با اتصالات گیردار از پیش تایید شده آشنا شوید

در این پست به معرفی انواع اتصالات گیردار از پیش تایید شده و الزامات مربوط به آنها بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان پرداخته شده است.

انواع اتصالات گیردار از پیش تایید شده

انواع اتصالات گیردار از پیش تایید شده به شرح زیر می باشند :

• اتصال مستقیم تیر با مقطع کاهش یافته، مخفف RBS، قابل کاربرد با سیستم سازه ای قاب هاي خمشی متوسط و ویژه
• اتصال فلنجی چهار پیچی بدون استفاده از ورق لچکی، مخفف BUEEP، قابل کاربرد با سیستم سازه ای قاب هاي خمشی متوسط و ویژه
• اتصال فلنجی چهار یا هشت پیچی با استفاده از ورق لچکی، مخفف BSEEP، قابل کاربرد با سیستم سازه ای قاب هاي خمشی متوسط و ویژه
• اتصال پیچی به کمک ورق هاي روسري و زیرسري، مخفف BFP، قابل کاربرد با سیستم سازه ای قاب هاي خمشی متوسط و ویژه
•  اتصال جوشی به کمک ورق هاي روسري و زیرسري، مخفف WFP، قابل کاربرد با سیستم سازه ای قاب هاي خمشی متوسط
• اتصال مستقیم تقویت نشده جوشی، مخفف WUF-W، قابل کاربرد با سیستم سازه ای قاب هاي خمشی متوسط و ویژه

الزامات عمومی اتصالات گیردار از پیش تایید شده

کلیۀ اتصالات از پیش تأیید شده باید داراي شرایط زیر باشند :

1- کلیه اتصالات باید به صورت صلب (گیردار کامل) در نظر گرفته شوند.

2- کلیه جوش های به کار رفته در اتصالات باید از طریق آزمایش هاي غیر مخرب نظیر رادیوگرافی و اولتراسونیک (فراصوتی) تایید شوند.

3- در کلیه اتصالات از پیش تأیید شده فاصله ی بین مفصل پلاستیک در داخل تیر تا بر ستون با علامت S_h نمایش داده می شود و برای انواع مختلف اتصالات بر اساس نتایج آزمایش، محل تشکیل مفصل پلاستیک در بخش هاي مربوطه ارائه شده است.

4- در دو انتهاي تیرهاي ساخته شده از ورق، به فاصله (S_h+d) که در آن d عمق تیر است، اتصال جان به بال باید از نوع جوش نفوذی با نفوذ کامل با جوش گوشۀ تقویتی در هر دو طرف جان باشد. ضخامت جوش هاي گوشۀ تقویتی در هر طرف جان نباید از 8 میلیمتر کمتر در نظر گرفته شود. در مواردي که در بخش هاي مربوط به اتصالات گیردار از پیش تایید شده در این خصوص الزام دیگري وضع شده باشد، تامین این شرایط براي اتصال جان به بال تیر الزامی نیست.

5- در ستون هاي H شکل ساخته شده از ورق، در محل اتصال تیر به ستون به فاصله اي شامل عمق تیر به علاوه 300 میلیمتر بالا و پایین بال هاي تیر، اتصال جان به بال هاي مقطع ستون باید از نوع جوش نفوذي با نفوذ کامل با جوش گوشۀ تقویتی در هر دو طرف جان باشد. ضخامت جوش هاي گوشه تقویتی در هر طرف جان نباید از 8 میلیمتر و ضخامت جان مقطع ستون کمتر در نظر گرفته شود.

6- در ستون هاي قوطی شکل ساخته شده از ورق، در محل اتصال تیر به ستون به فاصله اي شامل عمق تیر به علاوه 300 میلیمتر بالا و پایین بال تیر، اتصال جان ها به بال هاي مقطع ستون، باید از نوع جوش نفوذي با نفوذ کامل باشد.

7- در ستون هاي ساخته شده از ورق با مقطع صلیبی شکل، در محل اتصال تیر به ستون به فاصله اي شامل عمق تیر بعلاوه 300 میلیمتر بالا و پایین بال تیر، اتصال جان ها به بال ها و جان دیگر باید از نوع جوش نفوذي با نفوذ کامل با جوش گوشه تقویتی در هر دو طرف جان باشد. ضخامت جوش هاي گوشه تقویتی در هر طرف جان نباید از 8 میلیمتر و ضخامت جان مقطع ستون کمتر در نظر گرفته شود.

