجای ‪ 0/21‬از مقدار معادل آن که یکچهارم است استفاده شده است‪ .‬اگر دو‬
‫رابطه فوق را معادل هم قرار دهیم‪ ،‬روابط پ‪ 90-2‬و پ‪ 99-2‬حاصل میگردند‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪Acv 1/ 6   fc'  t  Real f yt  Acv 1/ 4   fc'  t ETABS f yt‬‬
‫‪ t  Real  t  ETABS  f yt  ‬‬
‫‪1 1‬‬
‫'‪   f c‬‬
‫‪4 6‬‬
‫(رابطه پ‪)90-2‬‬
‫‪ t  ETABS‬‬
‫'‪ f c‬‬
‫‪12 f yt‬‬
‫‪‬‬
‫‪ t  Real ‬‬
‫جهت سهولت کار میتوان رابطه پ‪ 90-2‬را بهصورت رابطه پ‪ 99-2‬بازنویسی نمود‪.‬‬
‫طراحی دیوارهای برشی بتنآرمه تحت برش لرزهای‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪11‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫‪ f c‬‬
‫‪ Av ‬‬
‫‪A ‬‬
‫‪‬‬
‫‪tw   v ‬‬
‫‪ S ‬‬
‫‪  Re al 12 f yt‬‬
‫‪ S  ETABS‬‬
‫(رابطه پ‪)99-2‬‬
‫در رابطه فوق‪ tw ،‬ضخامت جان دیوار است‪ .‬بدینترتیب کافی است به ‪ Av/S‬ارائه شده برنامه‪،‬‬
‫‪  fc' . tw / 12 f yt ‬اضافه شود‪.‬‬
‫بهعنوان مثال‪ ،‬درصورتی که بتن دیوار از رده ‪ C25‬و آرماتورهای برشی دیوار از رده ‪ S400‬باشند و‬
‫با فرض آنکه ضخامت دیوار‪ ،‬برابر ‪ 450mm‬و 𝜆 برابر ‪ 9/0‬باشد‪ ،‬الزم است به مقدار ‪،0.0469 cm2/cm‬‬
‫به ‪ Av/S‬ارائه شده برنامه اضافه شود که جزئیات آن به شرح زیر است‪:‬‬
‫‪1 25‬‬
‫‪ 450  0.469 mm 2 mm  0.0469 cm 2 cm‬‬
‫‪12  400‬‬
‫‪tw ‬‬
‫‪ f c‬‬
‫‪12 f yt‬‬
‫تذکر ‪ :1‬در استفاده از این روش نیز فرضیات اول تا چهارم مشروح در روش اول برقرار است‪ .‬لذا باید‬
‫در پنجره تنظیمات طراحی دیوارهای برشی‪ ،‬ضریب کاهش مقاومت برشی دیوارها در حالت لرزهای‬
‫(‪ ،)Phi Shear Seismic‬برابر با ‪ 0/21‬معرفی شود‪ .‬متذکر میگردد درصورتی که طراح‪ ،‬حاصلضرب‬
‫‪ Ωvv‬را بهطور دقیق محاسبه میکند و مقدار دقیق حاصلضرب مذکور‪ ،‬کوچکتر از عدد ‪ 9‬است‬
‫باید ضریب کاهش مقاومت برشی دیوارها در حالت لرزهای‪ ،‬بهجای عدد ‪ ،9‬بر مقدار دقیق حاصلضرب‬
‫‪ Ωvv‬تقسیم شود‪.‬‬
‫تذکر ‪ :2‬بهمنظور کنترل ضابطه بند ‪ 2-9-1-99-1‬مبحث نهم که مقرر میدارد در هیچ مقطع افقی‬
‫از دیوار‪ ،‬مقدار ‪ Vn‬نباید از ‪ 0.66 fc' Acv‬بیشتر در نظر گرفته شود‪ ،‬درصورتی که طبق فرضیات دوم‬
‫الی چهارم مشروح در روش اول‪ ،‬ضریب کاهش مقاومت برشی دیوارها در حالت لرزهای ( ‪Phi Shear‬‬
‫‪ ،)Seismic‬برابر با ‪( 0/21‬یا مقدار حاصل از تقسیم ‪ 0/11‬بر مقدار دقیق حاصلضرب ‪ ) Ωvv‬معرفی‬
‫میشود‪ ،‬نرمافزار ‪ ETABS‬برش حداکثر بر مبنای رابطه ‪ Vn,max  0.66 fc' Acw‬را به درستی کنترل‬
‫نموده و در مواردی که برش وارد بر دیوار از مقدار حداکثری فوق بیشتر باشد پیغام ‪ O/S‬گزارش‬
‫میکند‪ .‬لذا نیازی به محاسبات دستی برای کنترل این ضابطه نخواهد بود‪.‬‬
‫تذکر ‪ :3‬در دیوارهایی که متشکل از تعدادی قطعه دیواری قائم بوده و نیروی جانبی مشترکی را‬
