نشریه شماره ۶۱۲

مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ضمن بررسی آئین نامه‌ها و ضوابط اجرایی معتبر بین المللی با رویکرد بومی سازی و ایجاد هماهنگی بین ضوابط طرح و مباحث مقررات ملی ساختمان به ویژه مبحث ششم و استاندارد ۲۸۰۰ ایران، با همکاری متخصصان مربوط، اقدام به تالیف و تدوین بخش سازه آئین نامه طراحی و اجرای ساختمان‌های فولادی سرد نورد کرده است. این دستورالعمل با نشریه‌ شماره ۶۱۲ توسط معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور ابلاغ شده است‌. همچنین بخش غیرسازه‌ای این آیین نامه در نشریه شماره ۶۱۳  ارائه شده است. این نشریه تحت عنوان آئین نامه طراحی و اجرای سازه‌های فولادی سرد نورد در سال ۱۳۹۱ منتشر شده است.

اهداف نشریه شماره ۶۱۲

ایجاد ساختمان‌های ایمن که تأمین کننده آسایش، بهداشت و صرفه اقتصادی فرد و جامعه باشد از اهداف اصلی مهندسان است. صنعتی سازی ساختمان‌ها به عنوان روشی تجربه شده و نظام‌مند جهت نیل به این هدف، مدنظر عوامل دخیل در ساختمان سازی بوده است. دستیابی به گزینه‌ای که علاوه بر رعایت مقررات ملی و ضوابط فنی از سرعت و دقت کافی در اجرا برخوردار باشد، مناسب با نیاز‌های رو به تزاید مسکن است. از میان سیستم‌های ساختمانی برخی متناسب و همخوان با روش‌های تولید صنعتی بوده و مؤلفه‌های اجرایی آن‌ها توسعه یافته است‌.

یکی از سیستم‌های ساختمانی که در سالیان اخیر توسعه مناسبی در سطح جهانی داشته‌، سیستم ساختمانی فولادی سبک سرد نورد شده است که به تدریج جایگاه ویژه‌ای در میان سیستم‌های دارای ظرفیت تولید صنعتی یافته است. همگام با میل به توسعه صنعتی‌سازی ساختمان در کشور، انجام پروژه‌های تک‌سازی و انبوه‌سازی با قطعات فولادی سبک سرد نورد شده نیز رواج یافته است. با توجه به ظرفیت بالای تولید فولاد در کشور و مزیت‌هایی همچون انعطاف بالا، وزن کم سازه و متعلقات و روش تولید سریع باعث شده ساختمان‌های فولادی سبک سرد نورد، گزینه‌ای قابل اعتنا در صنعت ساختما‌ن سازی کشور شود.

محدوده کاربرد نشریه شماره ۶۱۲

محدوده کاربرد  این آئین نامه برای طراحی و اجرای ساختما‌ن‌های متشکل از دیوا‌ر‌ها و سقف‌های ساخته شده از مقاطع فولادی سبک سرد نورد شده است. ضوابط این آئین نامه برای ضخامت فلز پایه (ضخامت فلز بدون احتساب پوشش‌های محافظ) قابل کاربرد، مطابق ضوابط بین ۰/۴۵۵  میلی‌متر تا ۳ میلی‌متر تدوین شده است.

سیستم ساز‌ه‌ای مورد پذیرش در این آئین نامه از نوع دیوارهای باربر است و دارای یکی از سیستم‌های مقاوم باربر جانبی زیر خواهد بود.

• دیوارهای فولادی سرد نورد شده به همراه مهار بند‌های تسمه‌های قطری
• دیوار برشی مشتمل بر دیوا‌ر‌های فولادی سرد نورد شد‌ه که با صفحات فولادی یا سازه‌ای چوبی پوشش داده شده است.
• دیوار برشی مشتمل بر دیوا‌ر‌های فولادی سرد نورد شد‌ه که با صفحات تخته گچی یا سیمان الیافی پوشش داده شده است.

چنانچه از سیستم‌های باربر جانبی دیگری استفاده شود، کاربرد قاب‌های سبک فولادی صرفاً به عنوان سیستم باربر ثقلی، حداکثر تا ۵ طبقه یا ۱۵ متر از تراز پایه، است. مقاومت در برابر نیر‌و‌های جانبی در این گونه ساز‌ه‌ها باید توسط یکی از سیستم‌های مقاوم باربر جانبی مجاز در استاندارد ۲۸۰۰ ایران تامین شود. کنترل‌های لازم در مورد پیوستگی مسیر انتقال بار‌های جانبی از سیستم بار ثقلی قاب سبک فولادی به سیستم لرزه بر، با توجه به ضوابط استاندارد ۲۸۰۰  ایران انجام شود.

روش‌های طراحی سازه‌های فولادی

در این آئین نامه استفاده از هریک از دو روش طراحی بر اساس مقاومت مجاز یا طراحی بر اساس ضرایب بار و مقاومت مجاز است.

روش طراحی بر اساس مقاومت مجاز(ASD)

در این روش طراحی‌، اعضای ساز‌ه‌ای به گونه‌ای طراحی می‌شود که مقاومت مجاز آنها Ω / Rn برابر یا بزرگتر از مقاومت مورد نیاز باشد. مقاومت مورد نیاز، میزان تقاضای حاصل از اعمال بارهای اسمی، مطابق ترکیب بارهای این روش است.

روش طراحی بر اساس ضرایب بار و مقاومت LRFD

در این روش‌، اعضای سازه‌ای به گونه‌ای طراحی می‌‌شوند که مقاومت طراحی Φ Rn برابر یا بزرگتر از مقاومت مورد نیازاست. مقاومت مورد نیاز، میزان تقاضای حاصل از اعمال حاصلضرب بارهای اسمی در ضرایب بار، مطابق ترکیب بارهای این روش است.

فهرست مطالب نشریه شماره ۶۱۲

نشریه شماره ۶۱۲ در  هفت فصل و ۲۴۹ صفحه توسط سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور منتشر شده است.

کلیات

• محدوده کاربرد
• ترکیب بار
• بار زلزله
• ملاحظات بهره برداری
• روش‌های طراحی
• مصالح
• محافظت در برابر خوردگی
•  اتصالات

ضوابط و مشخصات مقاطع

• ضخامت فولاد
• مشخصات هندسی مقاطع
• محدودیت‌های ابعادی
• عرض مؤثر مقاطع سخت شده
• عرض مؤثر مقاطع سخت نشده
• عرض مؤثر عضوهای تحت فشار یکنواخت با یک سخت کننده ساده لبه‌ای
• عرض مؤثر جزء سخت شده با یک یا چند سخت کننده میانی یا عضوهای لب‌های سخت شده با سخت کننده‌های میانی

طراحی اعضاء

• مشخصات مقاطع
• اعضای کششی
• اعضای خمشی
• اعضای فشاری تحت اثر بار محوری
• ترکیب بار محوری و خمش
• تحلیل مرتبه دوم

طراحی اجزاء سیستم ساختمانی قاب سبک سرد نورد شده

• طراحی استادهای دیواری
• طراحی تیر درگاه
• طراحی سیستم کف و سقف
• طراحی خرپا
• اعضای مرکب و سیستم‌های سازه‌ای

اتصالات

• اتصالات جوشی
• اتصالات پیچی
• اتصالات پیچ خودکار
• پارگی

ضوابط ویژه طراحی برای بارهای جانبی

• بارها و ترکیب‌های بار
• تعیین مقاومت برشی
• طراحی دیوارها
• دیوار با مهاربند تسمه‌های قطری
• دیافراگم‌ها

ضوابط ساخت و اجرا

• رواداری‌ها
• شالوده
• اجرای دیوار‌ها
• سقف و بام