دامنه و الزامات لرزه‌ای عمومی — مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان (فصل ۱۰)
خلاصه درسنامه، نکات کلیدی و نمونه سوال «دامنه و الزامات لرزه‌ای عمومی» (بند ۱۰-۳-۱ و ۱۰-۳-۲) از مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی). این فصل در آزمون تعاملی سایت ۱۸ سوال دارد.
فهرست مطالب
- فلسفه‌ی فصل ۱۰-۳
- نقشه‌ی سیستم‌های باربر جانبی لرزه‌ای در ۱۰-۳
- دامنه‌ی کاربرد (۱۰-۳-۱)
- طاقت ضربه‌ای فولاد سیستم باربر جانبی (۱۰-۳-۲)
- فلز پرکننده‌ی جوش — دو سطح الزام
- وصله‌ی ستون و اتصال پای ستون
- الزامات لرزه‌ای اعضای مختلط
خلاصه درسنامه
فلسفه‌ی فصل ۱۰-۳
- در فصل ۱۰-۲ توجه عمدتا به **پایداری، سختی و مقاومت** بود؛ در این فصل معیار **شکل‌پذیری** هم اضافه می‌شود.
- ⚠️ هدف اساسی: تعیین **سلسله‌مراتب عملکردی** مؤلفه‌های نیرویی اعضا و تناسب‌بندی جزئیات، تا سازه ضمن حفظ ایستایی کلی، عملکرد موردنظر را تأمین کند.
- ⚠️ سه حد شکل‌پذیری: **کم** (قابلیت رفتار فرا ارتجاعی حداقل)، **متوسط** (محدود) و **زیاد** (قابل ملاحظه).
- ملاک این رده‌بندی: چقدر عضو بتواند در مقاطع خاصی تغییرشکل فرا ارتجاعی بپذیرد و این ویژگی را در بارگذاری **رفت‌وبرگشتی** بدون کاهش قابل ملاحظه‌ی مقاومت و سختی حفظ کند.
نقشه‌ی سیستم‌های باربر جانبی لرزه‌ای در ۱۰-۳
- قاب‌های خمشی فولادی (۱۰-۳-۳): **OMF** معمولی، **IMF** متوسط، **SMF** ویژه، **STMF** خمشی خرپایی ویژه، **SCCS** سیستم کنسولی فولادی ویژه.
- قاب‌های مهاربندی‌شده و دیوار برشی (۱۰-۳-۴): **OCBF** همگرای معمولی، **SCBF** همگرای ویژه، **EBF** واگرا، **BRBF** مهاربند کمانش‌تاب، **SPSW** دیوار برشی فولادی ویژه.
- سیستم‌های مختلط: **C-SMF** (۱۰-۳-۵)، و در ۱۰-۳-۶ سه سیستم **C-SCBF**، **C-EBF** و **C-SSW**.
- سه بخش پایانی: **۱۰-۳-۷** اتصالات گیردار پیش‌تأییدشده، **۱۰-۳-۸** روش تأیید اتصالات گیردار، **۱۰-۳-۹** روش تأیید مهاربندهای کمانش‌تاب.
دامنه‌ی کاربرد (۱۰-۳-۱)
- الزامات لرزه‌ای در **کلیه‌ی مراحل طراحی، ساخت و نصب** به کار می‌رود.
- پوشش اعضا: اعضای سیستم باربر جانبی لرزه‌ای، اتصالات اعضا به یکدیگر، وصله‌ی اعضا و اتصال پای ستون آن‌ها.
- ⚠️ نکته‌ی مهم و پرتکرار: این الزامات **حتی برای بخش غیر باربر جانبی** هم اعمال می‌شود — یعنی **ستون‌ها، وصله‌ی ستون‌ها و اتصال پای ستون** اعضای غیر باربر جانبی لرزه‌ای هم مشمول‌اند.
