مبحث ۹ — طرح و اجرایِ ساختمانهایِ بتنآرمه
درسنامه — کلیات
خلاصهیِ بندهایِ ۹-۱، مستقیماً از متنِ رسمیِ مبحث.
مطالبِ عمومی (۹-۱-۲)
•مبحثِ ۹ بخشی از مباحثِ ۲۲گانهیِ مقرراتِ ملّیِ ساختمانِ ایران است و باید در هماهنگی با سایرِ مباحث به کار رود.
•این مبحث حداقل الزامات را برایِ مصالح، طراحی، اجرا و ارزیابیِ مقاومتیِ اجزایِ بتنآرمه ارائه میدهد — بهویژه در هماهنگی با مباحثِ ۶ و ۷.
ممنوعیتِ بسیار مهم و پرتکرار: در طراحیِ قطعاتِ داخلِ دامنهیِ این مبحث باید فقط از ضوابطِ همین مبحث استفاده شود؛ اختلاطِ ضوابطِ این مبحث با سایرِ آییننامههایِ ملّی یا بینالمللی — هرچند معتبر — مجاز نیست.
•دلیلِ این ممنوعیت: هر آییننامه یک مجموعهیِ درونیسازگار از ضرایبِ بار، ضرایبِ کاهشِ مقاومت و روابطِ ظرفیت است؛ ترکیبِ آنها میتواند ضریبِ ایمنیِ واقعی را بهطورِ ناخواسته از بین ببرد.
پنج اصلِ هدفِ مبحث (۹-۱-۳)
مقاومت: سازه یا اعضایش در طولِ عمرِ سازه بارهایِ وارده را خوب تحمل کنند، آسیبِ قابلِ ملاحظه نبینند و قطعات نشکنند.
پایداری: حالتِ تعادلِ بینِ بارها — در جزء یا کل — تحتِ تأثیرِ تغییرشکلها دچارِ اختلال نشود و پیکرهیِ اصلی حفظ گردد و فروریزش رخ ندهد.
بهرهبرداری: سازه عملکردِ موردِ انتظارش را حفظ کند؛ افزایشِ تغییرشکل، بازشدگیِ ترک و ارتعاشِ بیش از حد مشکلی ایجاد نکند، و آتشسوزی آسیبِ قابلِ ملاحظه وارد نکند.
دوام (پایایی): بتن و فولاد و ترکیبشان با شرایطِ محیط و بهرهبرداری سازگاریِ کافی داشته باشند و یونهایِ در دسترس موجبِ فرسودگی، پیریِ زودرس یا انهدام نشوند.
انسجام (یکپارچگی): اعضا و اتصالاتشان طوری تنظیم شوند که یک یا چند مسیرِ مناسب برایِ عبورِ بار به سمتِ شالوده فراهم شود و همبستگیِ کلِ سازه تأمین گردد.
•همهیِ این پنج اصل در نهایت یک هدف دارند: حفظِ سلامت و ایمنیِ استفادهکنندگان.
دامنهیِ کاربرد و محدودهیِ مصالح (۹-۱-۴)
•کاربردِ مشخصِ مبحث: ساختمانهایِ متعارف که با بتنِ معمولی یا بتنِ سبک ساخته میشوند.
عددِ کلیدیِ اول: مقاومتِ مشخصهیِ بتن بینِ ۲۰ تا ۵۰ مگاپاسکال.
عددِ کلیدیِ دوم: مقاومتِ تسلیمِ فولاد بینِ ۲۲۰ تا ۵۵۰ مگاپاسکال.
استثنا: حدِ فوقانیِ مقاومتِ مشخصهیِ بتن را در صورتِ رعایتِ الزاماتِ بندِ ۹-۳-۳-۳ میتوان تا ۷۰ مگاپاسکال افزایش داد.
سازههایِ خاص که ضوابطِ ویژهیِ خارج از این مبحث میخواهند: بتنیِ ساده و کمآرماتور، پیشتنیده، پیشساخته، با سنگدانهیِ سبک و سنگین، بتنِ متخلخل یا اسفنجی، بتنِ با الیاف، سازههایِ در معرضِ دمایِ زیاد، سقفهایِ پوستهای و ورقهایِ تاشده، و سازههایِ مقاوم در برابرِ انفجار.
•در اعضایِ بتنیِ غیرمرکبِ درجاریز با قالبِ درجایِ ماندگار میتوان از ضوابطِ همین مبحث استفاده کرد.
روشِ طراحی (۹-۱-۵)
روشِ طراحی در این مبحث «روشِ طرحِ مقاومت» است (Strength Design) — نه روشِ تنشِ مجاز.
•در این روش قطعات در وضعیتِ باربریِ نهایی در نظر گرفته میشوند و ظرفیتِ باربری برایِ هر تلاشِ خاص تعیین میگردد.
در تعیینِ این ظرفیت، رفتارِ غیرخطیِ بتن و فولاد لحاظ میشود.
رابطهیِ بنیادیِ کلِ مبحث: φ·Rn ≥ Ru — یعنی «مقاومتِ اسمی × ضریبِ کاهشِ مقاومت» باید بزرگتر یا مساویِ «تلاشِ ضریبدارِ وارد به مقطع» باشد.
