آيين نامه طراحي ساختمانها در برابر زلزله

1 – منظور "زلزله طرح " مطابق تعريف در بند (2 – 5 – 1) مي باشد.

2 - منظور "زلزله سطح بهره برداري" مطابق تعريف در بند (2 – 12) مي باشد.

3 - 1 در زمينهائي كه ممكن است بر اثر زلزله دچار ناپايدارهاي ژئوتكنيكي نظير روان گرائي در خاكهاي ماسه اي سست، نشست زياد، زمين لغزش، سنگ ريزش يا پديده هاي مشابه گردد، و يا زمين متشكل از خاك رس حساس باشد، توصيه مي شود امكان ساخت و شرايط لازم براي احداث بنا با استفاده از مطالعات صحرائي و آزمايشگاهي ويژه، انجام شود. بويژه توصيه اكيد مي شود كه در موارد زير به مسئله روانگرائي توجه خاص مبذول گردد: الف - زمينهائي كه سابقة روانگرائي دارند. ب - زمينهائي كه از نوع خاك ماسه اي نامتراكم، اعم از تميز، لاي دار، شن دار بوده و تر از سطح آب زيرزميني نسبت به سطح زمين كمتر از حدود 10 متر باشد. رعايت اين بند براي ساختمان هاي با «اهميت زياد» ضروري است.

در شرايط متعارف و در مناطقي كه زمين متشكل است از خاك مستعد روانگرائي و يا خاك رس حساس نباشد و ميانگين شيب آن كمتر از 10 درجه بوده و شواهدي دال بر حركت زمين در منطقه وجود نداشته باشد انجام مطالعات ويژه فوق مورد نياز نمي باشد.

3 - 2 براي احداث ساختمان در دامنه و يا پاي شيبهاي طبيعي بايد از انجام خاكبرداريهائي كه همراه با تمهيدات لازم پايدارسازي نباشد اجتناب نمود، هر گونه بارگذاري ازجمله خاكريزي بر روي دامنه و يا در نواحي فوقاني شيب نيز بايد همراه با تمهيدات لازم براي تأمين پايداري كلي شيب باشد.

1 - 1 كليه ساختمانهاي موضوع اين آيين نامه، بجز آن دسته از ساختمانهاي با مصالح بنائي كه مقررات مندرج درفصل سوم در آنها رعايت شده باشد، بايد بر طبق ضوابط مندرج دراين فصل محاسبه گردند.

1 - 2 محاسبه ساختمان در برابر نيروهاي زلزله و باد به تفكيك انجام مي شود و در هر عضو سازه اثر هر يك از اين دو نيرو كه بيشتر باشد ملاك عمل قرار مي گيرد، در هر حال لازم است ضوابط ويژة زلزله همچون شكل پذيري رعايت گردند.

1 - 3 فقط مؤلفه هاي افقي نيروي زلزله براي محاسبه ساختمان درنظر گرفته مي شود و اثر مؤلفه قائم نيروي زلزله بجز در مواريديكه در بند 2 - 4 - 15 ذكر شده منظور نمي گردد.

1 - 4 ساختمان بايد در دو امتداد عمود برهم در برابر نيروهاي جانبي محاسبه شود. بطور كلي محاسبه در هر يك از اين دو امتداد جز در موارد زير به طور مجزا و بدون در نظر گرفتن نيروي زلزله درامتداد ديگر انجام مي شود. الف – ساختمانهاي نامنظم در پلان ب – كليه ستون هايي كه در محل تقاطع دو قاب مهار بندي شده، در سيستم مهاربندي شده، و ياد و قاب مقاوم برابر جانبي، در سيستمهاي لوله اي قرار دارند. در مورد ساختمانهاي نامنظم در پلان، با هر ارتفاعي، اعم از اينكه تحليل استاتيكي و يا ديناميكي انجام شود بايد امتداد اعمال نيروي زلزله با زاويه مناسبي كه حتي المقدور بيشترين اثر را ايجاد كند انتخاب شود. بدين منظور مي توان اثر زلزله در هر يك از دو امتداد متعامد را با 30 درصد اثر زلزله درامتداد ديگر جمع كرد. در طراحي اجزاء بحراني ترين حالت ممكن است از نظر علائم نيروهاي داخلي حاصل از زلزله در اين جمع آثار بايد ملحوظ گردند.

چنانچه بار محوري ناشي از اثر زلزله در ستون درهريك از دو امتداد مورد نظر كمتر از 20 درصد بار محوري مجاز ستون باشد بكارگيري تركيب فوق در آن ستون ضرورتي ندارد.

1 – 5 نيروي زلزله در هر يك از امتدادهاي ساختمان بايد در هر دو جهت اين امتداد يعني به صورت رفت و برگشت در نظر گرفته شود.

1 – 6 نيروي جانبي بايد توسط عناصر مقاوم از قبيل ديوارهاي برشي بادبندي ها، قابهاي با اتصالات مقاوم خمشي و يا تركيبي از آنها تحمل گردند.

1 – 7 در ساختمانهاي با بيش از 15 طبقه و يا بلندتر از 50 متر، استفاده از سيستم قاب خمشي يا سيستم دوگانه مندرج در بند 1 – 7، اجباري است و در اين ساختمانها نبايد براي مقابله با تمام نيروهاي جانبي منحصراُ به ديوارهاي برشي و يا قابهاي مهاربندي شده اكتفا نمود.

4 – 1 نيروي برشي پايه حداقل نيروي برشي پايه (يا برش پايه) در هر يك از امتدادهاي ساختمان با استفاده از رابطه (2 - 1) محاسبه مي گردد: (2 – 1) V=CW كه درآن: V: نيروي برشي (مجموع نيروهاي جانبي زلزله در امتداد مورد نظر) در تراز پايه (پاورقي 3) W: وزن كل ساختمان (شامل تمام بارمرده و وزن تأسيسات ثابت به اضافه درصدي از بار زنده كه دربند 2 - 2 مشخص شده است) C: ضريب زلزله كه از رابطه (2 – 2) به دست مي آيد: (2 – 2) ABI ــــــــــــــــــــــــ C= R كه درآن: A: شتاب مبناي طرح (نسبت شتاب زلزله به شتاب ثقل g) B: ضريب بازتاب ساختمان كه با استفاده از طيف بازتاب طرح بدست مي آيد. I: ضريب اهميت ساختمان R: ضريب رفتار ساختمان در محاسبه ضريب زلزله، C، نسبت B/R در هيچ حالتي نبايد كمتر از 9 % منظور شود.