- تعریف بخش غیر باربر جانبی: اعضایی که سهم باربری جانبی لرزه‌ای در آن‌ها ناچیز است و از نظر پایداری جانبی به قاب‌های باربر جانبی متکی‌اند.
- اعضای سیستم باربر جانبی علاوه بر این فصل، باید الزامات **سایر فصل‌های این مبحث** را هم برآورده کنند.
طاقت ضربه‌ای فولاد سیستم باربر جانبی (۱۰-۳-۲)
- ⚠️ در مقاطع **گرم‌نوردشده**: فولاد بال‌های با ضخامت **مساوی یا بیشتر از ۴۰ میلی‌متر** باید حداقل طاقت شارپی **۲۷ ژول در دمای ۲۰ درجه‌ی سلسیوس** داشته باشد.
- ⚠️ در **سایر مقاطع**: فولاد ورق‌های با ضخامت **۵۰ میلی‌متر و بیشتر** باید همان حداقل **۲۷ ژول در ۲۰ درجه‌ی سلسیوس** را داشته باشد.
- تفاوت آستانه (۴۰ در برابر ۵۰ میلی‌متر) به تفاوت فرایند تولید و احتمال تردشکنی در مقاطع نوردشده و ساخته‌شده برمی‌گردد.
- موقعیت ورق‌هایی که باید الزامات آزمایش شارپی را داشته باشند، از مواردی است که باید در **مدارک فنی** صریحا مشخص شود.
فلز پرکننده‌ی جوش — دو سطح الزام
- ⚠️ **جوش‌های عادی** سیستم باربر جانبی: الکترود E70 با تغییرطول نسبی حداقل **۲۲ درصد** و طاقت شارپی حداقل **۲۷ ژول در دمای منفی ۱۸ درجه**؛ الکترود E80 با تغییرطول نسبی حداقل **۱۹ درصد** و همان ۲۷ ژول در منفی ۱۸ درجه.
- ⚠️ **جوش‌های بحرانی لرزه‌ای**: همان رده‌های E70 و E80، ولی با طاقت شارپی حداقل **۵۴ ژول در دمای ۲۰ درجه‌ی سلسیوس** — یعنی **دو برابر** الزام عادی.
- ⚠️ جمع‌بندی حفظی: ۲۷ ژول در −۱۸ درجه برای جوش عادی، و ۵۴ ژول در +۲۰ درجه برای جوش بحرانی لرزه‌ای.
- تفاوت تغییرطول نسبی بین دو رده: E70 → ۲۲٪ و E80 → ۱۹٪ (هرچه الکترود قوی‌تر، شکل‌پذیری کمتر).
- جوش بحرانی لرزه‌ای همان جوش‌هایی است که فصل ۱۰-۳ به‌صراحت نام می‌برد و فلز جوششان باید مشخصات ویژه داشته باشد.
وصله‌ی ستون و اتصال پای ستون
- ⚠️ نکته‌ی کلیدی و پرتکرار: برای **کلیه‌ی ستون‌های ساختمان** — چه باربر جانبی و چه غیر باربر جانبی — فاصله‌ی محل درز وصله نباید از **۱۲۰۰ میلی‌متر** به نزدیک‌ترین بال تیر متصل به ستون کوچک‌تر باشد.
- منطق این فاصله: ناحیه‌ی نزدیک اتصال تیر به ستون بیشترین لنگر و بیشترین تقاضای فرا ارتجاعی را دارد؛ وصله نباید در آن ناحیه بیفتد.
- جزئیات وصله بر اساس ضخامت جان ستون متفاوت است: حالتی برای جان **کمتر یا مساوی ۲۵ میلی‌متر** و حالتی برای جان **بیشتر از ۲۵ میلی‌متر** (با زاویه‌ی ۴۵ درجه و جزئیات جوش خاص).
الزامات لرزه‌ای اعضای مختلط
- مقاومت اتکایی و برش اصطکاک بر اساس ضوابط **مبحث نهم** تعیین می‌شود.
