کنترل های طراحی در Etabs

به هیچ عنوان نمی‌توان کنترل‌هایی را بصورت خاص برای تمام پروژه‌ها بیان نمود ولیکن بصورت کلی می‌توان به مواردی که می‌توان در ETABS آنها را کنترل‌نمود، به شکل زیر اشاره کرد. برخی از این موارد ممکن است، در برخی پروژه‌ها کاربردی نداشته باشد و یا در برخی پروژه‌ها نیاز به کنترل‌های خاص‌تری باشد.
1- بررسی نامنظمی پیچشی زیاد و شدید، نامنظمی طبقه نرم و خیلی نرم، نامنظمی طبقه ضعیف.
2- بررسی کنترل جابجایی طبقات.
3- کنترل دوره تناوب تحلیل و مقایسه آن با دوره تناوب تجربی.
4- کنترل لنگر واژگونی سازه.
5- کنترل مولفه قائم نیروی زلزله در بالکن‌ها
6- کنترل دیافراگم جهت صلبیت کف.
7- بررسی ضریب نامعینی سازه.
8- در صورت انجام تحلیل دینامیکی، کنترل کفایت تعداد مودهای نوسانی مورد استفاده.
9- کنترل کفایت تعداد سعی و خطاهای انجام شده در تحلیل P-Delta
10- کنترل بارهای ثقلی قرار داده شده بر روی سازه.
11- کنترل درصد آرماتور تیرها و ستون‌ها (در سازه‌های بتنی)
12- کنترل ستون‌ها برای ترکیب بارهای تشدید یافته (در سازه فولادی)
13- کنترل سازه برای زلزله بهره‌برداری (در صورت نیاز)
14- بررسی همپایه بودن برش پایه استاتیکی و دینامیکی.
15- بررسی خطاهای احتمالی در حین تحلیل و رفع آنها.
 
@AlirezaeiChannel دکتر علیرضایی

تراز پایه در تحلیل دینامیکی

در تحلیل استاتیکی این قابلیت وجود دارد که نیروی برشی زلزله (مثلا در سازه های دارای دیوار حائل) از تراز روی دیوار حائل اعمال شود ،اما در تحلیل دینامیکی این امکان وجود ندارد، مشکل کجاست و راه حل چیست؟
در پاسخ باید گفت در تحلیل استاتیکی، وقتی تراز پایه را به روی دیوارهای حائل بیاوریم، در واقع جرم لرزه‌ای زیر تراز پایه را مشارکت نداده‌ایم و در همپایه سازی با برش پایه دینامیکی نیز این اثر را لحاظ نموده‌ایم. توجه شود که در تحلیل دینامیکی، معیار برش پایه، همان برش پایه استاتیکی است و نه برش پایه دینامیکی و تنها از توزیع بارهای دینامیکی استفاده می‌کنید. در این حالت همپایه سازی در همان نقطه که تراز را به عنوان تراز پایه در نظر گرفته‌اید، انجام دهید. توجه شود که در این حالت جابجایی مودی برای طبقاتی که دیوار حائل دارند، بسیار ناچیز است.نکته مهم بعدی اینکه، در اکثر مواقع شرایط بند 3-3-1-2 اقناع نشده و قادر به بالا آوردن تراز پایه نیستیم. در خیلی از موارد اما می‌توان، از مفاد بند 3-3-5-9-2 (حالت خاص ترکیب سیستم‌ها در ارتفاع) استفاده نمود و تراز پایه را از روی دیوار حائل متصور شد. طبق ضوابط این بند، شما باید بخش بالایی را با پای گیردار و بصورت مجزا تحلیل نمایید و اثر عکس‌العملی بخش بالایی را بر روی قسمت پایینی را رعایت ضوابط این بند، به بخش پایینی اعمال نمایید. پس در این حالت مشکلی در تحلیل #دینامیکی نیز نخواهید داشت.
 