3 - در غالب موارد تراز پايه عبارت است از تراز لبه بالاي شالوده در صورت وجود ديوار بتن آرمه حائل در تمام محيط زير زمين به نحوي كه با اسكلت ساختمان يكپارچه ساخته شود تراز پايه نزديكترين كف ساختمان به زمين كوبيده اطراف ساختمان در نظر گرفته مي شود مشروط بر آنكه ديوار حائل فوق الذكر حداقل تا زير اين كف از تمام جهات ادامه داشته باشد.

4 – 2 شتاب مبناي طرح (A) شتاب مبناي طرح در مناطق مختلف كشور به شرح زير تعيين مي شود: منطقه توصيف مقدارشتاب مبناي طرح 1 پهنه با خطر نسبي خيلي زياد 35/0 2 پهنه با خطر نسبي زياد 30/0 3 پهنه با خطر نسبي متوسط 25/0 4 پهنه با خطر نسبي كم 20/0

4 – 3 ضريب بازتاب ساختمان (B) ضريب بازتاب ساختمان كه بيانگر نحوه پاسخ ساختمان به حركت زمين است، طبق رابطه زير و يا ازروي شكل (1) تعيين مي شود: (2 - 3 ) To 25/2 ≥ 3/2 (ـــــــــــــــــــــــ ( 2/5 B= T

براي زمينهاي گروه IV در مناطق باخطر نسبي كم و متوسط، مقدار B محاسبه شده از رابطه (2 - 3 ) بايد 30 % افزايش يابد ليكن مقدار محاسبه لازم نيست از 5/2 بيشتر باشد. T: زمان تناوب اصلي نوسان ساختمان به ثانيه كه در بند 2 - 4 – 5 ذكر شده است. To: عددي است كه بر حسب نوع زمين ، طبق بند (2 - 4 - 4)، به شرح زير تعيين مي شود: نوع زمين TO I 40/0 II 5/0 III 7/0 IV 1

لينك شكل 1 – ضريب بازتاب ساختمان براي انواع زمنيهاي مندرج در بند 2 -2 – 2 شكل 1

4 – 4 طبقه بندي نوع زمين انواع زمين هاي مندرج 2 – 4 – 3 از نظر نوع سنگ و خاك به شرح جدول شماره (2) طبقه بندي مي گردند. جدول شماره (2):‌طبقه بندي نوع زمين نوع زمين توصيف مواد متشكله حدود تقريبي Vs(متر بر ثانيه) I الف – سنگهاي آذرين (داراي بافت درشت و ريزدانه، )سنگهاي رسوبي سخت و بسيار مقاوم و سنگهاي دگرگوني توده اي (گنايس ها- سنگهاي متبلورسيليكاته) طبقات كنگلومرايي ب – خاكهاي سخت (شن وماسه متراكم، رس بسيار سخت) با ضخامت بيش از 30 متر بيشتر از 750 بيشتر از 750 II الف – سنگهاي آذرين سست( مانند توف (سنگهاي سست رسوبي سنگهاي دگرگوني متورق وبه طور كلي سنگهائي كه در اثر هواردگي (تجزيه و تخريب سست شده اند. ب – خاكهاي سخت (شن و ماسه متراكم،رس بسيار سخت) با ضخامت كمتراز 30 متر 750 ≥ Vs ≥ 375 750 ≥ Vs ≥ 375 III الف – سنگهاي متلاشي شده در اثر هوازدگي ب – خاكهاي با تراكم متوسط، طبقات شن و ماسه با پيوند متوسط بين دانه اي و رس با سختي متوسط 375 ≥ Vs ≥ 175 375 ≥ Vs ≥ 175 IV الف – نهشته هاي نرم با رطوبت زياد در اثر بالا بودن سطح آب زير زميني ب- هرگونه پروفيل خاك كه شامل حداقل 6 متر خاك رس با انديس خميري بيشتر از 20 و درصد رطوبت بيشتر از 40 باشد كمتر از 175

4 – 5 زمان تناوب اصلي نوسان (T) زمان تناوب اصلي نوسان بسته به مشخصات ساختمان با استفاده از روابط تجربي (2 - 4)، (2 - 5) و (2 - 6) تعيين مي گردد. براي ساختمانهاي با سيستم قاب خمشي چنانچه ساير اجزاي ساختماني مانعي در برابر حركت قابهاي ساختمان ايجاد ننمايند: براي ساختمانهاي با قابهاي فولادي (2 - 4) 4/3H 08/0T = 2 – براي ساختمانهاي با قابهاي بتن آرمه (2 - 5) 4/3H 07/0T = در صورتيكه در اين ساختمانها از جداگرهاي ميانقابي استفاده گردد بايد مقدار T بدست آمده در اين بند به ميزان 20 % كاهش يابد. ب – در ساير ساختمانها، با وجود يا عدم وجود جداگرهاي ميانقابي : (2 - 6) 4/3H 05/0T =

تبصره ۱ ـ ارتفاع ساختمان، H برحسب متر، از تراز پايه در نظر گرفته مي شود و در محاسبه آن بيش از ۲۵ % وزن بام باشد منظور خواهد شد.

بجاي استفاده از روابط تجربي مي توان زمان تناوب اصلي نوسان ساختمان را با استفاده از روشهاي تحليلي بر مبناي مشخصات سازه و خصوصيات تغيير شكل عناصر مقاوم آن محاسبه نمود ولي بهرحال زمان تناوب اصلي نبايد از ۲۵/1 برابر زمان تناوب بدست آمده از رابطه تجربي مربوطه بيشتر اختيار شود.

