استانداردهای ایران (اتصالات خرچینی)

[javad jan]

1-3 تعریف اتصال خرجینی گیردار
اتصال خرجینی گیردار اتصالی است که چنانچه زیر اثر لنگر قرار گیرد، پس از تغییر شکل، زاویه بین تیر
و ستون در محل اتصال تغییر محسوسی نکند . حداقل سختی چرخشی اولیه اتصال خرجینی گیردار د ر
ساختمانهای متعارف برابر 2000 تن متر بر رادیان می باشد. علاوه بر این، اتصال خرجینی گیردار باید
قابلیت انتقال نیروهای افقی ، قائم و لنگر خمشی بین تیر و ستون را دارا باشد.
3، اتصال از نوع خرجینی گیردار محسوب م ی شود و . در صورت استفاده از جزئیات ارائه شده در بند 3
در صورت استفاده از جزئیاتی متفاوت، لازم است سختی اتصال با استفاده از آزمایش و یا با تحلیل دقیق
و در نظر گرفتن همه شرایط و محدودیتهای اتصال تعیین گردد . در این صورت، چنانچه سختی چرخشی
اولیه اتصال بیش از 2000 تن متر بر رادیان باشد و قابلیت انتقال نیروها ی افقی و قائم وارده، و لنگر
خمشی درحد ظرفیت خمشی تیر را داشته باشد، اتصال گیردار محسوب م یشود.
2-3 انواع اتصال خرجینی گیردار
اتصال خرجینی گیردار بر دو نوع است : اتصال خرجینی با صفحات افقی (نوع 1) و اتصال خرجینی با
.( صفحات قائم (نوع 2
نوع 1. اتصال خرجینی گیردار با صفحات اتصال افقی
در این اتصال نیروهای قائم (برش) تیرها از طریق اتصال با نشیمن نرم یا سخت مذکور در فصل 2
به ستون منتقل می گردد و نیروی محوری و لنگر خمشی تیرها از طریق ورقهای جوش شده روی بالهای
فوقانی و تحتانی تیر که به ستون جوش شده اند، منتقل می گردد. این نوع اتصال فقط در قابهای خمشی
فولادی با شکل پذیری معمولی می تواند به کار رود.
نوع 2. اتصال خرجینی گیردار با صفحات اتصال قائم
در این اتصال، کلیه نیروهای قائم و افقی و لنگر خمشی تیرها از طریق ورقهایی که روی دو بر
ضوابط طراحی ساختما نهای با اتصال خرجینی
24
ستون (عمود بر محور تیر ) جوش شده و با ج وشهای نفوذی به بالهای فوقانی و تحتانی تیرهای دو طرف
ستون متصل می گردد، منتقل می شود. این نوع اتصال در قابهای خمشی با شکل پذیری معمولی و با
شکل پذیری ویژه م یتواند به کار رود.

[javad jan]

