سوالات مرتبط با بارهای زلزله

* فرق بارگذاری جانبی استاتیکی و طیفی چیست؟!

بارگذاري استاتيكي تابع زمان و سختی سازه نيست. در این روش نیروی زلزله توسط رابطه V=CW به سازه اعمال میشه.

انواع تحلیل‌های استاتیکی به صورت زیر می‌باشند:

روش تحلیل استاتیکی معادل

روش تحلیل استاتیکی غیر خطی (روش بار افزون) (Pushover)

همچنین تحلیل‌های دینامیکی را می‌توان به صورت زیر طبقه‌بندی نمود:

روش تحلیل دینامیکی طیفی (شبه دینامیکی)

روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی

روش تحلیل ديناميكي غيرخطي فزآينده

بطور کلی نیروهای زلزله دارای طبیعتی دینامیکی می‌باشند، لیکن آیین‌نامه‌های طراحی به سبب راحتی در تحلیل و در مواردی که سازه دارای نامنظمی و پیچیدگی‌های خاصی نباشد اجازه می‌دهد تا از یک تحلیل استاتیکی استفاده نمود. طبق استاندارد 2800، زلزله طرح (زلزله شدید) زلزله‌ای است که احتمال وقوع آن و یا زلزله‌های بزرگتر از آن، در 50 سال عمر مفید ساختمان کمتر از 10% و زلزله خفیف و متوسط (زلزله سطح بهره‌برداری) زلزله‌ای است که احتمال وقوع آن و یا زلزله‌های بزرگتر از آن، در 50 سال عمر مفید ساختمان، بیشتر از 99.5% باشد.

در اكثر آيين نامه ها روش استاتيكي معادل به عنوان اصلي ترين روش بارگذاري لرزه¬اي مطرح است. اين روش بارگذاري نيروي زلزله را معادل يك نيروي افقي مي¬پندارد. بنابراين ابتدا نيروي برش پايه براساس دوره تناوب سازه محاسبه سپس در ارتفاع سازه توزيع مي¬شود، آنگاه سهم عناصر لرزه بر به نسبت سختي مشخص مي گردد و اعضاي سازه براساس نيروي حاصل طرح ميگردند. در اين ميان وارسي هاي مختلفي نظير كنترل جابجايي، پيچش و مانند اينها صورت مي¬گيرد. در ویرایش چهارم استاندارد 2800 ایران روش استاتیکی معادل براساس معادل سازی سازه بصورت یک سیستم یک درجه آزادی و با در نظر گرفتن دوره تناوب طبیعی اول آن برای ساختمان ها ارائه شده است.


* چه زمانی نیاز است تحلیل دینامیکی انجام دهیم؟!

برای انجام و یا عدم انجام تحلیل دینامیکی بایستی به محدودیت های بند 3-2-2 استاندارد 2800 مراجعه نمایید.


* مطابق بند 3-10استاندارد 2800اعضای غیر باربر جانبی که از طریق دیافراگم به سیستم باربر جانبی مرتبط هستند باید برای اثر تغیر مکان نسبی غیر خطی طرح طبقه طراحی شوند.حال در تحلیلهای خطی ودر نرم افزار etabs چگونه میتوان این کار را انجام داد؟

برای اولین بار بخش 1921.7 آیین‌نامه UBC97 الزاماتی را برای اعضایی از قاب که قسمتی از سیستم لرزه‌بر نیستند لحاظ نمود. بدین صورت که بایستی از سلامت آنها در جابجایی واقعی سازه اطمینان حاصل نمود. برای این اعضا که بخشی از سیستم لرزه بر نیستند بایستی نیروهای ایجاد شده در آنها در اثر بار جانبی را در حالت تغییرشکل نهایی واقعی آنها بدست آورد. جابجایی بدست آمده در برنامه ETABS (در یک تحلیل خطی) کمتر از مقدار واقعی بوده و طبیعتاً نیروهای ایجاد شده در آن عضو نیز کمتر است. برای حل این موضوع بایستی نیروهای ایجاد شده در این اعضا را در ضریب Cd ضرب نمود. مقادیر این ضریب در جدول 3-4 استاندارد 2800 آورده شده است. به عنوان مثال سازه بتنی نشان داده شده در شکل زیر را در نظر بگیرید. دو دهانه وسطی قاب خمشی با شکل‌پذیری ویژه و ستون‌های کناری با شکل‌پذیری معمولی می‌باشند. برای مقابله با بارهای جانبی از قاب خمشی با شکل‌پذیری ویژه استفاده شده و برای انتقال بارهای ثقلی از ستون‌های با شکل‌پذیری معمولی که بارهای ثقلی را توسط یک دال تخت به زمین منتقل می‌کنند. در صورتی که لنگر ایجاد شده در ستونهای معمولی حاصل از برنامه ETABS برابر 10 تن متر باشد، بایستی این لنگر در ضریب Cd ضرب شده و لنگر جدید ملاک طراحی ستونهای معمولی قرار گیرد. برای اینکه این لنگر را بخواهید در ETABS ایجاد نمایید و آن را ملاک طراحی قرار دهید، یک روش ساده آن است که از فایل یک Save as گرفته شده و در فایل جدید ضریب زلزله را Cd برابر کنید. با اینکار نیروها و تمام تلاشها از جمله جابجایی های قاب شما Cd برابر میشود. براساس بخش 1633.2.4 آیین‌نامه UBC97 مقدار جابجایی واقعی بایستی با صرف نظر نمودن از سختی موثر قاب‌های دارای ستون با شکل‌پذیری معمولی تعیین شده باشد.


* برای ستون ها ،نیروی محوری را در امگا صفر ضرب می کنیم و در واقع سطح نیروی محوری طراحی ستون را از csبه cyافزایش می دهیم.علت هم این است که میخواهیم پای ستون ها ،آخرین جایی باشد که مفصل تشکیل می شود.سوال این هست که چرا فقط به نیروی محوری ضریب امگا صفر را اعمال می کنیم و به لنگر و دیگر تلاشها کاری نداریم؟البته می دانیم که ستون تحت بار محوری دارای رفتاری غیرشکل پذیر است و ما نباید روی شکل پذیری ستون تحت بار محوری حساب باز کنیم.اما رفتار خمشی ستون،می تواند شکل پذیر باشد و ما می توانیم ازشکل پذیری ستون در حالت خمشی استفاده کنیم.اما آیا لنگر پای ستون اگر از حدی فراتر برود ،مفصل پلاستیک در پای ستون تشکیل نمیشود؟منظورم این است که چرا لنگر طراحی ستون را در امگا صفر ضرب نمی کنیم؟اگرچه فکر کنم  نیروی محوری ستون از حدی کمتر باشه ،فکر کنم بتوان روی شکل پذیری خمشی ستون حساب کرد.ممنون میشم نظرتون رو بفرمایید در این باره

نیروی محوری به عنوان مولفه غیر شکل پذیر برای اجزای قاب به شمار می آید و این نیرو باعث کاهش ظرفیت خمشی قاب میشود. فلسفه آیین نامه در اعمال ترکیب بارهای تشدید یافته، افزایش سطح مقطع ستون (کاهش تنش محوری) می باشد. حتی آیین نامه AISC341 نیز وقتی که نسبت نیروی محوری ضریبدار ستون به ظرفیت محوری آن (Pu/Py) کمتر از 40% باشد، از اعمال ترکیب بارهای تشدید یافته صرف نظر مینماید. در شکل های زیر فلسفه ضریب اضافه مقاومت و مولفه های شکل پذیر و غیر شکل پذیر قاب های مختلف به نقل از نشریه 360 نشان داده شده است. رفتار اجزاي سازه با توجه به نوع تلاش داخلي آنها و منحني نيرو-تغيير شكل حاصل بصورت كنترل شونده توسط تغييرشكل و يا كنترل شونده توسط نيرو ميباشد. انتخاب نوع تلاش (كنترل شونده توسط نيرو و يا كنترل شونده توسط تغيير شكل) در اختيار طراح نمي باشد بلكه بر اساس نوع رفتار اعضا مشخص مي شود. در يك مقطع از يك عضو نيروهاي داخلي ممكن است از دو نوع كنترل شونده توسط نيرو يا تغييرشکل باشد.