4 – 6 ضريب اهميت ساختمان (I) ضريب اهميت ساختمان بر حسب طبقه بندي مندرج دربند 1 - 5 به شرح زير تعيين مي گردد: طبقه بندي ساختمان ضريب اهميت گروه 1 2/1 گروه2 0/1 گروه3 8/0

4 - 7 ضريب رفتار ساختمان (R) ضريب رفتار ساختمان كه عواملي از قبيل شكل پذيري سيستم سازه اي، درجه نامعيني سازه و اضافه مقاومت موجود در سازه را دربر مي گيرد، براي سيستمهاي سازه اي مختلف در جدول شماره (3) داده شده است، اين ضرائم بر اساس طراحي به روش تنشهاي مجاز مي باشد، چنانچه در طراحي از روش طراحي حدي استفاده شود بايد نيروهاي محاسبه شده در اجزاء با استفاده از اين ضرائم ، و با توجه به آيين نامه طراحي مربوطه افزايش يابد، در اين جدول، H* حداكثر ارتفاع مجاز ساختمان از تراز پايه، بر حسب متر، در مناطق با خطر نسبي زياد است. جدول شماره (3) – مقادير ضريب رفتار ساختمان (R)، همراه با حداكثر ارتفاع ساختمان در مناطق با خطر نسبي زياد (*H) سيستم سازه سيستم مقاومت در برابر نيروي جانبي R H* الف – سيستم ديوارهاي باربر(1) 1 – ديوارهاي برشي بتن آرمه معمولي 2 - ديوارهاي برشي با مصالح بنائي مسلح 5 4 70 30 ب – سيستم قاب ساختماني ساده (7) 1 - ديوارهاي برشي بتن آرمه معمولي 2 - ديوارهاي برشي با مصالح بنائي مسلح 3 – مهاربندي برون محور فولادي ] 2[ 4 – مهاربندي هم محور فولادي ]2[ 7 5 7 6 50 30 50 40 پ – سيستم قاب خمشي 1- قاب خمشي بتني ويژه ]3[ 2 - قاب خمشي بتني متوسط ]4[ 3- قاب خمشي بتني معمولي ]5[ 4- قاب خمشي فولادي ويژه ]2[ 5- قاب خمشي فولادي معمولي ]2[ 10 8 5 10 6 180 50 15]6[ 180 50 ت – سيستم دوگانه ياتركيبي 1 - قاب خمشي ويژه (فولادي يا بتني)+ ديوارهاي برشي بتن آرمه ويژه 2- قاب خمشي بتني متوسط + ديوارهاي برشي بتن آرمه متوسط 3- قاب خمشي فولادي معمولي + ديوارهاي برشي بتن آرمه معمولي 4- قاب خمشي فولادي ويژه + مهاربندي برون محور فولادي 5- قاب خمشي فولادي معمولي + مهاربندي برون محور فولادي 6- قاب خمشي فولادي ويژه + مهاربندي برون محور فولادي 7- قاب خمشي فولادي معمولي + مهاربندي برون محور فولادي 11 9 5 /7 10 5 /7 9 5 /6 200 70 70 180 60 150 50

در سيستمهاي دوگانه (نوع [ت] جدول 3) براي ساختمانهاي تا 8 طبقه و يا كوتاهتر از 30 متر مي توان به جاي توزيع بار به نسبت صلبيت عناصر باربر جانبي، صد درصد نيروي جانبي زلزله را به ديوارهاي برشي و يا مهاربنديها اعمال نمود و از مقايسه صلبيت عناصر مقابل مطابق بند 1 - 7 - 4 صرف نظر نمود مشروط بر آنكه قابها ظرفيت تحمل حداقل 30 % نيروي جانبي را داشته باشند.

استفاده از دال تخت يا قارچي و ستون به عنوان سيستم قاب خمشي، رديف پ جدول 3، منحصراَ در ساختمانهاي 3 طبقه يا كوتاهتر از 10 متر مجاز مي باشد در صورت تجاوز از اين حد تنها در صورتي استفاده از اين سيستم سازه اي مجاز است كه مقابله با نيروي جانبي زلزله توسط ديوارهاي برشي يا مهاربنديها تأمين گردد.

تبصره 3 ـ ساختن ساختمان با ارتفاع هاي بيش از حدود H* داده شده در جدول 3 در مناطق با خطر نسبي زياد مجاز نيست ، چنانچه براي سازه هاي خاص كه عمدتاَ غير مسكوني و غير اداري باشند مانند برجهاي مخابراتي، يادمانها و غيره، ارتفاع هاي بيش از مقادير فوق مد نظر باشد صرفا با تأييد كميته دائمي اين آيين نامه از نظر روش محاسبه و طراحي مجاز خواهد بود، بهرحال سيستمهاي مورد استفاده نبايد از ميان سيستم هائي از جدول 3 كه به عنوان «ويژه» را ندارند انتخاب شوند.

تبصره 4 ـ در مناطق با خطر نسبي زياد براي «بناهاي ضروري» فقط بايد از سيستمهائي كه عنوان «ويژه» دارند استفاده شود.

