طراحی تیر، تیر عمیق، ستون و جرز بنایی مسلح — مبحث ۸ مقررات ملی ساختمان (فصل ۱۱)
خلاصه درسنامه، نکات کلیدی و نمونه سوال «طراحی تیر، تیر عمیق، ستون و جرز بنایی مسلح» (بند ۸-۴-۶-۵) از مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمانهای با مصالح بنایی). این فصل در آزمون تعاملی سایت ۱۳ سوال دارد.
فهرست مطالب
خلاصه درسنامه
الزامات ابعادی و خیز تیر
- عرض تیر نباید کمتر از ۱۵۰ میلیمتر و عمق آن نباید کمتر از ۲۰۰ میلیمتر باشد؛ تیر باید کاملا با ملات یا دوغاب بنایی پر شود.
- طول نشیمن تیر در راستای دهانه نباید از ۱۰۰ میلیمتر کمتر باشد؛ وجه فشاری تیر باید در فواصل حداکثر ۳۲ برابر عرض تیر تکیهگاه جانبی مناسب داشته باشد.
- خیز محاسبهشده برای تیر نباید از یکدویستمومسیر طول دهانه، تحت بارهای بهرهبرداری مرده و زنده، فراتر رود؛ خیز زمانی که طول دهانه از ۸ برابر عمق موثر بیشتر نشود نیازی به کنترل ندارد.
- اختلاف قطر میلگردهای طولی یک تیر نباید از یک شماره فراتر رود؛ حداکثر دو شماره میلگرد در یک تیر مجاز است. مقاومت خمشی اسمی تیر نباید کمتر از ۱٫۳ برابر لنگر نظیر ترکخوردگی باشد (مگر فولاد کششی اضافی حداقل یکسوم بیشتر از نیاز تحلیل تامین شده باشد).
- میلگرد عرضی تیر باید یکشاخه با قلاب ۱۸۰ درجه در هر انتها باشد؛ اولین میلگرد عرضی نباید در فاصلهی بیش از یکچهارم عمق موثر تیر از انتهای تیر اجرا شود؛ فاصلهی بین میلگردهای عرضی نباید از نصف عمق موثر تیر بیشتر شود.
طراحی تیر عمیق
- طول موثر دهانهی تیر عمیق، برابر فاصلهی مرکزتامرکز تکیهگاهها یا ۱٫۱۵ برابر دهانهی آزاد (هرکدام کمتر) در نظر گرفته میشود.
- میلگرد خمشی باید در نیم عمق کششی تیر قرار گیرد؛ حداکثر فاصلهی میلگردهای خمشی افقی از یکپنجم عمق کل یا ۴۰۰ میلیمتر (هرکدام کمتر) بیشتر نشود؛ استفاده از میلگرد دستهشده بهعنوان میلگرد خمشی افقی در تیر عمیق مجاز است.
- حداقل سطح مقطع میلگردهای برشی قائم و افقی الزام دارد؛ میلگرد برشی افقی باید سطح مقطعی حداقل نصف میلگرد برشی قائم داشته باشد و در دو وجه تیر (برای عرض بیش از ۲۰۰ میلیمتر) یکنواخت توزیع شود؛ فاصلهی میلگرد برشی نباید از یکپنجم عمق تیر فراتر رود.
- مجموع سطح مقطع میلگردهای افقی و قائم تیر عمیق باید حداقل ۰٫۰۰۲۵ سطح مقطع ناخالص تیر باشد.
طراحی ستون
- ستون باید کاملا با ملات یا دوغاب بنایی پر شود؛ بعد مقطع ستون در هر جهت، نسبت بعد بزرگ به کوچک، فاصلهی آزاد بین تکیهگاههای جانبی و نسبت ارتفاع به بعد کوچک، هرکدام حد مشخصی دارند که در بند ۸-۴-۶-۷-۲ تعیین شدهاند.
- حداقل تعداد میلگردهای طولی ستون برابر چهار عدد است؛ حداقل یک میلگرد باید در هر گوشهی ستون قرار گیرد. مساحت میلگرد طولی محدودیت سقف و کف دارد.