- ⚠️ نکته‌ی کلیدی: برای سیستم‌های **C-SMF، C-SCBF، C-EBF و C-SSW**، مقاومت اتکایی اسمی و برش اصطکاک باید **۲۵ درصد کاهش** داده شود.
- ⚠️ فاصله‌ی میلگردهای عرضی ستون مختلط در **خارج از ناحیه‌ی بحرانی**: نباید از **۶ برابر قطر میلگرد طولی** و **۱۵۰ میلی‌متر** بیشتر باشد.
- ⚠️ در **ناحیه‌ی بحرانی** طول ستون: نباید از **یک‌چهارم بعد کوچک‌تر مقطع ستون** و **۱۰۰ میلی‌متر** بیشتر باشد.
- ⚠️ فاصله‌ی مرکز تا مرکز هر دو ساق مجاور میلگردهای عرضی نباید از **۳۵۰ میلی‌متر** بیشتر باشد.
- ⚠️ وقتی ستون به پی منتهی می‌شود، میلگردهای عرضی ناحیه‌ی ویژه باید حداقل **۳۰۰ میلی‌متر در پی ادامه** داشته باشند.
- وقتی ستون به یک دیوار منتهی شود، در آن طبقه میلگردگذاری عرضی در **سرتاسر طول ستون** باید مطابق ناحیه‌ی بحرانی باشد و حداقل به اندازه‌ی طول گیرایی میلگردهای طولی در دیوار ادامه یابد.
اعداد و ضوابط کلیدی این فصل
| موضوع | مقدار / ضابطه |
|---|---|
| معیار اضافه‌شده در فصل ۱۰-۳ | شکل‌پذیری |
| سه حد شکل‌پذیری | کم، متوسط، زیاد |
| قاب‌های خمشی | OMF، IMF، SMF، STMF، SCCS |
| قاب‌های مهاربندی و دیوار برشی | OCBF، SCBF، EBF، BRBF، SPSW |
| سیستم‌های مختلط | C-SMF، C-SCBF، C-EBF، C-SSW |
| شارپی بال مقطع نوردشده | ضخامت ≥ ۴۰ میلی‌متر → ۲۷ ژول در ۲۰ درجه |
| شارپی ورق در سایر مقاطع | ضخامت ≥ ۵۰ میلی‌متر → ۲۷ ژول در ۲۰ درجه |
| الکترود جوش عادی | ۲۷ ژول در منفی ۱۸ درجه |
| الکترود جوش بحرانی لرزه‌ای | ۵۴ ژول در ۲۰ درجه |
| تغییرطول نسبی E70 / E80 | ۲۲٪ / ۱۹٪ |
| حداقل فاصله‌ی وصله‌ی ستون تا بال تیر | ۱۲۰۰ میلی‌متر |
| مرز جزئیات وصله بر حسب ضخامت جان | ۲۵ میلی‌متر |
| کاهش مقاومت اتکایی در سیستم‌های مختلط ویژه | ۲۵ درصد |
| فاصله‌ی تنگ ستون مختلط خارج از ناحیه‌ی بحرانی | ۶ برابر قطر میلگرد و ۱۵۰ میلی‌متر |
| فاصله‌ی تنگ در ناحیه‌ی بحرانی | یک‌چهارم بعد کوچک‌تر و ۱۰۰ میلی‌متر |
| حداکثر فاصله‌ی ساق‌های مجاور تنگ | ۳۵۰ میلی‌متر |
| ادامه‌ی تنگ در پی | حداقل ۳۰۰ میلی‌متر |
نمونه سوال با پاسخ تشریحی
سوال ۱: معیار اصلی‌ای که فصل ۱۰-۳ علاوه بر معیارهای فصل ۱۰-۲ اضافه می‌کند، کدام است؟
الف) پایداری
ب) سختی
ج) شکل‌پذیری
د) دوام
پاسخ صحیح: گزینه ج — شکل‌پذیری
در فصل ۱۰-۲ توجه به پایداری، سختی و مقاومت بود؛ در فصل ۱۰-۳ علاوه بر این‌ها معیار شکل‌پذیری مورد توجه قرار می‌گیرد.
