اعضای کششی — مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان (فصل ۴)

خلاصه درسنامه، نکات کلیدی و نمونه سوال «اعضای کششی» (بند ۱۰-۲-۳) از مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی). این فصل در آزمون تعاملی سایت ۱۸ سوال دارد.

فهرست مطالب

• الزامات عمومی (۱۰-۲-۳-۱)
• محدودیت لاغری (۱۰-۲-۳-۲)
• سطح مقطع خالص و خالص مؤثر (۱۰-۲-۳-۳)
• جدول ضریب تأخیر برش U (جدول ۱۰-۲-۳-۱)
• مقاومت کششی — سه حالت حدی (۱۰-۲-۳-۴)
• اعضای کششی ساخته‌شده (مرکب) (۱۰-۲-۳-۵)
• ارجاعات بیرونی این بخش

خلاصه درسنامه

الزامات عمومی (۱۰-۲-۳-۱)

• این بخش اعضایی را پوشش می‌دهد که در امتداد محور طولی خود تحت نیروی محوری کششی بارگذاری شده‌اند.
• ⚠️ نکته‌ی کلیدی: در طراحی اعضای کششی **تنها معیار مقاومت** ضابطه‌ی اصلی طراحی است؛ کنترل لاغری صرفا به‌خاطر **شرایط بهره‌برداری** ارائه شده — نه مقاومت.
• باید تلاش شود شکل عضو و اتصالاتش طوری تنظیم شود که عضو فقط به کشش کار کند و خمشی در آن ایجاد نشود؛ در غیر این‌صورت باید برون‌محوری و آثارش در محاسبه لحاظ شود.
• اگر عضو کششی تحت خستگی یا تمرکز تنش (به‌علت تغییر ناگهانی مقطع) باشد، آثار این پدیده‌ها هم باید جداگانه لحاظ شود.

محدودیت لاغری (۱۰-۲-۳-۲)

• ⚠️ نکته‌ی کلیدی: نسبت لاغری حداکثر اعضای کششی **نباید از ۳۰۰ بیشتر باشد**.
• ⚠️ استثنا: برای قلاب‌ها و میل‌مهارهای کششی که پیش‌تنیدگی اولیه‌ی کافی دارند — به‌طوری‌که پس از کشش اولیه عضو مستقیم می‌شود — رعایت محدودیت لاغری **الزامی نیست**.
• چرا اصلا محدودیت داریم: عضو کششی خیلی لاغر زیر وزن خود شکم می‌دهد، می‌لرزد و در حمل‌ونقل آسیب می‌بیند — همگی مسائل بهره‌برداری، نه مقاومت.

سطح مقطع خالص و خالص مؤثر (۱۰-۲-۳-۳)

• سطح مقطع خالص (An) = سطح مقطع کل منهای سطح سوراخ‌ها یا شکاف‌ها.
• ⚠️ سوراخ‌های زنجیره‌ای (قطری یا زیگزاگ): از پهنای کل، مجموع قطر سوراخ‌های مسیر زنجیره کم می‌شود و برای **هر ردیف گام مورب** یک‌بار جمله‌ی s²/4g اضافه می‌شود.
• ⚠️ رابطه‌ی اصلی: سطح مقطع خالص مؤثر Ae = An × U، که U همان **ضریب تأخیر برش** از جدول ۱۰-۲-۳-۱ است.
• ⚠️ قاعده‌ی کف U: در مقاطع **باز** (I، U، L و …) لازم نیست U کمتر از نسبت «سطح مقطع قسمت‌های اتصال‌یافته به سطح مقطع کل» گرفته شود.
• ⚠️ این قاعده‌ی کف در مورد مقاطع **بسته** (قوطی نوردشده و جعبه‌ای ساخته‌شده از ورق) **کاربرد ندارد**.

جدول ضریب تأخیر برش U (جدول ۱۰-۲-۳-۱)

• حالت ۱ — وقتی بار با پیچ یا جوش مستقیما به **کلیه‌ی اجزای مقطع** منتقل شود: U برابر یک است (بدون تأخیر برش).
• حالت ۲ — وقتی بار فقط از طریق **قسمتی** از اجزای مقطع منتقل شود: U از رابطه‌ی عمومی (بر پایه‌ی برون‌محوری اتصال و طول آن) محاسبه می‌شود.
• حالت ۳ — انتقال بار فقط با **جوش عرضی** و توسط قسمتی از مقطع: U بر مبنای نسبت سطح قسمت اتصال‌یافته تعیین می‌شود.
• حالت ۴ — ورق‌ها (تسمه‌های کششی) با انتقال نیرو فقط از طریق **جوش‌های طولی در دو لبه‌ی موازی**.
• حالت ۵ — مقاطع لوله‌ای با یک ورق اتصال هم‌محور: طول جوش‌ها نباید از **قطر لوله** کمتر باشد.
• حالت ۶ — مقاطع قوطی‌شکل، با یک ورق هم‌محور یا دو ورق اتصال در دو وجه مقابل (هر کدام شرط حداقل طول جوش خود را دارند).
• حالت‌های ۷ و ۸ — مقادیر جایگزین ساده‌شده برای نیمرخ I نوردشده و سپری بریده‌شده از آن (حالت ۷) و برای نبشی‌ها (حالت ۸).
• ⚠️ نکته‌ی کاربردی: برای I و T و نبشی می‌توان هم حالت ۲ و هم حالت ۷ یا ۸ را حساب کرد و **بزرگ‌ترین** مقدار را به‌عنوان U برداشت.

مقاومت کششی — سه حالت حدی (۱۰-۲-۳-۴)

• مقاومت کششی طراحی (LRFD) یا مجاز (ASD) برابر **کوچک‌ترین** مقدار از سه حالت حدی زیر است:
• الف) **تسلیم کششی در مقطع کل**: Pn = Fy × Ag — با φt = ۰٫۹۰ و Ωt = ۱٫۶۷.
• ب) **گسیختگی کششی در مقطع خالص عضو، در خارج از ناحیه‌ی اتصال**: Pn = Fu × An.
• پ) **گسیختگی کششی در مقطع خالص مؤثر، در محل اتصال**: Pn = Fu × Ae — با φt = ۰٫۷۵ و Ωt = ۲٫۰۰.
• ⚠️ منطق تفاوت ضرایب: تسلیم رفتاری شکل‌پذیر و هشداردهنده است (ضریب مهربان‌تر)، ولی گسیختگی رفتاری ترد و ناگهانی است (ضریب سخت‌گیرانه‌تر).
• تنش تسلیم مشخصه Fy در حالت الف و تنش کششی نهایی Fu در حالت‌های ب و پ به کار می‌رود.
• گسیختگی **قالبی** (برش قالبی) در انتهای اعضای کششی این‌جا بررسی نمی‌شود — مرجعش بخش ۱۰-۲-۹ است.

اعضای کششی ساخته‌شده (مرکب) (۱۰-۲-۳-۵)

• عضو مرکب از چند نیمرخ یا نیمرخ و ورق ساخته می‌شود و اجزایش باید با بست به هم دوخته شوند.
• به‌کار بردن **بست‌های موازی** در وجوه باز نیمرخ مرکب مجاز است.
• پهنای بست موازی در امتداد طولی عضو باید حداقل به اندازه‌ی **دوسوم** فاصله‌ی بین خطوط جوش یا قیدهایی باشد که آن را به اجزای عضو متصل می‌کنند.
• ضخامت بست موازی نباید کمتر از **یک‌پنجاهم** همان فاصله باشد.
• ⚠️ فاصله‌ی مرکز تا مرکز بست‌های موازی باید طوری انتخاب شود که نسبت لاغری **هر یک از اجزای تشکیل‌دهنده** در آن فاصله از **۳۰۰** بیشتر نشود.

ارجاعات بیرونی این بخش

• تبصره‌ی ۱: اعضای کششی با تسمه‌ی لولاشده با خار مغزی و تسمه‌ی سرپهن → **پیوست ۴**.
• تبصره‌ی ۲: اعضای تحت اثر توأم کشش و لنگر خمشی → بخش **۱۰-۲-۷**.
• تبصره‌ی ۳: الزامات میل‌مهارها → بخش **۱۰-۲-۹**.
• تبصره‌ی ۴: وسایل اتصال و قطعات اتصال‌دهنده در برابر کشش → بخش **۱۰-۲-۹**.
• تبصره‌ی ۵: مقاومت گسیختگی قالبی در انتهای اعضای کششی → بخش **۱۰-۲-۹**.

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