استاندارد ملی ایران شماره ۲۱۹۷۳ “سقف های مرکب عرشه فولادی”

استاندارد ملی ایران شماره ۲۱۹۷۳ که در سال ۱۳۹۶ تدوین گردیده است یک منبع اطلاعاتی جامع و مفید برای طراحی و اجرای سقفهای مرکب عرشه فولادی می باشد. لازم به ذکر است لینک دانلود فایل PDF این استاندارد در پایان مطلب در دسترس خواهد بود.

 

به نام خدا

آشنایی با سازمان ملی استاندارد ایران

     سازمان ملی استاندارد ایران به موجب بند یک ماده ۳ قانون اصلاح قوانین و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، مصوب بهمن ماه ۱۳۷۱ تنها مرجع رسمی کشور است که وظیفه تعيين، تدوین و نشر استانداردهای ملی (رسمی) ایران را به عهده دارد. تدوین استاندارد در حوزه های مختلف در کمیسیون های فنی مرکب از کارشناسان سازمان، صاحب نظران مراکز و مؤسسات علمی، پژوهشی، تولیدی و اقتصادی آگاه و مرتبط انجام می شود و کوششی همگام با مصالح ملی و با توجه به شرایط تولیدی، فناوری و تجاری است که از مشارکت آگاهانه و منصفانه صاحبان حق و نفع، شامل تولید کنندگان، مصرف کنندگان، صادر کنندگان و واردکنندگان، مراکز علمی و تخصصی، نهادها، سازمانهای دولتی و غیر دولتی حاصل می شود. پیش نویس استانداردهای ملی ایران برای نظرخواهی به مراجع ذینفع و اعضای کمیسیون های مربوط ارسال می شود و پس از دریافت نظرها و پیشنهادها در کمیته ملی مرتبط با آن رشته طرح و در صورت تصویب، به عنوان استاندارد ملی (رسمی) ایران چاپ و منتشر می شود. پیش نویس استانداردهایی که مؤسسات و سازمان های علاقه مند و دارای صلاحیت نیز با رعایت ضوابط تعیین شده تهیه می کنند در کمیته ملی طرح، بررسی و در صورت تصویب، به عنوان استاندارد ملی ایران چاپ و منتشر می شود. بدین ترتیب، استانداردهایی ملی تلقی می شود که بر اساس مقررات استاندارد ملی ایران شماره ۵ تدوین و در کمیته ملی استاندارد مربوط که در سازمان ملی استاندارد ایران تشکیل می شود به تصویب رسیده باشد. سازمان ملی استاندارد ایران از اعضای اصلی سازمان بین المللی استاندارد (ISO)، کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) و سازمان بین المللی اندازه شناسی قانونی (OIML” است و به عنوان تنها رابط کمیسیون کدکس غذایی (CAC) در کشور فعالیت می کند. در تدوین استانداردهای ملی ایران ضمن توجه به شرایط کلی و نیازمندیهای خاص کشور، از آخرین پیشرفتهای علمی، فنی و صنعتی جهان و استانداردهای بین المللی بهره گیری می شود. سازمان ملی استاندارد ایران می تواند با رعایت موازین پیش بینی شده در قانون، برای حمایت از مصرف کنندگان، حفظ سلامت و ایمنی فردی و عمومی، حصول اطمینان از کیفیت محصولات و ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی، اجرای بعضی از استانداردهای ملی ایران را برای محصولات تولیدی داخل کشور و ایا اقلام وارداتی، با تصویب شورای عالی استاندارد، اجباری کند. سازمان می تواند به منظور حفظ بازارهای بین المللی برای محصولات کشور، اجرای استاندارد کالاهای صادراتی و درجه بندی آن را اجباری کند. همچنین برای اطمینان بخشیدن به استفاده کنندگان از خدمات سازمانها و مؤسسات فعال در زمینه مشاوره، آموزش، بازرسی، ممیزی و صدور گواهی سیستم های مدیریت کیفیت و مدیریت زیست محیطی، آزمایشگاهها و مراکز واسنجی (کالیبراسیون) وسایل سنجش، سازمان ملی استاندارد این گونه سازمانها و مؤسسات را بر اساس ضوابط نظام تأیید صلاحیت ایران ارزیابی می کند و در صورت احراز شرایط لازم، گواهینامه تأیید صلاحیت به آنها اعطا و بر عملکرد آنها نظارت می کند. ترویج دستگاه بین المللی یکاها، واسنجی وسایل سنجش، تعیین عیار فلزات گرانبها و انجام تحقیقات کاربردی برای ارتقای سطح استانداردهای ملی ایران از دیگر وظایف این سازمان است.