‫تحمل میکنند‪ ETABS ،‬مقدار حداکثر ‪ Vn‬را در تمامی حاالت با رابطه ‪ 0.66 fc' Acw‬کنترل‬
‫میکند که مطابق ضوابط بند ‪ 1-1-1-20-1‬مبحث نهم در خصوص دیوارهای متشکل از تعدادی‬
‫قطعه دیواری قائم‪ ،‬نمیباشد‪ .‬به منظور اقناع ضوابط بند مذکور‪ ،‬به تذکر شماره ‪ 9‬ذیل روش کار در‬
‫‪ ETABS2016‬مربوط به روش اول مراجعه شود‪ ،‬با این تفاوت که جهت انجام کنترلهای مذکور‬
‫نباید ‪ Av/S‬ارائه شده برنامه بر ‪ 9/1‬تقسیم شود‪.‬‬
‫تذکرات و مالحظات عمومی‪:‬‬
‫‪ -1‬در تحلیلهای خطی که وضعیت توزیع خرابی در سیستم‪ ،‬نامعلوم است نمیتوان در مورد تعیین‬
‫محل مقطع بحرانی دیوارها بهصورت قطعی اظهار نظر نمود و بررسی این موضوع‪ ،‬نیاز به قضاوت‬
‫طراح دارد‪ .‬لیکن طراح در تحلیلهای خطی‪ ،‬ناگزیر به استفاده از برخی راهکارها جهت تعیین‬
‫محل مقطع بحرانی است‪ .‬بدین منظور دو روش پیشنهاد میگردد‪.‬‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫طراحی دیوارهای برشی بتنآرمه تحت برش لرزهای‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫‪16‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫روش اول‪ :‬بررسی گردد در هر مجموعه دیوار (از روی شالوده تا باالترین تراز دیوار) تحت‬
‫ترکیببارهای شامل نیروهای زلزلۀ تشدید یافته‪ ،‬حداکثر مقدار ‪ DCR‬در کدام پنل اتفاق افتاده‬
‫است و نهایتاً مقطع بحرانی‪ ،‬در پنل مذکور در نظر گرفته شود‪ .‬علت استفاده از ترکیببارهای‬
‫شامل نیروهای زلزلۀ تشدید یافته آن است که اگر فرض شود تسلیم خمشی دیوار موردنظر به‬
‫تأخیر افتد و سطح نیروهای زلزلۀ محتمل در دیوار‪ ،‬تا حد ‪ Ω0‬برابر‪ ،‬افزایش یابد‪ DCR ،‬فرضی‬
‫در کدام پنل دیوار بیشتر خواهد بود‪ .‬البته این نوع نگرش در تحلیل خطی کامالً فرضی میباشد‪.‬‬
‫چراکه در عملکرد غیر خطی سازه‪ ،‬پس از تسلیم برخی از اعضای مقاوم لرزهای ساختمان و از‬
‫جمله برخی دیوارها‪ ،‬روند توزیع نیرو بین سایر اعضای مقاوم لرزهای و وضعیت توزیع خرابی‬
‫دچار تغییر گشته که این موضوع میتواند محل مقطع بحرانی را نیز متأثر نماید‪.‬‬
‫روش دوم‪ :‬این روش‪ ،‬مبتنی بر بررسی دیاگرام لنگر ناشی از نیروهای زلزله در دیوارها است‪.‬‬
‫مقطعی که متحمل حداکثر لنگر مذکور میشود مقطع بحرانی در نظر گرفته خواهد شد‪.‬‬
‫ممکن است طراح از روشهای دیگری جهت تشخیص محل مقطع بحرانی استفاده نماید‪ .‬متذکر‬
‫میگردد هیچکدام از این روشها الزاماً قطعیت نداشته و الزم است طراح با کمک گرفتن از‬
‫روشهای پیشنهادی یا هر روش دیگر و نهایتاً قضاوت خود‪ ،‬محل مقطع بحرانی را تعیین نماید‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬در مواردی که دیوارهای حائل بتنآرمۀ زیرزمین را داشته باشیم‪ ،‬صرفنظر از آنکه تراز‬