در حالتی که شرایط بند 3-3-5-9-2 برقرار باشد، می‌توانید گره‌های روی تراز پایه (روی دیوار حائل را مقید کنید):
در صورتی که سه شرط زیر برآورده شود می‌توان از روش دو مرحله‌ای جهت تحلیل سازه استفاده نمود.
قسمت بالایی سازه نرم‌تر از قسمت تحتانی آن باشد،
میانگین سختی قسمت پایینی 10 برابر میانگین سختی قسمت بالایی باشد.
دوره تناوب کل سیستم بیش از 1.1 برابر دوره تناوب قسمت بالایی نباشد.
توجه: در بند ب این مورد در استاندارد 2800 به اشتباه نوشته شده، #دوره_تناوب کل سیستم بیش از 1.1 برابر دوره تناوب قسمت بالایی «باشد» که صحیح آن عبارت «نباشد» است و در 2800 این کلمه غلط ویرایشی است. آن را اصلاح کنید.
منبع: کانال دکتر علیرضایی @AlirezaeiChannel

روش های طراحی دیوار برشی در Etabs

سه روش برای طراحی دیوار برشی وجود دارد:
1-روشSimplified T , C روش تبدیل لنگر و نیروی محوری دیوار به دو ستون که به روش المان مرزی معروف است و بصورت دستی نیز قابل انجام است.در این روش میبایست حداکثر درصد فولادی کششی و فشاری المان های مرزی برای طراحی اجزای لبه ای برابر 0.03 همانند ستون های معمولی تعریف گردند.این روش با توجه به عدم در نظر گرفتن میانه دیوار برای تحمل لنگر وارده در طبقات در جهت اطمینان است.(جان تنها برش را تحمل مینماید)
2- روش Uniform Reinforcing که روش میلگرد گذاری یکنواخت است و دورتادو دیوار از یک میلگرد یکنواخت استفاده میشود و بیشتر برای دیوارهای مستطیلی که در دو لبه خود دارای ستون نیستند مناسب است.
3- General Reinforcing که در این روش با استفاده از Section Designer مقطع دیوار ساخته شده و به دیوار ها اختصاص داده میشود و سس طراحی یا کنترل برای هر نوع دیواری انجام میپذیرد.
حداکثر و حداقل درصد میلگرد قائم دیوار مطابق آیین نامه آبا به ترتیب 0.04 (با رعایت محل وصله=0.02 ) و 0.0025 میباشد.
کنترل المان مرزی:
طبق آیین نامه میتوان اجزای لبه ای را در محل هایی که تنش فشاری دیوار کمتر از 0.15 fc می شودقطع کرد.چنانچه این ضابطه رعایت نگردد میتوان ضخامت پوسته دیوار را افزایش داد.
برای مدل کردن اثر دیوار برشی در پی میتوانید از تیر عمیق که عمق آن برابر ارتفاع دیوار و عرض آن هم ضخامت دیوار است استفاده کنید.لازم به ذکر است درصورت شبکه بندی دیوار برشی در Etabs با انتقال نتایج به Safe برنامه یکسری تیر عمیق به ارتفاع دیوار و عرض آن در محل دیوار برشی ایجاد و نیروهای دیوار را در محل گره های محل شبکه بندی دیوار منتقل میکند

آموزش تصویری مدلسازی دیوار برشی فولادی

فیلم ورکشاپ مدلسازی تحلیل و طراحی دیوار برشی فولادی به همراه تشریح عملکرد و بررسی برخی مقالات و موضوعات جدید مطرح شده در این زمینه
این ورکشاپ توسط گروه آموزشی پولاد سازه برگزار شده است. مدرس این دوره: دکتر پروینی می باشد.
همراه با فیلم آموزشی، فایل pdf ورکشاپ نیز موجود می باشد
**پیشنهاد ویژه دانلود
 