4 - 8 تركيب سيستمهاي سازه اي توصيه مي شود حتي المقدور از تركيب سيستم هاي سازه اي متفاوت در يك مجموعه سازه خودداري گردد، در صورت ضرورت ضوابط زير بايد رعايت گردند: الف – تركيب سيستمها در ارتفاع در اين حالت مقدار R انتخاب شده براي سيستم قسمت تحتاني سازه نبايد از قسمت فوقاني آن بيشتر باشد، محاسبه نيروي زلزله مؤثر بر كل سازه مي تواند به يكي از دو روش زير انجام شود. 1 - مقدار نيروي زلزله براي مجموعه سازه با منظور نمودن كمترين مقدار R (مربوط به سيستمهاي سازه اي بكار رفته در ارتفاع) براي كل سازه محاسبه گردد. مقدار زمان تناوب اصلي مجموعه سازه از روشهاي تحليلي و يا مقدار محاسبه شده از فرمولهاي تجربي بند 2 - 4 - 5، هركدام بيشتر باشد اختيار مي گردد، زمان اصلي محاسبه شده از روش تحليلي مي بايست شرايط تبصره 2 بند 2 - 4 - 5 را در بر داشته باشد، لازم است از فرمول تجربي محاسبه زمان تناوب اصلي مربوط به آن سيستم سازه اي بكار رفته در مجموعه ساختمان كه كوچكترين زمان تناوب است T را مي دهد ، استفاده گردد. 2 - براي سازه هاي مشمول شرايط بند (2 - 3 - 1 – پ)، روش دو مرحله اي زير مي تواند بكار گرفته شود: - سازه انعطاف پذير قسمت فوقاني بطور مجزا و با تكيه گاههاي صلب در نظر گرفته شده و نيروي جانبي آن با منظور كردن ضريب رفتار مربوط به اين قسمت محاسبه مي گردد. - سازه صلب قسمت تحتاني بطور مجزا در نظر گرفته شده و نيروي جانبي آن با منظور كردن مقدار ضريب رفتار مربوط به اين سازه محاسبه مي گردد، بر اين نيروها، نيروهاي عكس العمل ناشي از تحليل قسمت فوقاني كه در نسبت ضريب رفتار قسمت فوقاني به ضريب رفتار قسمت تحتاني ضرب شده اند، افزوده مي شوند. ب – تركيب سيستمها در پلان 1 - در صورتيكه از سيستم سازه اي ديوارهاي باربر فقط در يك امتداد استفاده شده باشد، مقدار R در امتداد ديگر نبايد از R مورد استفاده براي امتداد با ديوارهاي باربر، زيادتر در نظر گرفته شود. 2 – در ساختمانهاي 15 طبقه و كمتر و يا كوتاهتر از 50 متر از هرگونه تركيب سيستمهاي سازه اي، بند 2 - 4 - 7، در دو امتداد متفاوت مي توان استفاده كرد، ولي در ساير ساختمانها تنها مي توان از تركيب سيستم قاب خمشي ويژه و سيستم دوگانه استفاده نمود. ج – سيستم سازه اي از تراز پايه تا روي پي در حالتي كه تراز پايه بالاتر از روي شالوده منظور شده باشد، سختي و مقاومت جانبي طبقات پائين تر از تراز پايه نبايد از سختي و مقاومت جانبي طبقه روي تراز پايه كمتر باشد، مثلاَ در صورت عدم تغيير پلان و هندسه سازه درزير و بالاي تراز پايه كليه جزئيات آرماتورگذاري تيرها و ستونهاي قاب خمشي، ديوارهاي برشي و همچنين مهاربندي هاي سازه در طبقه روي تراز پايه بايد در طبقات پائين تر از تراز پايه نيز حداقل به همان نحوه اعمال شوند.

4 – 9 توزيع نيروي جانبي زلزله درارتفاع ساختمان نيروي برشي پايه V، كه طبق بند (2 - 4 - 1) حساب شده مطابق رابطه (2 - 7) درارتفاع ساختمان توزيع مي گردد. (2 - 7) Wi hi ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ( V – F t) Fi = n Wj hj Σ كه درآن: Fi: نيروي جانبي در تراز طبقهi j = 1 Wi: وزن طبقه i شامل وزن سقف و سربار آن طبق بند (2 - 2) و نصف وزن ديوارها وستونهايي كه در بالا و پائين سقف قرار گرفته اند. hi : ارتفاع تر از i (ارتفاع سقف طبقه i) از تراز پايه n: تعداد طبقات ساختمان از تراز پايه به بالا ft: نيروي جانبي اضافي در تراز سقف طبقه n كه به وسيله رابطه (2 - 8) تعيين مي شود. (2 - 8) TV 07/0Ft = حداكثر نيروي Ft برابرV 25/0 در نظر گرفته مي شود و چنانچه T برابر 7/0 ثانيه و كوچكتر باشد مي توان Ft رابرابر با صفر اختيار نمود.

در صورتيكه ساختمان داراي خرپشته با وزن كمتر از 25 درصد وزن بام باشد نيروي Ft در تراز بام اعمال خواهد شد و در غير اينصورت نيروي Ft در تراز سقف خرپشته اثر داده مي شود.

4 - 10 توزيع افقي نيروي برشي در صورت صلب بودن كف طبقات، نيروي برشي در هر طبقه ساختمان بايد بين عناصر مختلف سيستم قائم مقاوم در برابر نيروهاي جانبي به تناسب سختي اين عناصر توزيع گردد، در صورت عدم صلبيت كف طبقات، در توزيع نيروي بين عناصر سيستم مقاوم بايد اثر تغيير شكل هاي ايجاد شده در كفها نيز منظور گردد.

4 – 11 لنگر پيچشي ناشي از نيروهاي جانبي كليه ساختمانها بايد در برابر اثرات ناشي از لنگر پيچشي مذكور در اين بند محاسبه شوند، لنگر پيچشي در طبقه i از رابطه (2 - 9) بدست مي آيد: (2 - 9) Mi = Σn ( eij + enj) Fj كه در آن : j=i eij : فاصله افقي مركز سختي طبقه i و مركز جرم ترازj Fj: نيروي جانبي در ترازj eaj : برون مركزي اتفاقي تراز j كه براي به حساب آوردن احتمال تغييرات اتفاقي توزيع جرم، سختي طبقه و نيروي ناشي از مؤلفه پيچشي زلزله در نظر گرفته مي شود، اين برون مركزي بايد در هر دو جهت و حداقل برابر با 5 درصد بعد ساختمان در تراز j ام و امتداد عمود بر نيروي جانبي اختيار شود. هر يك از عناصر بايد براي آن لنگر پيچشي كه موجب بدترين حالت بارگذاري در آن عنصر مي شود محاسبه گرديده و از اثرات كاهنده لنگر پيچشي بر روي اجزاء صرفنظر شود. 2 - 4 - 11 - 1 در ساختمانهاي 5 طبقه يا كوتاهتر و يا با حداكثر ارتفاع 18 متر در صورتي كه فاصله افقي بين مركز جرم طبقات بالاتر نسبت به مركز سختي هر طبقه كمتر از 5 % بعد ساختمان در آن طبقه در امتداد عمود بر نيروهاي جانبي باشد، محاسبه ساختمان در برابر لنگر پيچشي الزامي نسبت ، در غير اينصورت اين ساختمانها بايد براي پيچش نيز محاسبه گردند، ولي مي توان در مورد آنها از لنگر پيچشي اتفاقي صرفنظر نمود، در ساختمانهاي با «اهميت زياد» همواره بايد پيچش اتفاقي در نظر گرفته شود.