‫پایه در روی شالوده یا باالی دیوارهای حائل قرار میگیرد‪ ،‬محتمل آن است که برای دیوارهایی‬
‫که در باالی دیوارهای حائل قرار دارند‪ ،‬مقطع بحرانی‪ ،‬پایینترین مقطع اولین پنل دیوار در روی‬
‫دیوارهای حائل زیرزمین باشد‪ .‬در این حالت برای اولین پنل دیوار در روی دیوارهای زیرزمین تا‬
‫باالترین طبقه‪ Pier Label ،‬های مشابه تعریف گردد‪ .‬لیکن باید برای دیوارهای زیرزمین که در‬
‫امتداد قائم این دیوارها تا شالوده ادامه مییابند‪ Pier Label ،‬هایی متفاوت تعریف شود‪.‬‬
‫‪ -2‬طراحی برشی دیوارهایی که پایینتر از مقطع بحرانی قرار گرفتهاند‪ ،‬تحت برش حاصل از رابطه‬
‫‪ 90-20-1‬انجام شود؛ با این تفاوت که در رابطه مذکور فقط ضریب اضافه مقاومت ‪ Ωv‬مدنظر‬
‫قرار گیرد‪ .‬در این حالت‪ ،‬نیاز به استفاده از ضریب ‪ v‬که مربوط به تشدید برش دینامیکی بهدلیل‬
‫اثر مودهای باالتر است نمیباشد؛ بهعبارتی ضریب ‪ ، v‬برابر ‪ 9/0‬منظور گردد‪.‬‬
‫‪ -3‬موکداً توصیه میشود در طبقاتی که دیوارهای حائل بتنآرمه اجرا و به کف این طبقات متصل‬
‫میگردند‪ ،‬دیافراگمها بهصورت نیمهصلب (‪ )Semi Rigid‬مدل شوند‪ .‬اگرچه در مواردی که اثرات‬
‫رانش معکوس (‪ )Backstay Effects‬محتمل باشد‪ ،‬مدلسازی دیافراگم طبقات مذکور بهصورت‬
‫نیمهصلب ضرورت دارد‪.‬‬
‫‪ -4‬در مواردی که در یک ترکیب بارگذاری‪ ،‬نیروی محوری ضریبدار دیوار‪ ،‬کششی باشد‪ ،‬بهمنظور‬
‫محاسبه ‪ Vn‬باید بر اساس رابطه ‪ 2-99-1‬مبحث ‪ 1‬عمل شود و مقدار ‪ c‬نیز از رابطه ‪9-99-1‬‬
‫(که همواره کوچکتر از ‪ 0/91‬است) تعیین شود‪ .‬در این حالت‪ ،‬نرمافزار ‪ ETABS‬عملکرد‬
‫صحیحی نداشته و الزم است کاربر‪ ،‬محاسبات مربوطه را خود انجام دهد‪.‬‬
‫‪ -5‬در طراحی برشی دیوارهای برشی بازشودار (دیوارهای همبند) موارد ‪ 9-1‬و ‪ 2-1‬به شرح ذیل‬
‫طراحی دیوارهای برشی بتنآرمه تحت برش لرزهای‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫‪11‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫رعایت گردد‪:‬‬
‫‪ )1-5‬مطابق بند ‪(9-6-1-20-1‬الف) مبحث ‪ ،1‬در دیوارپایههایی که در آنها ‪ lw/bw>2.5‬است‬
‫الزم نیست برش طراحی آنها از ‪ Ω0‬برابر برش ناشی از زلزله که از تحلیل سازه حاصل شده است‬
‫بیشتر در نظر گرفته شود‪.‬‬
‫‪ )2-5‬در طراحی برشی تیرهای همبند نباید برش تیرهای مذکور تشدید گردد‪ .‬توضیح آنکه اگر‬
‫مقاومت برشی تیر همبند از طریق آرماتورهای برشی قائم تأمین میگردد‪ ،‬طراحی این‬
‫آرماتورهای برشی مطابق الزامات بند ‪ 2-6-20-1‬مبحث نهم و مبتنی بر برش نظیر با لنگر‬
‫خمشی مقاوم محتمل (‪ )Mpr‬مقطع دو انتهای تیر همبند است و اگر مقاومت برشی تیر همبند‬
‫از طریق آرماتورهای برشی قطری تأمین میگردد‪ ،‬آرماتورهای مذکور بر مبنای حداکثر برش‬
‫حاصل از ترکیبهای بار محاسبه میشوند (به پرسش شماره ‪ 91-2‬مراجعه شود)‪.‬‬
