تفسیر بند 9-23-3-1-2-3 مبحث نهم

در ساختمان‌های با قاب خمشی متوسط، یک پنجم میلگرد موجود در مقطع تکیه‌گاه‌ها، هر انتها که میلگرد بیشتری دارد، درتمام طول تیر و در بالا و پایین آن به کار رود. این مورد در شکل زیر نشان داده شده است. در تیر بتنی نشان داده شده در شکل زیر، لنگرهای مقاومت مثبت و منفی انتهای تیر با علامت + و – و همچنین لنگرهای سمت چپ و راست با اندیس l و r نشان داده شده است. حال در تمام طول تیر بین دو گره ابتدا و انتها، بایستی حداقل یک پنجم حداکثر لنگرهای مقاوم ابتدا و انتها تامین شده باشد.

 
@AlirezaeiChannel

مفهوم روش تحلیل مستقیم direct analysis

در ویرایش جدید AISC (ویرایش 2005 به بعد) روش جدیدی تحت عنوان روش تحلیل و طراحی مستقیم در کنار روش‌های طراحی تنش مجاز و حالات حدی ارائه شده است. در این روش اثرهای ثانویه، تنش‌های پسماند و خطاهای هندسی بطور مستقیم در تحلیل لحاظ می‌شوند. بدین معنی که در این روش می‌توانید مقدار ضریب طول موثر را برابر یک در نظر بگیرید. در این روش از ضریب طول موثر استفاده نمی‌شود. ویرایش چهارم مبحث دهم (بند 10-2-1-5) نیز این روش را به رسمیت می‌شناسد. این روش هیچ محدودیتی ندارد. در این روش بایستی:
1) آثار نواقص هندسی (شامل کجی و ناشاقولی) در تحلیل مرتبه دوم منظور گردد.
2) تحلیل سازه از نوع تحلیل مرتبه دوم باشد.
3) تحلیل مرتبه دوم براساس سختی کاهش یافته اعضا صورت گیرد.
برای سازه‌های بتنی که برای آنها از ترک خوردگی در تحلیل استفاده می‌شود، در اینجا نیز به نوعی اثر کاهش سختی مقاطع نیز در تحلیل در نظر گرفته می‌شود. روش مستقیم در دو حالت سختی کاهش یافته و سختی متغییر قابل انجام است. سختی خمشی کاهش یافته EI* باید در همه اعضایی که سختی خمشی آنها در پایداری سازه مشارکت می‌کند، به جای سختی عادی آنها بکار رود. در تحلیل و طراحی به روش مستقیم برای تعیین مقاومت مورد نیاز در تحلیل مرتبه دوم باید به شرح زیر از ضرایب کاهش سختی استفاده شود.
1) ضریب کاهش 0.8 برای کلیه سختی‌هایی که پایداری سازه موثرند.
2) علاوه بر ضریب کاهش 0.8، یک ضریب کاهش اضافی tb نیز به شرح زیر در سختی خمشی اعضایی که در پایداری سازه موثر هستند. این مقدار می‌تواند مقداری ثابت و یا متغییر (رابطه زیر) داشته باشد.
 
توجه شود که نیازی به کاهش سختی در کنترل جابجایی سازه نیست.
 
@AlirezaeiChannel

خطای عدم تامین مهار جانبی Lb/ry

مهار جانبی تیرها در قاب های خمشی با شکل پذیری متوسط باید حداکثر به 0.17E/Fy و در قاب خمشی ویژه بایستی به 0.086E/Fy باشد. هر دو بال تیر باید این مهار را داشته باشند.
[caption id="attachment_3712" align="alignnone" width="750"] خطای عدم تامین مهار جانبی Lb/ry[/caption]
 