پیش گفتار

سقف های مرکب عرشه فولادی

۱      هدف و دامنه کاربرد

     هدف از تدوین این استاندارد، ارائه اصول کلی برای طراحی سقفهایا دال های مرکب عرشه فولادی در ساختمان ها است. این استاندارد در مورد مصالح، طراحی و اجرای دال های مرکب بتنی عرشه فولادی که در آن ورق های سرد نورد شده عرشه علاوه بر قالب ماندگار، نقش تسلیح کننده دال برای لنگر مثبت را ایفا می نمایند، کاربرد دارد. برای طراحی، ضخامت فلز پایه بدون پوشش ورق به کار می رود. حداقل ضخامت باید برابر ۰٫۹۵ ضخامت فرض شده در طراحی باشد. ضخامت ورق عرشه فولادی نباید کمتر از mm
۰۸ باشد. یادآوری: در این استاندارد، «طراح» نهادی است که مسئولیت طراحی سازه شامل دال های مرکب عرشه فولادی را به عهده دارد.

۲      مراجع الزامی

     در مراجع زیر ضوابطی وجود دارد که در متن این استاندارد به صورت الزامی به آنها ارجاع داده شده است. بدین ترتیب، آن ضوابط جزئی از این استاندارد محسوب می شوند. در صورتی که به مرجعی با ذکر تاریخ انتشار ارجاع داده شده باشد، اصلاحیه ها و تجدیدنظرهای بعدی آن برای این استاندارد الزام آور نیست. در مورد مراجعی که بدون ذکر تاریخ انتشار به آنها ارجاع داده شده است، همواره آخرین تجدیدنظر و اصلاحیه های بعدی برای این استاندارد الزام آور است. استفاده از مراجع زیر برای کاربرد این استاندارد الزامی است:
۱ – ۲ استاندارد ملی شماره ۳۱۳۲، ۱۳۹۲، میلگردهای فولادی گرم نوردیده برای تسلیح بتن – ویژگیها و روش های آزمون
۲ – ۲ استاندارد ملی شماره ۳-۸۱۳۳، ۱۳۹۳، فولاد برای مسلح کردن بتن – قسمت سوم : شبکه فولادی – ویژگی ها
۳ – ۲ استاندارد ملی شماره ۲-۱۲۰۵۶، ۱۳۸۹، مقاومت در برابر آتش برای اجزای باربر – قسمت ۲-کفها و بامها روشهای آزمون
۴ – ۲ نشریه شماره ۶۱۲ معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری، ۱۳۹۱، آئین نامه طراحی و اجرای سازه های فولادی سرد نورد شده
۵ – ۲ مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، ۱۳۹۲، بارهای وارد بر ساختمان
۶ – ۲مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ۱۳۹۲، طرح و اجرای سازه های بتن مسلح ۷ – ۲مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، ۱۳۹۲، طرح و اجرای سازه های فولادی
۲-۸ ACI 318-11, Building Code Requirements for Structural Concrete
۲-۹ AISI S100-07 w/S
۲-۱۰, North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members, Including Supplement 2 (February 2010) 2-10 AISI S905-08, Test Methods for Mechanically Fastened Cold-Formed Steel
Connections
۲-۱۱ AISI S907-08, Test Standard for Cantilever Test Method for Cold Formed Steel
Diaphragms
۲-۱۲ AISIAISC, Standard Definitions for Use in the Design of Steel Structures, 2007
edition
۲-۱۳ ANSI/AISC 360-10, Specification for Structural Steel Buildings
۲-۱۴ ASTM A653/A653M-10 Standard Specification for Steel Sheet, Zinc-Coated
(Galvanized) or Zinc-Iron Alloy-Coated (Galvannealed) by the Hot-Dip Process
۲-۱۵ ASTM A706/A706M-096 Standard Specification for Low-Alloy Steel Deformed and
Plain Bars for Concrete Reinforcement
۲-۱۶ ASTM A820/A820M-06, Standard Specification for Steel Fibers for Fiber-Reinforced
Concrete
۲-۱۷ ASTM A1008/A1008M-10, Standard Specification for Steel, Sheet, Cold-Rolled,
Carbon, Structural, High-Strength Low-Alloy, High Strength Low-Alloy with
Improved Formability, Solution Hardened, and Bake Hardenable 2-18 ASTM C1116/C1116M-10 Standard Specification for Fiber Reinforced Concrete
۲-۱۹ ASTM D7508/D7508M-10 Standard Specification for Polyolefin Chopped Strands for
Use in Concrete
۲-۲۰ AWS D1.1:2010, Structural Welding Code-Steel
۲-۲۱ AWS D1.3:2008, Structural Welding Code-Sheet Steel
۲-۲۲ SDI-T-CD-2011, Test Standard for Composite Steel Deck-Slabs
SDI-DDM, Diaphragm Design Manual, 314 Edition, including Appendices I through VI 2-23