‫پیوست ‪1‬‬
‫طراحی دیوارهای برشی بتنآرمه تحت برش لرزهای‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫‪10‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫پیوست ‪3‬‬
‫راهنمای مدلسازی و طراحی دالهای‬
‫تخت بتنآرمه بر روی ستونهای فوالدی‬
‫استفاده از دال تخت بتنی همراه با ستونها و دیوارهای برشی بتنآرمه یکی از سیستمهای سازهای‬
‫متداول است که مطابق ضوابط ویرایش چهارم استاندارد ‪ ،2000‬بهکارگیری آن تا ارتفاع ‪ 10‬متر از‬
‫تراز پایه و در شرایط خاص تا ‪ 11‬متر از تراز پایه مجاز میباشد‪ .‬ضوابط کلی و نحوۀ آرماتورگذاری‬
‫این نوع سقفها نیز در بند ‪ 1-90-1‬مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ارائه شده است‪ .‬لیکن‬
‫درصورتی که طراح قصد اجرای دال بتنی بر روی ستونهای فوالدی را داشته باشد‪ ،‬ضوابط بند‬
‫مذکور در مبحث نهم قادر به پوشش برخی از جزئیات طراحی و اجرای این سیستم نمیباشد‪.‬‬
‫در این سیستم‪ ،‬ستونهای فوالدی همراه با نشیمن سختشدۀ فوالدی بهعنوان تکیهگاه دال بتنی‬
‫در نظر گرفته میشود (شکل پ‪ .)9-9‬بین دال و ستون یکپارچگی وجود ندارد‪.‬‬
‫شکل پ‪ :1-3‬مثالی از نشیمن فوالدی سختشده بهعنوان تکیهگاه دال بتنی‬
‫در مدلسازی این سیستم سقف در نرمافزارهای ‪ SAFE‬یا ‪ ETABS‬باید مواردی از جمله شرایط‬
‫تکیهگاهی‪ ،‬اتصال دال به نشیمن سختشدۀ فوالدی و عدم یکپارچگی دال در محل ستون فوالدی‬
‫بهطور صحیح لحاظ شود‪ .‬در این راهنما‪ ،‬برخی از نکات مدلسازی و طراحی این نوع سیستمها ارائه‬
‫گردیده است‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬با توجه به اینکه مدارک و مستندات زیادی برای این نوع سیستم وجود ندارد‪ ،‬نکات ارائه شده‬
‫در این راهنما بر مبنای تجربیات طراحی و اجرایی اعضای این کارگروه بوده که البته اکثر توصیههای‬
‫پیشنهادی در جهت اطمینان ارائه شده است‪ .‬بدیهی است درصورت انجام آزمایش یا بررسیهای‬
‫بیشتر درخصوص این نوع سقفها ممکن است برخی از مطالب ارائه شده نیاز به اصالح یا تکمیل‬
‫داشته باشند‪.‬‬
‫راهنمای مدلسازی و طراحی دالهای تخت بتنآرمه بر روی ستونهای فوالدی‬
‫پیوست ‪3‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫‪11‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫نکات مدلسازی و طراحی‪:‬‬
‫‪ -1‬استفاده از این نوع سیستم فقط در زیرزمینهایی که تقریباً در تمامی محیط آنها دیوارهای حائل‬
‫بتنآرمه اجرا و این سقفها به دیوارهای مذکور کالف میشوند توصیه میشود‪ .‬نظر اعضای این‬
‫کارگروه آن است که مؤکداً از اجرای چنین سیستمی در طبقات باالی زیرزمین اجتناب گردد‪.‬‬
‫‪ -2‬در صورتی که پس از طراحی سازه در نرمافزار ‪ ،ETABS‬طراح قصد دارد طراحی دال را در‬
‫نرمافزار ‪ SAFE‬انجام دهد الزم است مشخصات فنی و هندسه دال به نرمافزار ‪ SAFE‬منتقل‬
