نامنظمی مقاومت جانبی و نحوه محاسبه مقاومت جانبی طبقه

در استاندارد 2800، آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله یکی از تقسیم بندی های ساختمان ها، تقسیم بندی بر اساس نظم کالبدی است. این آیین نامه ویژگی هایی در ارتباط با شکل هندسی، توزیع جرم و توزیع سختی  معرفی می کند که در صورتی که ساختمان ها این ویژگی ها را داشته باشند به عنوان ساختمان های نامنظم طبقه بندی شده و در غیر این صورت در طبقه بندی ساختمان های منظم قرار می گیرند. با توجه به ویژگی های متفاوت ممکن است ساختمان های نامنظم در دو دسته ساختمان های نامنظم پلانی و یا ساختمان های نا منظم ارتفاعی قرار بگیرند. باید ذکر شود که ساختمان ها نامنظم نسبت به ساختمان ها منظم دارای محدودیت ها و جرائم یا ضوابط سختگیرانه تری هستند. 
یکی از بند های نامنظمی در ارتفاع نا منظمی مقاومت جانبی است، که در آیین نامه به صورت زیر تعریف شده است. 
در مواردی که مقاومت جانبی طبقه از 80  درصد مقاومت جانبی طبقه روی خود کمتر باشد، چنین طبقه ای اصطلاحا طبقه ضعیف نامیده می شود. در مواردی که مقدار فوق به 65 درصد کاهش یابد، طبقه اصطلاحا طبقه خیلی ضعیف توصیف می شود. 

در استاندارد 2800 و همچنین در آیین نامه 7-ASCE  تعریف مشخصی از محاسبه مقاومت جانبی طبقه وجود ندارد. اما در FEMA 178-1992   مقاومت جانبی طبقه عبارتست از مقاومت برشی عناصر قائم شامل ستون ها و دیوار های برشی و مولفه افقی مقاومت محوری مهاربند ها  یا به عبارتی تصویر افقی بردار مقاومت فشاری و کششی مهاربند ها.
دقت شود که ابتدا می بایست اجزا سیستم باربر جانبی سازه مشخص شوند و سپس مقاومت برشی اجزا باربرجانبی شامل عناصر قائم و مهاربند ها محاسبه گردد. به عنوان مثال در قاب ساده ستون ها به جزء ستون ها اطراف مهاربند ها به عنوان اجزاء باربر جانبی محسوب نشده و مقاومت آن ها در محاسبه مقاومت جانبی طبقه قرار نمی گیرد. 
مطابق مبحث دهم مقررات ملی ساختمان مقاومت برشی مقطع I شکل را از رابطه زیر به دست می آوریم.

Fy تنش تسلیم فولاد، A_w=2b_ft_f در حالتی که نیرو در راستای بال ستون باشد و Aw=dt_w در حالتی که نیرو در راستای جان ستون باشد.

همچنین مقاومت کششی و فشاری مهاربند ها از روابط زیر بدست می آید. 

 T_n=F_yA_g
که در این رابطه Ag سطح مقطع کلی عضو است. 

  P_n=F_crA_g
Fcr تنش فشاری ناشی از کمانش خمشی است که بر اساس حدود متفاوت لاغری مقطع بدست می آید.

مطابق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، مقاومت برشی ستون های بتنی  از روابط زیر بدست می آید.

  V_r=V_c+V_s
  V_c=0.2Φ_cf_c^1/2bd
  V_s=A_vΦ_sF_yd/s
                                      
که در این روابط fc  مقاومت فشاری نمونه استاندارد بتن، Φc ضریب جزیی ایمنی بتن،d ارتفاع موثر یا فاصله دورترین تار فشاری تا مرکز سطح ارماتور کششی طولی و b  عرض مقطع است.Fy مقاومت مشخصه فولاد و s فاصله بین سفره آرماتور های برشی است. 

همچنین مطابق مبحث نهم مقاومت برشی دیوار های برشی همانند روبط فوق بدست می آیند با این تفاوت که d=0.8L_w  که l_w برابر با طول کل دیوار است.
باید ذکر شود که در دیوار برشی در امتداد عمود بر  دیوار می توان از وجود دیوار صرفنظر کرد.

منابع:

مبحث دهم مقررات ملی ساختمان،  طراحی و اجرای ساختمان های فولادی

مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، طراحی و اجرای ساختمان های بتن آرمه

FEMA178-92

دپارتمان سازه کارگشا، سامانه جامع صنعت ساختمان