حجم فایل: 289 مگابایت
مدت زمان فیلم: 2ساعت و 18 دقیقه
 

ستون مرکب فولادی – بتنی CFT

مزایای ستون مرکب فولادی – بتنی
محل بهینه مقطع فو‌لادی
در ستون‌های CFT به علت قرارگیری جدار فو‌لادی در پیرامون مقطع درست در جائی که تنش‌های خمشی و کششی بیشتر موثرند، باعث افزایش قابل توجهی در سختی و مقاومت مقطع می‌شود. در ستون‌های SRC‌، محل قرارگیری خود عاملی بر نصب سریع ستون است.
مقاومت خمشی بالا در اتصال تیر به ستون‌ در ستون‌های مرکب SRC
به دلیل اینکه ستون و تیر در این نوع از ستون مرکب توسط بتن مسلح دورگیری می‌شود، سختی دورانی به دلیل انتقال بار بین تیر و بتن در چشمه اتصال افزایش می‌یابد. همچنین مقاومت خمشی قابل تحمل اتصال دارای ظرفیت بیشتری از اتصال فو‌‌لادی اولیه (بدون مسلح) است.
تأخیر در کمانش موضعی
در مقاطع مرکب، ستون فو‌لادی (فشرده، غیرفشرده‌) به علت تماس با بتن سفت شده، سختی بیشتری می‌یابد و کمانش در آن به تأخیر افتاده یا اتفاق نمی‌افتد. بنابراین تا زمانی که تماس بین بتن و فو‌لاد کاهش یاب،‌مثل ترک خوردن بتن یا جداسازی بتن و فولاد، کمانش به تأخیر خواهد افتاد. البته در ستون‌های CFT با ترک خوردن بتن به علت جلوگیری از انبساط بیش از حد بتن توسط جدار فو‌لادی، همچنان تماس بین بتن و فو‌لاد برقرار خواهد بود. بنابراین هسته بتنی مدهای کمانش جانبی را به سمت بیرون انتقال می‌دهد، از این رو از مقاطع فو‌لادی نازکتر به دلیل اطمینان از رسیدن مقاومت تسلیم در جدار قبل از وقوع کمانش استفاده می‌شود.
محصور شدگی بالا در بتن
مقاطع فو‌لادی باعث افزایش محصور شدگی در هسته بتن و به دنبال آن افزایش مقاومت و شکل پذیری در بتن می‌شوند. به علت شکل مقطع و تنش حلقوی ایجادی یا تنش کمربندی‌، مقاطع دایروی از ستون‌های CFT‌‌) CCFT‌) ایجاد محصور شدگی بیشتری نسبت به مقاطع مستطیلی CFT)RCFT‌) و مقاطع SRC می‌کنند.
صرفه جویی در هزینه‌های ساخت
درCFT تیوب فو‌لادی نقش یک قالب ماندگار برای بتن ایفا می‌کند و این موضوع سبب کاهش هزینه‌های انسانی و مصالح می‌شود. سرعت ساخت با روش CFT خصوصاً در ساختمان‌های متوسط تا بلند مرتبه بسیار بیشتر است. هزینه خود اعضا در مقایسه با سازه فولای بسیار کمتر است‌، تقریباً هزینه CFT برابر با هزینه اعضای بتن مسلح است. همچنین در مقایسه با قاب خمشی فو‌لادی،در قاب مهاربندی نشده CFT‌، میزان صرفه جوئی در فولاد با افزایش طبقات افزایش می‌یابد. جزئیات اتصال نسبتاً ساده تیر به ستون قوطی می‌تواند به کار برده شود. این موضوع سبب کاهش هزینه‌ها و سهولت طراحی، می‌شود‌.
با استفاده از بتن پرمقاومت، CFT‌ها نسبت به ستون‌های متداول بتن آرمه در هر فوت مربع قوی‌تر هستند. جائی که مقاومت زیاد مورد نظر است، سایز کوچکتری از ستون می‌‌تواند طرح شود و فضای مفید ساختمان افزایش یابد‌. اسکلت کوچکتر و سبکتری بر روی فونداسیون قرار می‌گیرد. که مجدداً سبب کاهش هزینه‌ها خواهد شد.
ضد آتش
در مقاطع مدفون در بتن، بتن به عنوان یک محافظ مقطع فو‌لادی در برابر آتش سوزی عمل می‌کند.