‫گردد (‪ .)EXPORT‬در این حالت باید سختی ناحیۀ مشترک دال و ستون فوالدی اصالح شود‪.‬‬
‫توضیح آنکه در نرمافزار ‪ SAFE‬بهمنظور معرفی سختی ناحیه اتصال دال به ستون‪ ،‬یک دال با‬
‫ماهیت ‪ Stiff‬و با نام ‪ ColStiff‬در ناحیه مشترک دال و ستون بصورت خودکار ایجاد میشود‪.‬‬
‫لیکن این سختیِ قابلمالحظۀ ناحیۀ مذکور‪ ،‬در اتصال دال بتنی و ستون فوالدی وجود ندارد‪ .‬بر‬
‫این اساس و با هدف مدلسازی صحیح شرایط دال در محل ستون فوالدی پیشنهاد میگردد‬
‫ضرایب اصالح سختی ‪ f22 ،f11 ،m12 ،m22 ،m11‬و ‪ f12‬برای ‪ ColStiff‬مذکور عدد کوچکی‬
‫نظیر ‪ 0/009‬معرفی گردد (و یا از طریق دستور ‪ ،Release‬سختی خمشی المان ‪ Stiff‬حذف‬
‫شود)‪ .‬متذکر میگردد هرگاه دالی با ماهیت ‪ Stiff‬بر روی دال دیگری با ماهیت ‪ Slab‬مدل شود‬
‫نرمافزار فقط دال با ماهیت ‪ Stiff‬را مدنظر قرار داده و دال با ماهیت ‪ Slab‬را در آن محل‪ ،‬نادیده‬
‫میگیرد‪ .‬بدین ترتیب با قرار گرفتن ‪ ColStiff‬اصالح شده به شرح فوق در محل ستون فوالدی‪،‬‬
‫عدم وجود دال در محدودۀ داخلی ستون فوالدی به برنامه تفهیم خواهد شد‪.‬‬
‫تذکر‪ :‬درصورتی که از نرمافزار ‪ ETABS‬نسخه ‪ 20‬یا باالتر استفاده میشود نیاز به طراحی دال‬
‫در ‪ SAFE‬نبوده و مؤکداً توصیه میشود طراحی دالها نیز در ‪ ETABS‬انجام شود؛ چرا که‬
‫نیروهای داخل و خارج صفحۀ دال و نیز نیروهای انتقالی در دال (در نقش دیافراگم) در ‪ETABS‬‬
‫دقیقتر تعیین میشوند‪ .‬همچنین متذکر میگردد نرمافزار ‪ ETABS‬نسخه ‪ 96‬قادر به طراحی‬
‫صحیح دالهای مشبک نیست‪ ،‬لیکن این مشکل در ‪ ETABS‬نسخه ‪ 20‬برطرف گردیده است‪.‬‬
‫‪ -3‬بهمنظور کنترل تغییرشکلهای دال‪ ،‬با توجه به عدم گیرداری اتصال دال به ستون فوالدی‪،‬‬
‫ضرایب اصالح سختی خمشی ستونها حول هر دو محور اصلی آنها (ضرایب مربوط به ‪ I22‬و‪)I33‬‬
‫عدد کوچکی نظیر ‪ 0/09‬معرفی شود؛ لیکن نباید ضریب اصالح سختی خمشی برای دال معرفی‬
‫گردد (غیر از ضرایب تبدیل مقطع تو پُر به مقطع تو خالی در دالهای مجوف دو پوش‪ ،‬درصورت‬
‫استفاده از این نوع دال)‪ .‬همچنین نظر به آنکه پس از ارسال دال به ‪ ،SAFE‬ستونهای فوالدی‬
‫بصورت یک ستون تو پُر به ابعاد ستون فوالدی نظیر و با مدول االستیسیتۀ فوالد معرفی میشوند‬
‫باید سختی محوری این ستونها نیز اصالح گردد (بهعنوان مثال‪ ،‬یک ستون فوالدی با مقطع‬
‫قوطی به یک ستون تو پُر فوالدی تبدیل میشود و لذا الزم است ضریب اصالح سختی محوری‬
‫آن در ‪ SAFE‬برابر با نسبت سطح مقطع واقعی ستون مذکور به سطح مقطع حالت تو پُر شدۀ‬
‫آن معرفی گردد)‪.‬‬
‫‪ -4‬بهمنظور طراحی آرماتورهای دال‪ ،‬ضریبی جهت اصالح سختی خمشی ستونهای فوالدی معرفی‬
‫نشود؛ لیکن ضریب اصالح سختی خمشی دالها برابر با ‪ 0/21‬یا بر مبنای جدول ‪-2-6-1‬ب‬
‫پیوست ‪3‬‬