 

 ۳     مدارک اجرایی

 

مدارک اجرایی سقف مرکب عرشه فولادی باید حداقل شامل اطلاعات زیر باشد:

۳۱   بارها

۱-۱-۳ بارهای طراحی وارد بر دال مرکب عرشه فولادی بر اساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ؛

۲-۱-۳ بارهای هنگام ساخت.

۲-۳ پلان های تیر ریزی ساره ای

۳-۳ عرشه و اتصال های آن

۱-۳-۳ عمق، مقطع ورق شکل دهی شده، ضخامت طراحی ورق و طرح هندسی آج ها

۲-۳-۳ مشخصات مکانیکی ورق و نیز مشخصات پوشش آن؛مکانیکی ورق و نیز مشخصات پوشش آن؛

۳-۳-۳ چیدمان ورق های عرشه، نوع، فاصله و جزئیات اتصال های آن.

۴-۳  بتن و مسلح کننده ها

۱-۴-۳ مقاومت مشخصه فشاری بتن،fc ؛

۲-۴-۳ چگالی مشخصه بتن؛

۳-۴-۳ مقاومت مشخصه تسلیم Fy، و یا رده مقاومتی میلگردهای فولادی و یا شبکه سیمی جوش شده در صورت استفاده؛

۴-۴-۳ قطر، موقعیت و محل قطع کلیه میلگردها و شبکه های سیمی جوش شده؛

۵-۴-۳ ضخامت دال در قسمتهای مختلف؛

۶-۴-۳ جنس، نوع و عیار اليافهای مسلح کننده گسسته در صورت استفاده.

 

۴     مصالح

 

۱-۴ ورق فولادی

۱-۱-۴ کلیه ورقهای فولادی که در عرشه و الحاقات آن مورد استفاده قرار می گیرند، باید دارای حداقل مقاومت مشخصه تسلیم ۲۳۰MPa باشند. مشخصات مکانیکی فولاد پایه ورق باید مطابق پیوست ج این استاندارد باشد.

۲-۱-۴ در مواردی که عرشه فولادی نقش تسلیح کننده دال را برعهده دارد، عرشه باید از نوع آجدار با حداقل عمق آج ۱mm بوده و نیز مشخصات ورق فولادی باید مطابق نشریه شماره ۶۱۲ معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری باشد. افزایش طول نسبی نهایی ورق فولادی عرشه در نمونه با طول۵۰mm ، باید ده درصد یا بیش از آن بوده و همچنین مقاومت مشخصه تسلیم نباید از Fy یا ۳۴۵MPa بیشتر باشد.

۳-۱-۴   ضخامت ورق فولادی عرشه باید مطابق نشریه شماره ۶۱۲ معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری باشد.

۴-۱-۴ ورقهای فولادی مورد استفاده در الحاقاتی که باربر هستند باید مطابق نشریه شماره ۶۱۲ معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری باشند. برای ورقهای فولادی در الحاقات غیر باربر می توان از هر نوع فولاد مناسبی استفاده نمود.

۲-۴  بتن و مسلح کننده ها

۱-۲-۴بتن مورد استفاده بر روی عرشه باید در انطباق با ضوابط فصل های مبحث نهم مقررات ملی ساختمان باشد.

