سیستم‌های لرزه‌ای مختلط — مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان (فصل ۱۳)

خلاصه درسنامه، نکات کلیدی و نمونه سوال «سیستم‌های لرزه‌ای مختلط» (بند ۱۰-۳-۵ و ۱۰-۳-۶) از مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی). این فصل در آزمون تعاملی سایت ۱۸ سوال دارد.

فهرست مطالب

• قاب خمشی مختلط ویژه — C-SMF: ترکیب مجاز (۱۰-۳-۵)
• اتصالات تیر به ستون در C-SMF
• رده‌ی مقاطع و استثنای پوشش بتن در C-SMF
• ناحیه‌ی حفاظت‌شده و ورق پیوستگی در C-SMF
• وصله‌ی ستون در سیستم‌های مختلط
• قاب مهاربندی‌شده‌ی همگرای مختلط ویژه — C-SCBF (۱۰-۳-۶-۱)
• C-EBF و C-SSW (۱۰-۳-۶-۲ و ۱۰-۳-۶-۳)

خلاصه درسنامه

قاب خمشی مختلط ویژه — C-SMF: ترکیب مجاز (۱۰-۳-۵)

• ⚠️ **ستون‌ها**: از نوع **بتن‌آرمه** یا **مختلط**.
• ⚠️ **تیرها**: **فولادی تنها**، یا **فولادی با دال بتنی متکی بر آن با عملکرد کامل**، یا **مختلط محاط در بتن با عملکرد کامل**.
• اتصال تیر به ستون باید **گیردار** باشد.
• ⚠️ رفتار مورد انتظار: تغییرشکل‌های فرا ارتجاعی **قابل توجه در دو انتهای تیرها** و **تسلیم محدود در چشمه‌ی اتصال ستون‌ها**.
• ⚠️ ضابطه‌ی حاکم: **تیر ضعیف — ستون قوی** (نسبت مجموع لنگر ستون‌ها به مجموع لنگر تیرها در هر گره).
• ⚠️ نکته‌ی مهم و پرتکرار: در این نوع قاب‌ها، **تسلیم در پای ستون مجاز است**.
• برای ستون مختلط، Mn طبق **بخش ۱۰-۲-۸** و با اثر نیروی محوری زلزله‌ی **تشدیدیافته** محاسبه می‌شود؛ برای ستون بتن‌آرمه طبق **مبحث نهم** و با ترکیبات **متعارف**.

اتصالات تیر به ستون در C-SMF

• ⚠️ اتصالات خمشی تیر به ستون باید دوران حداقل **۰٫۰۴ رادیان** را بدون کاهش قابل توجه مقاومت تحمل کنند — همان عدد SMF فولادی.
• مقاومت خمشی اندازه‌گیری‌شده‌ی اتصال **در وجه ستون** باید حداقل کسر مشخص‌شده‌ای از لنگر پلاستیک تیر باشد.
• ⚠️ پیکربندی اتصال باید یا از انواع **اتصالات پیش‌تأییدشده** باشد، یا عملکردش از طریق **آزمایش** تأیید شود.
• مقاومت برشی موردنیاز اتصال بر اساس **آثار نیروی زلزله‌ی محدود به ظرفیت خمشی تیر در محل مفصل پلاستیک** تعیین می‌شود.
• الزامات مهار جانبی تیرها و مهار پایداری در محل اتصال، **مشابه قاب‌های خمشی فولادی ویژه** است.
• اتصال تیر به ستون، اتصال ستون به کف‌ستون و وصله‌ی ستون همگی باید **گیردار** در نظر گرفته شوند.

رده‌ی مقاطع و استثنای پوشش بتن در C-SMF

• بال‌های مقاطع باید **به‌طور پیوسته** به جان یا جان‌ها متصل باشند.
• ⚠️ نسبت پهنا به ضخامت اجزای فولادی باید محدودیت اعضای با **شکل‌پذیری زیاد** را برآورده کند.
• در تیرهای با مقطع مختلط محاط در بتن، فاصله‌ی دورترین تار فشاری بتن تا **محور خنثی پلاستیک** محدود است.
• ⚠️ **استثنای مهم**: اعضای با مقطع مختلط محاط در بتن، در صورت وجود حداقل **۵۰ میلی‌متر پوشش بتن** و محصورشدگی میلگردهای طولی در نواحی محتمل مفصل پلاستیک با **میلگردهای بسته** (طبق مبحث نهم)، می‌توانند فقط الزامات اعضای با **شکل‌پذیری متوسط** را برآورده کنند.
• منطق استثنا: پوشش بتنی محصورشده خودش جلوی کمانش موضعی را می‌گیرد، پس سخت‌گیری کمتری روی خود مقطع فولادی لازم است.