‫راهنمای مدلسازی و طراحی دالهای تخت بتنآرمه بر روی ستونهای فوالدی‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫‪60‬‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫مبحث ‪ 1‬معرفی گردد‪ .‬درصورت استفاده از دالهای مجوف دو پوش باید اثر ضرایب تبدیل‬
‫مقطع تو پُر به مقطع تو خالی نیز در نظر گرفته شود‪.‬‬
‫‪ -5‬بهمنظور محاسبه برش سوراخکننده (پانچ)‪ ،‬همانند ستونهای دارای سرستون عمل شود‪ .‬ابعاد‬
‫الزم جهت محاسبه محیط پانچ‪ ،‬برابر با ابعاد نشیمن فوالدی معرفی شود (نرمافزار بهطور‬
‫پیشفرض در محاسبۀ محیط پانچ‪ ،‬ابعاد ستون را مبنا قرار میدهد)‪ .‬توصیه میشود جهت‬
‫جلوگیری از پانچ در مقطع بحرانی دال‪ ،‬آرماتورهای برشی موردنیاز‪ ،‬بدون توجه به میزان‬
‫تغییرمکانهای جانبی نسبی طبقات یا مقدار نیروی برشی‪ ،‬رابطۀ '‪ Vs  0.29 fc‬را اقناع نموده‬
‫و حداقل تا ‪ 4‬برابر ضخامت دال از بر تکیهگاه در مجاورت مقطع بحرانی دال ادامه یابند‪.‬‬
‫‪ -6‬در سیستم دال‪-‬ستون چنانچه تمهیداتی جهت تأمین ظرفیت پس از پانچ پیشبینی نشده باشد‪،‬‬
‫خرابی یک اتصال ممکن است منجر به وقوع خرابی پیشرونده و بعضاً فروریزش کل سازه شود‪.‬‬
‫لذا تأمین ظرفیت پس از پانچ حائز اهمیت فراوان است‪ .‬اگرچه آرماتورهای برشی دال (درصورت‬
‫وجود) میتوانند با ایجاد مقاومت محدودِ پس از پانچ‪ ،‬در جلوگیری از خرابی پیشرونده مؤثر‬
‫باشند‪ ،‬لیکن استفاده از آرماتورهای تحتانی دال (که از مخروط شکست عبور میکنند) برای این‬
‫منظور مؤثرترند‪ .‬الزم به ذکر است آرماتورهای فوقانی دال بهدلیل ناچیز بودن پوشش بتن‪ ،‬تأثیر‬
‫چندانی در تأمین ظرفیت پس از پانچ ندارند و باید از طریق تعبیه آرماتورهای تحتانی‪ ،‬ظرفیت‬
‫پس از پانچ کافی تأمین گردد (شکل پ‪.)2-9‬‬
‫شکل پ‪ :2-3‬وضعیت اتصال در هنگام گسیختگی پانچ (در سازههای بتنی)‬
‫بنا بر توضیحات فوق توصیه میشود مطابق رابطه ارائه شده در استاندارد ‪،ACI 352.1R-11‬‬
‫آرماتور تحتانی‪ ،‬حداقل به مقدار حاصل از رابطه پ‪ 9-9‬در دال تعبیه شود‪.‬‬
‫(رابطه پ‪)1-3‬‬
‫‪0.5 wu l1 l2‬‬
‫‪ fy‬‬
‫‪Asm ‬‬
‫در رابطه فوق‪:‬‬
‫‪ :Asm‬حداقل آرماتور تحتانی دال که باید بهصورت پیوسته در محل اتصال اجرا شود‪ ،‬بر حسب‬
‫‪mm2‬؛‬
‫‪ :wu‬بار گسترده یکنواخت ضریبدار کف بر حسب ‪ .N/mm2‬مقدار این بار نباید کمتر از دو برابر‬
‫بار مرده کف در نظر گرفته شود؛‬
‫‪ : ‬ضریبی که مقدار آن برابر با ‪ 0/1‬در نظر گرفته میشود؛‬
‫راهنمای مدلسازی و طراحی دالهای تخت بتنآرمه بر روی ستونهای فوالدی‬
‫پیوست ‪3‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫‪69‬‬
‫‪ l1‬و ‪ :l2‬طول دهانههای طرفین ستون در یک امتداد که بهصورت محور تا محور‪ ،‬برحسب ‪mm‬‬
‫تعیین میشوند؛‬
‫‪ : fy‬تنش تسلیم آرماتورهای موردنظر‪ ،‬برحسب ‪.N/mm2‬‬