8- در صورت نیاز به تعبیۀ تسمه هاي پشت بند در جوش هاي نفوذي، رعایت الزامات زیر ضروري است :

• برداشتن پشت بندهاي مورد استفاده در اتصال ورقه اي پیوستگی به بال ها و جان (یا جان هاي) مقطع ستون، پس از اتمام عملیات جوشکاري الزامی نیست.
• در اتصالات گیردار مستقیم تیر به ستون، پشت بندهاي مورد استفاده در بال تحتانی تیر باید برداشته شوند و پس از برداشتن تسمه هاي پشت بند، ریشۀ جوش نفوذي باید با جوش گوشه به ضخامت حداقل 8 میلیمتر تقویت گردد.
• در اتصالات گیردار مستقیم تیر به ستون، برداشتن پشت بندهاي مورد استفاده در بال فوقانی تیر الزامی نیست. در صورتی که تسمه هاي پشت بند برداشته نشوند، این تسمه ها باید با جوش گوشه به ضخامت حداقل 8 میلیمتر به بال ستون جوش داده شوند.
• اتصال پشت بندهاي مورد استفاده در اتصالات گیردار مستقیم تیر به ستون، به بال هاي تیر مجاز نیست.

اتصال گیردار مستقیم تیر با مقطع کاهش یافته (RBS) از انواع اتصالات گیردار از پیش تایید شده

اتصال گیردار مستقیم تیر با مقطع کاهش یافته (شکل 1) باید دارای شرایط زیر باشد :

1- در دو انتهاي تیر، تعبیۀ سوراخ هاي دسترسی براي انجام جوش نفوذي بال تیر به بال ستون، الزامی است.

2- در دو انتهاي تیر، ناحیۀ محافظت شده باید برابر a+b در نظر گرفته شود. a و b در شکل 1 نشان داده شده است.

3- محل تشکیل مفصل پلاستیک باید برابر S_h = a + b/2 در نظر گرفته شود.

4- در دو انتهاي تیر، تعبیه مهار جانبی در فاصله اي بین انتهاي ناحیۀ کاهش یافته تا نصف عمق تیر بعد از آن، الزامی است. در قاب هاي خمشی با دال بتنی سازه اي، در صورتی که تیرها در فاصله بین دو ناحیه حفاظت شده داراي برشگیرهاي فولادي مدفون در بتن به فاصلۀ حداکثر برابر 300 میلیمتر باشند، تعبیه مهارهاي جانبی در محل هاي مذکور الزامی نیست.

5- اتصال بال هاي تیر به بال ستون باید از طریق جوش نفوذي با نفوذ کامل صورت گیرد. براي این جوش رعایت ضابطۀ طراحی خاصی الزامی نیست.

6- اتصال جان تیر به بال ستون باید از طریق جوش نفوذی با نفوذ کامل صورت گیرد. در این حالت برای این جوش رعایت ضابطۀ طراحی خاصی الزامی نیست. در قاب هاي خمشی متوسط، اتصال جان تیر به بال ستون می تواند از طریق یک ورق تک پیچ شده به جان تیر نیز صورت گیرد. در اینگونه موارد اتصال ورق تک به جان تیر باید از نوع اصطکاکی با سوراخ استاندارد، یا سوراخ استاندارد در یکی و سوراخ لوبیایی کوتاه در امتداد موازي با محور تیر در دیگري، و اتصال آن به بال ستون از نوع نفوذي یا جوش گوشۀ دو طرفه باشد. ضخامت جوش هاي گوشه طرفین ورق تک به بال ستون باید حداقل برابر 0/75 ضخامت ورق تک و ضخامت ورق تک باید حداقل برابر 10 میلیمتر باشد.

7- جرم واحد طول تیر نباید از 450 کیلوگرم تجاوز نماید.

8- عمق مقطع تیر نباید از 1000 میلیمتر تجاوز نماید.

9- ضخامت بال مقطع تیر نباید از 50 میلیمتر تجاوز نماید.

10- عمق مقطع ستون هاي H شکل و صلیبی نباید از 1000 میلیمتر و عمق پهناي مقطع ستون هاي قوطی شکل ساخته شده از ورق نباید از 700 میلیمتر تجاوز نماید.

11- نسبت دهانه آزاد تیر به عمق مقطع آن نباید از 7 در قاب هاي خمشی ویژه و از 5 در قاب هاي خمشی متوسط کمتر در نظر گرفته شود.