- میلگردهای عرضی ستون بهصورت تنگ اجرا میشوند: فاصلهی آنها نباید از ۲۰۰ میلیمتر بیشتر باشد؛ باید از نوع تنگ ویژه با قطر حداقل ۱۰ میلیمتر باشند.
- تنگ ویژهی ستون باید در دو انتها قلاب ویژه داشته باشد: حداقل طول قلاب ۶ برابر قطر میلگرد یا ۱۰۰ میلیمتر (هرکدام بیشتر) و زاویهی خم آن ۱۳۵ درجه؛ این قلابها باید میلگرد طولی ستون را در بر گرفته و به درون ستون نفوذ کنند.
طراحی جرز
- طول اسمی جرز نباید کمتر از ۳ برابر و بیشتر از ۶ برابر ضخامت جرز باشد؛ در نیروی محوری کمتر از حد مشخص میتوان طول اسمی را برابر ضخامت جرز در نظر گرفت.
- ارتفاع آزاد جرز نباید بیشتر از ۵ برابر طول اسمی جرز باشد؛ ضخامت اسمی جرز نباید کمتر از ۱۵۰ میلیمتر و بیشتر از ۴۰۰ میلیمتر باشد.
- فاصلهی آزاد بین تکیهگاههای جانبی یک جرز نباید از ۲۵ برابر ضخامت جرز بیشتر باشد؛ اگر بیشتر باشد، طراحی جرز باید بر اساس ضوابط طراحی دیوار انجام شود.
- جرز تحت نیروهای رفتوبرگشتی درونصفحه باید متقارن حول محور خنثی میلگردگذاری شود: در هر کدام از حفرههای انتهایی حداقل یک میلگرد؛ میلگرد طولی باید یکنواخت در عمق جرز توزیع شود.
- میلگرد عرضی جرز باید در جایی که نیروی برشی ضریبدار از مقاومت برشی تامینشده توسط بنایی بیشتر باشد استفاده شود؛ باید دور میلگردهای طولی انتهایی با قلاب ۱۸۰ درجه مهار شود (یا قلاب استاندارد ۹۰ درجه در محل تقاطع با دیوار).
اعداد و ضوابط کلیدی این فصل
| موضوع | مقدار / ضابطه |
|---|---|
| حداقل عرض/عمق تیر | ۱۵۰ mm / ۲۰۰ mm |
| حداقل طول نشیمن تیر | ۱۰۰ میلیمتر |
| فاصلهی حداکثر تکیهگاه جانبی وجه فشاری تیر | ۳۲ برابر عرض تیر |
| حد خیز تیر (بدون نیاز به کنترل) | طول دهانه ≤ ۸ برابر عمق موثر |
| مقاومت خمشی حداقل تیر نسبت به لنگر ترکخوردگی | حداقل ۱٫۳ برابر |
| طول موثر دهانهی تیر عمیق | فاصلهی مرکزتامرکز تکیهگاهها یا ۱٫۱۵ برابر دهانهی آزاد — کمترین |
| مجموع حداقل میلگرد افقی+قائم تیر عمیق | ۰٫۰۰۲۵ سطح مقطع ناخالص |
| حداقل تعداد میلگرد طولی ستون | ۴ عدد، یک عدد در هر گوشه |
| حداکثر فاصلهی تنگ ستون / حداقل قطر تنگ ویژه | ۲۰۰ میلیمتر / ۱۰ میلیمتر |
| زاویه و حداقل طول قلاب ویژهی تنگ ستون | ۱۳۵ درجه؛ ۶ برابر قطر میلگرد یا ۱۰۰ میلیمتر — بیشترین |
| بازهی طول اسمی جرز نسبت به ضخامت | ۳ تا ۶ برابر ضخامت جرز |
| بازهی ضخامت اسمی جرز | ۱۵۰ تا ۴۰۰ میلیمتر |
| حداکثر ارتفاع آزاد جرز | ۵ برابر طول اسمی جرز |
| حداکثر فاصلهی تکیهگاه جانبی جرز | ۲۵ برابر ضخامت جرز |
نمونه سوال با پاسخ تشریحی
سوال ۱: طبق بند ۸-۴-۶-۵-۲، حداقل عرض و عمق مجاز تیر بنایی مسلح چقدر است؟
الف) ۱۰۰ و ۱۵۰ میلیمتر
ب) ۱۵۰ و ۲۰۰ میلیمتر
ج) ۲۰۰ و ۲۵۰ میلیمتر
د) ۲۵۰ و ۳۰۰ میلیمتر
پاسخ صحیح: گزینه ب — ۱۵۰ و ۲۰۰ میلیمتر
طبق بند ۸-۴-۶-۵-۲، عرض تیر نباید کمتر از ۱۵۰ میلیمتر و عمق تیر نباید کمتر از ۲۰۰ میلیمتر باشد.
طبق بند ۸-۴-۶-۵-۲، عرض تیر نباید کمتر از ۱۵۰ میلیمتر و عمق تیر نباید کمتر از ۲۰۰ میلیمتر باشد.
سوال ۲: طبق بند ۸-۴-۶-۵-۳-۲، خیز چه زمانی نیازی به کنترل ندارد؟
الف) وقتی طول دهانه از ۸ برابر عمق موثر تیر بیشتر نشود
ب) وقتی عرض تیر از ۳۰۰ میلیمتر بیشتر باشد
ج) همیشه، خیز هرگز نیازی به کنترل ندارد
د) فقط در تیرهای طرهای
پاسخ صحیح: گزینه الف — وقتی طول دهانه از ۸ برابر عمق موثر تیر بیشتر نشود
طبق بند ۸-۴-۶-۵-۳-۲ (مورد ۲)، خیز زمانی که طول دهانه از ۸ برابر عمق موثر تیر بیشتر نشود، نیازی به کنترل ندارد.
طبق بند ۸-۴-۶-۵-۳-۲ (مورد ۲)، خیز زمانی که طول دهانه از ۸ برابر عمق موثر تیر بیشتر نشود، نیازی به کنترل ندارد.
سوال ۳: طول موثر دهانهی تیر عمیق طبق بند ۸-۴-۶-۶-۱ چگونه تعیین میشود؟
الف) برابر فاصلهی مرکزتامرکز تکیهگاهها یا ۱٫۱۵ برابر دهانهی آزاد، هرکدام کمتر است
ب) همواره برابر دهانهی آزاد کامل
ج) همواره برابر دو برابر فاصلهی مرکزتامرکز تکیهگاهها
د) همیشه ثابت و برابر ۵ متر
پاسخ صحیح: گزینه الف — برابر فاصلهی مرکزتامرکز تکیهگاهها یا ۱٫۱۵ برابر دهانهی آزاد، هرکدام کمتر است
طبق بند ۸-۴-۶-۶-۱، طول موثر دهانه باید برابر فاصلهی مرکزتامرکز تکیهگاهها یا ۱٫۱۵ برابر دهانهی آزاد، هرکدام کمتر است، در نظر گرفته شود.
طبق بند ۸-۴-۶-۶-۱، طول موثر دهانه باید برابر فاصلهی مرکزتامرکز تکیهگاهها یا ۱٫۱۵ برابر دهانهی آزاد، هرکدام کمتر است، در نظر گرفته شود.
سوال ۴: طبق بند ۸-۴-۶-۷-۳، حداقل تعداد میلگردهای طولی ستون چند عدد است و چگونه باید توزیع شوند؟
الف) چهار عدد، با حداقل یک میلگرد در هر گوشهی ستون
ب) دو عدد، فقط در دو گوشهی مقابل
ج) شش عدد، بهطور یکنواخت در محیط
د) هشت عدد، فقط برای ستونهای گوشه
پاسخ صحیح: گزینه الف — چهار عدد، با حداقل یک میلگرد در هر گوشهی ستون
طبق بند ۸-۴-۶-۷-۳ (مورد ۱)، حداقل تعداد میلگردهای طولی ستون برابر چهار است و حداقل یک میلگرد باید در هر گوشهی ستون قرار گیرد.
طبق بند ۸-۴-۶-۷-۳ (مورد ۱)، حداقل تعداد میلگردهای طولی ستون برابر چهار است و حداقل یک میلگرد باید در هر گوشهی ستون قرار گیرد.