‫در ستونهای فوالدی که با براکت (نشیمن سختشده) اجرا میشوند میتوان بر مبنای ضابطۀ‬
‫بند ‪ 8.9‬استاندارد ‪ ،ACI318-19‬آرماتورهای انسجام (‪ )Asm‬را بهجای هسته ستون از روی‬
‫براکتها عبور داد‪ .‬الزم به ذکر است این آرماتورها باید در هر دو جهت پیوسته باشند و در‬
‫تکیهگاههای خارجی مهار شوند‪.‬‬
‫‪ -7‬عرض نوارهای طراحی نباید مانند نوارهای ستونی و میانی در سازههای بتنی معرفی شود‪ .‬در‬
‫این حالت‪ ،‬عرض نوار ستونی در هر سمت محور ستون فوالدی‪ ،‬برابر با ‪ 4tc‬در نظر گرفته شود‬
‫(شکل پ‪ ،tc .)9-9‬ضخامت دال تو پُر در هر طرف مرکز ستون است و در دالهای مجوف‪ ،‬اعم‬
‫از یک پوش و دو پوش نیز برابر ضخامت نواحی تو پُر مجاور ستونها میباشد‪ .‬بر همین اساس‪،‬‬
‫عرض نوارهای میانی نیز تعیین خواهد شد‪.‬‬
‫=‪tc‬‬
‫‪= 4tc‬‬
‫‪= 4tc‬‬
‫شکل پ‪ :3-3‬عرض نوار طراحی؛ نوار ستونی‬
‫سایر نکات‪:‬‬
‫‪ -1‬در هر وجه ستون که دال بتنی وجود دارد بر مبنای ضخامت دال از یک یا دو پروفیل نوردشده‬
‫(‪ )IPE16,18,..‬یا از مقاطع ساختهشده از ورق به طول حدود ‪ 9‬تا ‪ 4‬برابر ضخامت دال استفاده‬
‫شود که با جوش نفوذی کامل (‪ )CJP‬به ستون جوش میشوند (شکل پ‪ .)4-9‬بدین منظور‪،‬‬
‫استفاده از اتصال پیچی که قادر به انتقال نیروی نظیر با مقاومت محوری اسمی تیر باشد نیز‬
‫بالمانع است‪ .‬توصیه میشود در طرفین جان این تیرهای فوالدی از برشگیر بصورت گلمیخ‬
‫(شکل پ‪-4-9‬الف)‪ ،‬ناودانی یا از ورقهای سختکننده (شکل پ‪-4-9‬ب) استفاده شود‪ .‬دلیل‬
‫اصلی اجرای این تیرهای فوالدی‪ ،‬ایجاد یکپارچگی بین دال بتنی و ستون فوالدی است تا به‬
‫نوعی نقش ضوابط بندهای ‪-6-9-1-90-1‬ب و پ در سازههای بتنی (که باید حداقل دو آرماتور‬
‫زیرین از هسته مرکزی ستون بتنی عبور کند) برای این نوع سقفها تأمین گردد‪.‬‬
‫‪ -2‬یکی از روشهای طراحی ورق نشیمن آن است که همانند یک کفستون وارونه در نظر گرفته‬
‫شود‪ .‬سختکنندههایی که در زیر نشیمن فوالدی جوش میشوند‪ ،‬سطح ورق یا کفستون معادل‬
‫را به نواحی دو‪ ،‬سه یا چهارطرف اتکا تقسیم میکنند و لذا همان روابطی که در طراحی‬
‫کفستونها مورد استفاده قرار میگیرد در این حالت نیز مصداق مییابد (روابط مربوط به طراحی‬
‫پیوست ‪3‬‬
‫راهنمای مدلسازی و طراحی دالهای تخت بتنآرمه بر روی ستونهای فوالدی‬
‫‪62‬‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫ضخامت کفستون و ضخامت و ارتفاع سختکنندهها)‪ .‬در این حالت جهت محاسبۀ تنش فشاری‬
‫ایجادشده بر روی ورق نشیمن با توجه به پَخزدن گوشههای ورق مذکور‪ ،‬بهطور محافظهکارانه از‬
‫مساحت ناحیۀ هاشورخورده در شکل پ‪ 1-9‬استفاده شود‪ .‬همچنین جهت طراحی ورق نشیمن‬
‫میتوان از روابط مربوط به طراحی اتصال مفصلی از نوع نشیمن سختشده نیز استفاده نمود‪.‬‬
‫‪ 3tc 4tc‬‬
‫‪tc‬‬
‫‪CJP‬‬
‫‪ 3tc 4tc‬‬