بایستی با جزئیات مناسب در نقشه‌ها طول مهارنشده تیرها را به این مقادیر محدود نمایید. در صورت استفاده از مهارهای جانبی برای بال‌های بالا و پایین تیر قاب خمشی، بصورت موضعی مطابق شکل زیر، می‌توان در برنامه ETABS بعد از انتخاب تیر مورد نظر، از مسیر Design menu > Steel Frame Design > Lateral Bracing و یا از مسیر اقدام نمایید و طول مهارنشده را وارد نمایید. در صورتی که مهارهای جانبی بصورت موضعی مطابق شکل زیر داده می‌شود، بایستی گزینه Specify Point Bracing را انتخاب نمایید. با انتخاب حالت Relative Distance from End-I فاصله مهار جانبی از ابتدای I تیر بصورت نسبی داده می‌شود و یا اینکه با انتهاب حالت Absolute Distance from End-I فاصله مهار جانبی از ابتدای I تیر بصورت مطلق داده شود.
 
این هشدار معمولا در حالتی که قاب خمشی شما با شکل پذیری متوسط باشد، رخ میدهد. علت آن هم عدم وجود مهار جانبی کافی برای تیر است. در حالتی که شکل پذیری قاب خمشی شما ویژه باشد، به جای عدد 0.17 عدد 0.086 نمایش داده میشود. در این شکل Lb فاصله بین مهارهای جانبی تیر و ry شعاع ژیراسیون تیر جول محور ضعیف است که نسبت Lb/ry در قاب های متوسط باید از 0.17E/Fy و در ویژه ها از 0.086E/Fy کمتر باشد. در قاب­های خمشی ویژه، تیرها نقش اصلی تأمین شکل­پذیری را از طریق ایجاد مفصل پلاستیک در دو سر خود ایفا می­نمایند.
تیرها باید در هر دو بال خود دارای مهاربندی جانبی کافی باشند، به طوری که از هرگونه کمانش جانبی و پیچشی در خلال تغییرشکل‌های غیرارتجاعی جلوگیری شود.
برای اعمال مهارجانبی در برنامه ETABS بعد از انتخاب تیر مورد نظر، از مسیر Design menu > Steel Frame Design > Lateral Bracing اقدام به معرفی مهارهای جانبی کنید. در این حالت میتوانید مهارهای جانبی را بصورت نقطه ای یا گسترده تعریف نمایید.
[caption id="attachment_3829" align="alignnone" width="1057"] ضابطه مهار جانبی تیرها در قاب های خمشی ویژه و متوسط که توسط ETABS کنترل میشود.[/caption]
 
 
 
در قاب های خمشی تیرها باید در هر دو بال خود دارای مهاربندی جانبی کافی باشند، به طوری که از هرگونه کمانش جانبی و پیچشی در خلال تغییرشکل‌های غیرارتجاعی 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 ژیراسیون مقطع تیر، حول محور ضعیف 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.
 

 
منبع:@AlirezaeiChannel
 
 
http://etabs-sap.ir/%d9%86%d9%82%d8%b4%d9%87-%d8%af%d8%aa%d8%a7%db%8c%d9%84-%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%ac%d8%a7%d9%86%d8%a8%db%8c-%d8%aa%db%8c%d8%b1-%d9%87%d8%a7/
 
http://etabs-sap.ir/%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%ac%d8%a7%d9%86%d8%a8%db%8c-%d8%af%d8%b1-etabs-%db%8c%d8%a7-ltb/
http://etabs-sap.ir/%d9%85%d8%b9%d8%b1%d9%81%db%8c-%d8%b7%d9%88%d9%84-%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1-%d8%aa%db%8c%d8%b1-%d8%a8%d9%87-%d8%b5%d9%88%d8%b1%d8%aa-%d9%86%d9%82%d8%b7%d9%87%e2%80%8c%d8%a7%db%8c/
 

محاسبه مرکز جرم سازه

محاسبه مرکز جرم در در برنامه SAP2000:
در برنامه SAP اتوماتیک محاسبه نمیشود و داخل اکسل باید خودتان محاسبه کنید. برای این کار بعد از تحلیل از مسیر Display > Show Tables اقدام نمایید. گزینه های زیر را به اکسل اکسپورت کنید:
Model Definition > Connectivity Data > Joint Coordinates > Table: Joint Coordinates
Analysis Results > Joint Output > Joint Masses > Table: Assembled Joint Masses
از رابطه معروف جمع حاصلضرب x هر نقطه در جرم آن نقطه تقسیم بر مجموع جرم های نقاط مرکز جرم در SAP بدست می آید.

