محاسبه مقدار میلگرد بستر در دیوارهای غیر سازه ای بر اساس سطح مقطع موثر دیوار در برش خارج از صفحه مطابق پیوست ششم آیین نامه 2800

مطابق بند پ6-1-4-2 پیوست ششم آیین نامه 2800، حداقل سطح مقطع میلگرد بستر 0/0003 سطح مقطع موثر دیوار در برش خارج از صفحه می باشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

d= قطر میلگرد بستر (معمولا 4 میلیمتر) می باشد.

n= تعداد میلگرد بستر در ارتفاع دیوار

h= ارتفاع دیوار

t= ضخامت دیوار

مثال: برای یک دیوار به ضخامت 10 سانتی متر و ارتفاع 3 متر، تعداد میلگرد بستر به قطر 4 میلیمتر برابر 7 عدد می باشد.

 

بر اساس ضابطه 729، برای محاسبه تعداد میلگرد بستر خرپایی در سطح مقطع موثر دیوار، فقط باید سطح مقطع یکی از مفتول های طولی بستر را در نظر گرفت.زیرا با توجه به تغییر جهت نیروی زلزله در کسری از ثانیه، یک دیوار باید در هر دو جهت حول محور خنثی خمش را تحمل کند.

 

 

حال می خواهیم به مفهوم سطح مقطع موثر دیوار در برش خارج از صفحه بپردازیم و ثابت کنیم که سطح مقطع موثر دیوار در برش خارج از صفحه در واقع همان ضخامت دیوار در ارتفاع دیوار می باشد(ht).

 

مطابق بند پ 6-1-4-1-1-2 پیوست ششم، دیوارهای غیر سازه ای باید برای بارهای اینرسی ایجاد شده در آن ها در جهت داخل صفحه و خارج از صفحه طراحی شوند.

از طرفی در بند پ 6-1-4-1 قید می کند که برای دیوارهای غیر سازه ای غیر پیوسته،نیازی به طراحی برای برش و خمش داخل صفحه نیست و دیوار فقط باید برای برش و خمش خارج از صفحه طراحی شود.زیرا در دیوارهای غیر پیوسته به واسطه جداسازی از تیرها و ستون ها عملا بحث شکست برشی و خمشی  داخل صفحه منتفی می باشد.

 

حال باید بدانیم مفهوم برش و خمش خارج از صفحه چیست و یک دیوار چگونه باید برای این نیروها طراحی شود؟

برش خارج از صفحه: برش خارج از صفحه در یک دیوار باعث لغزش دیوار در جهت ضخامت دیوار می شود و معمولا در دیوارهایی که نیروی متمرکز دائمی در پشت دیوار قرار دارد (دیوار حائل و زیر زمین) بحرانی می شود و نیاز به تامین میلگرد برشی (سنجاقی) جهت افزایش مقاومت برشی خارج از صفحه می باشد.

 

مطابق بند 9-13-5-4 مبحث نهم ویرایش 99، برش خارج از صفحه برای دیوارها باید بر اساس برش یکطرفه کنترل شود.

برش یکطرفه در دیوارها مانند تیرها، شامل Vc (مقاومت برشی بتن) و Vs (مقاومت برشی خاموت) می باشد.همانطور که می دانیم در دال ها و دیوارهای سازه ای و غیر سازه ای به دلیل ضخامت کم، مقاومت برشی بتن یا ملات (Vc) پاسخگوی مقاومت برشی مقطع می باشد. در نتیجه نیاز به آرماتور برشی (Av) جهت تامین مقاومت برشی مقطع (Vs) نمی باشد.

 

 

 

که در اینجا Vs مقاومت برشی خاموت ها می باشد.

 

 

 

 

 

 

در تیر بالا صفحه برش و سطح مقطع موثر در مقاومت برشی خاموت ها مشخص شده است. برای دیوار صفحه برش و سطح مقطع موثر در مقاومت برشی خاموت ها بصورت شکل زیر می باشد.

 

خمش خارج از صفحه: خمش خارج از صفحه در دیوارهای غیر سازه ای به دو صورت است:

الف: خمش قائم: این خمش در اثر وزن دیوار ایجاد می شود و برای کنترل آن باید به واسطه وادار، طول دیوار به 4 متر محدود شود.

 

 

 

ب: خمش افقی: این خمش در اثر نیروی اینرسی زلزله وارد بر دیوار (Vpu) ایجاد می شود که بر اساس بند 4-2-1 استاندارد 2800 محاسبه می شود.

 

 

برای کنترل خمش افقی از میلگرد بستر که نسبت سطح مقطع آن به ضخامت دیوار حداقل 0/0003 باشد، استفاده می شود.

 

نتیجه گیری:

برای رعایت حداقل میلگرد بستر در دیوارهای غیر سازه ای، (مطابق بند پ 6-1-4-2 پیوست ششم آیین نامه 2800) نسبت 0/0003 باید رد دیوارهای به ضخامت 10 سانتی متر، در هر 40 سانتی متر از ارتفاع دیوار (تقریبا 7 عدد) و برای دیوارهای به ضخامت 20 سانتی متر در هر 20 سانتی متر از ارتفاع دیوار (تقریبا 14 عدد)از یک میلگرد بستر گالوانیزه به ضخامت 4 میلیمتر استفاده شود.