‫‪IPE160‬‬
‫گلمی‬
‫‪IPE160‬‬
‫دال بتنی‬
‫ل کی‬
‫ستون‬
‫(الف)‪ :‬استفاده از برشگیرها در جان تیر‬
‫(ب)‪ :‬استفاده از سختکنندهها در جان تیر‬
‫شکل پ‪ :4-3‬نمای اتصال مربوط به اجرای تیر فوالدی در طرفین ستون‬
‫فوالدی بهمنظور ایجاد یکپارچگی بین دال بتنی و ستون فوالدی‬
‫شکل پ‪ :5-3‬نمای ورق نشیمن و سختکنندههای زیر آن‬
‫‪ -3‬درصورتی که دال بتنی صرفاً از دو یا سه طرف به ستون فوالدی متصل میشود مؤکداً توصیه‬
‫راهنمای مدلسازی و طراحی دالهای تخت بتنآرمه بر روی ستونهای فوالدی‬
‫پیوست ‪3‬‬
‫کمیتـه ایرانی نرمافزارهای مهندسی‬
‫‪69‬‬
‫کارگـروه بتـن‬
‫میگردد در وجوهی از ستون فوالدی که دال به آن متصل است از دیوار بتنی یا تیر فوالدی‬
‫استفاده شود (شکل پ‪ .)6-9‬این حالت ممکن است برای ستونهای اطراف دستگاه پله‪ ،‬آسانسور‪،‬‬
‫رمپها و ‪ ...‬رخ دهد‪.‬‬
‫(الف)‪ :‬حالتی که دال از سهطرف به ستون فوالدی متصل است‬
‫(ب)‪ :‬حالتی که دال از دو طرف به ستون فوالدی متصل است‬
‫شکل پ‪ :6-3‬حالتهایی که دال بتنی صرفاً از دو یا سه طرف به ستون فوالدی متصل میشود‬
‫‪ -4‬در خصوص اتصال دال بتنی به بالهای ستون فوالدی‪ ،‬نظراتی به شرح ذیل وجود دارد‪:‬‬
‫‪ )1‬قراردادن یونولیت به ضخامت حداقل ‪ 2/1‬سانتیمتر در حد فاصل دال بتنی و بال ستون‬
‫بهمنظور عدم پیوستگی بین دال و ستون‪ .‬در این حالت باید طراح‪ ،‬مسیر انتقال نیروها از دال‬
‫به ستون و برعکس را مشخص و برای آن‪ ،‬راهکار مناسبی درنظر گیرد (شکل پ‪-1-9‬الف)‪.‬‬
‫‪ )2‬بین دال بتنی و بال ستون فوالدی هیچ فاصلهای ایجاد نشود (در تماس با یکدیگر باشند؛‬
‫شکل پ‪-1-9‬ب)‪ .‬هدف از این کار‪ ،‬جلوگیری از انتقال نیروهای افقی ایجاد شده در دال (در‬
‫نقش دیافراگم) به ستونها بهویژه در تراز تغییر سیستم فوقانی و تحتانی است‪ .‬این نیروها‬
‫باید توسط توزیعکنندههای دیافراگم (‪ )Distributors‬به دیوارهای برشی و دیوارهای پیرامونی‬
‫انتقال یابد‪.‬‬
‫‪ -5‬با هدف جلوگیری از تغییرشکل و اعوجاج مقطع ستون توصیه میشود در داخل ستون و در‬
‫مجاورت نشیمن از سختکنندههای افقی استفاده شود‪ .‬همچنین میتوان از ورقهایی مشابه‬
‫ورق پیوستگی استفاده نمود‪ .‬اتصال این ورقها به جدار داخلی مقطع ستون میتواند از طریق‬
‫جوش گوشه اجرا شود‪.‬‬
‫پیوست ‪3‬‬
‫راهنمای مدلسازی و طراحی دالهای تخت بتنآرمه بر روی ستونهای فوالدی‬
‫‪64‬‬
‫مرکز تحقیقات راه‪ ،‬مسکن و شهرسازی‬
‫نظام فنی و اجرایی کشور‬
‫(ب)‬
‫(الف)‬
‫شکل پ‪ :7-3‬اجرای دال بتنی در دو حالت تماس و عدم تماس دال با ستون فوالدی‬
‫ورق پیوستگی‬
‫ل کی‬
‫ستون‬
‫‪Sec 1-1‬‬
‫شکل پ‪ :8-3‬اجرای ورق یا ورقهای سختکننده افقی در‬
‫داخل ستون فوالدی (با مقطع قوطی) در تراز ورق نشیمن‬
‫راهنمای مدلسازی و طراحی دالهای تخت بتنآرمه بر روی ستونهای فوالدی‬
‫پیوست ‪3‬‬