کنترل دریفت Drift در سازه های منظم و نامنظمی پیچشی

 اگر سازه منظم پیچشی باشد، بهترین گزینه استفاده از diaphragm center of mass displacements است. در این حالت جابجایی مرکز جرم به شما گزارش خواهد شد. طبق بند 3-5-4 استاندارد 2800 می‌توان در این حالت (سازه منظم پیچشی) مقدار جابجایی در مرکز جرم را قرائت کنیم. لیکن باید توجه کنید در این حالت به شما مقادیر جابجایی مطلق مرکزهای جرم طبقات گزارش می‌شود و نه جابجایی نسبی یا دریف نسبی. بنابراین باید با کم کردن جابجایی‌های مطلق بین طبقات مختلف (و در صورت نیاز با تقسیم آن بر ارتفاع) به جابجای نسبی (یا دریفت نسبی) برسیم.
اگر سازه نامنظم پیچشی باشد، بهترین گزینه استفاده از Story Drifts است. در این حالت دریفت‌های نسبی (بدون بعد) حداکثر هر طبقه گزارش می‌شود. در گزینه Joint Drifts هم دریفت‌های تمام نقاط گزارش می‌شود ولی پیدا کردن مقادیر حداکثر از بین تمام نقاط ممکن است سخت باشد و استفاده از Story Drifts راحت‌تر است.
گزینه Joint Displacements به شما جابجای (مطلق) تمام نقاط را تحت هر یک از حالات یا ترکیب بارها، ارائه می‌دهد.
گزینه  Joint Drifts به شما جابجای (مطلق) تمام نقاط به همراه دریفت نسبی آنها را ارائه می‌دهد.
اگر بخواهیم نامنظمی پیچشی را کنترل نماییم، (موضوع بند 1-7-1ب) نباید از Story Max/Avg Displacements استفاده شود. زیرا در این نسبت جابجایی حداکثر مطلق به جابجایی میانگین مطلق گزارش می‌شود که برای تعیین نامنظمی پیچشی مناسب نیست. برای تعیین نامنظمی پیچشی باید از جابجایی‌های نسبی (و نه مطلق) استفاده شود. برای این منظور باید از گزینه Story Max/Avg Drifts استفاده نمود تا نسبت جابجایی حداکثر نسبی به جابجایی میانگین نسبی گزارش شود.

منبع: کانال دکتر علیرضایی
http://etabs-sap.ir/%D8%B1%D8%A7%D9%87-%D8%AD%D9%84-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%DA%A9%D9%86%D8%AA%D8%B1%D9%84-drift/
 
 

طراحی جوش بال به جان و سخت کننده به جان

اتصال بال به جان در تیر ورق‌ها طبق بند 10-2-5-13 بخش پ-2، باید بر مبنای برش افقی ناشی از تغییرات لنگر تیر طراحی شود. در واقع بایستی جریان برش ایجاد شده بین بال و جان را با استفاده از رابطه معروف q=VQ/I تعیین و ملاک طراحی جوش قرار دهید. برای اتصال جان به ورق سخت کننده نیز به همین صورت، بایستی جریان برش ایجاد شده در محل اتصال ورق به جان ملاک طراحی جوش آن قرار گیرد. برای این منظور می‌توان جریان برش را از تقسیم نیروی برشی تیر در محل سخت کننده بر مساحت مقطع ورق تعیین نمود. اگر هدف طراحی جوش سخت کننده در تیر پیوند باشد، نیروی طراحی جوش سخت کننده به بال برابر 0.25FyAst و برای طراحی جوش سخت کننده با جان، نیرویی به میزان FyAst را ملاک قرار می‌دهیم. این مورد در بند 10-3-12-10-1 مبحث دهم ذکر شده است. در این روابط Fy تنش تسلیم فولاد سخت کننده و Ast سطح مقطع عرضی هر یک از سخت کننده‌ها است.

