نحوه اعمال اثر متعامد بارهاي زلزله طيفي با استفاده از يك حالت بار در نرم افزار ETABS 2016

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. در صورتی که بخواهیم بند فوق از استاندارد 2800 را در تحلیل استاتیکی معادل بکاربریم، می‌توان بطور خلاصه تعداد و نحوه اعمال نیروهای جانبی را به صورت شکل زیر، خلاصه نمود که در آن بردار بزرگ نشان دهنده 100% و بردار کوچک نشان دهنده 30% نیروی جانبی است. بنابراین می‌توان آن را توسط 16 حالت مختلف و مستقل بیان نمود که معمولاً این مورد را می‌توان در ترکیب بارها در نظر گرفت.

بطور کلی تاکید آیین‌نامه بر استفاده از روش 100-30 می‌باشد و متن صریحی در ارتباط با دوران مولفه‌های دینامیکی و اعمال آنها به سازه وجود ندارد. بطور کلی استفاده از زلزله زاویه‌دار دارای ابهامات زیادی بوده  و متاسفانه منابع معتبر و دستورالعمل‌های آیین نامه‌ای چندان بدان نپرداخته اند. توصیه بنده به استفاده از روش 100-30 است.