* تفاوت یک تحلیل خطی و غیرخطی در چیست؟

یک تیر را در نظر بگیرید که با طول ها و مقطع برابر، در سه حالت بارگذاری شده است. در هر یک از حالات به عنوان مثال عکس العمل تکیه گاهی آن استخراج شده است. حال اگر در طی تمام بارگذاری ها (حتی بارگذاری هایی که نیرو به شدت زیاد است) مقدار نیروی اعمال شده با خروجی اندازه گیری شده متناسب باشد، گوییم تحلیل خطی صورت گرفته است. در برنامهETABS بصورت پیشفرض شما تحلیل خطی انحام میدهید. مگر آنکه مفاصل پلاستیک برای مدل خود تعریف کرده باشید. توصیه میشود برای انجام تحلیل های غیر خطی از نرم افزارهای SAP یا OpenSEES یا موارد مشابه استفاده شود.


* در ارتباط با نحوه اعمال نیروهای متعامد زلزله توضیح بفرمایید.

پاسخ: نحوه اعمال اثرات متعامد زلزله در تحلیل‌های دینامیکی طیفی

طبق ضوابط آیین‌نامه‌های طراحی سازه‌ها برای نیروهای زلزله که با زاویه 90 درجه نسبت به هم و به صورت مستقل به سازه اعمال می‌شوند بایستی طرحی شوند. ستون‌هایی که در محل تقاطع دو یا چند سیستم لرزه‌بر قرار دارند و همچنین در سیستم‌های لرزه‌بر غیرموازی، بایستی امتداد نیروی زلزله با زاویه مناسبی که حتی المقدور بیشترین اثر را ایجاد می‌کند، انتخاب شود. برای منظور نمودن بیشترین اثر زلزله، می‌توان صددرصد نیروی زلزله هر امتداد را با 30% نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن ترکیب کرد. همچنین در طراحی اجزاء، بحرانی‌ترین حالت ممکن از نظر علائم نیروهای داخلی حاصل از زلزله باید ملحوظ گردند. این مورد در بند 12.5 آیین‌نامه ASCE2010 و همچنین استاندارد 2800 مورد تاکید قرار گرفته است.  تبصره 1: چنانچه بار محوری ناشی از اثر زلزله، در ستون در هر یک از دو امتداد مورد نظر کمتر از 20 درصد بار محوری مجاز ستون باشد، به کارگیری ترکیب فوق در آن ستون ضرورتی ندارد. تبصره 2: در مواردی که ترکیب صددرصد نیروی زلزله هر امتداد با 30 درصد نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن در نظر گرفته می‌شود، منظور کردن برون مرکزی اتفاقی، برای نیروی زلزله‌ای که در امتداد مربوط به 30 درصد اعمال می‌شود، الزا‌می‌نیست. بند فوق کاملاً واضح و بدون ابهام می‌باشد. اعمال این ضابطه در روش تحلیل استاتیکی معادل، ساده بوده و معمولاً در ترکیب بارها، بار زلزله در هر جهت با 30% بار زلزله در جهت دیگر به صورت مثبت و منفی در طراحی در نظر گرفته می‌شود. لیکن در تحلیل دینامیکی بایستی به چند نکته مهم توجه داشت که در ادامه به نحوه اعمال این بند در تحلیل‌های دینامیکی پرداخته می‌شود.




سوالات مرتبط با طراحی سازه‌های بتنی

* با سلام. علت وجود یه سری الزامات آیین نامه ای ذهنم رو مشغول کرده، ممنون میشم راهنماییم کنین. 1- میلگرد های طولی تیر و ستون تاکید میشه که همیشه از نوع آجدار باشن و علتم اینه که لازمه این میلگرد ها با بتن در تماس باشن و با ایجاد چسبندگی و اصطکاک عملکرد مطلوبی رو داشته باشن، ولی چرا خاموت و سنجاقی ها رو آجدار در نظر میگیریم؟ مگه تو خاموت تعداد ساق های درگیر و مساحت شون تعیین کننده نیس؟ آیا اونجا هم رو چسبندگی با بتن مطرحه؟ 2-آیین نامه میگه میلگرد طولی ستون ها یک در میان بیوفته گوشه خاموت یا سنجاقی و علتشم اینکه که در اثر فشار وارده به ستون، میلگرد های طولی کمانش کلی نکنه. سوالم اینجاست که چرا گفته یک در میان؟ چرا نگفته همشون مهار بشن؟ 1-2- از اونجایی که تیر هم تحت فشار ناشی از خمش قرار داره و بازم احتمال کمانش کلی میلگرد طولی وجود داره، چرا تو تیر از سنجاقی یا خاموت برای مهار میلگرد های طولی استفاده نمیشه؟ آیا نوع کمانش میلگرد تیرو ستون فرق داره؟ یا مقدارشون متفاوته؟

پاسخ: ميلگرد عرضي در مفصلهاي خميري افزون بر تامين مقاومت برشي، سبب محصور شدن بتن فشاري شده و مانع كمانش ميلگردهاي طولي تحت فشار نيز مي‌گردند. هنگامي‌كه بتن زير اثر تنش فشاري قرار مي‌گيرد، كرنشهاي كششي جانبي در آن پديد مي‌آيد. اين امر سبب ايجاد تنش در ميلگردهاي عرضي مقطع مي‌شود. در صورت مقاومت مناسب ميلگرد عرضي، بتن فشاري محصور گرديده و مقاومت فشاري آن افزايش مي‌يابد. از اين مهمتر، زياد شدن كرنش فشاري بتن در هنگام گسيختگي فشاري است. از آنجا كه سطح زير نمودار نشانگر انرژي قابل جذب مي‌باشد، آشكار است كه شكل پذيري بتن محصور شده بسيار بالاتر از بتن محصور نشده است. یکی از علت‌های استفاده از خاموت‌ها بصورت آجدار آن است که با چسبندگی مناسب خود با بتن، مانع کمانش میلگردهای طولی گردد اگرچه در برخی موارد ضوابط سخت گیرانه ای آیین نامه در این ارتباط ندارد و به عنوان مثال برای میلگردهای دورپیچ میتوان از آرماتور ساده استفاده نمود. ميلگردهاي عرضي دايره‌اي يا دورپيچ زير اثر تنش شعاعي قرار مي‌گيرند و به اين خاطر محصور‌ شدگي پيوسته‌اي را براي بتن تامين مي‌كنند. از سوي ديگر، ميلگردهاي عرضي مستطيلي فشار محصور كننده در گوشه تنگها پديد مي‌آورند چون فشار بتن تمايل به خم كردن تنگها در وسط اضلاع آنها دارد. در واقع، ميلگردهاي طولي كه توسط تنگها بسته شده‌اند نيز نقش تكيه‌گاه‌ها را براي بتن هسته بازي مي‌كنند. محصور كنندگي تنگهاي مستطيلي را مي‌توان با استفاده از تنگهاي رويهم آمده و يا با قلاب دوخت بالا برد. در واقع هر چه تعداد ساقهاي ميلگردهاي عرضي در مقطع زياد شود محصور شدگي بتن هسته افزايش مي‌يابد. بهترين روش براي محصور نمودن بتن هسته، افزايش تعداد ميلگردهاي طولي و پخش نمودن آنها در مقطع و نيز محدود نمودن آنها توسط ميلگردهاي عرضي است. از سوي ديگر، فاصله ميلگردهاي عرضي نيز نقش مهمي ‌در محصور نمودن بتن و نيز تامين تكيه‌گاه براي فولاد طولي دارد. در صورتي كه فاصله ميلگردهاي عرضي زياد شود، ناحيه‌اي ميان دو ميلگرد عرضي متوالي به شكل موثري محصور نمي‌گردد. در واقع، فاصله حداكثر ميلگردهاي عرضي، بيشتر توسط نياز ميلگردهاي طولي براي تكيه‌گاهي كه مانع كمانش آنها شود معين مي‌شود. آزمايشات نشان داده‌اند كه لازم است براي جلوگيري از ناپايداري فولاد طولي ميلگرد عرضي در فواصل حدود 6 برابر قطر ميلگرد طولي، در ناحيه مفصل خميري به كار رود. در مورد سوال 2 و 2-1 باید عرض کنم که این الزمات بیشتر از مشاهدات تجربی حاصل شده است. در تيرها، در قابهاي با شكل پذيري متوسط بايد در طول L0 مساوي دو برابر ارتفاع مقطع 2h از بر تكيه‌گاه به سمت وسط دهانه، يا دو طرف مقطعي كه امكان تشكيل مفصل خميري درآن وجود دارد، خاموت با قطر حداقل 6 ميليمتر به فواصل s0 تامین گردد. مقدار s0 مساوي حداقل چهار مقدار: يك چهارم عمق موثر مقطع، 8 برابر قطر كوچكتر ميلگرد طولي، 24 برابر قطر خاموت و 300 ميليمتر مي‌باشد. افزون بر اين، فاصله اولين خاموت از بر تكيه‌گاه نبايد بيشتر از 50 ميليمتر اختيار گردد.