در فصل ۱۰-۲ توجه به پایداری، سختی و مقاومت بود؛ در فصل ۱۰-۳ علاوه بر این‌ها معیار شکل‌پذیری مورد توجه قرار می‌گیرد.
سوال ۲: در مقاطع گرم‌نوردشده‌ی سیستم باربر جانبی، از چه ضخامتی به بالا برای بال‌ها الزام طاقت شارپی برقرار می‌شود؟
الف) ۲۵ میلی‌متر و بیشتر
ب) ۴۰ میلی‌متر و بیشتر
ج) ۵۰ میلی‌متر و بیشتر
د) ۷۵ میلی‌متر و بیشتر
پاسخ صحیح: گزینه ب — ۴۰ میلی‌متر و بیشتر
طبق ۱۰-۳-۲، در مقاطع گرم‌نوردشده، فولاد بال‌های با ضخامت مساوی یا بیشتر از ۴۰ میلی‌متر باید حداقل طاقت شارپی ۲۷ ژول در دمای ۲۰ درجه‌ی سلسیوس داشته باشد؛ آستانه‌ی ۵۰ میلی‌متر مربوط به ورق‌ها در سایر مقاطع است.
طبق ۱۰-۳-۲، در مقاطع گرم‌نوردشده، فولاد بال‌های با ضخامت مساوی یا بیشتر از ۴۰ میلی‌متر باید حداقل طاقت شارپی ۲۷ ژول در دمای ۲۰ درجه‌ی سلسیوس داشته باشد؛ آستانه‌ی ۵۰ میلی‌متر مربوط به ورق‌ها در سایر مقاطع است.
سوال ۳: فاصله‌ی محل درز وصله‌ی ستون تا نزدیک‌ترین بال تیر متصل به ستون، حداقل چقدر باید باشد؟
الف) ۶۰۰ میلی‌متر
ب) ۹۰۰ میلی‌متر
ج) ۱۲۰۰ میلی‌متر
د) ۱۵۰۰ میلی‌متر
پاسخ صحیح: گزینه ج — ۱۲۰۰ میلی‌متر
طبق ۱۰-۳-۲، برای کلیه‌ی ستون‌های ساختمان (شامل باربر و غیر باربر جانبی)، فاصله‌ی محل درز وصله نباید از ۱۲۰۰ میلی‌متر به نزدیک‌ترین بال تیر متصل به ستون کوچک‌تر باشد.
طبق ۱۰-۳-۲، برای کلیه‌ی ستون‌های ساختمان (شامل باربر و غیر باربر جانبی)، فاصله‌ی محل درز وصله نباید از ۱۲۰۰ میلی‌متر به نزدیک‌ترین بال تیر متصل به ستون کوچک‌تر باشد.
سوال ۴: در **ناحیه‌ی بحرانی** طول ستون مختلط، فاصله‌ی میلگردهای عرضی نباید از چه مقادیری بیشتر باشد؟
الف) ۶ برابر قطر میلگرد طولی و ۱۵۰ میلی‌متر
ب) یک‌چهارم بعد کوچک‌تر مقطع ستون و ۱۰۰ میلی‌متر
ج) یک‌دوم بعد کوچک‌تر مقطع و ۲۰۰ میلی‌متر
د) ۳۵۰ میلی‌متر
پاسخ صحیح: گزینه ب — یک‌چهارم بعد کوچک‌تر مقطع ستون و ۱۰۰ میلی‌متر
در ناحیه‌ی بحرانی، فاصله نباید از یک‌چهارم بعد کوچک‌تر مقطع ستون و ۱۰۰ میلی‌متر بیشتر باشد؛ مقادیر ۶ برابر قطر و ۱۵۰ میلی‌متر مربوط به خارج از ناحیه‌ی بحرانی است.