درز انقطاع ساختمان های با اهمیت خیلی زیاد و زیاد

تفسیر بند 3-5-6 آیین نامه 2800 ویرایش 4
در ساختمان‌های با اهمیت خیلی زیاد و زیاد، با هر تعداد طبقه و یا در ساختمان‌های بیشتر از 8 طبقه از روش جذر مجموع مربعات برای تعیین درز انقطاع استفاده شود. در صورت عدم وجود مشخصات سازه مجاور، 70% مقدار تغییر مکان واقعی طرح در نظر گرفته شود.
برای ساختمان‌های 8 طبقه و کمتر میزان درز انقطاع پنج هزارم ارتفاع سازه در نظر گرفته شود.
اگر سازه مورد طراحی ما از سازه همسایه کوتاهتر باشد، بایستی 70% مقدار تغییر مکان واقعی طرح در تراز بام ملاک قرار گیرد. در صورتی که سازه مورد طراحی ما از سازه همسایه بلندتر باشد، بایستی 70% مقدار تغییر مکان واقعی طرح در تراز بام همسایه ملاک قرار گیرد. اما به سبب اینکه نمی‌توان ارتفاع سازه همسایه را در آینده گارانتی نمود (ممکن است در آینده سازه کناری تخریب و سازه جدیدی با ارتفاع بیشتر ساخته شود) بنظرم همیشه بایستی مقدار تراز بام سازه خودمان را ملاک این درز انقطاع قرار دهیم. برای تعیین این جابجایی هم خیلی فرقی ندارد که آن را از ترکیب بارها حاصل نماییم یا حالات بار. بیشترین جابجایی سازه ناشی از بارهای زلزله است لیکن جابجایی حاصل از بارهای ثقلی معمولا بسیار ناچیز است، مگر سازه دارای نامنظمی زیادی باشد. شاید درست‌تر آن باشد که تحت ترکیب بار 1.2D+L+E این جابجایی دیده شود ولی اختلاف آن با حالتی که تحت حالت بار زلزله E به تنهایی دیده شود بسیار ناچیز است.
https://etabs-sap.ir/%d8%af%d8%b1%d8%b2-%d8%a7%d9%86%d9%82%d8%b7%d8%a7%d8%b9-%d8%af%d8%b1-etabs/
 
@AlirezaeiChannel

دانلود اسلایدهای آموزشی بهسازی و مقاوم سازی سازه ها

دانلود اسلایدهای آموزشی بهسازی و مقاوم سازی سازه ها
دکتر سرو مقدم
پژوهشگاه زلزله
 

تعداد اسلایدها: 246
حجم فایل: 16.2 مگابایت

تراز پایه زلزله در ساختمان کجاست؟

مکان تراز پایه کجاست؟
« تراز پایه، بنا به تعریف، به ترازی در ساختمان اطلاق می‌شود که در هنگام وقوع زلزله، ازآن تراز به پایین حرکتی در ساختمان نسبت به زمین مشاهده نشود. این تراز معمولاً در تراز سطح فوقانی شالوده در نظر گرفته می‌شود، ولی در مواردی که در قسمت اعظم محیط زیرزمین، دیوارهای حایل بتن مسلح وجود دارد و این دیوارها با سازه ساختمان یکپارچه ساخته می‌شوند، تراز پایه در تراز نزدیکترین کف ساختمان به زمین کوبیده شده اطراف ساختمان در نظر گرفته می‌شود. مشروط بر آن که دیوارهای حایل تا زیر این کف ادامه داده شده باشد.»
برای بالا آوردن تراز پایه در ETABS توزیع بارجانبی را از تراز مورد نظر به بالا در نظر می‌گیریم. بدین صورت که از مسیر Define menu > Load Patterns بعد از ساختن بار زلزله بر روی Modify Lateral Load کلیک نموده و در پنجره Seismic Load Pattern - User Defined و در بخش Story Range برای Bottom Story طبقه‌ای که قرار است توزیع نیروهای زلزله از آن به بالا انجام شود را انتخاب نموده و برای Top Story بالاترین تراز.
برای بالا آوردن تراز پایه باید به نکاتی توجه نمود:
1- حتما باید در اطراف دیوار حائل خاک کوبیده شده باشد. این شرط در اکثر سازه‌های شهری برقرار نیست.
2- مطابق شکل شماره یک، اگر دیوار حائل خود دارای بازشوهای زیادی باشد، تراز پایه را نمی‌توان بالا آورد.
3- در صورتی مطابق شکل شماره دو، در بخش بالایی نیز دیوارهای عمده سازه‌ای داشته باشیم هم نمی‌توان تراز پایه را بالا آورد.
4- در صورتی که دیافراگم ترازی که می‌خواهیم تراز نیروهای زلزله را تا آن بالا بیاوریم ضخامت و صلبیت مناسبی نداشته باشد، نیز نمی‌توان تراز پایه را بالا آورد.
5- در خیلی از موارد استفاده از بند 3-3-5-9 ترکیب سیستم‌ها در ارتفاع (حالت خاص) را می‌توان جهت استفاده از بالا آوردن تراز پایه استفاده نمود. در ساختمانهایی که سختی جانبی قسمت فوقانی، بطور قابل ملاحظهای کمتر از سختی جانبی قسمت تحتانی بوده و شرایط زیر موجود باشد:
* 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. (در 2800 اشتباهاً عبارت «باشد» ذکر شده است.
نیروهای جانبی را میتوان بصورت زیر و در دو مرحله تعیین نمود:
ابتدا قسمت بالایی بطور مجزا با پای گیردار تحلیل شده و سپس نیروهای عکسالعمل سازه فوقانی که در نسبت نسبت Ru/Rho قسمت فوقانی به Ru/Rho قسمت تحتانی ضرب شده اند باید به مدل سازه قسمت تحتانی اضافه شوند.

وجود بازشو عمده در دیوارهای برشی بالا. در این حالت نمی‌توان تراز پایه را بالا آورد.
 

وجود بازشو عمده در دیوار حائل. ر این حالت نمی‌توان تراز پایه را بالا آورد.
 
منبع: کانال دکتر علیرضایی @AlirezaeiChannel

نامنظمی پیچشی با و بدون برون مرکزیت اتفاقی

طبق تعریف بند 1-7-1 استاندارد 2800، نامنظمی پیچشی در حالتی که پیچش تصادفی وجود دارد (با احتساب Aj=1.0) تعیین می‌شود. بطور کلی در هر جهت سه نیروی زلزله اعمال می‌شود که دو تا از این نیروها در هر جهت دارای خروج از مرکزیت مثبت و منفی و سومی بدون خروج از مرکزیت (در مرکز جرم) اعمال می‌شود. طبیعتاً نیروی زلزله‌ای که در مرکز جرم قرار داده شده، اثری به مراتب کمتر از دو حالت زلزله با خروج از مرکزیت دارد. برای زلزله‌ای که بدون خروج از مرکزیت باشد، حتی با وجود نامنظمی نیازی به اعمال ضریب بزرگنمایی نیست ولیکن برای حالت‌های زلزله با خروج از مرکزیت بایستی Aj اعمال شود.
 
نکته بعدی اینکه می‌توانید اصلا در طراحی از زلزله بدون خروج از مرکزیت صرف نظر کنید، ولی در برخی جاها مثل اعمال ضابطه 100-30 نیاز به زلزله بدون خروج از مرکزیت است. در این حالت برای اعمال مولفه 30% نیروی زلزله، نیازی نیست که این مولفه با خروج از مرکزیت اعمال شود (پاراگراف آخر بند 3-1-4 از استاندارد 2800 را ملاحظه نمایید).

زمان تناوب سیستم های کنسولی

تعیین زمان تناوب سیستم های کنسولی:
استاندارد 2800 در جدول 3-4 نوع سیستم کنسولی را شامل سازه های فولادی یا بتن آرمه "ویژه" قید کرده و در تعیین زمان تناوب بند پ از 3-3-3-1 اشاره کرده سایر سیستم ها به غیر از سیستم کنسولی از رابطه زیر استفاده شود:
T=0.05H^0.75
در ASCE7 در Table 12.12-1 سیستم کنسولی بتنی و فولادی به 5 نوع زیر تقسیم کرده است:
1-سیستم ستون کنسولی ویژه فولادی
2-سیستم ستون کنسولی معمولی فولادی
3- قاب خمشی ویژه بتن آرمه
4- قاب خمشی متوسط بتن آرمه
5- قاب خمشی معمولی بتن آرمه
در قسمت تعیین زمان تناوب با توجه به جدول 12.8-2 :
رابطه تعیین زمان تناوب قاب خمشی بتن آرمه به صورت زیر است:
T=0.0466H^0.9
این رابطه همان رابطه 3-3 استاندارد 2800 است.
برای سیستم های "ستون فولادی کنسولی" (ویژه یا معمولی) زمان تناوب از رابطه زیر تعیین تعیین گردیده است:
T=0.0488H^0.75
این رابطه همان رابطه 3-5 استاندارد 2800 است که قید شده زمان تناوب سایر سیستم ها به غیر از سیستم کنسولی از آن رابطه تعیین خواهد شد.
نتیجه: اگر سیستم کنسولی بتن آرمه باشد باید از رابطه 3-3 جهت تعیین زمان تناوب استفاده کرد و اگر سیستم کنسولی ستون فولادی باشد باید از رابطه 3-5 استفاده نمود.
رابطه 3-3 استاندارد 2800
T=0.05H^0.9
رابطه 3-5 استاندارد 2800
T=0.05H^0.75

بند ۳-۳-۵-۹ ( ترکیب سیستم ها در ارتفاع )

ترکیب سیستم‌ها در ارتفاع در آیین‌نامه گفته شده و نمی‌توان محدودیت فراقانونی برای طراح ایجاد نمود. لیکن بایستی به برخی از ملاحظات و الزامات این بند توجه شود. مثلا آیین‌نامه ASCE7-10 برای حالتی که در بند 3-3-5-9-1 (حالتی که ضریب رفتار قسمت پایینی کمتر از قسمت بالایی باشد) و در حالتی که در بخش بالایی قاب خمشی با شکل‌پذیری زیاد استفاده شده و بخش پایینی مثلا مهاربندی شده باشد، که در واقع سختی پایین نسبتاً زیادتر است، در برخی طبقه ‌بندی‌های لرزه‌ای (طبقه‌بندی‌های D به بالا) محدودیت‌هایی را قرار داده و عملا اجازه استفاده از روش ترکیب سیستم‌ها در ارتفاع را نمی‌دهد.

ASCE7-10
12.2.5.5 Special Moment Frames in Structures Assigned to Seismic Design Categories D through F
For structures assigned to Seismic Design Categories D, E, or F, a special moment frame that is used but not required by Table 12.2-1 shall not be discontinued and supported by a more rigid system with a lower response modification coefficient, R, unless the requirements of Sections 12.3.3.2 and 12.3.3.4 are met. Where a special moment frame is required by Table 12.2-1, the frame shall be continuous to the base.

@AlirezaeiChannel