هریک از اتصالات خرجینی گیردار نوع 1 و 2 می تواند در صفحه قاب خرجینی و صفحه عمود بر آن
با انواع دیگر سیستم های سازه ای ترکیب شود که نمونه های آن در پیوست 1 ارائه شده است . این
نمونه ها شامل ترکیب اتصال خرجینی گیردار با اتصالات ساده و بادبند در صفحه قاب و صفحه عمود بر
قاب می باشند.
چنانچه در قابهای انتهایی امکان اجرای تیر در دو طرف ستون میسر نباشد، استفاده از اتصال
خرجینی گیردار با عبور تیر فقط از یک طرف ستون به دلیل عدم تقارن مجاز نمی باشد . در قابهای
انتهایی می توان با قطع تیر در محل ستون از اتصال گیردار معمولی تیر به ستون استفاده نمود.
4-3 تحلیل قاب با اتصال خرجینی گیردار زیر اثر بار وزنی
اتصال خرجینی گیردار به صورتی در نظر گرفته می شود که بتواند تمام نیروها در محل اتصال (نیروهای
قائم، افقی و لنگر ) را از تیر به ستون منتقل سازد . قاب متشکل از تیرها و ستونهایی که با اتصال خرجینی
گیردار به هم متصل شده اند، قاب گیردار (خمشی) خوانده می شود.
(r ورق اتصال قائم (ورق
ورقهای پیوستگی
جوش نفوذی
ورقهای پیوستگی
ورقهای اتصال قائم
(r (ورق
اجزای اصلی اتصال
ضوابط طراحی ساختما نهای با اتصال خرجینی
26
تحلیل قاب گیردار زیر اثر بار وزنی، و تعیین نیروی برشی و لنگر در تیرها، و نیروی محوری و لنگر
در ستونها با فرض گیردار بودن اتصالات انجام می گیرد.
5-3 تحلیل قاب با اتصال خرجینی گیردار زیر اثر بار زلزله
قاب متشکل از تیرها و ستونها با اتصالات خرجینی گیردار به صورت قاب خمشی در نظر گرفته می شود
که در صفحه قاب دارای مقاومت جانبی می باشد، اما می توان برای افزایش مقاومت جانبی آن در برابر
بارهای جانبی باد و زلزله از یکی از سیستم های مقاوم در برابر نیروی جانبی مندرج در جدول 3 آیین نامه
2800 نیز استفاده کرد.
محاسبه نیروی زلزله بر اساس ضوابط آیین نامه 2800 برای سیستم قاب خمشی و با توجه به سیستم
لرزه بر کمکی صورت می گیرد.
1-5-3 زمان تناوب
محاسبه زمان تناوب سازه بر اساس ضوابط آیین نامه 2800 صورت می گیرد.
2-5-3 ضریب رفتار، حداکثر ارتفاع مجاز
ضریب رفتار و حداکثر ارتفاع مجاز قابهای با اتصال خرجینی گیردار چنانچه اتصال گیردار از نوع 1 باشد،
مشابه قابهای خمشی با شکل پذیری معمولی و چنانچه اتصال گیردار از نوع 2 باشد، با رعایت ضوابط
آیین نامه 2800 می تواند مشابه قابهای خمشی با شکل پذیری معمولی و یا ویژه در نظر گرفته شود.

[javad jan]

6-3 ضوابط طراحی قاب با اتصال خرجینی گیردار (نوع 1 و 2
1-6-3 ستون
1-1-6-3 ضریب طول مؤثر
ضریب طول مؤثر ستون مطابق مبحث دهم مقررات ملی ساختمانی ایران در نظر گرفته م ی شود. ضریب طول
مؤثر ستون در قابهای با اتصال خرجینی گیردار (نوع 1 و 2)، چنانچه در صفحه قاب، سیستم لرزه بر سخت
(بادبند، دیوار برشی مسلح یا میانقاب مسلح) به میزان کافی وجود داشته باشد، برابر یک منظور م یگردد.
ضریب طول مؤثر ستون در قابهای با اتصال خرجینی گیردار (نوع 1 و 2) چنانچه در صفحه قاب،
سیستم لرزه بر سخت به میزان کافی وجود نداشته باشد، در صورت ارضای شرایط زیر برابر یک می باشد.
fa ≤ 0.3 f y ( الف
ب) پیوستگی ستونها در محل اتصال
پ) 0.04
دو انتهای ستون و از طریق نمودار GB و GA در صورت فراهم نبودن شرایط فوق، بر اساس ضرایب
زیر محاسبه می گردد. چنانچه اتص ال ستون به کف ستون مفصلی باشد، مقدار این ضریب برای پای
ستون برابر 10 ، و اگر گیردار باشد برابر 1 فرض خواهد شد.