سوال ۵: قلاب ویژهی تنگ ستون طبق بند ۸-۴-۶-۷-۴ چه زاویه و حداقل طولی دارد؟
الف) زاویهی خم ۱۳۵ درجه، طول حداقل ۶ برابر قطر میلگرد یا ۱۰۰ میلیمتر (هرکدام بیشتر)
ب) زاویهی خم ۹۰ درجه، طول حداقل ۲ برابر قطر میلگرد
ج) زاویهی خم ۱۸۰ درجه، طول حداقل ۴ برابر قطر میلگرد
د) زاویهی خم ۴۵ درجه، بدون حداقل طول
پاسخ صحیح: گزینه الف — زاویهی خم ۱۳۵ درجه، طول حداقل ۶ برابر قطر میلگرد یا ۱۰۰ میلیمتر (هرکدام بیشتر)
طبق بند ۸-۴-۶-۷-۴ (مورد ۲)، تنگ ویژهی ستون باید در دو انتها قلاب ویژه داشته باشد؛ حداقل طول این قلاب ۶ برابر قطر میلگرد یا ۱۰۰ میلیمتر (هرکدام بیشتر است) و زاویهی خم آن ۱۳۵ درجه است.
طبق بند ۸-۴-۶-۷-۴ (مورد ۲)، تنگ ویژهی ستون باید در دو انتها قلاب ویژه داشته باشد؛ حداقل طول این قلاب ۶ برابر قطر میلگرد یا ۱۰۰ میلیمتر (هرکدام بیشتر است) و زاویهی خم آن ۱۳۵ درجه است.
سوال ۶: ضخامت اسمی جرز طبق بند ۸-۴-۶-۸-۱ باید در چه بازهای باشد؟
الف) ۱۰۰ تا ۲۵۰ میلیمتر
ب) ۱۵۰ تا ۴۰۰ میلیمتر
ج) ۲۰۰ تا ۵۰۰ میلیمتر
د) ۳۰۰ تا ۶۰۰ میلیمتر
پاسخ صحیح: گزینه ب — ۱۵۰ تا ۴۰۰ میلیمتر
طبق بند ۸-۴-۶-۸-۱ (مورد ۴)، ضخامت اسمی جرز نباید کمتر از ۱۵۰ میلیمتر و بیشتر از ۴۰۰ میلیمتر باشد.
طبق بند ۸-۴-۶-۸-۱ (مورد ۴)، ضخامت اسمی جرز نباید کمتر از ۱۵۰ میلیمتر و بیشتر از ۴۰۰ میلیمتر باشد.
سایر فصلهای مبحث ۸
فصل ۱: کلیاتفصل ۲: تعاریففصل ۳: مصالح ساختمانی (سنگدانه، چسباننده، آب، واحد مصالح بنایی و فولاد)فصل ۴: ملات، دوغاب و سایر مصالح؛ ویژگیهای مکانیکی و کنترل کیفیتفصل ۵: کلیات، ساختگاه و پیکرهبندی ساختمانفصل ۶: اعضای سازهای بناییفصل ۷: اعضای غیرسازهای و دیوار محوطهفصل ۸: کلیات، بارگذاری و تحلیل ساختمان بنایی مسلحفصل ۹: الزامات میلگردگذاری و اجرای بنایی مسلحفصل ۱۰: فرضیات طراحی، مقاومت اسمی و ضرایب کاهش مقاومتفصل ۱۲: طراحی دیوار برشی بنایی مسلحفصل ۱۳: دیوارهای متقاطع، پیچ مهار، پی و دال بنایی مسلحفصل ۱۴: کلیات، محدوده کاربرد و الزامات معماری بنایی با کلاففصل ۱۵: شالوده و پی بنایی با کلاففصل ۱۶: دیوار در ساختمان بنایی با کلاففصل ۱۷: بازشو، نعل درگاه و کلافبندیفصل ۱۸: جانپناه، سقف، خرپشته و الزامات غیرسازهای بنایی با کلاف
مباحث مرتبط
مبحث ۸: طرح و اجرای ساختمانهای با مصالح بناییهمه مباحث ۲۴گانهآزمون آنلاینابزارهای محاسباتی