موارد اعمال بار قائم زلزله

اساس آیین نامه 2800 ویرایش چهارم در موارد زیرباید بار قایم زلزله اعمال شود
– کل سازه ساختمانهاییکه در پهنه با خطر نسبی خیلی زیاد واقع شده اند
- تیرهاییکه دهانه آنها بیش از پانزده متر می باشد همراه با ستونهاو دیوارهای تکیه گاهی آنها
- تیرهاییکه بار قایم متمرکز قابل توجهی در مقایسه با سایر بارهای منتقل شده به تیر را تحمل می کنند
همراه با ستونها و دیوارهای تکیه گاهی آنها که بار متمرکز حداقل را با نصف مجموع بار وارده به تیر باشدآن بارقابل توجه تلقی می شود .
-بالکن ها و پیش آمدگی هاییکه بصورت طره ساخته می شوند

<br /> نحوه ی تولید و استفاده از فوم بتن

فوم بتن foamed concreteیا بتن سبک به عنوان مصالحی که چگالی آن بطور قابل ملاحظهای از بتن معمولی پایینتر است میتواند نقش موثری در کاهش وزن ساختمانها، به ویژه در قسمت غیره سازهای داشته
باشد.بتن همراه با ماده کف ساز با پایه پروتئین حیوانی را بتن فوم می نامند.
این نوع بتن علاوه بر داشتن مزایای بتن معمولی خواص دیگری مانند وزن مخصوص کم و مقاومت فشاری بالا را نیز دارا می باشد سبکی این بتن در سازه های ساختمانی باعث کاهش بار مرده ساختمان، صرفه جویی در
حجم خاک برداری و بتن مصرف شده در فونداسیونها و همچنین کاهش بارهای زلزله می گردد. برای افزایش کارایی این محصول در پروژه های مختلف مقدار اختلاط و افزودنیهای موردنیاز طبق تجربیات و استانداردهای
کشورهای آلمان، انگلیس و آمریکا تنظیم و تهیه می گردد و برای تولید نهایی و آزمایشهای مقاومت بر روی آنها صورت می گیرد. برای تولید این بتن از ملات ماسه، سیمان، ماسه بادی، ملات بتن فوم از نوع پروتئین حیوانی
و افزودنیهای مجاز استفاده می گردد.برای استفاده بهینه از این محصولابتدا وزن مخصوص و مقاومت فشاری آن برای کاربریهای موردنظر در پروژه تعریف شده و بر اساس آن بتن با اختلاط مناسب و افزودنیهای موردنیاز بر
اساس دستورالعملها و تجربیات قبلی تولید م یشود که در حین تولید توسط استانداردهای بین المللی کشورهای آلمان، انگلیس و آمریکا فرموله می گردد.
 
نحوه ی تولید و استفاده از فوم بتن
برای تولید فوم بتن ابتدا سیمان و آب با در نظر گرفتن مقدار مشخص شده جهت چگالی مورد نظر با هم در میکسر دستگاه مخلوط می شود سپس ماده فوم در فوم ژنراتور دستگاه با آب مخلوط شده و توسط پمپ هوا از لوله مخصوص که دارای ساچمه های ریز می باشد با فشار عبور داده می شود این عمل باعث بدست آمدن کف می شود و کف حاصل در میکسر با ملات سیمان و آب مخلوط می شود که در حین اختلاط حباب های بسیار ریز در سر تا سر ملات بوجود می آید و بعد از عمل آمدن، توسط پمپ به طبقات پمپاژ و روی سطح ریخته می شود.خاصیت فوم این است که حبابهای هوا را تا گیرایش بتن در ملات پایدار نگهدارد وزن بتن حاصله به پایداری این
حبابها بستگی دارد.