سوالات مرتبط با طراحی سازه‌های فولادی

* ضریب k برای مهاربند ضربدری k major bracek هست یا  k major و minorخالی

اگر از روش مستقیم برای تحلیل استفاده مینمایید، بایستی برای مهاربندهای ضربدری گزینه Unbraced Length Ratio (Major) را عدد 0.5 و Unbraced Length Ratio (Minor) را عدد 0.7 وارد نمایید. بخاطر اینکه در حالتی که از روش مستقیم در تحلیل استفاده مینمایید، ضریب طول موثر برای همه ستونها عدد1 در نظر گرفته میشود و نمیتوانید از Effective Length Factor استفاده نمایید.


* در مورد انتخاب آیین‌نامه برای طراحی سازه فلزی به روش تنش مجاز سوالاتی داشتم، لطفا راهنمایی بفرمایید 1 شما ایینامه aisc_asd89 را ترجیح میدهید یا ubc؟ 2 کدام یک از این دو ایین نامه طراحی دست بالاتری انجام میده؟ 3 ایا برای سازه های بادبندی بویژه بادبند واگرا میشه با asd89 طراحی کرد؟ با توجه به اینکه تو تنظیمات این آیین‌نامه فقط دو گزینه کلی قاب خمشی و قاب مهاربندی هست.4 ایا هیچکدام ازین دو آیین‌نامه ضوابط طرح لرزه ای مبحث دهم 92 یا قبلی رو به طور کامل کنترل میکنه؟

پاسخ: بایستی خدمت شما عرض کنم که در صورتی که میخواهید طبق مبحث دهم جدید طراحی کنید باید از AISC360-05 (در ETABS9.7.4) و یا از AISC360-10 (در ETABS2015) استفاده نمایید. روابط مورد استفاده در AISC89 منطبق بر مبحث دهم جدید نیست. این مورد UBC97 نیز برقرار است. در کل توصیه نمیکنم از AISC89 یا UBC استفاده کنید ولی اگر خیلی اصرار دارید تا حدودی AISC89 به مبحث دهم ویرایش قدیم نزدیک تر است ولی خیلی از ضوابط را کنترل نمیکند. در مورد سوال 2 باید عرض کنم تا حالا مقایسه ای انجام ندادم و البته فکر نمیکنم تفاوت هم داشته باشند. در مورد سوال 3، باید عرض کنم یکی از اشکالات AISC89 همین است که ضوابط مهاربندهای طره واگرا را ندارد و کنترل نمیکند. ولی اگر از AISC360-05 به بالا استفاده شود، بسیاری از ضوابط EBFها کنترل میشه. هیچکدام از آیین نامه هایی که در قبل نام بردم تمام ضوابط لرزه ای مبحث دهم جدید و یا قدیم را کنترل نمیکنه و البته در AISC360-05 یا AISC360-10 ضوابط نسبتا زیادی کنترل میشه و تمام ضوابط خیر. برای اینکه ببینید که چه ضوابطی کنترل میشه بایستی به Help برنامه مراجعه کنید. در برخی از فایل هایی که در کانال AlirezaeiChannel قرار دادم نیز بنده به ضوابطی که برنامه قادر به کنترل آن است، اشاره کرده ام.


* سلام جناب دکتر وقت بخير ، ممنون میشم اگه در مورد نحوه کنترل بند 10-3-11-2 مبحث دهم(کنترل تیرها ، ستون ها و اتصالات آنها در قابهاي مهاربندی شده ويژه) در نرم افزار توضیح بفرمائید.

پاسخ: این بند آیین نامه برای طراحی ستون ها در اثر ظرفیت نهایی مورد انتظار مهاربندها است. طبق مبحث دهم داریم: در قاب مهاربندی شده همگرای ویژه مقاومت طراحی تیرها، ستونها و اتصالات آنها نباید از نیروهای ناشی از تحلیل های زیر کوچکتر در نظر گرفته شود: الف) تحلیلی که در آن فرض شود نیروی مهاربند کششی RyFyAg و نیروی مهاربند فشاری برابر 1.14FcreAg باشد. ب) تحلیلی که در آن فرض شود نیروی مهاربند کششی RyFyAg و نیروی مهاربند فشاری برابر  0.3x1.14FcreAgباشد. همچنین بایستی اثر نیروهای محوری ناشی از بارهای ثقلی با ضریب مناسب بر روی ستون دیده شود. در صورتی که روش طراحی تنش مجاز باشد، نیروهای ثقلی بدون ضریب و در حالت طراحی به روش تنش مجاز بایستی با ضریبی که آیین‌نامه برای این حالات بار در ترکیب با نیروی زلزله داده است مورد استفاده قرار گیرند. برنامه ETABS این ضابطه را فعلا کنترل نمیکند و کنترل آن بر عهده طراح است. بزودی با ارائه یک فیلم روند کنترل آن را در نرم افزار، از طریق کانال @AlirezaeiChannel اطلاع رسانی میکنم.


* در سازه های فلزی قاب خمشی مثلا 7 طبقه تیرهای طبقات پایین معمولا دارای ارتفاع زیادی میشوند، آن تیرهای قاب خمشی که عمود بر تیرهای سقف دال عرشه( یا کامپوزیت) هستند به دلیل اتصال با تیرهای فرعی میتوان انها را مهارشده فرض نمود، ولی در مورد تیرهای قاب خمشی موازی با تیرهای فرعی فقط بال بالایی توسط بتن سقف مهار شده است. در چنین تیرهای عمیقی ( مثلا با عمق 50 سانت) ایا نباید نگران مهار بال پایینی تیر بود؟ اگر بله، چگونه میتوان بال پایین را مهار کرد؟ اگر مهار بال پایینی لازم است، این لزوم یا عدم لزوم ، چه رابطه ای با مشخصات مقطع و به ویژه ارتفاع دارد؟

پاسخ: ر قاب های خمشی تیرها باید در هر دو بال خود دارای مهاربندی جانبی کافی باشند، به طوری که از هرگونه کمانش جانبی و پیچشي در خلال تغییرشکل‌هاي غیرارتجاعي جلوگیری شود. فاصله مهاربندهای جانبی نباید از 0.086(E/Fy)ry در قاب‌های خمشی با شکل‌پذیری ویژه و از 0.17(E/Fy)*ry در قابهای خمشی با شکلپذیری متوسط تجاوز کند (ry، شعاع ژيراسيون مقطع تير، حول محور ضعيف است). همچنین در محل مورد نظر تشکیل مفصل پلاستیک ، محل اعمال بارهای متمرکز در طول تیر که امکان تشکیل مفصل پلاستیک در آنها وجود دارد و در محل تغییر مقطع تیر، تعبیه مهار جانبی الزامی است. بند 10-3-6 مبحث دهم  را مطالعه کنید. در ادامه برخی جزئیات مناسب برای مهار جانبی بال پایین تیر در دو حالتی که اشاره کردین را نشان میدهم.



سوالات مرتبط با بارهای باد

سوالات مرتبط با بارهای مرده، زنده، برف و ...

* آیا زمانی که ما بار زنده کاهش یافته تعریف می کنیم می تونيم از بند اول عکس بالا که ذکر کرده برای بارهای زنده با شرایط ذکر شده می توان ضریب 0.5را اعمال کرد. هر دو را همزمان به کار ببریم؟ یعنی هم بار کاهش یافته باشد و هم ضریب 0.5 اعمال شود!

بله میشه البته به شرطی که بار زنده از نوع بارهای زنده توزیع شده یکنواخت حداقل L0 گفته شده در جدول 6-5-1 باشد و همچنین رعایت ملاحظات و محدودیت های مربوط به کاهش بار زنده از جمله رعایت بندهای 6-5-7-3 و 6-5-7-4


* با عرض سلام خدمت شما استاد گرامی وتشکر بابت زحمات ارزشمندتان ،لطفا بفرمایید ضریب 0.5 برای بار زنده راه پله در ترکیبات اعمال میشود؟

پاسخ: بارهاي زنده بيش از ٥٠٠ كيلوگرم بر متر مربع شامل اين ضريب ٠/٥ نميشوند.



سوالات مرتبط با اجرا و نظارت سازه‌ها

سوالات مرتبط با نرم‌افزارهای طراحی سازه

*در حین تحلیل با نرم افزار ETABS پیام خطای (Unable to complete operation ‘RunAnalysis’) گزارش داده می‌شود.

این خطا در هنگامی که سازه دارای ناپایداری باشد رخ مید. ابتدا سعی کنید با وارسی کل مدل خطای مدلسازی را پیدا نمایید. برای اینکار مراحل زیر را کنترل نمایید:
1- مشخصات مصالح اختصاصی به مدل را بررسی کنید. ضریب ارتجاعی در این رابطه نقش مهمی دارد.
2- ابعاد و اندازه مقاطع ایجاد شده را کنترل نمایید. ممکن هست شما مقاطع را با واحدی درست کردین که مثلاً خیلی کوچک هستند. مثلا به جای وارد کردن عمق 40 سانتیمتری برای تیر در حالی که واحد برنامه روی cm بوده شما عدد 0.4 را وارد کردین.
3- کنترل کنید که گره های سازه اضافی ترسیم نشده باشند. انتها تیرها به هم رسیده باشند.
4- کنترل کنید که تیرهای کنسول بصورت دو سر مفصل ترسیم نشده باشند. در سازه های فولادی در صورت ترسیم آنها بصورت دو سر مفصل باید از دستک استفاده شود.
5- کنترل کنید ستون ها بصورت دو سر مفصل ترسیم نشده باشند.
6- بارهای روی سازه را کنترل کنید (خیلی مهم) معمولاً این مشکل زیاد ایجاد میشه. مثلاً واحد برنامه با عددی که شما به عنوان مقدار بار وارد کردین انطباق ندارد.
برای کنترل اولیه از مسیر زیر اقدام نمایید تا برنامه در صورتی که اشتباه را متوجه شد به شما گزارش دهد:
Analyze menu >Check Model
بعد از Run گرفتن نیز میتوایند از مسیر زیر نیز خطاهای داده شده را ببینید و اقدام به رفع آن نمایید:
File menu > Last Analysis Run Log…


* چرا رنگ تیرها که طراحی کردم همه سفید شدن؟

ابتدا تمام تیرها را از مسیر زیر انتخاب کن:

Select menu > by Line Object Type

حالا از مسیر زیر پردازنده طراحی تیرها را به Steel Frame Design تغییر بده

Design menu > Overwrite Frame Design Procedure

برنامه ETABS وقتی تیر فولادی با مقطع I شکل و بصورت دوسر مفصل که کنار سقف Deck قرار دارد، بصورت پیش فرض پردازنده طراحی Composite Beam Design را به آن اختصاص میدهد. یعنی برنامه فکر میکنه تیر باید بصورت کامپوزیت طراحی بشه.

* برای مهاربند واگرای ویژه چه کنترل های رو ایتبس انجام نمی ده و باید دستی کنترل بشن؟ و همینطور چرا با وجود شکل پذیری خوبی که مهاربندهای ویژه دارن اکثرا از این سیستم استفاده نمی شه؟ به خاطر ضوابط که باید دستی کنترل کنند هست یا نه هزینه های اجرایی بالاتری هم دارند؟

برنامه ETABS برای مهاربندهای همگرای ویژه میتواند لاغری مهاربند را کنترل کند ولی در مهاربندهای 8 و 7 قادر به کنترل و طراحی تیر برای نیروی نامتعادل ناشی از ظرفیت مهاربندها را انجام نمیدهد. همچنین فشردگی ستونهای کنار قاب مهاربند را نیز انجام میدهد. برای تمام قاب ها نیز قادر است (در صورتی که آیین نامه AISC360-05 یا AISC360-10 را انتخاب کرده باشید) ترکیب بارهای تشدید یافته را نیز برای ستون ها کنترل کند. کنترل های دیگر از جمله کنترل های بند “10-3-11-1ت” و “10-3-11-1خ” و “10-3-11-1د” و “10-3-11-2” و “10-3-11-3” بر عهده کاربر است. این دیگه خیلی دست شما نیست که استفاده کنید یا نه. برای سازه های بالای 3 طبقه دیگه امکان استفاده از قاب مهاربندی شده همگرای معمولی وجود نداره و خواه یا ناخواه بایستی از سیستم قاب مهاربندی شده همگرای ویژه استفاده کنید. زیرا اولاً ارتفاع سازه های قاب مهاربندی شده همگرای معمولی به 15 متر محدود شده و ثانیاً در صورت استفاده از سیستم قاب مهاربندی شده همگرای معمولی ضریب زلزله زیاد بوده و مقاطع خیلی سنگین بدست می آیند. استفاده از سیستم های با شکل پذیری ویژه طبعتاً مشکلات اجرایی نیز با خود دارد.

برای دیدن پردازنده طراحی هر یک از المان ها بصورت تک به تک، بر روی آنها راست کلیک کنید و در پنجره Line Information (مثلا اگر بر روی یک المان خطی راست کلیک کنید) به برگه Location Tab رفته و در بخش Identification به پردازنده طرحی اختصاص داده شده در بخش Design Procedure توجه کنید.


* آیا می شود از فایل ایتبس 9.7.4 در ایتبس 2015 استفاده برد؟برنامه مبدل خاصی داره؟و آیا با انجام این انتقال اطلاعات فایل قدیمی حفظ خواهد شد؟اگر فایل مبدل داره لطفا ارائه بفرمائید.

برای باز کردن فایل ورژن های قدیمی ETABS در ورژن 2015 فایل ETABSTran2013.zip را دانلود کرده سپس از حالت فشرده خارج نمایید و در مسیری که ETABS 2015 نصب شده است کپی کنید. بعد نرم افزار ETABS 2015 باز کرده و فایل قدیمی را باز کنید. ین روش دو مزیت دارد:1- بعضاً فقط فایل edb در دسترس است و نمی شود از Import استفاده کرد.2- فایل بدون ایراد تبدیل می شود به ورژن 2015 .(حتماً موقع Import مواجه شده اید با خطاهای خواندن فایل قدیمی با ورژن بالاتر).

برای دانلود این فایل از لینک زیر استفاده کنید:

https://wiki.csiamerica.com/download/attachments/15073780/ETABSTran2013.zip?version=1&modificationDate=1438111564272&api=v2

برای دیدن جزئیات بیشتر از لینک زیر استفاده شود:

https://wiki.csiamerica.com/display/etabs/ETABS+v9+Translator


* برای مهاربند واگرای ویژه چه کنترل های رو ایتبس انجام نمی ده و باید دستی کنترل بشن؟ و همینطور چرا با وجود شکل پذیری خوبی که مهاربندهای ویژه دارن اکثرا از این سیستم استفاده نمی شه؟ به خاطر ضوابط که باید دستی کنترل کنند هست یا نه هزینه های اجرایی بالاتری هم دارند؟

برنامه ETABS برای مهاربندهای همگرای ویژه میتواند لاغری مهاربند را کنترل کند ولی در مهاربندهای 8 و 7 قادر به کنترل و طراحی تیر برای نیروی نامتعادل ناشی از ظرفیت مهاربندها را انجام نمیدهد. همچنین فشردگی ستونهای کنار قاب مهاربند را نیز انجام میدهد. برای تمام قاب ها نیز قادر است (در صورتی که آیین نامه AISC360-05 یا AISC360-10 را انتخاب کرده باشید) ترکیب بارهای تشدید یافته را نیز برای ستون ها کنترل کند. کنترل های دیگر از جمله کنترل های بند “10-3-11-1ت” و “10-3-11-1خ” و “10-3-11-1د” و “10-3-11-2” و “10-3-11-3” بر عهده کاربر است. این دیگه خیلی دست شما نیست که استفاده کنید یا نه. برای سازه های بالای 3 طبقه دیگه امکان استفاده از قاب مهاربندی شده همگرای معمولی وجود نداره و خواه یا ناخواه بایستی از سیستم قاب مهاربندی شده همگرای ویژه استفاده کنید. زیرا اولاً ارتفاع سازه های قاب مهاربندی شده همگرای معمولی به 15 متر محدود شده و ثانیاً در صورت استفاده از سیستم قاب مهاربندی شده همگرای معمولی ضریب زلزله زیاد بوده و مقاطع خیلی سنگین بدست می آیند. استفاده از سیستم های با شکل پذیری ویژه طبعتاً مشکلات اجرایی نیز با خود دارد.


* برای مهاربند واگرای ویژه چه کنترل های رو ایتبس انجام نمی ده و باید دستی کنترل بشن؟

اصولا مهاربند واگرا ويژه و معمولي ندارد، برنامه ETABS خوشبختانه در ارتباط با اين مهاربندها خيلي از كنترل ها را انجام ميدهد.

برای طراحی این سیستم ضوابط ویژه زیر کنترل میشود (AISC SEISMIC 15):

 اگر تحت ترکیب بارهای معمولی نیروی محوری ستون‌ها از 0.4 ظرفیت فشاری یا کششی آنها فراتر رود، ترکیب بارهای ویژه تشدید یافته بایستی بدون حضور لنگر خمشی و نیروی برشی و تنها تحت اثر نیروی محوری کنترل شوند(AISC SEISMIC 8.3, 4.1).

 مقاطع تیرها باید فشرده لرزه‌ای باشند (AISC SEISMIC 13.2d, 8.2b, Table I-8-1). این کنترل توسط برنامه انجام شده و در صورت عدم ارضای شرایط این جدول، پیام خطایی در خروجی اعلام می‌شود.

 مقاومت برشی تیر پیوند باید از برش ضریبدار وارد بر آن بزرگتر باشد. این کنترل توسط برنامه کنترل میشود.

 اگر Pu>0.15AgFy طول تیر پیوند، e نباید از مقادیر گفته شده در بند 10-3-12-4 بیشتر باشد که این توسط برنامه کنترل میشود.

 دوران تیر پیوند، teta، نسبت به کل تیر دهانه بادبند واگرا از روی جابجایی نسبی طبقه (جابجایی کلی بالای ستون منهای جابجایی کلی پایین ستون) بدست می‌آید. این مورد توسط برنامه کنترل و نتیجه در گزارشی به کاربر اطلاع داده میشود

 تیر خارج از تیر پیوند بایستی برای 1.1Ry برابر مقاومت تیر پیوند طراحی شود (AISC SEISMIC 15.6b). این مورد توسط برنامه کنترل میشود.

 مقاطع ستون‌‌ها باید فشرده لرزه‌ای باشند (AISC SEISMIC 13.2d, 8.2b, Table I-8-1). این مورد توسط برنامه کنترل میشود.

 تمام مهاربندها بایستی فشرده باشند (AISC SEISMIC 10.4a, 8.2a, AISC Table B4.1). در صورت عدم ارضای شرایط این جدول، پیام خطایی در خروجی اعلام می‌شود.

 مهاربندها برای 1.25 برابر ظرفیت برشی تیر پیوند طراحی می‌شوند. ابتدا نیروی محوری مهاربند که با 1.25 ظرفیت مورد انتظار تیر پیوند است بدست می‌آید. این مورد توسط برنامه کنترل میشود. (ASIC SEISMIC 15.6a).

 در طراحی ستون‌ها باید ترکیب بار ویژه‌ای که در آن ستون‌ها باید برای 1.1Ry برابر ظرفیت برشی تیر طراحی شود در نظر گرفته شود. . این مورد توسط برنامه کنترل میشود.

برنامه الزامات مربوط به سخت کننده های تیر پیوند را کنترل نمیکند.


* من یک سازه (مخزن فولادی آب) رو تحلیل دینامیکی طیفی کردم و موقع همپایه کردن نیروهای برش پایه استاتیکی رو 33.5 تن و برش دینامیکی رو 2.2 تن که نسبت به استاتیکی مقدار خیلی کمی هست و ضریب همپایه زیاد میشه  و scale factor  هم حدود 17 میشه، بنظر شما این نیروها با اینهمه اختلاف و ضریب به این بزرگی غیر طبیعی نیست؟ اشکال ممکنه از کجا باشه؟ و اگه ممکنه لطف کنید درباره محاسبه لنگر واژگونی در سپ راهنمایی کنید مرکز جرم رو بعضی دوستان گفتن توی سپ بهمون نمیده خواستم بدونم راهی هست بشه این لنگر رو کنترل کنیم که در مخزن با اینکه سطح فنداسیون نسبتا کم هستش بدونیم واژگونی به چه صورت است

به نظرم خیلی منطقی نیست. در تحلیل دینامیکی دو چیز را کنترل کنید، یکی منبع جرم و دیگری سختی سازه. ضریب ارتجاعی را کنترل کنید. برای کنترل سختی یک نیروی استاتیکی اعمال کنید و جابجایی سازه را نگاه کنید. اگر معقول بود احتمالاً مشکلی نباشه. حتماً کنترل کنید که ناپایداری در مدل وجود نداشته باشه. دوره تناوب سازه را کنترل کنید که منطقی باشه. برای دیدن لنگر واژگونی در SAP، از مسیر Display menu > Show Plot Functions اقدام نمایید تا پنجره Plot Function Trace Display Definition ظاهر شود. بر روی Define Plot Functions کلیک نمایید تا Plot Functions ظاهر شود. گزینه Add Base Functions را از بخش Choose Function انتخاب نمایید. حالت Base Moment لنگرهای واژگونی در جهت محورهای اصلی را نشان میدهد.


* عرض سلام و خسته نباشید خدمت جنابعالی و تشکر بابت مطالب مفید کانالتون. در مورد اعمال بار #پارتیشن به صورت بارمرده خطی (تجاوز مقدار بار از 200kg/m2) کدوم روش رو پیشنهاد می کنین؟ [زیر #تیغه ها تیری نداریم که اونو مستقیم بارگذاری کنیم.] 1- استفاده از تیر none و بارگذاری خطی اون. این روش آیا تیر بار خطی رو به تکیه گاه هاش منتقل نمیکنه و مدل از واقعیت فاصله نمیگیره؟ ایتبسم وارنینگ هایی میده اکثرا. 2-تعریف المان صفحه ای shell به عرض دیوار و ضخامت مثلا 5 سانت در زیر تیغه و مش بندی اون و بارگذاری خطی اون. این روش در سقف هایی از جنس شل (مثل دال بتنی) مشکلی پیش نمیاره؟ (2 نوع شل در یک سقف) اگه سقف تیرچه ای باشه، میشه همزمان شل رو هم روی سقف تعریف کرد و اختصاص داد؟ 3- تعریف یه تیر ضعیف به عرض دیوار و ضخامت بتن روی سقف (مثلا 20×5 سانت) و بارگذاری خطی اون (مشابه روشی که برای اختصاص تیر لبه ای کنسول دال بتنی استفاده میشه) تو این روش آیا تیر ضعیف باید دو سر مفصل مدل شه؟ اگه اسکلت فلزی باشه، این تیر ضعیف رو چطوری بسازیم؟ اگه اسکلت بتنی باشه، و سیستم دو راستا قاب خمشی باشه، لازمه که این تیر ضعیف دو سر مفصل مدل کرد تا در رفتار سازه دخالت نکنه؟ یا اینکه میشه این تیر رو حالت no design قرار داد و دو سر مفصل نکرد؟ این روش هایی گفتم یه سری ابهامات واسم داره که ممنون میشم در موردشون توضیح بدین و روش های قابل قبول و علمی دیگه ای رو معرفی کن.

پاسخ: استفاده از روش اول و استفاده از مقطع none در حالات ساده مشکلی نداره و نیرو را منتقل میکند ولی محدودیت هایی نیز دارد از جمله اینکه چون المان سازه ای نیست برنامه قادر به مشبندی آن نیست. اگر نیاز به مشبندی باشه برنامه دچار خطا میشه. این حالت بیشتر وقتهایی که المان سطحی شما Shell باشد دچار مشکل میشه. راه حل دوم هم درسته ولی بنظر اندکی سخته. پیشنهاد من استفاده از روش سوم است. از یک تیر با وزن صفر استفاده نمایید. برای اینکار از مسیر Define menu > Material Properties یک مصالح با وزن صفر تعریف کنید که وزن آن در سازه مشارکت نکند. اگر سقف تیرچه بلوک میباشد دو سر تیر را مفصلی بدهید. چون فقط برای انتقال بار میخواهید از آن استفاده کنید. مقطع خیلی ضعیف هم ندهید. یک مقطع معقول که برنامه دچار خطا در محاسبه ماتریس سختی نشود، مناسب است و البته چندان هم مهم نیست. البته از حالت طراحی نیز خارج کنید که طراح نشود. چه در سازه فولادی و چه در سازه بتنی تعریف آن فرقی ندارد.


* توصیه اجرایی برای این داریم که  طول خالص مهاربند چه درصدی از قطر دهانه است؟یا اینکه با توجه به مقطع تیر و ستون بشه این طول رو به دست آورد؟

 effective length factor, unbraced length ratio

رو هم  میشه بگین تو سپ چی باید بذاریم وقتی که از روش طراحی مستقیم و وقتی از روش طول موثر استفاده میکنیم؟

پاسخ: در نرم‌افزارهای طراحی مثل ETABS که برای مدلسازی از المان BEAM استفاده می‌شود، طولی از مهاربند که برای تعیین ظرفیت خمشی آن در نظر گرفته می‌شود، برابر فاصله محل برخورد امتداد مهاربند با آکس تیر و ستون است. لیکن در واقعیت طول واقعی مهاربند به سبب وجود ضخامت تیر و ستون و همچنین حضور ورق اتصال، کمتر از مقدار در نظر گرفته شده در تحلیل است. چون روش تحلیل مستقیم، ضریب طول موثر Effective Length Factor (K Major) و Effective Length Factor (K Minor) برابر یک در نظر گرفته می‌شود و نیازی به وارد نمودن عددی برای آنها نیست. در صورتی که مقداری برای این پارامترها وارد شود، برنامه از مقدار وارد شده صرف نظر می‌نماید. وقتی از روش طول موثر استفاده میکنید که باید ابتدا مهاربندها را انتخاب نموده و سپس از مسیر Design menu > Steel Frame Design > View/Revise Overwrites مقدار ضریب طول موثر Effective Length Factor (K Major) و Effective Length Factor (K Minor) را وارد میکنید. اگر از روش مستقیم استفاده نمودین باید Unbraced length ratio به جای  Effective Length Factor استفاده نمایید.


* آقای دکتر وقتی یه سازه فولادی با مهاربند مثلا واگرا تو ایتبس مدل میکنیم صرفا با معرفی نوع سیستم در ایتبس و سطح شکل پذیری اون سیستم ضوابط طراحی لرزه ای تو مدل اعمال میشود؟ یعنی ایتبس با در نظر گرفتن ظرفیت نهایی المان های فیوز نیروی سایر عضوهارو تعیین و طراحی رو انجام میده یا مراحل خاصی داره

پاسخ: برنامه ETABS براي سيستم هاي معرفي شده تنها بخشي از ضوابط را كنترل ميكند، مثلا براي مهاربندهاي همگراي ٧ و ٨ تير متصل به مهاربند را براي نيروي  نامتعادل كنترل نميكند ولي براي مهاربندهاي واگرايي كه اشاره كردين خوشبختانه بسياري از كنترل ها از جمله كنترل زاويه دوران تير پيوند يا كنترل اجزاي ديگر قاب براي ظرفيت تير پيوند را كنترل ميكند. در فايل هايي كه در كانال قرار دادم ضوابطي كه برنامه ETABS براي مهاربندهاي همگرا و واگرا كنترل ميكند نشان داده شده است


* یه سوال داشتم راجب فرق بین المان shellوmembrane اصلا از کجا بفهمییم المان شل هم رفتار درون صفحه دارد هم برون صفحه و همچنین ممبرین برای دیوار برشی ضرایب ترک خوردگی به چه صورت است ممنون میشم توضیحی راجب به این موضوع بفرمایید.

پاسخ: با سلام در كانال @AlirezaeiChannel قبلا توضيحاتي داده شده و درجات آزادي اين المانها نشان داده شد. المان Shell داراي رفتار درون و برون صفحه است ولي membrane صرفا درون صفحه كار ميكند. فهميدن اين مورد هم كار ساده اي هست، مثلا اگر membrane را مشبندي كنيد و در وسط آن گره داشته باشيد برنامه دچار خطا ميشه بخاطر اينكه آن گره ها جرم دارند ولي ديوار رفتار خارج صفحه ندارد. اگر محورهاي محلي ديوار را دوران نداده باشيد براي ضريب توك خوردگي بايستي F22 را مقدار بدهيد. چون بطور پيش فرض اين محور رو به بالا است


* سلام آقای دکتر.عرض ادب و احترام.اگر امکان دارد در مورد یک سری از آیتم ها در ایتبس و سیف که کمتر کاربرد دارند مثل  Automatic frame subdivided و    Use line for floor meshing  و      Additinal point mass    و     Additinal line mass   و    point spring و line spring و … در کانال خود صحبت کنید.

پاسخ: توضیح دستور Automatic Frame Subdivide:

در حین تحلیل برنامه ETABS بصورت خودکار المان‌های قابی را (مثل تیر، ستون و یا مهاربند) مشبندی میکند. بدین معنی که اگر نیاز به ایجاد گره داشته باشند، بدون دخالت کاربر، این کار انجام میشه. در صورتی که شما به هر دلیل نخواهید که برنامه بصورت اتوماتیک این را انجام دهد، بایستی از این دستور استفاده نمایید. به عنوان مثال در مهاربندهای ضربدری با عبور دو مهاربند از روی هم، برنامه آنها را مشبندی میکند. برای جلوگیری از مشبندی آنها باید از این دستور استفاده نمایید. برای این منظور از مسیر Assign menu > Frame/Line > Automatic Frame Subdivide اقدام نمایید. البته قبل از این کار بایستی المان های مورد نظر را انتخاب کرده باشید. در صورت انتخاب گزینه Auto Mesh at Intermediate Points المان های سازه ای در محل نقاط میانی ایجاد شده مشبندی میشوند، در صورت انتخاب گزینهAuto Mesh at Intermediate Points and Intersecting Lines/Edges   المانهای سازه ای در محل گره های میانی و یا محل المان های متقاطع آنها مشبندی میشوند. در صورت انتخاب گزینه No Auto Meshing هیچ مشبندی صورت نمیگیرد.

توضیح دستور Use Line for Floor Meshing:

در حین تحلیل برنامه ETABS بصورت خودکار المان‌های کف که بصورت Deck و یا دال با رفتار membrane باشند را مشبندی میکند. با استفاده از این ستون میتوانید کنترل بیشتری بر روی مشبندی خود داشته باشید. در صورت انتخاب یک المان خطی و انتخاب گزینه Yes از زیر مجموعه این دستور، تعیین می‌نمایید که آن المان خطی مبنایی برای مشبندی کف قرار گیرد. در صورت انتخاب No آن خط را مبنایی برای مشبندی قرار نداده اید. در واقع برنامه از آن خط برای مشبندی استفاده نخواهد کرد.

توضیح دستور Additional Point Mass:

در صورتی که قصد انجام تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی یا طیفی را داشته باشید، میتوانید مشخص کنید که جرم سازه براساس بارهای وارده بر آن و یا جرم های اختصاص داده شده بر آن محاسبه شوند. رابطه بین جرم و وزن بصورت W=mg میباشد. با استفاده از این دستور میتوانید جرم های متمرکز را بر روی گره های انتخاب شده و از مسیر Assign menu > Joint/Point > Additional Point Mass به گره ها اختصاص دهید. در زیر بخش Masses in Global Directions جرم های انتقالی در جهات مختلف و در زیر بخش Mom. of Inertia in Global Directions ممان اینرسی دورانی حول محورهای اصلی داده میشود. واحد جرم انتقالی Force-Second^2/Length و واحد جرم دورانی Force-Length-Second^2 است.

توضیح دستور Additional Line Mass:

در صورتی که قصد انجام تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی یا طیفی را داشته باشید، میتوانید مشخص کنید که جرم سازه براساس بارهای وارده بر آن و یا جرم های اختصاص داده شده بر آن محاسبه شوند. این دستور دقیقا به مانند دستور توضیح داده شده قبلی است با این تفاوت که جرمی که شما اختصاص میدهید بصورت گسترده خطی است.

توضیح دستور Point Springs:

با استفاده از این دستور و با انتخاب نقاط دلخواه با استفاده از مسیر Assign Menu > Joint/Point > Point Springs میتوانید یک فنر را بصورت انتقالی یا دورانی به یک گره اختصاص دهید. در صورتی که سختی فنر را عدد بالایی قرار دهید، آن فنر تبدیل به تکیه گاه میشود و از حرکت آن گره جلوگیری میکند.

توضیح دستور Line Springs:

با استفاده از این دستور نیز به مانند قبل میتوانید یکسری فنر بصورت گسترده خطی به یک المان انتخاب شده اختصاص دهید.


* برنامه ETABS چه کنترل‌هایی را برای مهاربند هفتی و هشتی انجام نمیدهد؟

پاسخ: برنامه ETABS، برای مهاربندهای 7 و 8، ضوابط زیر را کنترل نمی‌نماید:

الف) تیرهای دهانه مهاربندی شده باید بدون در نظر گرفتن مهاربند به عنوان تکیه‌گاه میانی تیر قادر به تحمل بارهای ضریبدار مرده و زنده باشند.

ب) تیرهای دهانه مهاربندی شده، باید تحمل بارهای ضریبدار بصورتی که مهاربندها حذف شده‌اند و به جای آنها ظرفیت آنها قرار داده شده را داشته باشند. این ظرفیت در کشش AgRyFy و در فشار 1.14×0.3Pn است.

در مهاربندی همگرای ویژه استفاده از مهاربندی صرفاً کششی مجاز نیست. در هر امتداد قاب، بایستی حداقل 30% و حداکثر 70% مهاربندها به کشش کار کنند. کنترل این بند به عهده کاربر است.


* بارهای فرضی در برنامه ETABS چگونه اعمال می‌شود؟

پاسخ: برای طراحی سازه ها فولادی و در روش تحلیل مستقیم، بایستی بارهای فرضی  (خیالی) که برای لحاظ نمودن اثرهای خطای هندسی ساخت و اجرا اعمال می‌شوند، به میزان N=0.002Yi که در آن Yi بار ثقلی موجود در تراز iام است، تعریف شوند. در حال حاضر برنامه ETABS، ترکیب بارهای طراحی شامل بارهای ثقلی و بارهای فرضی را ایجاد می‌نماید. در صورتی که کاربر نیاز به تعریف بارهای جانبی و بارهای فرضی را داشته باشد، بایستی بصورت دستی این کار انجام شود. در آیین‌نامه‌های طراحی به روش حالات حدی به لحاظ نمودن اثرات ثانویه تاکید شده است. این بارها ضریبی از بارهای ثقلی هستند و در دو جهت اصلی سازه (مانند باز زلزله) اعمال می‌شوند. در هر دو روش تحلیل مستقیم و یا ضرائب طول از بارهای فرض استفاده می‌شود. اگر در سازه‌ای بارهای جانبی حاکم باشند، بارهای فرضی تاثیری در عملیات طراحی نخواهند داشت.  از مسیر Define menu > Static Load Cases برای تعریف بارهای فرضی اقدام نمایید. . به عنوان مثال در بخش Load، نام NLY را نوشته و در بخش Type، حالت NOTIONAL را انتخاب نمایید. مقدار Self-Weight Multiplier برای این حالت بار صفر و گزینه Auto Lateral Load را می‌توان در حالت Auto یا None انتخاب نمود. در صورتی که حالت Auto انتخاب شود، بارهای فرضی بطور خودکار توزیع شده و در حالت None بایستی بصورت دستی اعمال شود. حالت Auto  را انتخاب نمایید و روی دکمه Add New Load کلیک نمایید تا پنجره Auto Notional Load Generation ظاهر شود. در بخش Notional Load Value و در قسمت Base Load Case بایستی حالت بار زنده انتخاب شود.




سوالات مرتبط با طراحی لرزه‌ای

* اقای دکتر یه ساختمون یک طبقه به ارتفاع 4 متر هست اگه سیستم رو قاب ساختمانی ساده با مهاربند همگرای معمولی بگیرم اشکال نداره ocbf

خیر برای قاب ها بایستی تنها محدودیت های گفته شده در جدول 3-4 استاندارد 2800 رعایت شود. برای قاب مهاربندی شده معمولی ارتفاع کل سازه نبایستی از 15 متر بیشتر بشه. فقط باید به این نکته توجه داشت، در صورتی که ارتفاع یک طبقه بصورت خاصی زیاد بشه، ممکن هست نامنظمی از نوع طبقه ضعیف یا طبقه نرم در سازه ایجاد بشه و در این صورت رعایت الزامات بند 3-2-2 استاندارد 2800 و همچنین بند 1-7-3 استاندارد 2800 الزامی است.


* برای کنترل نامنظمی پیچشی، فقط در summary reports، باید در صفحه ی اخر، چک کنیم ratio کمتر از 1.2 باشد؟! یا باید Aj را هم حساب کنیم؟

ابتدا واحد برنامه را به kg.cm تبدیل نمایید. به پلان طبقه مورد نظر مراجعه نمایید. از مسیر Display menu > Show Deformed Shape اقدام نمایید تا پنجره Deformed Shape ظاهر شود. در این پنجره برای یکی از حالات بار زلزله با خروج از مرکزیت ضریب بزرگنمایی پیچشی تعیین می‌شود. به عنوان مثال برای بار زلزله در جهت y با خروج از مرکزیت منفی (EYP) تغییرشکل سازه را ترسیم نمایید. مطابق شکل زیر، بر روی نقاط ابتدایی و انتهایی ضلع شمالی سازه راست کلیک نمایید تا جابجایی آنها نشان داده شود. طبق تعریف مقدار ضریب بزرگنمایی پیچشی برای این حالت بار برابر است با:

Aj=(Dmax/(1.2*Dave)^2=(4.73/(1.2*(4.73+0.81)/2)^2=2

برخی از طراحان مقدار حداکثر بدست آمده برای طبقات مختلف را برای کل سازه اعمال می‌نمایند. برای اصلاح خروج از مرکزیت ابتدا قفل را باز نموده و  از مسیر Define menu > Static Load Cases حالت بار EXN را انتخاب و از دکمه Modify Lateral Load آن را اصلاح نمایید. در پنجره User Defined Seismic Loading، و در بخش Direction and Eccentricity، مقدار خروج از مرکزیت را برابر 0.1 قرار دهید و دو بار OK کنید. برای بقیه حالات بار زلزله با خروج از مرکزیت این کار را تکرار نمایید. حال با خروج از مرکزیت جدید دوباره سازه را تحلیل و طراحی نمایید.

در صورتی که از مسیر File menu > Print Tables > Summary Report، اقدام نموده و در انتهای آن Dmax و Dave را قرائت کنید، این مقادیر، مقادیر مطلق جابجایی بوده و میتوان از آنها برای تعیین ضریب Aj استفاده نمود ولی برای تعیین نامنظمی نمیتوان از آنها استفاده کرد. زیرا برای تعیین نامنظمی پیچشی یک سازه بایستی مقادیر جابجایی نسبی بین طبقات را ملاک قرار داد. لیکن با اندکی تقریب و به شرطی که تغییرات سختی در ارتفاع زیاد نباشد میتوان به این مقادیر مطلقی که توسط برنامه محاسبه میشود، اعتماد نمود.


* اگر بخواهیم واژگونی سازه را بررسی کنیم، وزن فونداسیون رو باید با وزن سازه جمع کنیم؟! و وزن فونداسیون چگونه محاسبه میشود؟!

برای تعیین لنگر واژگونی نیز میتوان وزن پی را نیز در نظر گرفت و در تعیین لنگر مقاوم استفاده کرد. اگر پی بصورت گسترده باشد، تعیین این اثر راحت بوده و با توجه به اینکه مرکز سطح پی گسترده تقریباً مشخص است، از ضرب وزن پی در بازوی آن تعیین میشود. برای پی های نواری باییستی مرکز سطح پی را بدست آوریم.


* طیف پاسخ چیست؟

پاسخ: طیف پاسخ، نموداری از حداکثر پاسخ‌های (شتاب، سرعت و یا جابجایی) یک سری سیستم یک درجه آزادی با دوره‌های تناوب مختلف، و میرایی مشخص در برابر یک رکورد زلزله می‌باشد. در واقع یک رکورد موجود به یک سیستم یک درجه آزادی زده شده و مقدار حداکثر پاسخ سیستم محاسبه می‌شود. دوباره با ثابت نگه داشتن یک مقدار میرایی دیگر و تغییر دوره تناوب سیستم، این آزمایش تکرار می‌شود تا طیفی از حداکثر پاسخ‌ها بدست آید. از بهم پیوستن این نقاط، نمودار طیف پاسخ حاصل می‌شود. برای استفاده در طراحی لرزه‌ای اغلب سازه‌ها، داشتن حداکثر پاسخ، پارامتر مطلوبی است. این عمل را می‌توان با استفاده از نرم‌افزارهای کامپیوتری انجام داد. طیف پاسخ یک مفهوم کلیدی در مهندسی زلزله است و وسیله مناسبی برای تعیین پاسخ حداکثر سیستمهای یک درجه آزادی خطی تحت مولفه خاصی از حرکت زمین می‌باشد. طیف تغییر شکل، اطلاعات لازم را برای محاسبه تغییر شکل‌ها و نیروهای داخلی حداکثر فراهم می‌کند. طیف‌های پاسخ شبه سرعت و شبه شتاب از آن جهت مورد بحث قرار می‌گیرند که در مطالعه مشخصه‌های طیف پاسخ و ساخت طیف طرح و مربوط کردن علم  دینامیک سازه‌ها به آیین نامه‌های محاسباتی مفید می‌باشند.


* شکل‌پذیری چیست؟

پاسخ: شکل‌پذیری قابلیت تحمل تغییرشکل‌های بزرگ بدون از دست رفتن چندان مقاومت گفته می‌شود که در واقع عامل نجات سازه در زلزله‌های شدید است. روش‌های سنتی طراحی لرزه‌ای سازه‌ها، براساس مقاومت می‌باشد. بدین ترتیب که با اعمال یک نیروی برش پایه براساس وزن سازه در پایین‌ترین تراز و توزیع آن بین طبقات، ظرفیت کافی برای مقابله با این نیرو در اعضا ایجاد می‌شود. در طی 20 تا 30 سال گذشته گرایش‌هایی برای جانشانی شکل‌پذیری (یا ظرفیت تغییر شکل‌های غیرارتجاعی) بجای مقاومت (یا ظرفیت نیرو) بوجود آمده است. در روش اخیر نیاز به شناخت نیاز‌های لرزه‌ای می‌باشد. در صورتی که طراحی به صورت شکل پذیر انجام شود، مصالح مصرفی با وزن کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. مواد شکل‌پذیر مانند فولاد بعد از ازدیاد نیرو به حد تسلیم رسیده و بعد از این نقطه میزان سختی مصالح کاهش پیدا نموده و با شیب کمتری نسبت به قبل تغییرشکل می‌دهد لیکن ادامه تغییرشکل به صورت در ناحیه غیرارتجاعی صورت می‌گیرد. بدین معنی که اگر بارگذاری در این ناحیه برداشته شود، بعد از باربرداری تغییرشکل‌های ماندگار در جسم ایجاد می‌گردد.


* سوالی دارم در مورد ضریب بزرگ نمایی جابجاییCd . سوال1:در طراحی سازه های فولادی با ایتبز در قسمت Design و در بخشRevise preferences  مقدار این ضریب وارد می شود ولی در خروجی های ایتبز ، منظورم مقادیر جابجایی ها ، این ضریب منظور نشده است. یعنی تغییر مکان های داده شده توسط ایتبز همان تغییر مکان های الاستیک است. سوال من این است که چه نیازی به وارد کردن این ضریب در ایتبز هست و ایتبز عملا از این ضریب در کجا استفاده میکند؟ (البته این را میدانم که در سازه های با مهاربند واگرا یک کنترل برای جابه جایی در طراحی مهاربند واگرا وجود دارد که در رابطه آمده در AISC و مبحث 10 ضریب Cd وارد شده و انتظار میرود ضریب Cd در آن کنترل به کار رود ، ولی برای سایر سیستم های فولادی نیز باز گزینه مربوط به Cd فعال است) این نکته را هم اضافه کنم که در سازه های بتنی جایی برای معرفی این ضریب نیست .پس به نظر میرسد این ضریب را ایتبز اگر هم استفاده کند برای کنترل های خاصی است نه به دست آوردن تغییر مکان های نهایی سازه. در حالی که سازه در زلزله تا تغییر مکان نهایی خود پیش میرود و این میزان جابه جایی باعث ایجاد اثر p-delta ای خیلی بیشتر از میزان در نظر گرفته شده در ایتبز است. اگر با توضیحات داده شده موافق هستید .ایا راه حلی برای در نظر گرفتن این تغییر مکان زیاد در تحلیل سازه و خصوصا در اثر p-delta  دارید؟ سوال 2: اثر p-delta  مرتبط با میزان  تغییر مکان سازه است .از آن جا که ایتبز در تحلیل های استاتیکی سازه را در محدوده خطی بررسی میکند به نظر میرسد تغییر مکان مورد استفاده در تحلیل p-delta  به دست آمده از تحلیل خطی است نه تغییر مکان نهایی سازه.

پاسخ: در مورد سوال اول بايد عرض كنم ضريب Cd در برنامه ETABS همانطور خودتان فرمودين تنها براي تعيين دوران خميري تير پيوند كاربرد دارد و جاي ديگري استفاده نميشود، اگرچه ميتوان مقدار آن را در سيستم هاي ديگر داد. اثر P-Delta يك تحليل غيرخطي هندسي است. لنگرهاي ثانويه بدست آمده از اين تحليل بايستي با لنگرهاي اوليه جمع شوند. بنايراين نميشه براي اين اثر جابجايي بزرگنمايي شده و براي لنگرهاي اوليه از جابجايي هاي خطي استفاده نمود




fa_IRPersian
en_USEnglish fa_IRPersian