4 - 12 محاسبه ساختمان در برابر واژگوني كل ساختمان بايد از نظر واژگوني پايدار باشد، لنگر واژگوني در تراز شالوده ناشي از نيروهاي جانبي زلزله برابر با مجموع حاصلضرب نيروي جانبي هر تراز درارتفاع آن تراز نسبت به تراز زير شالوده ساختمان است، ضريب اطمينان در مقابل واژگوني (نسبت لنگر مقاوم به لنگرواژگوني) بايد حداقل برابر 75/1 اختيار شود، در محاسبه لنگر مقاوم، بار تعادل برابر بار قائمي است كه براي تعيين نيروهاي جانبي به كار رفته است،بر اين بارها بايد وزن شالوده و خاك روي آن افزوده گردد، در تراز زير شالوده اين لنگر نسبت به لبه بيروني شالوده محاسبه مي شود.

4 - 13 تغيير مكان نسبي طبقات تغيير مكان نسبي هر طبقه و يا بام در اثر زلزله نبايد از از R/%3 برابر ارتفاع آن طبقه تجاوز نمايد.

4 - 14 اثر ∆ - P در كليه سازه ها، تلاشها و تغيير و مكانهاي ثانوي ناشي از اثر بارهاي محوري عناصر پايه در تغيير مكانهاي جانبي طبقات، كه به اثر P - ∆ معروف است، بايد در طراحي اين عناصر منظور گردد. اثر P - ∆ را در مواردي كه تغيير مكان نسبي طبقات كمتر از 2 R/% برابر ارتفاع طبقه است و يا لنگرهاي خمشي ثانويه كمتر از ده درصد لنگرهاي خمشي اوليه است، مي توان نديده گرفت (به پيوست 5 رجوع شود). براي منظور كردن اثر P - ∆ در طراحي عناصر سازه مي توان از روشهاي تقريبي عنوان شده در آيين نامه هاي طراحي استفاده كرد و يا از روشهاي تحليلي دقيق تر كه در آنها اين اثر همراه با ساير عوامل در تحليل كلي سازه منظور مي شوند، استفاده نمود. در صورت محاسبه اثر P - ∆ با روش تحليلي فوق الذكر و يا روش ارائه شده در پيوست (5)، تغيير مكان هاي جانبي واقعي طبقات و همچنين بارهاي احتمالي طبقات در هنگام وقوع زلزله بايد منظور گردند، به منظور تخمين تغيير مكانهاي جانبي واقعي طبقات در اين آيين نامه ضروري است تغيير مكانهاي بدست آمده از آناليز سازه تحت برش پايه مطابق رابطه (2 - 1) با ضريب R4/0 تشديد شوند .

4 - 15 مؤلفه قائم نيروي زلزله براي بالكنها و پيش آمدگي هائي كه به صورت طره ساخته مي شوند مؤلفه قائم نيروي زلزله نيز بايد در نظر گرفته شود، مؤلفه قائم نيروي زلزله براي اين اجزا با استفاده از رابطه (10 - 2) تعيين مي شود. (10 - 2) 2 AI Wpـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ Fv = Rv كه در آن: AوI: مقادير مربوط مندرج در بندهاي (2 - 4 - 2) و (2 - 4 - 6) هستند كه براي محاسبه نيروي برشي پايه منظور شده اند. Wp : بار مرده به اضافه كل سر بار آن Rv : ضريب رفتار كه براي طره با تيرهاي فولادي برابر 4/2 و براي عناصر بتن مسلح برابر 00/2 اختيار مي شود. نيروي قائم فوق (Fv) بايد در هر دو جهت رو به بالا و پائين و به صورت خالص و بدون منظور نمودن اثر كاهنده بارهاي قائم محاسبه شود.