هم پایه سازی برش پایه در تحلیل طیفی

طبق بند 3-4-1-4 استاندارد 2800، در مواردی که برش پایه طیفی کمتر از استاتیکی شود، باید بازتاب های سازه (مثل لنگرها، برش ها و ...) به نسبت برش پایه استاتیکی (که بیشتر است) به دینامیکی (که کمتر است) افزایش داده شود. اگر برش پایه دینامیکی بیشتر شد (که اغلب این مورد اتفاق نمی افتد مگر اینکه سازه را زیادی سخت مدل کرده باشید) بایستی ضریب مقیاس دینامیکی همان AI/R باشد.

ضریب طول موثر کمانش پیچشی Kz

در حالتی که یک عضو فشاری دچار ناپایداری کلی شود (از کمانش‌های موضعی جلوگیری شده باشد)، سه حالت کلی ممکن است ایجاد شود.
کمانش خمشی: در این حالت کمانش کلی ، حول محور ضعیف عضو ایجاد می‌شود.
کمانش پیچشی: این حالت کمانشی در وضعیتی که مقاومت پیچشی مقطع با تقارن دوبل، حول محور طولی آن ناچیز باشد، رخ می‌دهد. مقاطع گرم نورد شده موجود معمولاً در معرض این حالت کمانشی نیستند. لیکن مقاطع ساخته شده از ورق (مخصوصاً در حالتی که ضخامت ورق‌ها ناچیز باشد) بایستی برای این حالت کمانشی کنترل شوند. مقدار ضریب طول موثر پیچشی Kz باید برابر فاصله نقاط عطف پیچش عضو در نظر گرفته شود که برای مقاطع فشاری معمولی این مقدار یک است، مگر اینکه شرایط مرزی عضو مقدار دیگری را توجیه کند.
کمانش خمشی- پیچشی: این حالت کمانش در واقعی ترکیبی از دو حالت قبل است، عضو علاوه بر کمانش کلی و خمش حول محور ضعیف خود، حول محور طولی خودش نیز دچار کمانش می‌شود. مقاطع با یک محور تقارن، مانند نبشی‌ها، سپری‌ها و ناودانی‌ها در معرض این حالت کمانشی قرار دارند.

رفع خطای Unable to write joint / frame load در نرم افزار Etabs

این خطا عمدتا در برخی نسخه های کرک شده ی Etabs و در سازه های فولادی مشاهده می گردد و دلیل آن هم تعریف بارهای Notional (بارهای خیالی) می باشد

بهتر است بارهای خیالی حذف کنید تا خطا برطرف گردد

ترکیب بارهای تشدید یافته

در یک قاب، ستون عنصر حیاتی است. با توجه به وجود نیروی محوری زیاد، کاهش ظرفیت خمشی آنها بایستی مورد توجه قرار گیرد. ستون‌ها بایستی برای حداکثر نیرویی که در حین زلزله دریافت می‌کنند، پایدار باشند. اگر چه آیین‌نامه‌های طراحی، این نیرو را به طراح می‌دهند، ولیکن تعیین این نیرو کار ساده‌ای نیست. به عنوان یک روش دست بالا، تعیین نیروهای محوری ستون، ناشی از حداکثر ظرفیت المان‌های جاری شونده، متصل به ستون می‌تواند یک روش مناسب باشد. در حین زلزله، در کل ارتفاع سازه، بطور همزمان، مفاصل خمیری تشکیل نمی‌شوند و استفاده از این روش منجره به جواب‌های دست بالا و محافظه کارانه‌ای خواهد شد. روش دیگر، استفاده از ترکیب بارهای تشدید یافته در طراحی ستون‌ها می‌باشد. در این روش، نیروی محوری ستون، ناشی از زلزله، در ضریب Omega0 که توسط آیین‌نامه‌ها داده شده (مثلاً این مقدار برای قاب‌های خمشی برابر 3 است) ضرب می‌شود. برنامه ETABS قادر است، ترکیب بارهای تشدید یافته را بصورت داخلی برای تمام ترکیب بارها (ترکیب بارهای پیش فرض و ترکیب بارهای ساخته شده توسط طراح) ایجاد نماید. متن راهنمای برنامه:

