یکی از قواعد مهم در آیین نامه 2800، قاعده 100-30 می‌باشد. در این مقاله، مفهوم قاعده صد سی در طراحی سازه و علت وجود آن، به طور کامل بررسی شده است.
قاعده 100-30 (صد سی) چیست؟
قاعده (100-30 (صد سی) به معنی ترکیب 100 درصد زلزله در یک راستا با 30 درصد آن در راستای دیگر است. تا به حال به این موضوع توجه کرده‌اید که چرا در طراحی سازه، بدون توجه به نحوه جانمایی آن در محل، همواره نیروی زلزله در دو راستای عمود بر هم، راستای X و Y و بطور مجزا، به سازه اعمال می‌شود؛ در حالیکه هیچ لزومی ندارد که زلزله در راستای X یا Y به سازه اعمال گردد.
زلزله می‌تواند بصورت زاویه‌دار به سازه اثر کند و موجب شود به طور همزمان، نیروی آن در هر دو راستا، به المان‌های سازه وارد گردد. مهم‌ترین علت ایجاد قاعده 100-30 در آیین‌نامه‌های لرزه‌ای، از جمله استاندارد 2800، همین موضوع می‌باشد.
استاندارد 2800 و قاعده 100-30
استاندارد 2800 برای حالتی که نیروی زلزله به صورت زاویه‌دار به سازه اعمال شود، طراح را موظف می‌کند تا در طراحی سازه ساختمان موارد زیر را درنظر بگیرد:
بند 4-1-3 استاندارد 2800: «ساختمان باید در دو امتداد عمود بر هم در برابر نیروی زلزله محاسبه شود. به طور کلی می‌توان محاسبه در هر یک از این دو امتداد را جز در موارد زیر به طور مجزا و بدون در نظر گرفتن نیروی زلزله در امتداد دیگر انجام داد.»
الف) ساختمان های نامنظم در پلان
ب) کلیه ستون هایی که در محل تقاطع دو و یا چند سیستم مقاوم باربر جانبی قرار دارند. در این موارد چنانچه بارمحوری ناشی از اثر زلزله در ستون، در هریک از دو امتداد مورد نظر، کمتر از 20 درصد ظرفیت بار محوری ستون باشد، این ضابطه را می‌توان نادیده گرفت.
در موارد فوق امتداد نیروی زلزله باید با زاویه مناسبی که حتی المقدور بیشترین اثر را ایجاد می‌کند، انتخاب شود و یا می‌توان 100 درصد نیروی زلزله هر امتداد را با 30 درصد نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن را ترکیب کرد. در این موارد منظور کردن برون مرکزی اتفاقی، موضوع بند (3-3-7)، در امتدادی که 30 درصد نیرو اعمال می‌شود، الزامی نیست.
در صورتی که بند «الف» برقرار باشد و سازه دارای نامنظمی در پلان باشد، باید تمامی المان‌های سازه اعم از تیر، ستون، دیوار و بادبندها، تحت ترکیب نیروی زلزله در هر دو راستا (قاعده 100-30)، طراحی شوند. اما در صورتی که پلان سازه منظم باشد، فقط ستون‌های سازه که در تقاطع دو سیستم باربر جانبی هستند، تحت قاعده صد سی کنترل می‌شوند.
اما منظور از ستون‌های در محل تقاطع چیست؟ برای درک بهتر این موضوع می‌بایست مجدد به مفهوم و علت ایجاد این قاعده رجوع کنیم. آیین‌نامه در نظر دارد تا کنترل نماید که اگر زلزله بصورت زاویه دار به سازه اعمال شد، المان‌هایی از سازه که نیروی در هر دو راستا را تحمل می‌کنند، توانایی تحمل این نیروی اضافه را داشته باشد. در ادامه نیز بررسی می‌نماییم که برای تمامی سیستم‌های رایج کدام ستون‌ها را باید کنترل نمود.
کنترل ستون ها
1- سیستم قاب خمشی در هر دو راستا؛غ در این حالت باتوجه به اینکه تمامی ستون‌ها در هر دو راستا نیروی زلزله را تحمل می‌کنند، تمامی آن‌ها جز این بند خواهند بود و می‌بایست قاعده 100-30 را ارضا کنند.
2- قاب ساده به همراه مهاربند در یک راستا و قاب خمشی در راستای دیگر؛ در این حالت می‌بایست تنها ستون‌های اطراف دهانه مهاربندی کنترل شوند و مابقی ستون‌ها نیازی به کنترل ندارند.
3- در سازه‌های بتنی با توجه به اینکه همواره تمامی اتصالات تیر به ستون به صورت گیردار می‌باشند، تمامی ستون‌ها می‌بایست قاعده 100-30 را همواره ارضا کنند.
لازم به ذکر است که برای کنترل ستون‌ها در حالتی که سازه منظم باشد، باید از فایل اصلی Save As گرفته شود؛ سپس در فایل جدید ترکیب‌بارهای 100-30 را ساخته و پس از آنالیز و طراحی سازه تنها نسبت تنش در ستون‌هایی که در موارد بالا به آن اشاره شد را کنترل می‌کنیم. در صورت جوابگو نبودن، مابقی المان‌ها نیازی به تغییر یا تقویت آنان نیست.
قاعده 100-30 در سازه منظم
آخرین نکته‌ای که به آن اشاره می‌کنیم تخفیفی‌ست که آیین‌نامه در صورت منظم بودن سازه در پلان، برای طراحی سازه در نظر گرفته است. به این صورت که اگر نیروی محوری سازه ناشی از بار زلزله که به ستون اعمال می‌شود، از 20% ظرفیت آن ستون کمتر باشد، دیگر نیازی به کنترل آن ستون تحت قاعده 100-30 نمی‌باشد.
لازم به ذکر است که منظور از نیروی محوری، نیروی فشاری و منظور از و ظرفیت ستون، ظرفیت فشاری ستون است. زیرا ماهیت ستون یک عضو فشاری می‌باشد و طبیعتا نگرانی آیین‌نامه نیز این است که ستون‌ها تحت نیروی زلزله مقاومت کافی را نداشته باشند. بنابراین می‌خواهد طراح از این مساله اطمینان حاصل نماید.
امیدواریم پس از مطالعه این مقاله ابهامس در مورد قاعده 100-30 (صد سی) در ذهن شما مهندسین عزیز باقی نمانده باشد.