5 - 1 حركت زمين اثرات حركت زمين ممكن است به يكي از صورت هاي «طيف بازتاب شتاب» و يا «تاريخچه زماني تغييرات شتاب» مشخص شود، حركت زمين براي مبناي طراحي در اين آيين نامه به حركت زلزله اي اطلاق مي شود كه احتمال وقوع آن طي مدت 50 سال، عمر مفيد ساختمان، كمتر از ده درصد باشد. اين زلزله، «زلزله طرح» و طيف بازتاب شتاب آن «طيف طرح» ناميده مي شود. مشخصات زلزله طرح به يكي از سه روش زير تعريف مي شود: الف – طيف طرح استاندارد اين طيف از حاصلضرب مقادير ضريب بازتاب ساختمان، B، در پارامترهاي شتاب مبنا ، A، ضريب اهميت ساختمان، I، و عكس ضريب رفتار، 1/R، مطابق آنچه در بند 2 - 4 مشخص شده است بدست مي آيد. طيف طرح استاندارد با فرض نسبت ميرائي 5 درصد تعيين شده است. ب – طيف طرح ويژه ساختگاه اين طيف با توجه به ويژگي هاي زمين شناسي، تكتونيكي، لرزه شناسي، ميزان ريسك و مشخصات خاك در لايه هاي مختلف در ساختگاه و با در نظر گرفتن نسبت ميرائي 5 % تعيين مي شود، در صورتي كه نوع ساختمان و سطح زلزله مورد نظر، منظور نمودن نسبت ميرائي متفاوتي را ايجاب نمايد، مي توان آن را مبناي تهيه طيف قرار داد، مقادير محاسبه شده طيفي بايد در ضريب اهميت ساختمان، I، و عكس ضريب رفتار ساختمان، 1/R، ضرب گردد. مقادير طيف حاصل قبل از اعمال ضريب هاي 1/R و I نبايد از 2⁄3 مقادير نظير طيف طرح استاندارد كمتر باشد. پ – تاريخچه زماني تغييرات شتاب (شتابنگاشت) شتابنگاشت بايد تا حد امكان نمايانگر حركت واقعي زمين در محل احداث بنا در اثر زلزله باشد، بدين منظور بايد حداقل سه شتابنگاشت با ويژگي هاي زير در تحليل مورد استفاده قرار گيرد. 1 - در صورتي كه شتابنگاشتها مربوط به زلزله هاي واقعي اتفاق افتاده در مناطق ديگر باشند بايد حتي المقدور سعي شود ويژگي هاي زمين شناسي، تكتونيكي، لرزه شناسي و به خصوص مشخصات لايه هاي خاك در محل شتابنگار با محل ساختمان مورد نظر مشابهت داشته باشند. 2 - مدت زمان حركت شديد در شتابنگاشتها بايد زماني حداقل برابر 10 ثانيه و يا 3 برابر زمان تناوب اصلي سازه مورد نظر، هر كدام كه بيشتر است، باشد. 3 - شتابنگاشتهاي انتخاب شده بايد به مقياس در آيند، به مقياس در آوردن بايد به گونه اي باشد كه طيف بدست آمده از هريك از شتابنگاشتها با نسبت ميرائي 5 درصد در محدوده زمان تناوبي Tm- 0/5 الي Tm- 0/5 ثانيه با طيفي كه مطابق ضوابط قسمت (2 - 5 - 1 – الف يا ب) بدست مي آيد تقريباَ مطابقت نمايد . m شامل شماره كليه مدهائي است كه به ميزان حداقل 10 درصد در جرم مؤثر سازه مشاركت دارند. در به مقياس در آوردن شتابنگاشتها بايد اثر شتاب مبنا، A ، ضريب اهميت ساختمان ،I ، و عكس ضريب رفتار 1/R ، (در صورتيكه سازه با روش الاستيك خطي آناليز مي شود) منظور شوند. به مقياس در آوردن شتابنگاشتها در صورت غير خطي بودن روش تحليل بايد با استفاده از روشهاي تحقيقاتي قابل قبول انجام گيرد.

5 - 2 روش تحليل ديناميكي طيفي (با استفاده از آناليز مدها) در اين روش، تحليل ديناميكي با فرض رفتار الاستيك خطي سازه و با استفاده از حداكثر بازتاب كليه مدهاي نوساني سازه كه در بازتاب كل سازه اثر قابل توجه اي دارند (مطابق بند 2 - 5 - 2 - 1) انجام مي گيرد. حداكثر بازتاب در هر مد با توجه به زمان تناوب آن مد از طيف طرح (بند 2 - 5 - 1 - الف يا ب) بدست مي آيد . سپس بازتاب كلي سازه از تركيب آماري بازتابهاي حداكثر هر مد تخمين زده مي شود. نحوه انجام محاسبات عددي تحليل ديناميكي طيفي در پيوست (3) ارائه شده است. 2 - 5 - 2 - 1 تعداد مدهاي نوسان درهر يك از دو امتداد متعامد ساختمان بايد حداقل سه مد اول نوسان، يا تمام مدهاي نوسان با زمان تناوب بيشتر از 4/0 ثانيه و يا تمام مدهاي نوسان كه مجموع جرم هاي مؤثر ساختمان (بنا بر تعريف پيوست 3) حداقل برابر با 90 درصد جرم كل سازه باشد، هر كدام كه تعدادشان بيشتر است، در نظر گرفته شود. 2 - 5 - 2 - 2 تركيب اثرات مدها حداكثر بازتاب ديناميكي سازه از قبيل نيروهاي داخلي اعضا، تغيير مكانها، نيروهاي طبقات، برش هاي طبقات و عكس العمل پايه در هر مد را بايد با روشهاي آماري شناخته شده، مانند روش جذر مجموع مربعات تعيين نمود، تركيب اثرات حداكثر مدها در ساختمانهاي نامنظم در پلان و يا در موارديكه زمان هاي تناوب دو يا چند مد سازه با يكديگر نزديك باشند بايد صرفاَ با روشهائي كه اندركنش مدهاي ارتعاشي را در نظر مي گيرد، مانند روش تركيب مربعي كامل (CQC)، انجام شود.(ر.ك.پيوست 3) 2 - 5 - 2 - 3 اصلاح مقادير بازتاب در موارديكه برش پايه بدست آمده براي كل سازه از روش تحليل ديناميكي طيفي با برش پايه استاتيكي معادل بدست آمده از رابطه (2 - 1) متفاوت باشد، مقادير بازتاب ها بايد زير اصلاح شوند: 1 - درصورتيكه برش پايه به دست آمده از تحليل ديناميكي طيفي از برش پايه استاتيكي معادل باشد: الف – در سازه هاي نا منظم ، مقادير بازتابها بايد در نسبت برش پايه استاتيكي معادل به برش پايه به دست آمده از تحليل ديناميكي طيفي ضرب شوند. ب – در سازه هاي منظم ، مقادير بازتاب ها بايد در 80 درصد نسبت برش پايه استاتيكي معادل به برش پايه به دست آمده از تحليل ديناميكي طيفي ضرب شود ، به شرطي كه مقدار حاصل از مقدار برش پايه بدست آمده از تحليل ديناميكي طيفي كمتر نشود. 2 - در صورتيكه برش پايه بدست آمده از تحليل ديناميكي طيفي بيشتر از برش پايه استاتيكي معادل باشد، مقدار برش پايه تحليل ديناميكي طيفي و كليه بازتاب هاي سازه و اعضاي آن را به نسبت برش پايه استاتيكي معادل به برش پايه تحليل ديناميكي طيفي مي توان كاهش داد. 2 - 5 - 2 - 4 اثرات پيچش در آناليز ديناميكي طيفي بايد اثرات پيچش، شامل پيچش اتفاقي، را نيز مشابه ضوابط بند (2 - 4 - 11) منظور نمود، در صورتيكه از مدلهاي سه بعدي براي آناليز سازه استفاده شود، اثرات پيچشي اتفاقي را مي توان با جابجا كردن مركز جرم طبقه به اندازه برون مركزي اتفاقي منظور نمود.