The axial compressive and tensile strengths are checked in the absence of any applied moment and shear for the amplified seismic load combinations (AISC SEISMIC B2, D1.4a(2), ASCE 12.4.3.2).
For LRFD provisions,
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE + 1.0LL
(0.9 − 0.2SDS)DL ± Ω0QE

طبق گفته راهنمای برنامه، کاربر نیازی به ساخت ترکیب بارهای تشدید یافته نداشته و بصورت داخلی توسط برنامه در حین طراحی ایجاد می‌شوند:

Those combinations involving Ω0 are internal to the program. The user does NOT need to create additional load combinations for such load combinations.

از طرفی، ضابطه AISC360-10 (و مبحث دهم) برای کنترل تیر ضعیف- ستون قوی (در قاب‌های خمشی و با شکل‌پذیری ویژه) بصورت زیر است:

 

The following relationship shall be satisfied at beam-to-column connections:
ΣMpc*/ΣMpn*>1.0
ΣMpc*=the sum of the projections of the nominal flexural strengths of the columns (including haunches where used) above and below the joint to the beam centerline with a reduction for the axial force in the column. It s permitted to determine ΣMpc* as follows:
ΣMpc* = ΣZc(Fyc − Puc/Ag) (LRFD)
Ag = gross area of column.
Fyc = specified minimum yield stress of column.
Zc = plastic section modulus of the column.
Puc = required compressive strength using LRFD load combinations, including the amplified seismic load.

 

همانطور که دیده می‌شود، مقدار Puc (نیروی محوری ستون) هم در مبحث دهم و هم AISC341 برابر با مقدار نیروی تشدید یافته در نظر گرفته شده است. ولیکن برنامه ETABS مقدار Puc را براساس ترکیب بارهای معمولی تعیین نموده و آن را تشدید یافته نمیکند. 

تنظیمات طراحی سقف عرشه فولادی Etabs

از مسیر Define menu > Section Properties > Deck Sections باید مقطع سقف عرشه را تعریف کنید. در بخش Property Name  نام مقطع را به دلخواه وارد نمایید. در بخش Type اگر میخواهید سقف را بصورت عرشه فولادی و با گل میخ طراحی کنید، گزینه Filled را انتخاب نمایید. در بخش Slab Material مصالح بتنی که میخواهید از آن برای طراحی دال بتنی کنگره ای استفاده شود را انتخاب نمایید. مشخصات بتن و وزن مخصوص آن از روی این مصالح برداشت میشود. در بخش Deck Material مصالح فولاد عرشه فولاد انتخاب شود. در بخش Modeling Type تنها گزینه قابل انتخاب برای سقف عرشه فولاد گزینه membrane  است. در بخش Modifiers  میتوانید ضرایب مختلفی را در برخی مشخصات مقطع سقف اعمال نمایید. در بخش Property Data گزینه زیر را وارد نمایید:
گزینه tc ضخامت دال بالای عرشه است. مقدار آن برای بین 6 تا 7 سانتیمتر معمولا در نظر گرفته میشود.
گزینه hr ارتفاع پاشنه عرشه است.  مقدار آن برای اغلب ورق‌های متداول 7.5 cm است.
 گزینه wrt عرض ریب‌های کنگره‌ای در بخش بالایی آن که عدد 17.5 cm مناسب است.
گزینه wrb عرض ریب‌های کنگره‌ای در بخش پایینی آن که عدد 12.5 cm مناسب است.
گزینه sr که فاصله محور تا محور هر کنگره بوده و برابر 30 سانتیمتر در نظر گرفته می‌شود.
گزینه hs ارتفاع گل‌میخ بعد از جوشکاری می‌باشد. توجه شود به سبب عملیات جوشکاری مقداری از ارتفاع گل‌میخ کاهش می‌یابد. مقدار آن برابر 11.5 cm در نظر گرفته شود.
گزینه Fu مقدار تنش نهایی مصالح گل میخ بوده که بسته به نوع گل میخ استفاده شده بین 4000 تا 50000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع متغییر است.