در ناحیه‌ی بحرانی، فاصله نباید از یک‌چهارم بعد کوچک‌تر مقطع ستون و ۱۰۰ میلی‌متر بیشتر باشد؛ مقادیر ۶ برابر قطر و ۱۵۰ میلی‌متر مربوط به خارج از ناحیه‌ی بحرانی است.
سوال ۵: کدام‌یک از سیستم‌های زیر در بخش ۱۰-۳-۳ (قاب‌های خمشی فولادی) قرار **ندارد**؟
الف) قاب خمشی ویژه (SMF)
ب) قاب خمشی خرپایی ویژه (STMF)
ج) سیستم کنسولی فولادی ویژه (SCCS)
د) قاب مهاربندی‌شده‌ی کمانش‌تاب (BRBF)
پاسخ صحیح: گزینه د — قاب مهاربندی‌شده‌ی کمانش‌تاب (BRBF)
بخش ۱۰-۳-۳ شامل OMF، IMF، SMF، STMF و SCCS است؛ BRBF در بخش ۱۰-۳-۴ (قاب‌های مهاربندی‌شده و دیوارهای برشی فولادی) قرار دارد.
بخش ۱۰-۳-۳ شامل OMF، IMF، SMF، STMF و SCCS است؛ BRBF در بخش ۱۰-۳-۴ (قاب‌های مهاربندی‌شده و دیوارهای برشی فولادی) قرار دارد.
سوال ۶: جزئیات وصله‌ی ستون بر اساس کدام معیار به دو حالت متفاوت تقسیم می‌شود؟
الف) ارتفاع طبقه
ب) ضخامت جان ستون (مرز ۲۵ میلی‌متر)
ج) رده‌ی فولاد
د) تعداد طبقات ساختمان
پاسخ صحیح: گزینه ب — ضخامت جان ستون (مرز ۲۵ میلی‌متر)
جزئیات وصله و ورق‌های پیوستگی برای ستون‌های با ضخامت جان کمتر یا مساوی ۲۵ میلی‌متر و ستون‌های با ضخامت جان بیشتر از ۲۵ میلی‌متر (با زاویه‌ی ۴۵ درجه و جزئیات جوش خاص) متفاوت است.
جزئیات وصله و ورق‌های پیوستگی برای ستون‌های با ضخامت جان کمتر یا مساوی ۲۵ میلی‌متر و ستون‌های با ضخامت جان بیشتر از ۲۵ میلی‌متر (با زاویه‌ی ۴۵ درجه و جزئیات جوش خاص) متفاوت است.
سایر فصل‌های مبحث ۱۰
فصل ۱: تعاریففصل ۲: الزامات عمومیفصل ۳: پایداری و الزامات مقاطعفصل ۴: اعضای کششیفصل ۵: اعضای فشاریفصل ۶: لنگر خمشیفصل ۷: برش و ترکیب نیروهافصل ۸: اعضای مختلطفصل ۹: اتصالات و بهره‌برداریفصل ۱۱: قاب‌های خمشی فولادیفصل ۱۲: قاب‌های مهاربندی‌شده و دیوار برشیفصل ۱۳: سیستم‌های لرزه‌ای مختلطفصل ۱۴: اتصالات پیش‌تأییدشده و روش تأییدفصل ۱۵: ساخت، نصب و جوشفصل ۱۶: پیچ، انبار و رنگ‌آمیزیفصل ۱۷: رواداری‌ها و کنترل کیفیتفصل ۱۸: پیوست‌های ۱ تا ۶
مباحث مرتبط
مبحث ۱۰: طرح و اجرای ساختمان‌های فولادیهمه مباحث ۲۴گانهآزمون آنلاینابزارهای محاسباتی