4 - SRSS=Sqare Raot of sun of squares

5 - CqC=Complete Quadratic Combination

5 - 3 روش تحليل ديناميكي تاريخچه زماني تحليل ديناميكي تاريخچه زماني روشي تحليلي است براي تعيين بازتاب ها در هر مقطع زماني در مدت وقوع زلزله در يك سازه وقتي كه سازه در تراز پايه تحت تأثير شتابهاي ناشيب از حركت زمين (شتابنگاشت) هنگام زلزله قرارمي گيرد، در اين روش بازتاب هاي ديناميكي سازه كه تابعي از زمان است بوسيله انتگرال گيري عددي معادله حركت سازه محاسبه مي گردد. از اين روش مي توان براي تحليل خطي الاستيك و يا تحليل غير خطي سازه ها استفاده نمود. مقايسه بين نتايج تحليل الاستيك سازه با استفاده از طيف طرح استاندارد و يا طيف طرح ويژه ساختگاه با آنچه از تحليل تاريخچه زماني خطي بدست مي آيد الزامي بوده و دلائل اختلاف احتمالي بين آنها بايد طي يك گزارش فني جامع توجيه گردد، در هر حال مقادير بازتاب ها بايد از محدوديتهاي مشابه بند 2 - 5 - 2 - 3 پيروي نمايند. نسبت ميرائي در محاسبات الاستيك خطي مي تواند برابر 5 درصد و در محاسبات غير خطي با توجه به توصيه هاي تخصصي و ميزان غير خطي بودن رفتار اجزاي سازه منظور شود.

تبصره 1 ـ براي قطعات الحاقي كه با مصالح بنائب و ملات ماسه سيمان ساخته شوند مي توان مقاومت كششي مصالح و ملات را حداكثر تا 15 درصد مقاومت فشاري آنها، مندرج در استاندارد شماره 519 ايران، در محاسبات منظور نمود.

در هر طبقه تنش در۱۰ درصد ستونها و۱۵ درصد تيرهاي قابهاي خمشي مي تواند تا ۲۵ درصد بيشتر از تنش حد جاري شدن افزايش يابد.

درصورتيكه نوع و نحوه بكارگيري مصالح و سيستم اتصال قطعات غيرسازه اي به گونه اي باشد كه اين قطعات بتوانند در برابر تغيير مكانهاي جانبي بيشتر و بدون خسارات عمده بر جا بمانند، تغيير مكان نسبي طبقه يا كل ساختمان به ترتيب تا ۰۰۸/۰ ارتفاع طبقه و يا ارتفاع كل ساختمان نيز مجاز است .

3 - 1 بطور كلي ساختمان بايد واجد خصوصيات زير باشد: الف) طول ساختمان از سه برابر عرض آن تجاوز ننمايد. ب) نسبت به هر دو محور اصلي قرينه و يا نزديك به قرينه باشد. پ) پيش آمدگي ها و پس رفتگي هاي نامناسب نداشته باشد.

3 - 2 در صورت تجاوز نسبت طول به عرض ساختمان از 3 و يا نامتقارن بودن ساختمان و يا وجود پيش آمدگي هائي بيش از مقادير مندرج در بند 3 - 3 - 3، بايد با ايجاد درز انقطاع مطابق بند 1 - 4 - ت، ساختمان را به قطعات مناسب تر مانند شكل (2) تقسيم كرد بطوري كه هر قطعه واجد شرايط مندرج در بند 3 - 3 - 1 باشد، ادامه درزهاي جدائي در شالوده ساختمان الزامي نمي باشد.

لينك شكل (2) – تقسيم ساختمان به قطعات مناسب با ايجاد درز انقطاع شكل 2

3 - 3 ابعاد پيش آمدگي در پلان ساختمان بدون تعبيه درز انقطاع محدود است به مقاديري كه در شكل (3) مشخص شده است. الف) پيش آمدگي در امتداد طول ساختمان ب ) پيش آمدگي در امتداد عرض ساختمان

لينك شكل (3) – ابعاد پيش آمدگي در پلان ساختمان چنانچه در شكل (3 - الف) D / 2d > ، و يا در شكل (3 - ب) L / 2Z > باشد، اين قسمتها پيش آمدگي تلقي نمي شود و در اينصورت محدوديتي براي بعد ديگر وجود ندارد مشروط بر آنكه پلان ساختمان بطور نامناسبي نامتقارن نگردد. شكل 3

3 - 4 ديوارها بايد حتي الامكان بطور منظم و متقارن در پلان ساختمان قرار داده شوند تا با تحمل يكنواخت نيروي افقي زلزله پيچش در ساختمان به حداقل برسد.

9 - 1 كلاف بندي افقي 3 - 9 - 1 - 1 در كليه ديوارهاي سازه اي تمام ساختمانهاي با مصالح بنائي – اعم از يك طبقه يا دو طبقه و اعم از آجري، بلوك سيماني و يا سنگي – بايد كلاف هاي افقي در تراز هاي زير ساخته شوند: الف) در تراز زير ديوارها اين كلاف بايد با بتن آرمه ساخته شود بطوريكه عرض آن از عرض ديوار و يا 25 سانتيمتر و ارتفاع آن از 2⁄3 عرض ديوار و يا 25 سانتي متر كمتر نباشد. ب) در زير سقف كلاف سقف چنانچه با بتن ارمه ساخته شود بايد هم عرض ديوارها باشد مگر در مورد ديوارهاي خارجي كه به منظور نما سازي مي توان عرض كلاف را حداكثر تا 12 سانتيمتر از عرض ديوار كمتر اختيار نمود ولي در هيچ حال عرض كلاف سقف نبايد از 20 سانتيمتر كمتر باشد، ارتفاع كلاف نبايد از 20 سانتي متر كمتر باشد، در سقف بجاي كلاف بتن آرمه مي توان از پروفيلهاي فولادي معادل تير آهن نمره 10 استفاده نمود مشروط برآنكه كلاف فولادي با سقف بخوبي متصل شده و همچنين اين كلاف ها بنحوي مناسب با كلاف قائم يا ديوار مثلاَ با لايه ضخيم ملات به ديوارها استوار گردد، چنانچه سقف از تاوه بتن درجات ريخته شده ساخته شود نيازي به كلاف افقي اضافي در تراز سقف وجود ندارد. 3 - 9 - 1 - 2 حداقل قطر ميلگردهاي طولي در كلاف هاي افقي بتن آرمه عبارتست از: 10 ميليمتر براي ميلگرد آجدار و 12 ميليمتر براي ميلگرد ساده، در صورت استفاده از ميلگردهاي ساده بايد انتهاي ميلگردها را در محل وصله ها و در محل ختم ميلگردها به قاب 180 درجه انتهائي ختم نمود، ميلگردهاي طولي باد حداقل 2 عدد بوده و در گوشه ها قرار داده شوند ، در صورتي كه عرض كلاف از 35 سانتيمتر تجاوز نمايد تعداد ميلگردهاي طولي بايد به 6 عدد و يا بيشتر افزايش داده شود بطوري كه فاصله هر دو ميلگرد مجاوز از 25 سانتيمتر بيشتر نباشد ميلگردهاي طولي بايد با تنگهائي به قطر حداقل 6 ميليمتر به يكديگر بسته شوند، حداكثر فاصله تنگها از يكديگر عبارتست از ارتفاع كلاف و يا 25 سانتي متر؛ هر كدام كمتر باشد. پوشش بتن اطراف ميلگردهاي طولي نبايد در مورد كلاف زير ديوارها از 5 سانتيمتر و در مورد كلاف سقف از 5/2 سانتي متر كمتر باشد. 3 - 9 - 1 - 3 در هر تراز، اضلاع مختلف كلاف بايد به يكديگر متصل شوند تا كلاف بندي يكپارچه و شبكه مانند بهم پيوسته اي تشكيل گردد. آرماتوربندي محل تلاقي اضلاع كلاف بخصوص در مورد كلاف سقف بايد بنحوي انجام شود كه اتصال كلاف ها به خوبي تأمين گردد. كلاف سقف نبايد در هيج جا منقطع باشد، در صورتي كه مجاري دودكش، تهويه، كانال كولر و نظاير آنها با كلاف سقف تلاقي نمايند بايد آرماتورهاي كلاف از 2 طرف اين مجاري عبور نمايند، در ضمن قطر يا عرض اين مجاري نبايد از نصف عرض كلاف بيشتر باشند. 3 - 9 - 1 - 4 در صورتيكه ساختمان با مصالح بنائي داراي ستونهاي فولادي و يا بتن آرمه نيز باشد اين ستونها بايد بنحوي مناسب در بالا به عناصر سقف و يا كلاف سقف و در پايين به كلاف زير ديوار متصل شوند.

9 - 2 كلاف بندي قائم 3 - 9 - 2 - 1 در كليه ساختمانهايي با مصالح بنائي دو طبقه و همچنين در ساختمانهاي يك طبقه مطابق جدول 7 بايد كلاف بندي قائم انجام شود. جدول (7) – ضرورت كلاف قائم در ساختمانهاي يك طبقه گروه منطقه خطر نسبي زلزله اهميت ساختمان براساس بند1(- 4) كم متوسط زياد اهميت زياد دارد دارد دارد اهميت متوسط ندارد ندارد ندارد اهميت كم ندارد ندارد ندارد

لينك شكل (4) – جزئيات ميلگردها قائم و افقي مهاري ديوارها شكل 4

9 - 3 - كلاف بندي ديوارهاي مثلثي شكل در ساختمانهائي كه با خرپا و شيرواني پوشانده مي شوند ارجح است روي ديوارهاي انتهايي نيز خرپا نصب گردد، در غير اينصورت قسمت مثلثي شكل اين ديوارها بايد با كلاف بندي بشرح زير تقويت گردد: الف) در قائده قسمت مثلثي شكل ديوار انتهائي در محاذات كلاف زير تكيه گاه خرپاها كلاف افقي تعبيه شود و اين كلاف ها به يكديگر متصل شوند. ب) سطح فوقاني ديوار مثلثي شكل با كلاف پوشانده شود بطوريكه سطح بالاي كلاف موازي صفحه پوشش و سطح زيرين آن پلكاني باشد. پ) بين دو كلاف پائين وبالاي قسمت مثلثي شكل ديوار كلافهاي قائم حداكثر به فاصله 5 متر تعبيه شوند و كلاف هاي قائم در كلاف هاي تحتاني و فوقاني مهار گردند. ت) ابعاد و ميلگردهاي كلاف هاي مذكور در بندهاي الف و ب فوق تابع مقررات كلاف بندي افقي (بند 3 - 9 - 1) و در مورد كلاف هاي مذكور در بند پ فوق تابع مقررات كلاف بندي قائم (بند 3 - 9 - 2) مي باشند.

9 - 4 حداقل طول وصله ميلگردهاي طولي كلاف هاي بتن آرمه و يا طول مهاري شامل قابها برابر 40 سانتي متر مي باشد.