ناحیه‌ی حفاظت‌شده و ورق پیوستگی در C-SMF

• ⚠️ ناحیه‌ی حفاظت‌شده: از **بر ستون با مقطع مختلط** تا **یک‌دوم عمق تیر پس از محل تشکیل مفصل پلاستیک**.
• در این ناحیه باید الزامات بند ۱۰-۳-۲-۱۷ (ممنوعیت هر عملیات مخدوش‌کننده) رعایت شود.
• ⚠️ در **ستون‌های مختلط پرشده با بتن**، ضخامت ورق‌های پیوستگی باید **حداقل برابر ضخامت بال‌های تیر** باشد.
• ⚠️ اتصال ورق پیوستگی به ستون باید **جوش شیاری با نفوذ کامل یا جوش گوشه‌ی دوطرفه** باشد.
• ⚠️ نکته‌ی اجرایی بسیار مهم: در ستون‌های مختلط پرشده با بتن، تعبیه‌ی **سوراخ‌های دایره‌ای‌شکل با قطر کافی برای عبور بتن** از این دیافراگم‌ها **الزامی** است — وگرنه بتن زیر ورق پیوستگی پر نمی‌شود.

وصله‌ی ستون در سیستم‌های مختلط

• ⚠️ **وصله‌ی مستقیم** ستون‌ها باید با **جوش شیاری با نفوذ کامل** انجام شود.
• ⚠️ **وصله‌ی غیرمستقیم** می‌تواند **جوشی یا پیچی** باشد.
• برای وصله‌ی غیرمستقیم، هم حداقل مقاومت **خمشی** موردنیاز و هم حداقل مقاومت **برشی** موردنیاز تعیین شده است.
• ⚠️ تبصره: در هر حال، مقاومت محوری موجود وصله‌ی **هر جزء مقطع ستون** (بدون در نظر گرفتن آثار لنگر خمشی) نباید از حد تعیین‌شده کمتر باشد.
• این ضوابط هم در C-SMF و هم در C-SCBF یکسان است و به بند ۱۰-۳-۲-۱۲ ارجاع می‌دهد.

قاب مهاربندی‌شده‌ی همگرای مختلط ویژه — C-SCBF (۱۰-۳-۶-۱)

• ⚠️ ترکیب مجاز: **ستون‌ها** مختلط محاط در بتن یا پرشده با بتن؛ **تیرها** فولادی یا مختلط؛ **اعضای مهاربندی** فولادی یا مختلط پرشده با بتن.
• الزامات **تحلیل** و **سیستم** منطبق بر همان الزامات SCBF فولادی است (بندهای ۱۰-۳-۴-۲-۳ و ۱۰-۳-۴-۲-۴).
• اگر عضو مختلط باشد، مقاومت‌های مورد انتظارش در کشش و فشار بر اساس **مشخصات مقطع مختلط** محاسبه می‌شود.
• ⚠️ تفاوت کلیدی و پرتکرار: در محاسبات اعضای مهاربندی باید از **شعاع ژیراسیون مقطع فولادی تنها** استفاده شود — نه مقطع مختلط.
• مقاطع **ستون‌ها و مهاربندها** باید فشرده‌ی لرزه‌ای با حد سخت‌گیرانه‌تر، و مقاطع **تیرها** با حد ملایم‌تر باشند (جدول ۱۰-۳-۲-۴).
• ⚠️ اگر ورق گاست **هم به تیر و هم به ستون** متصل شود، اتصال تیر به ستون باید یا **ساده** باشد یا **گیردار** — و در حالت گیردار، مقاومت خمشی موردنیازش باید نیروهای جمع‌کننده‌ی دیافراگمی ناشی از **زلزله‌ی تشدیدیافته** را هم لحاظ کند.

C-EBF و C-SSW (۱۰-۳-۶-۲ و ۱۰-۳-۶-۳)

• **C-EBF** (قاب مهاربندی‌شده‌ی واگرای مختلط): همان منطق EBF فولادی با تیر پیوند، ولی با اعضای مختلط.
• **C-SSW** (دیوار برشی مختلط ویژه): می‌تواند شامل دیوارهای برشی بتن‌آرمه‌ی **غیرهم‌بسته با اجزای مرزی مختلط**، یا دیوارهای برشی **هم‌بسته** با/بدون اجزای مرزی مختلط یا **تیر همبند فولادی یا مختلط** باشد.
• شکل‌پذیری C-SSW از سه مسیر تأمین می‌شود: تغییرشکل فرا ارتجاعی **خمشی و برشی دیوار بتن‌آرمه**، تغییرشکل **محوری کششی و فشاری اجزای مرزی**، و تغییرشکل **خمشی یا برشی تیرهای همبند** (در صورت وجود).
• ⚠️ یادآوری مشترک همه‌ی این چهار سیستم: مقاومت اتکایی اسمی و برش اصطکاک باید **۲۵ درصد کاهش** داده شود (بند ۱۰-۳-۲).
• در هر چهار سیستم، جوش‌های مشخص‌شده در هر بخش **جوش بحرانی لرزه‌ای** محسوب می‌شوند و الزام شارپی ۵۴ ژول در ۲۰ درجه را دارند.

اعداد و ضوابط کلیدی این فصل

نمونه سوال با پاسخ تشریحی

سایر فصل‌های مبحث ۱۰

مباحث مرتبط

مبحث ۱۰: طرح و اجرای ساختمان‌های فولادیهمه مباحث ۲۴گانهآزمون آنلاینابزارهای محاسباتی