در ناحیه کاهش یافتۀ تیر محدودیت هاي زیر باید تأمین شوند :

13- ستون ها و تیرها شامل ناحیۀ کاهش یافته باید داراي مقاومت کافی در برابر کلیۀ ترکیبات بارگذاري به استثناي ترکیبات بار زلزلۀ تشدید یافته باشند. همچنین در کنترل تغییر مکان جانبی نسبی طبقه باید اثرات مقطع کاهش یافته لحاظ شود. در کنترل تغییر مکان جانبی نسبی طبقه بجاي مدلسازي ناحیۀ کاهش یافته می توان تغییر مکان جانبی نسبی را در حالتی که ناحیه کاهش یافته لحاظ نشده است با ضریب 1/1 براي حالت نظیر c = 0/25 b_bf تشدید نمود. براي سایر مقادیر c میتوان از تناسب بین آنها و c = 0/25 b_bf بهره برد.

شکل 1- اتصال گیردار مستقیم تیر با مقطع کاهش یافته (RBS)

اتصال گیردار فلنجی بدون استفاده از ورق لچکی BUEEP و اتصال گیردار فلنجی چهار یا هشت پیچی با استفاده از ورق لچکی BSEEP

علاوه بر الزامات عمومی اتصالات گیردار از پیش تایید شده ، اتصالات گیردار از پیش تایید شده فلنجی (شکل 2) باید دارای شرایط زیر باشند :

1- در دو انتهاي تیر، تعبیۀ سوراخ هاي دسترسی براي انجام جوش نفوذي بال تیر به ورق انتهایی مجاز نمی باشد.

2- در دو انتهاي تیر، ناحیۀ محافظت شده باید به شرح زیر در نظر گرفته شود :

• در اتصالات گیردار از پیش تایید شده فلنجی بدون استفاده از ورق لچکی برابر کوچکترین دو مقدار عمق تیر و سه برابر پهناي بال تیر از بر ستون
• در اتصالات گیردار از پیش تایید شده فلنجی با استفاده از ورق لچکی برابر طول لچکی به علاوه کوچکترین دو مقدار نصف عمق تیر و سه برابر پهناي بال تیر، از بر ستون

3- محل تشکیل مفصل پلاستیک S_h باید برابر کوچکترین دو مقدار d/2 و 3b_bf از بر ستون براي اتصالات فلنجی بدون استفاده از ورق هاي لچکی و برابر (L_st + t_p) از بر ستون براي اتصالات فلنجی با استفاده از ورق هاي لچکی در نظر گرفته شود، که در آن d عمق تیر، b_bf پهناي بال تیر، l_st طول ورق لچکی در روي بال تیر و t_p ضخامت ورق انتهایی است.

4- در دو انتهاي تیر تعبیۀ مهار جانبی در فاصله اي بین انتهاي ناحیه محافظت شده تا نصف عمق تیر بعد از آن الزامی است. در قاب هاي خمشی با دال بتنی سازه اي، در صورتی که تیرها در فاصلۀ بین دو انتهاي محافظت شده داراي برشگیرهاي فولادي مدفون در بتن به فاصلۀ حداکثر برابر 300 میلی متر باشند، تعبیۀ مهار جانبی در محل هاي مذکور الزامی نیست.

5- در قاب هاي خمشی با دال بتنی سازه اي، در فاصلۀ 1/5 برابر عمق تیر از بر ستون، تعبیه برشگیر در روي بال فوقانی تیر مجاز نمی باشد. همچنین در فاصلۀ حداقل برابر 25 میلیمتر از طریق مصالح انعطاف پذیر (نظیر یونولیت) باید از اتصال دال بتنی به هر دو طرف هر دو بال ستون اجتناب شود.

6- پهناي ورق انتهایی نباید از بال تیر متصل شونده به آن کوچکتر در نظر گرفته شود. همچنین پهناي موثر ورق انتهایی نباید از بال تیر متصل شونده به علاوه 25 میلیمتر، بزرگتر در نظر گرفته شود.

7- ورق هاي لچکی باید در امتداد جان تیر و در وسط ورق انتهایی تعبیه شوند. طول ورق هاي لچکی نباید از  1/75h_st کوچکتر در نظر گرفته شود که در آن h_st ارتفاع لچکی ها در امتداد محور ستون می باشد. ورق هاي لچکی در روي بال تیر و نیز در انتهاي ورق انتهایی باید حدودا 25 میلی متر برش عمودي داشته و سپس به صورت مورب بریده شوند. ضخامت ورق هاي لچکی نباید کمتر از ضخامت جان مقطع تیر در نظر گرفته شود. لچکی ها باید داراي شرط زیر نیز باشند.

8- بکار بردن ورق هاي پر کننده انگشتی در بالا و پایین ورق انتهایی مجاز است.

9- در دو انتهاي تیر هاي ساخته شده از ورق، به فاصلۀ حداقل برابر کوچکترین دو مقدار عمق تیر و سه برابر پهناي بال تیر، اتصال جان به بال باید از نوع جوش نفوذي با نفوذ کامل یا جوش گوشه دو طرفه باشد. ضخامت جوش هاي گوشه دو طرفه نباید از 0/75t_w ( t_w ضخامت جان مقطع تیر است) و 6 میلیمتر کمتر در نظر گرفته شود

10- اتصال بال تیر به ورق انتهایی باید از نوع جوش نفوذي با نفوذ کامل بوده و در وجه داخلی بال تیر با جوش گوشه به ضخامت حداقل 8 میلیمتر تقویت گردد. براي این جوش رعایت ضابطۀ طراحی خاصی الزامی نیست.

11- اتصال جان تیر به ورق انتهایی باید از نوع جوش نفوذي با نفوذ کامل باشد. چنانچه ضخامت جان مقطع تیر کوچکتر یا مساوي 10 میلیمتر باشد، استفاده از جوش گوشۀ دو طرفه نیز مجاز است. ضخامت جوش هاي گوشه نباید از 0/8t_w و 8 میلی متر کمتر در نظر گرفته شوند. براي اتصال جان تیر به ورق انتهایی غیر از الزامات این بند، رعایت ضابطۀ طراحی خاصی الزامی نیست.

12- اتصال لچکی ها (در صورت استفاده) به ورق انتهایی باید از نوع جوش نفوذي با نفوذ کامل باشد. چنانچه ضخامت لچکی ها کوچکتر یا مساوي 10 میلیمتر باشد، استفاده از جوش گوشه دو طرفه نیز مجاز است. ضخامت جوش هاي گوشه نباید از 0/75t_s (t_s ضخامت ورق لچکی است) و 6 میلیمتر کمتر در نظر گرفته شود. براي اتصال لچکی ها به ورق انتهایی غیر از الزامات این بند، رعایت ضابطه طراحی خاصی الزامی نیست.

13- اتصالات گیردار از پیش تایید شده فلنجی باید محدودیتهاي ابعادي جدول  1 را با رعایت الزامات استثناي زیر برآورده نمایند.

استثنا : در قاب هاي خمشی ویژه با دال بتنی سازه اي و داراي برشگیر فولادي مدفون در بتن در فاصلۀ بین دو ناحیۀ محافظت شده تیر، عمق مقطع تیر نباید از 700 میلیمتر کمتر در نظر گرفته شود.

جدول 1- محدودیت هاي ابعادي اتصالات گیردار از پیش تایید شده فلنجی

در جدول فوق :

b_bf = پهناي بال تیر
b_p = پهناي ورق انتهایی
d = عمق تیر متصل شونده به ورق انتهایی
g = فاصلۀ افقی بین دو ردیف قائم پیچ
p_b = فاصلۀ قائم بین دو ردیف پیچ در هر دو طرف بال تیر در اتصال فلنجی هشت پیچی
p_fi = فاصلۀ قائم بین نزدیک ترین ردیف پیچ داخلی تا بر بال کششی تیر
p_fo = فاصلۀ قائم بین نزدیکترین ردیف پیچ بیرونی تا بر بال کششی تیر
t_bf = ضخامت بال مقطع تیر
b_p= ضخامت ورق انتهایی

14- نسبت دهانه آزاد تیر به عمق مقطع آن نباید از 7 در قاب هاي خمشی ویژه و از 5 در قاب هاي خمشی متوسط کمتر در نظر گرفته شود.

15- عمق مقطع ستون هاي با مقطع H شکل و صلیبی نباید از 1000 میلیمتر تجاوز نماید.

16- در تعیین مقاومت هاي طراحی وسایل اتصال، ضریب کاهش مقاومت را براي طراحی پیچ ها، کنترل لهیدگی و گسیختگی کششی و برش قالبی ورق انتهایی، میتوان برابر 0/9 و براي کنترل خمش و برش در ورق انتهایی برابر یک در نظر گرفت.

شکل 2- اتصالات گیردار از پیش تایید شده فلنجی چهار پیچی بدون استفاده از ورق لچکی و فلنجی چهار یا هشت پیچی با استفاده از ورق لچکی