 

ضابطه ی تیر ضعیف - ستون قوی

با سلام. برنامه ETABS تنها در موارد زیر قادر به کنترل ضابطه تیر ضعیف-ستون قوی است. در صورت عدم اقنای هر یک از شرایط کنترل صورت نخواهد گرفت:

The beam-column capacity ratio is determined for a beam-column joint only when the following conditions are met:
❗️ the frame is a Special Moment Frame
❗️ when a column exists above the beam-column joint, the column is concrete
❗️ all of the beams framing into the column are concrete beams
❗️ the connecting member design results are available
❗️ the load combo involves seismic load

1- شکل‌پذیری قاب باید ویژه باشد.
2- در حالتی که ستون بالای گره تیر به ستون بتنی باشد.
3- تمام تیرهای متصل به ستون، بتنی باشند.
4- نتایج طراحی تمام تیرهای متصل به ستون موجود باشد.
5- در ترکیب بارهای طراحی، نیروی زلزله حضور داشته باشد.

تبدیل فایل SAP2000 به Etabs

 برای انتقال فایل‌های ETABS به SAP2000 یا برعکس بایستی به چند نکته توجه داشت:
* هر دو ETABS 2016 و SAP2000 v19 بایستی بطور همزمان در یک سیستم نصب شده باشند.
* برای این منظور سعی کنید همیشه از آخرین محصولات CSI استفاده نمایید تا باگ‌های برنامه حداقل باشد.
* روند کار برای هر دو نسخه 32 و 64 بیتی برنامه یکسان است.
1- قبل از هر چیز باید برنامه ConnectSAP2000v19andETABS2016 را از سایت CSI با لینک‌های زیر دانلود کنید:
برای دانلود برنامه تبدیلگر SAP200 vr 19 و ETABS 2016 از لینک زیر استفاده نمایید:
https://wiki.csiamerica.com/download/attachments/15074050/ConnectSAP2000v19andETABS2016Launch.exe?version=1&modificationDate=1492023082872&api=v2
برای دانلود برنامه تبدیلگر SAP200 vr 18 و ETABS 2016 از لینک زیر استفاده نمایید:
https://wiki.csiamerica.com/download/attachments/15074050/ConnectSAP2000v18andETABS2016Launch.exe?version=1&modificationDate=1492037574555&api=v2
برای دانلود برنامه تبدیلگر SAP200 vr 18 و ETABS 2015 از لینک زیر استفاده نمایید:
https://wiki.csiamerica.com/download/attachments/15074050/ConnectSAP2000v18andETABS2015Launch.exe?version=1&modificationDate=1457126434199&api=v2
برای دانلود برنامه تبدیلگر SAP200 vr 17 و ETABS 2015 از لینک زیر استفاده نمایید:
https://wiki.csiamerica.com/download/attachments/15074050/ConnectSAP2000v17andETABS2015Installer.EXE?version=1&modificationDate=1441919410528&api=v2
2- بعد از اجرای برنامه برای یکی از دو گزینه SAP2000 to ETABS یا ETABS to SAP2000 را انتخاب نمایید. برای انتقال فایل‌های SAP2000 به ETABS گزینه اول و برای انتقال فایل‌های ETABS به SAP گزینه دوم انتخاب می‌شود.
3- بعد از اجرا یکی از دستورات فوق پنجره Open File ظاهر شده و بایستی در ابتداد مسیر هر دو برنامه ETABS و SAP2000 نصب شده بر روی سیستم داده شده و فایل‌های اصلی اجرای این دو برنامه مشخص شوند. در نهایت فایلی که می‌خواهید آن را تبدیل کنید را انتخاب نموده تا در برنامه مورد نظرتان باز شود!
❗️با استفاده از این روش قادر به انتقال داده‌های زیر هستید:
- مصالح
- مقاطع قاب‌ها
- الگوهای بارگذاری
- مختصات نقاط
- ارتباط بین موضوعات مدلسازی شده
- نقاط و بارهای گره‌ای
- اختصاص‌های داده شده به قاب‌ها

ضریب ترک خوردگی برای قاب های مهارشده و مهارنشده

 طبق ACI318-14 تعریفی که برای قاب بدون حرکت جانبی (nonsway frames) دارد، بصورت زیر است:

6.6.4.3 It shall be permitted to analyze columns and stories in structures as nonsway frames if (a) or (b) is satisfed:
(a) The increase in column end moments due to second order effects does not exceed 5 percent of the first-order
end moments
(b) Q in accordance with 6.6.4.4.1 does not exceed 0.05
6.6.4.4 Stability properties
6.6.4.4.1 The stability index for a story, Q, shall be calculated by:
Q=(ΣP∆/Vh)
where ∑P and V are the total factored vertical load and orizontal story shear, respectively, in the story being evaluated, and ∆ is the frst-order relative lateral deection between the top and the bottom of that story due to V.

در جدول 6.6.3.1.1(a) همین آیین‌نامه ضرایب ترک خوردگی بدون توجه به مهارشدگی یا مهار نشدگی قاب برای تیرها 0.35Ig، برای ستون‌های 0.7Ig، دیوارهای ترک نخورده 0.7Ig، دیوارهای ترک خورده 0.35Ig داده شده است. در جدول 6.6.3.1.1(b) هم روش دیگر برای محاسبه ضریب ترک خوردگی پیشنهاد شده که به نیروهای المان بستگی دارد. همچنین طبق بند زیر برای تحلیل سازه جهت کنترل تغییرشکل‌های آن می‌توان ضرایب ترک خوردگی را 1.4 مقادیر داده شده فوق در نظر گرفت.

6.6.3.2.2 It shall be permitted to calculate immediate lateral deections using a moment of inertia of 1.4 times I defned in 6.6.3.1, or using a more detailed analysis, but the value shall not exceed Ig.
R6.6.3.2.2 Analyses of deections, vibrations, and building periods are needed at various service (unfactored) load levels (Grossman 1987, 1990) to determine the performance of the structure in service. The moments of inertia of the structural members in the service load analyses should be representative of the degree of cracking at the various service load levels investigated. Unless a more accurate estimate of the degree of cracking at service load level is available, it is satisfactory to use 1.0/0.70 = 1.4 times the moments of inertia provided in 6.6.3.1, not to exceed Ig, for service load analyses.

از طرفی در بند دیگری از ACI داریم:

R6.3—Modeling assumptions
for braced frames, relative values of stiffness are important. A common assumption is to use 0.5Ig for beams and Ig for columns.
For sway frames, a realistic estimate of I is desirable and should be used if second-order analyses are performed. Guidance for the choice of I for this case is given in 6.6.3.1.

همانطور که دیده می‌شود، برای قاب مهار شده (قاب دارای دیوار برشی) اجازه داده شده مقادیر ممان اینرسی مقاطع تیرها 0.5 و برای ستون‌ها 1.0 در نظر گرفته شود. ولیکن برای قاب‌های دارای حرکت جانبی گفته شده از مقادیر جدول 6.6.3.1 استفاده شود. البته سازه‌ای که دیوار برشی داشته باشد، لزوماً بدون حرکت جانبی نیست و بایستی شاخص پایداری آن را کنترل نمود.
❗️ مبحث نهم در بند 9-16-3-2 نیز قید می‌کند برای ساختمان‌های کوتاه تا 4 طبقه در صورتی که مجموع سختی جانبی دیوارها بیشتر از شش برابر مجموع سختی جانبی ستون‌های طبقه باشد، آن طبقه را می‌توان مهار جانبی تلقی کرد.