نیروی طراحی مهاربند همگرا

در طراحی مهاربندهای همگرای معمولی، طبق ضوابط بند 10-3-10-3 مبحث دهم، مقاومت مورد نیاز اتصال نباید از یکی از دو مقدار زیر کمتر باشد:
الف) مقاومت کششی مورد نیاز مهاربند برابر RyFyAg.
ب) بیشترین نیروی محوری حاصل از ترکیب بارهای زلزله تشدید یافته در مهاربندی‌ها.
از متن فوق مشخص است که کمترین این دو مقدار را می‌توان ملاک قرار داد. متن AISC360-10 نیز به این صورت است:

6a. Diagonal Brace Connections

 The required strength of diagonal brace connections is the load effect based upon the amplified seismic load.

 Exception: The required strength of the brace connection need not exceed the following:

 (1) In tension, the expected yield strength of the brace multiplied by 1.0 (LRFD) or divided by 1.5 (ASD), as appropriate. The expected yield strength shall be determined as RyFyAg.

 (2) In compression, the expected brace strength in compression multiplied by 1.0 (LRFD) or divided by 1.5 (ASD), as appropriate. The expected brace strength in compression is permitted to be taken as the lesser of RyFyAg and 1.14FcreAg where Fcre is determined from Specification Chapter E using the equations for Fcr except that the expected yield stress RyFy is used in lieu of Fy. The brace length used for the determination of Fcre shall not exceed the distance from brace end to brace end.

 
انتقال نیروهای مهاربند به مقطع آن دسته از اعضای متصل شونده در گره اتصال که باید این نیرو را تحمل کنند و سپس انتقال دهند، باید از مسیری با مقاومت و سختی کافی انجام پذیرد. برای اتصال میانی مهاربند تمامی کنترل‌های مربوط به اتصالات را باید انجام دهید. مقطع این بخش از اتصال باید قادر به انتقال ظرفیت هر یک از دو بخش مهاربند باشد. کنترل‌های دیگر از جمله کنترل برش قالبی نیز برای ورق میانی مهم است.
 
@AlirezaeiChannel

<br /> روش های بتن ریزی

به طور کلی دو روش برای اجرای بتن وجود دارد:
۱_مکانیزم سقوط آزاد
۲_ پمپ کردن با فشار
در روش اول با کاهش میزان هوا رو به رو هستیم، زیرا حباب های هوا بسیار شکننده و سبک هستند بنابراین زمانی که به بتن ضربه ناگهانی وارد شود یا از ارتفاع بیشتر از دو متر ریخته شود ممکن است که حباب ها به سطح بیایند و از بین بروند. در این فرآیند ببشتر، حباب های درشتر از بین می روند. اما در مورد روش دوم در فشار زیاد حباب ها ممکن است آنقدر فشرده شوند تا جایی که در آب حل شوند. هرچه حباب ها ریزتر باشند و کشش سطحی کمتر باشد برای انحلال در آب مساعدتر هستند بنابراین هرچه میزان فشار کمتر باشد میزان از دست رفتگی حباب های هوا کمتر خواهد بود.

<br /> حداقل عیار بتن

ارقام ذکر شده زیر برای تامین حفاظت کافی آرماتورها در برابر خوردگی توسط سازمان مدیریت اعلام شده است
برای بتن پاکیزگی و بتن درشت ، حداقل عیار 150کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن است .
برای شالوده های با بتن غیرمسلح در زیر دیوارهای باربر یا ستونها ، عیار کمینه 200کیلوگرم سیمان در مترمکعب بتن است .
برای شالوده های نواری که فقط آرماتور کلاف دارند ، باید عیار کمینه 250کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن باشد .
برای بتن شالوده های بتن آرمه ، عیار کمینه 300کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن است.