تغییر δ ، جمع نیروی ثقلی (محوری) ستونهای طبقه Σ p . دو انتهای ستون می باشند B و A که
ارتفاع طبقه م یباشد. h برشی ستونها طبقه، و V ، مکان نسبی طبقه

[javad jan]

مقطع ستونها باید برای ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی در کلیه بارگذاریها مطابق مبحث دهم
مقررات ملی ساختمانی ایران، و ضوابط پیوست 2 استاندارد 2800 طراحی گردد
2-1-6-3 ستون مرکب
در ستونهای مرکب قابهای خمشی، باید از بکارگیری بستهای موازی برای اتصال دو نیمرخ تشکیل دهنده
ستون، خودداری، و در صورت نیاز از ورقهای سرتاسری استفاده گردد . چنانچه از بستهای مورب استفاده
شود، ابعاد و زاویه بستها و اتصالات آنها باید برای حداقل نیروی محوری فشاری و کششی که تصویر آن
در راستای افق برابر برش ناشی از بارهای ثقلی مرده و زنده به اضافه نیروی برشی جانبی ستون، در کلیه
0 بار محو ری ثقلی مرده / ترکیبات بارگذاری باشد، طراحی شود . همچنین نیروی برشی مزبور نباید از 02
4 مبحث 10 مقررات -5-1- و زنده ستون کمتر باشد . در طراحی این بستها همچنین باید ضوابط بند 10
ملی ساختمانی ایران رعایت گردد.
در صورتی که نیمرخهای تشکیل دهنده ستون از هم فاصله داشته باشند، لازم است در محل گره
(اتصال تیر به ستون )، صفحه ای که ابعاد آن روابط زیر را ارضا نماید، نصب گردد . لبه های قائم این
صفحه باید به طور کامل و با برگشت حداقل 4 برابر بعد جوش به ستون جوش شود . ابعاد این صفحه در
صورت لزوم باید به منظور نصب سیستم های سازه ای دیگر، در جهت عمود بر صفحه قاب و تحمل
نیروهای وارده ناشی از آنها افز ایش یابد . برای ستونهای مرکب، علاوه بر کنترل مقطع مرکب، تک
نیمرخها باید در فاصله بین بستها، برای نیروی محوری سهم هر نیمرخ و نیروی محوری متناظر با لنگر
خمشی موجود در مقطع ستون، در آن نیمرخ به صورت یک عضو محوری فشاری طرح گردد.

[javad jan]

2-6-3 تیر
تیرها باید دارای شرایط زیر باشند:
تیرها باید حتی الامکان به بر ستون و یا صفحه ای که در محل گره اتصال روی ستون نصب شده
است بچسبند.
40 بیشتر نباشد به یکدیگر متصل ry بالهای دو تیر خرجینی دو طرف ستون باید در فواصلی که از
شوند. در هر موضع ا تصال دو تیر، دو تسمه که ابعاد آنها از ابعاد بال تیرها کمتر نباشد باید بالهای فوقانی
و تحتانی دو تیر خرجینی را به یکدیگر متصل سازد . سر تسمه در امتداد محور طولی تیر باید به صورت
کامل به بال تیر جوش شود.
نسبت عرض به ضخامت بال تیر،
fb
fb
t
b
2 ، نباید در قابهای با شکل پذیری ویژه از
y f
435
، و در
قابهای با شکل پذیری معمولی از
y f
545 کمتر باشد .
برای بارگذاری عادی نباید Vg تنش برشی در جان تیر در حد فاصل دو ستون مجاور تحت نیروی
g 0/4 و تحت نیروی fy از
b
pb V
l
M
+
2
برش Vg . 0/55 بیشتر باشد fy برای بارگذاری فوق العاده نباید از
M pb = Zf y فاصله آزاد تیر در حد فاصل دو ستون مجاور، و lb ، ناشی از بارهای ثقلی مرده و زنده
می باشد. اتصال بال به جان تیر در تیرهای ساخته شده از ورق نیز برای جریان برشی برابر با ن یروهای
برشی فوق طراحی می گردد. باید توجه داشت که تنشهای مجاز در فولاد و جوش در حالت بارگذاری فوق
العاده، در مقایسه با بارگذاری عادی به میزان یک سوم افزایش م ییابند.
در قابهای دارای اتصال گیردار نوع 2، حداقل مقاومت برشی نهایی تیر در حد فاصل دو ورق اتصال
نباید از مقدار زیر کمتر باشد:

[javad jan]