۱-۲-۴ در دال های مرکب عرشه فولادی مقاومت مشخصه فشاری بتن نباید کمتر از ۲۰MPa و بیش از MPa ۴۰ باشد. چنان چه بر پایه رده بندی آتش به مقاومت بیش از ۴۰MPa نیاز باشد، در محاسبه های مربوط از مقاومت ۴۰MPa استفاده می شود.

۲-۲-۴ استفاده از افزودنی هایی که دارای نمکهای کلردار یا مواد خورنده دیگری که به ورق عرشه و اجزای مدفون در بتن آسیب می رسانند، مجاز نمی باشد.

۴-۲-۴ میلگردها و شبکه های فولادی باید مطابق استانداردهای زیر باشند:

۱-۴-۲-۴ استاندارد ملی ایران شماره ۳۱۳۲ برای میلگردهای آجدار؛

۲-۴-۲-۴ استاندارد ملی ایران شماره ۳-۸۱۳۳ برای شبکه سیمی جوش شده؛

۳-۴-۲-۴ سایر میلگردهای آجدار یا شبکه سیمی جوش شده مجاز شناخته شده طبق بخش ۳٫ ۵ . ۳ منبع.ACI-318

۵-۲-۴ الیافهای مسلح کننده گسسته باید مطابق استاندارد ASTM A820 برای الیاف فولادی و استاندارد ASTM D7508 برای الیاف مصنوعی باشند.

۱- آجها به صورت زائده های برجسته روی عرشه فولادی در برابر نیروی برشی به وجود آمده بین دال بتنی و عرشه فولادی مقاومت می نمایند و در الگوی های متنوعی از لحاظ شکل هندسی قابل تولید می باشند. جهت کسب مقاومت برشی لازم، آجها باید با برجستگی حداقل به عمق  ۱mmو همچنین به دو حالت منقطع و پیوسته بر روی عرشه فولادی ایجاد شوند. نقش آج منقطع جلوگیری از لغزش بین عرشه فولادی و دال بتنی و نقش آج پیوسته جلوگیری از جدا شدگی دال بتنی از عرشه فولادی می باشد.

 

۳-۴  رواداری ابعاد عرشه های تحویلی به کارگاه ساختمانی

۱-۳-۴ کمترین ضخامت ورق عرشه فولادی بدون پوشش، تحویلی به کارگاه ساختمانی در هیچ قسمت نباید کمتر از ۰٫۹۵ ضخامت طراحی باشد. البته ضخامت های کمتر در خمها، نظیر گوشه های ناشی از نورد سرد می تواند قابل قبول باشد. |

۲-۳-۴ رواداری ساخت در طول هر قطعه از ورق های عرشه فولادی mm +۱۳ می باشد.

۳-۳-۴ رواداری ساخت در عرض هر قطعه از ورق های عرشه فولادی از ۱۰mm- تا ۲۰mm است.

  ۴-۳-۴ حداکثر مقدار خمیدگی و تابیدگی ورقهای عرشه فولادی، برابر  ۲mmدر متر می باشد.

 ۵-۳-۴ ناگونیایی انتهایی ورقهای عرشه فولادی نباید بیش از۱۰mm برای هر متر عرض عرشه فولادی باشد.

۴ – ۴ پوشش ورق عرشه فولادی

 ۱-۴-۴ ورقها باید مطابق استاندارد ASTM A653/ A653M، به روش غوطه وری گرم، روی اندود شوند. حداقل پوشش ورق باید معادل Z120 باشد.

۲-۴-۴ در صورت نیاز، یک لایه رنگ آستر در سطح زیرین ورق برای محافظت در برابر خوردگی باید انجام گیرد.

۳-۴-۴ جزییات پوشش نهایی ورق باید توسط طراح مشخص گردد. یادآوری: پوشش ورق باید برای شرایط محیطی که عرشه در طول دوره بهره برداری در معرض آن قرار دارد، مناسب باشد. با توجه به این که عرشه مرکب نقش تسلیح کششی دال را برعهده دارد، دوره بهره برداری آن باید حداقل برابر دوره بهره برداری سازه باشد. استفاده از پوشش های آلومینیوم روی توصیه نمی شود. در محیطهای شیمیایی و یا بسیار خورنده و یا در مواردی که مواد واکنش زا در تماس با عرشه فولادی قرار می گیرند، باید از پوشش های خاص یا مواد ویژه استفاده شود. همچنین رنگ عرشه باید برای رده بندی آتش مورد استفاده تأیید شده باشد.

۵     طراحی

۱-۵ عرشه فولادی به عنوان قالب (پیش از گیرش نهایی بتن)

۱-۱-۵ طراحی به دو روش مقاومت مجاز (ASD)” و ضرایب بار و مقاومت (LRFD) قابل انجام است. مشخصات مقطع، مقاومت مجاز و یا مقاومت طراحی برای عرشه های فولادی باید بر اساس نشریه شماره ۶۱۲ معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری، صورت پذیرد.

۱-۲-۱-۵  روش مقاومت مجاز

.Wdc + Wdd + Wlc

Wdc +Wdd + Plc

Wdd + Wcdl

که در آنها :

Wdc وزن بتن تازه بر حسب KN/M2

Wdd وزن عرشه فولادی بر حسب kN/M2

Wlc بار زنده گسترده هنگام ساخت در زمان بتن ریزی که از۱KN/M2  کمتر نباشد.

Plc بار زنده متمرکز هنگام ساخت در واحد عرض در زمان بتن ریزی که به اندازه ۲/۲KN می باشد.

Wcdl بار زنده گسترده هنگام ساخت پیش از بتن ریزی که از ۲/۵KN/M2 کمتر نباشد.

انتخاب بارهای طراحی هنگام ساخت برای دهانه های ساده به دلیل عدم وجود نامعینی و ایمنی کمتر، باید با دقت بیشتری صورت گیرد.

یادآوری ۱: بار زنده گسترده هنگام ساخت ( wi) براساس روش های متداول اجرایی شامل حمل بتن و ریختن آن به وسیله لوله پمپ و پرداخت آن توسط وسایل دستی در نظر گرفته شده است. طراح باید بارهای مجاز حین ساخت طراحی را در مدارک اجرایی درج نماید و توجه سازنده را به این مسئله جلب نماید که تجمع زیاد بتن توسط جام، انتقال دهنده ها، چرخ دستی و یا استفاده از لوازم موتوری سنگین برای پرداخت نظیر ماله لرزان ممکن است مستلزم طراحی عرشه به عنوان قالب برای تحمل بار زنده یکنواخت حین ساخت ۲/۵KN/M2 و یا بیشتر باشد. بار زنده متمرکز حین ساخت در زمان بتن ریزی بر اساس وزن یک کارگر ساختمانی با تجهیزات مربوط می باشد.

یادآوری ۲: طراح باید اضافه وزن بتن ناشی از افتادگی سازه شامل عرشه و تیرهای نشیمن زیر اثر بارهای هنگام ساخت را در محاسبه لحاظ نماید.

۲-۲-۱-۵ روش ضرایب بار و مقاومت

۱٫۶Wdc +1.2 Wdd +1.4 Wlc

 

۱٫۶Wdc + 1.2Wdd + 1.4Plc

 

 

۱٫۲Wdd + 1.4Wcdl

 

۳-۱-۵ دهانه های طره ای باید برای ترکیبات بارهای زیر مورد ارزیابی قرار گیرند:

۱-۳-۱-۵ در روش مقاومت مجاز، معادله های (۱) و (۲) باید بر روی دهانه طره و دهانه مجاور آن اعمال شود. بار زنده متمرکز هنگام ساخت (P) باید در انتهای طره اعمال شود.

۵-۱-۳-۲ در روش ضرایب بار و مقاومت، معادله های (۴) و (۵) باید بر روی دهانه طره و دهانه مجاور آن اعمال شود. بار زنده متمرکز زنده هنگام ساخت ( .P ) باید در انتهای طره اعمال شود.

۴-۱-۵ بارگذاری خاص

۱-۴-۱-۵ با توجه به روش اجرا و در صورت نیاز، بارهای زنده هنگام ساخت باید افزایش یابد.

۲-۴-۱-۵ بارگذاری دهانه ها باید متناسب با توالی بتن ریزی در هنگام اجرا مطابق با پیوست الف باشد. برای محاسبه نیروی برش، گشتاور خمشی و افتادگی در دهانه های نابرابر می توان از روش های تحلیل تقریبی استفاده نمود.

 

۵-۱-۵ افتادگی عرشه

 

 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *