شالوده‌های بتن‌آرمه — مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان (فصل ۱۵)

خلاصه درسنامه، نکات کلیدی و نمونه سوال «شالوده‌های بتن‌آرمه» (بند ۹-۱۵) از مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان‌های بتن‌آرمه). این فصل در آزمون تعاملی سایت ۱۸ سوال دارد.

فهرست مطالب

• انواع شالوده در دامنه‌ی فصل (۹-۱۵-۱)
• الزامات عمومی و تقسیم کار با مباحث دیگر (۹-۱۵-۲)
• شالوده‌های سطحی (۹-۱۵-۳-۱)
• توزیع میلگرد در شالوده‌ی منفرد (۹-۱۵-۳-۳)
• شالوده‌ی مرکب دوطرفه، گسترده و تیر روی زمین
• کلاف‌های رابط بین شالوده‌ها (۹-۱۵-۳-۶)
• دیوارهای حائل (۹-۱۵-۳-۷)
• شمع‌ها (۹-۱۵-۴)
• شرایط غلاف فولادی محصورکننده (۹-۱۵-۴-۲-۳)

خلاصه درسنامه

انواع شالوده در دامنه‌ی فصل (۹-۱۵-۱)

• **شالوده‌های سطحی**: منفرد، مرکب یک‌طرفه و دوطرفه، نواری، گسترده، تیر روی زمین و باسکولی.
• **دیوارهای حائل**: طره‌ای و پشت‌بنددار.
• **شالوده‌های عمیق**: شمع‌ها و سرشمع‌ها — شامل **شمع منفرد** (بار یک ستون) و **گروه شمع** (بار از یک یا چند ستون از طریق **سرشمع مشترک**).
• ⚠️ **تیر روی زمین**: تیری که **بار دیوار را به شالوده‌های منفرد یا سرشمع‌ها** منتقل می‌کند؛ اگر دیوار بتن‌مسلح باشد کل دیوار می‌تواند **تیر عمیق روی زمین** باشد.
• ⚠️ نکته‌ی ظریف: تیر روی زمین **متکی بر خاک فرض نمی‌شود** — یعنی باید دهانه را خودش بپوشاند.

الزامات عمومی و تقسیم کار با مباحث دیگر (۹-۱۵-۲)

• ⚠️ **ابعاد شالوده** با در نظر گرفتن **ظرفیت باربری خاک** و **پایداری در برابر واژگونی و لغزش** و بر اساس مکانیک خاک و سنگ **در انطباق با مبحث هفتم** تعیین می‌شود.
• ⚠️ **تنش‌های اتکایی مجاز** و **توزیع فشار خاک** هم از مبحث هفتم می‌آیند؛ ولی شالوده برای **تلاش‌های ناشی از بارهای ضریب‌دار** طراحی سازه‌ای می‌شود.
• ⚠️ اتصال **ستون، ستون‌پایه و دیوار** (درجا یا پیش‌ساخته) **به شالوده** → بخش **۹-۱۷-۲**.
• ⚠️ در سازه‌های با **شکل‌پذیری زیاد و متوسط**، شالوده‌های سطحی و عمیقی که نیروی زلزله را تحمل یا منتقل می‌کنند → بخش **۹-۲۰-۹**.
• **دال‌های روی زمین** که جزئی از سیستم باربر جانبی‌اند هم → بخش **۹-۲۰-۹**.
• اعضای امتدادیافته **زیر تراز پایه‌ی سازه** باید نیروی زلزله را به شالوده منتقل کنند و با سیستم لرزه‌ای بالای تراز پایه **سازگار** باشند.

شالوده‌های سطحی (۹-۱۵-۳-۱)

• ⚠️ **حداقل ضخامت شالوده‌های سطحی: ۳۰۰ میلی‌متر**.
• حداقل مساحت کف طوری تعیین می‌شود که **تنش‌های اتکایی از تنش‌های مجاز خاک** (مبحث هفتم) بیشتر نشوند.
• در شالوده‌های **شیب‌دار، پلکانی و با ضخامت متغیر**، عمق و موقعیت پله‌ها یا زاویه‌ی شیب باید الزامات طراحی را **در همه‌ی مقاطع** برآورده کند.
• ⚠️ **حداقل آرماتور خمشی و جمع‌شدگی**: شالوده‌ی **یک‌طرفه** → ضوابط **دال یک‌طرفه**؛ **دوطرفه** → ضوابط **دال دوطرفه**؛ **تیر روی زمین و باسکولی** → ضوابط **تیرها**؛ **شالوده‌های حجیم** → **فصل الزامات بهره‌برداری**.
• لنگر خارجی در هر مقطع با عبور یک **صفحه‌ی عمودی** و محاسبه‌ی لنگر نیروهای وارد بر کل مساحت یک طرف آن به دست می‌آید.
• طول گیرایی طبق **فصل ۹-۲۱**؛ مقطع بحرانی گیرایی در محل حداکثر لنگر و در هر تغییر مقطع یا تغییر آرماتور.

توزیع میلگرد در شالوده‌ی منفرد (۹-۱۵-۳-۳)

• ⚠️ **شالوده‌ی یک‌طرفه** (مرکب یک‌طرفه و نواری): میلگردها باید **به‌طور یکنواخت در کل عرض** توزیع شوند.
• ⚠️ **شالوده‌ی منفرد مربعی**: میلگردها **در هر دو جهت به‌طور یکنواخت** در کل عرض توزیع می‌شوند.
• ⚠️ **شالوده‌ی منفرد مستطیلی — جهت بلند**: میلگردها **یکنواخت** در کل عرض.
• ⚠️ **شالوده‌ی منفرد مستطیلی — جهت کوتاه**: بخشی از کل میلگرد (γs) باید در **نواری به عرض شالوده و به مرکزیت محور ستون** متمرکز شود و **باقی‌مانده** به‌طور یکنواخت در خارج از آن نوار.
• ⚠️ γs تابع **β = نسبت طول جهت بلند به کوتاه** است: γs = ۲/(β+۱) — هرچه شالوده کشیده‌تر، سهم نوار مرکزی کمتر.
• منطق: در جهت کوتاه یک شالوده‌ی کشیده، لنگر زیر ستون متمرکز است، پس میلگرد هم باید آن‌جا متمرکز شود.

شالوده‌ی مرکب دوطرفه، گسترده و تیر روی زمین

• شالوده‌ی **مرکب دوطرفه و گسترده** طبق این بخش و **فصل ۹-۱۰** (دال‌های دوطرفه).
• ⚠️ **ممنوعیت مهم**: از **روش طراحی مستقیم بند ۹-۱۰-۹ نباید** برای طراحی شالوده‌های مرکب دوطرفه و **شالوده‌های گسترده** استفاده شود.
• دلیل: روش مستقیم فرض می‌کند بار یکنواخت ثقلی از بالا وارد می‌شود؛ ولی در شالوده عکس‌العمل خاک **غیریکنواخت** است و این فرض برقرار نیست.
• ⚠️ **تیرهای روی زمین و باسکولی** طبق **فصل ۹-۱۱**؛ اگر تیر روی زمین **تیر عمیق (دیوار)** باشد طبق **بخش ۹-۱۱-۸**.
• ⚠️ حداقل میلگرد در تیرهای روی زمین و باسکولی طبق بخش **۹-۱۳-۶** (حداقل آرماتور دیوار) است — نه تیر.

کلاف‌های رابط بین شالوده‌ها (۹-۱۵-۳-۶)

• ⚠️ **نیروی طراحی کلاف**: کششی معادل **ده درصد بزرگ‌ترین نیروی محوری نهایی** وارد بر ستون‌های دو طرف آن.
• ⚠️ **حداقل بعد مقطع کلاف**: **۲۵۰ میلی‌متر** (و متناسب با ابعاد شالوده).
• ⚠️ **میلگرد طولی**: حداقل **۴ عدد** با قطر حداقل **۱۲ میلی‌متر**.
• ⚠️ **میلگرد عرضی**: قطر حداقل **۶ میلی‌متر** با فاصله‌ی حداکثر **۲۵۰ میلی‌متر**.
• ⚠️ میلگردهای طولی باید در شالوده‌های **میانی ممتد** باشند و در شالوده‌های **کناری در بر خارجی ستون مهار شوند**.
• ⚠️ **معافیت**: در سازه‌های **یک‌طبقه‌ی با دهانه‌ی بزرگ** (ساختمان‌های صنعتی، آشیانه‌ها) که شالوده‌ها **عمق استقرار و پایداری کافی در برابر نیروی جانبی** دارند، می‌توان از کلاف رابط **در امتداد دهانه‌ی قاب** صرف‌نظر کرد — مشروط بر **کوبیدن و متراکم کردن خاک‌ریز اطراف**.
• قاعده‌ی حفظی کلاف: **۲۵۰ × ۴Φ۱۲ × Φ۶@۲۵۰ و ۱۰٪ نیروی محوری**.

دیوارهای حائل (۹-۱۵-۳-۷)

• ⚠️ در دیوار **با ضخامت یکنواخت**، مقطع بحرانی خمشی و برشی در **پای دیوار و محل اتصال دیوار به شالوده** است.
• ⚠️ در دیوار **با ضخامت متغیر**، مقطع بحرانی باید **در ارتفاع دیوار شناسایی** شود — لزوما در پا نیست.
• یادآوری: طراحی دیوارهای حائل **طره‌ای** از فصل ۹-۱۳ به همین فصل ارجاع داده شده است.

شمع‌ها (۹-۱۵-۴)

• تعداد و آرایش شمع‌ها طوری تعیین می‌شود که نیروها از **مقاومت‌های مجاز خاک** (مبحث هفتم) کمتر باشند.
• ⚠️ **طراحی شمع با روش تنش مجاز** (جدول ۹-۱۵-۲) فقط وقتی مجاز است که — از جمله — **لنگرهای وارد بر شمع کمتر از لنگر ناشی از برون‌محوری اتفاقی ۵ درصد قطر یا عرض شمع** باشند.
• ⚠️ اگر شرایط روش تنش مجاز برآورده نشود، شمع باید با **روش طرح مقاومت** (بند ۹-۱۵-۴-۳) طراحی شود.
• جدول ۹-۱۵-۲ چهار نوع شمع دارد: **درجاریز بدون غلاف**، **درجاریز با غلاف نازک غیرمحصورکننده**، **درجاریز محصورشده با لوله‌ی فولادی** و **پیش‌ساخته**.
• ⚠️ در جدول، Ag **سطح ناخالص** است؛ اگر غلاف (موقت یا دائم) باشد، **وجه درونی غلاف** سطح خارجی مقطع است و **Ag شامل مساحت غلاف فولادی نمی‌شود**.

شرایط غلاف فولادی محصورکننده (۹-۱۵-۴-۲-۳)

• ⚠️ ضخامت غلاف فولادی **کمتر از ۲ میلی‌متر** نباشد.
• ⚠️ غلاف **بدون درز و وصله** باشد، یا وصله‌ها **حداقل مقاومتی معادل مصالح پایه‌ی غلاف** داشته و شرایط محصورشدگی بتن را حفظ کنند.
• ⚠️ نسبت **مقاومت تسلیم فولاد غلاف به مقاومت فشاری بتن حداقل ۶** باشد.
• ⚠️ و مقاومت تسلیم فولاد غلاف **از ۲۱۰ مگاپاسکال کمتر نباشد**.
• ⚠️ **قطر اسمی حداکثر شمع: ۴۰۰ میلی‌متر**.
• فقط اگر همه‌ی این شرایط برقرار باشد، شمع در ردیف «محصورشده با لوله‌ی فولادی» جدول ۹-۱۵-۲ قرار می‌گیرد و ظرفیت بیشتری می‌گیرد.

اعداد و ضوابط کلیدی این فصل

نمونه سوال با پاسخ تشریحی

سایر فصل‌های مبحث ۹

مباحث مرتبط

مبحث ۹: طرح و اجرای ساختمان‌های بتن‌آرمههمه مباحث ۲۴گانهآزمون آنلاینابزارهای محاسباتی