•ضریبِ کاهشِ مقاومت (φ) بر اساسِ رفتارِ عضو در برابرِ تلاشِ وارده تعیین میشود — مثلاً خمشِ شکلپذیر φ بزرگتری از برشِ ترد میگیرد.
بارگذاری و سیستمِ واحدها (۹-۱-۶ و ۹-۱-۷)
ترکیبهایِ بار و ضریبهایِ بار از مبحثِ ششم گرفته میشوند — نه از خودِ مبحثِ ۹.
هر تغییری که در مبحثِ ششم داده شود، در این مبحث هم لازمالاجراست — یعنی مبحثِ ۹ به نسخهیِ روزِ مبحثِ ۶ وابسته است.
•خلاصهای از این ضوابط برایِ سهولتِ دسترسی در فصلِ ۹-۷ آورده شده است (ولی مرجعِ اصلی همان مبحثِ ششم است).
•سیستمِ واحد: SI — طول (متر، میلیمتر)، زمان (ثانیه)، جرم (کیلوگرم)، وزن (نیوتن).
تنش و فشار: نیوتن بر مترمربع (پاسکال) یا نیوتن بر میلیمترمربع (مگاپاسکال).
•نکتهیِ ظریف: مبحث بینِ کیلوگرمِ جرم و نیوتنِ وزن تفکیک قائل میشود — کیلوگرم واحدِ جرم است، نه نیرو.
نقشهایِ قانونی و مدارک (۹-۱-۸ تا ۹-۱-۱۱)
مقامِ قانونیِ مسئول، مهندسِ طراح و مهندسِ ناظر هر سه طبقِ ضوابطِ مبحثِ دوم تعریف میشوند.
•مهندسِ طراح: شخصِ حقیقی یا حقوقیِ مسئولِ طراحیِ سازه، دارایِ صلاحیت یا رتبهبندی از وزارتِ راه و شهرسازی.
•مهندسِ ناظر: شخصِ حقیقی یا حقوقیِ مسئولِ نظارت بر اجرا، با همان شرطِ صلاحیت.
مدارک و مستنداتِ ساخت طبقِ فصلِ ۹-۲۲ تهیه و ارائه میشود.
در صورتِ الزامِ مقامِ قانونیِ مسئول، محاسبات بههمراه ورودی و خروجیِ برنامههایِ کامپیوتری و فرضیاتِ محاسباتی باید به مدارکِ ساخت ضمیمه شود.
برایِ روشها، سیستمها یا مصالحِ متفاوت (ولی داخلِ دامنهیِ مبحث)، ارائهدهنده باید گواهینامهیِ فنی از مرکزِ تحقیقاتِ راه، مسکن و شهرسازی بگیرد.
مدارکِ موردِ استفاده (۹-۱-۱۲)
قاعدهیِ حاکم: در صورتِ هرگونه عدمِ انطباق بینِ این مدارک و ضوابطِ مبحثِ ۹، ضوابطِ همین مبحث ملاک است.
•فهرستِ دهگانهیِ توصیهشده: مقرراتِ ملّیِ ۲۲گانه، استانداردهایِ ملّیِ ایران، آییننامهیِ بتنِ ایران (آبا)، ASTM، مجموعهیِ ۶ جلدیِ ACI، ACI 318-19، Eurocode 2 و CEB-FIP Model Code 2010، آییننامهیِ کانادا (A23.3)، استرالیا (AS 3600) و نیوزیلند (NZS 3101).
•این فهرست توصیه است نه الزام — و حضورش در فهرست هیچ اجازهای برایِ اختلاطِ ضوابط (طبقِ ۹-۱-۲-۳) نمیدهد.
•عنوانِ فصلِ ۹-۱ یازده زیربخش دارد که در بندِ گستره (۹-۱-۱) فهرست شدهاند: از مطالبِ عمومی تا مدارکِ موردِ استفاده.
جدولِ مرورِ سریع
روشِ طراحیِ مبحثِ ۹روشِ طرحِ مقاومت
رابطهیِ بنیادیφ·Rn ≥ Ru
محدودهیِ مقاومتِ مشخصهیِ بتن۲۰ تا ۵۰ مگاپاسکال
سقفِ f'c با رعایتِ ۹-۳-۳-۳۷۰ مگاپاسکال
محدودهیِ مقاومتِ تسلیمِ فولاد۲۲۰ تا ۵۵۰ مگاپاسکال
اختلاطِ ضوابط با آییننامهیِ دیگرمجاز نیست
پنج اصلِ هدفمقاومت، پایداری، بهرهبرداری، دوام، انسجام
مرجعِ ترکیباتِ بارمبحثِ ششم (خلاصه در فصلِ ۹-۷)
مرجعِ تعریفِ طراح، ناظر و مقامِ مسئولمبحثِ دوم
مرجعِ مدارکِ ساختفصلِ ۹-۲۲
مرجعِ گواهینامهیِ روشِ خاصمرکزِ تحقیقاتِ راه، مسکن و شهرسازی
واحدِ تنشپاسکال / مگاپاسکال
در تعارضِ مدارکِ مرجعضوابطِ مبحثِ ۹ حاکم است
برو به آزمونِ همین فصل