3-6-3 اتصال گیردار نوع 1
جزئیات این اتصال در شکلهای 9 و 11 نشان داده شده است . در این اتصال نیروهای قائم (برش )
تیرها از طریق اتصال با نشیمن نرم یا سخت مذکور در فصل 2 به ستون منتقل می گردد و نیروی
محوری و لنگر خم شی تیرها از طریق ورقهای اتصال افقی جوش شده روی بالهای فوقانی و تحتانی
تیرها به ستون منتقل می شود. مطابق شکل 16 ، ورقهای اتصال افقی فوقانی و تحتانی ( 1 و 4) زبانه
می شوند و توسط جوش گوشه یا شیاری به بال و جان ستون جوش می گردند. برای افزایش سطح اتصال
این ورقه ا به ستون صفحات قائم (شماره 2) به بال ستون و این صفحات جوش می شود . علاوه بر آن،
برای افزایش کارایی جان ستون، به محاذات هر صفحه اتصال و در سمت دیگر جان ستون، یک صفحه
پشتبند (شماره 3) قرار می گیرد که به جان و بالهای ستون جوش می شود.
1. ورق اتصال افقی فوقانی 2. صفحات قائم 3. صفحه پشتبند 4. ورق اتصال افقی تحتانی
شکل 16 . ورقهای اتصال افقی فوقانی و تحتانی، صفحات قائم و ورقهای پشتبند در اتصال گیردار نوع 1
1-3-6-3 طراحی ورقهای اتصال
1-1-3-6-3 تعیین ابعاد ورقها
نیروی افقی وارد بر ورقهای اتصال فوقانی و تحتانی از رابطه زیر به دست م یآید.

[javad jan]

عمق هریک از تیرهای خرجینی می باشد. حداقل ضخامت ورقهای اتصال، db لنگر خمیری و MPb
به گونه ای تعیین می شود تا تنش کششی متوسط ایجاد شده در ورق اتصال از حد مجاز بیشتر نشود . ،tp
ضخامت ورقهای فوقانی و تحتانی نباید از این مقدار کمتر باشد.
fb
t
p t
L F
t F 1.2
. 1
≥
′
= (8)
fb تنش کششی مجاز برابر Ft′ ، عرض ورق اتصال با توجه به شکل 17 L ضخامت بال تیر و 1 t
0/8 می باشد. ضخامت ورق پشتبند (شکل 16 ) نباید از ضخامت صفحه اتصال محاذی، و ضخامت fy
صفحات قائم متصل به صفحه اتصال، نباید از ضخامت بال ستون کمتر باشد.
طوری تعیین می شود که لبه های ورق تقویت در امتداد محازی جان ،L عرض ورق تقویت فوقانی، 1
طوری تعیین می شود که لبه های آن از بر تیر به اندازه L تیرها قرار گیرد و عرض ورق تقویت تحتانی، 5
نیز طوری تعیین م ی شوند که ورقهای اتصال زبانه شده L و 4 L 1 سانتیمتر بیرون آید (برای جوشکاری ). ابعاد 3
به طور جزم در داخل نیمرخ ستون قرار گیرند (برای این منظور لازم است گوش ههای زبانه گرد شوند).
برای انت قال نصف نیروی افقی از طریق جمعاً دو خط جوش گوشه به بال تیر L طول ورق فوقانی، 2
تعیین می گردد.
w R
L F
′
= / 2
2 (9)
w ارزش جوش (مقاومت مجاز واحد طول جوش ) در حالت بارگذاری فوق العاده است، که به میزان R′
در نظر گرفته می شود . ،Rw ، یک سوم بیش از مقاومت مجاز واحد طول جوش در حالت بارگذاری عادی
می باشد. طول ورقهای اتصال در L6 = L2 / طول ورق تحتانی با توجه به وجود 4 خط جوش برابر 2
هر حال نباید از نصف عرض آنها کمتر باشد.
نسبت عرض به ضخامت زبانه ورق اتصال به منظور اجتناب از کمانش موضعی نباید از مقدار زیر
تجاوز کند: