مهندسی عمران Civil Engineering | آموزش و دانلود PDF | AutoCAD , Etabs ,SAP2000

آموزش حامع مباحث مهندسی عمران و سازه | آموزش نرم افزارهای AutoCAD , Etabs ,SAP2000

مهندسی عمران Civil Engineering | آموزش و دانلود PDF | AutoCAD , Etabs ,SAP2000

آموزش حامع مباحث مهندسی عمران و سازه | آموزش نرم افزارهای AutoCAD , Etabs ,SAP2000

۹۸ مطلب با موضوع «نرم افزارهای مهندسی عمران :: ایتبس Etabs» ثبت شده است

کنترل نامنظمی پیچشی و محاسبه ضریب تشدید AJ

کنترل نامنظمی پیچشی و محاسبه ضریب تشدید AJ

کنترل دریفت، نامنظمی پیچشی و محاسبه ضریب تشدید حداقل خروج از مرکزیت تصادفی

نامنظمی پیچشی: در مواردی که حداکثر تغییرمکان نسبی در یک انتهای ساختمان در هر طبقه، با احتساب پیچش تصادفی و با منظور کردن Aj=1  بیشتر از ۲۰درصد متوسط تغییرمکان نسبی در دو انتهای ساختمان در آن طبقه
باشد. در این موارد نامنظمی”زیاد” و در مواردی که این اختلاف بیشتر از ۴۰ درصد باشد، نامنظمی”شدید” پیچشی توصیف میشود

نامنظمیهای پیچشی تنها در مواردی که دیافراگمهای کف ها صلب و یانیمه صلب هستند کاربرد پیدا میکند

سؤالات متعددی در مورد نحوه کنترل دریفت طبقات، نامنظمی پیچشی و محاسبه ضریب تشدید حداقل خروج از مرکزیت تصادفی، Aj، مطرح می‌شود، خصوصاً در مورد گزینه‌های نرم‌افزار ETABS سؤالات بیشتر مطرح است. در ادامه به‌اختصار به مهم‌ترین آن‌ها پرداخته می‌شود.

۱- برای کنترل دریفت طبقات چنانچه دیافراگم صلب یا نیمه صلب وجود داشته باشد، از گزینه Diaphragm استفاده می‌شود و نیازی به کنترل دریفت با استفاده از گزینه Story نیست.

  • مهندس علیرضا خویه

دیافراگم صلب، دیافراگم نرم و دیافراگم نیمه صلب

دیافراگم صلب، دیافراگم نرم و دیافراگم نیمه صلب
دیافراگمها
کف طبقات یا دیافراگم ها نیروی جانبی طبقات را بین اجزای قائم سیستم باربر جانبی توزیع میکند.
فرضیات مدلسازی صـحیح در مورد دیافراگم ها از یک سو منجر به توزیع صحیح نیروهای جانبی بین اجزای باربر قائم میشود و از سوی دیگر در برآورد صـحیح نیروهای داخلی دیافراگم حایز اهمیت است.
جامع ترین روش تحلیلی برای برآوردن دو نیاز مذکور، مدلسازی دیافراگم ها بـه صـورت اجزای محدود همراه با بقیه ی اعضای سازه، شامل تیر، ستون و دیوار برشی در یک مدل سه بعدی کلی است. این کار منجر به تحلیل مستقیم دیافراگم ها به همراه بقیه ی سازه و تعیین واکنش های آنها شـده و مهنـدس طـراح را از مـدلسازی و تحلیـل جداگانـه ی دیافراگمها بی نیاز میسازد.
با توجه به سه بعدی و حجیم بودن مدل، این کار دقت و حساسیت بیشتری را طلب مـیکنـد. البتـه ایـن روش در تحلیلهای غیرخطی، با صرف زمان و هزینه ی بالا همراه بوده و در اغلب موارد عملـی نیسـت. بنـابراین در دیـافراگم هـای متعارفی که فاقد بازشوهای بزرگ و نزدیک به هم بوده و دارای پلان نسبتا منظمی هستند، مطلوبتر است که از روشهای ساده شده برای مدلسازی دیافراگم ها استفاده شود.
برای اعمال روشهای ساده شده در مدلسازی دیافراگم ها ابتدا باید برآورد مناسبی از سختی دیافراگم به عمل آید. دیافراگم هـا از نظر میزان سختی درون صفحه خود به سه دسته تقسیم میشوند
۱دیافراگم صلب: اگر تحت بار جانبی، حداکثر تغییر شکل افقی دیافراگم کوچکتر از نصف متوسط تغییر مکـان جـانبی نسـبی طبقه باشد، دیافراگم صلب محسوب میشود.
-۲دیافراگم نرم: اگر تحت بار جانبی حداکثر تغییر شکل افقی دیافراگم بزرگتر از دو برابر متوسط تغییر مکان جانبی نسبی طبقه باشد، دیافراگم نرم محسوب میشود.
-۳دیافراگم نیمه صلب: اگر دیافراگم نه صلب باشد و نه نرم، نیمه صلب محسوب میشود
برای دسته بندی دیافراگم ها، محاسبه ی تغییر شکل ها باید بر مبنای بار معادل استاتیکی انجـام شـود. توزیـع نیروی افقی بر روی بخشهای مختلف یک دیافراگم باید متناسب با توزیع جرم دیافراگم باشد. در صورت جابجا شدن محور سیسـتم باربر جانبی از طبقهای به طبقه ی دیگر (مانند جابجا شدن محور مهاربند از طبقه ای بـه طبقـه ی دیگـر) بایـد اثـرات نیروهـای افقـی بهوجود آمده در دیافراگم در تغییر شکل آن منظور شود.
یک روش متداول برای بهدست آوردن تغییر شکل دیافراگم ها مدلسازی آنها به صورت تیر عمیق است. در این روش دیافراگم بر روی تکیهگاه هایی که همان اجزای قائم باربر جانبی (قابهـا و دیوارهـای برشـی) هسـتند، مـدل مـیشـود. نحـوه ی انجـام ایـن مدلسازی در شکل زیر نمایش داده شده است. همانطور که در شکل دیده مـیشـود، جـان تیـر عمیـق همـان صـفحهی افقـی دیافراگم بوده و بالهای آن اجزای لبهی دیافراگم را شامل میشوند. لیکن بایـد توجـه داشـت بـه واسـطه ی بزرگـی نسـبت عـرض دیافراگم ها به دهانه ی آنها معمولا این اجزا به عنوان تیرهای عمیق محسوب شده و دیگر فرض مستوی ماندن مقاطع هنگام خمش در آنها صادق نیست. بنابراین در محاسبه ی تغییرشکل این تیرها باید علاوه بر اثر تغییرشکل های خمشـی، اثـرات تغییرشـکل هـای برشی نیز منظور شود. اینکار یا با المان بندی دیافراگم با عناصر ورق یـا بـا اسـتفاده از المـان تیـر برشـی انجـام مـیشـود.
سـختی تکیه گاه های این تیر همان سختی سیستم باربر جانبی نسبت به کف طبقه ی زیرین آن است که به روشهای متداول قابـل محاسـبه است در دیافراگم های صلب، توزیع نیرو بین اجزای مقاوم دربرابر نیروهای افقی به نسبت سـختی ایـن اجـزا انجـام مـیشـود. در ایـن صورت، مطابق روش معمول در اغلب نرم افزارهای رایانه ای میتوان برای تحلیل سازه، گرههای واقع در یک سطح را با هـم مـرتبط نمود به طوری که عملا تغییرمکانهای جانبی طبقه در صورت نبودن پیچش در کلیه ی گـره هـای آن سـطح یکسـان باشـد و یـا درصورت وجود پیچش این تغییرمکان ها با یکدیگر رابطه خطی داشته باشند

طراحی دیافراگم- دیافراگم صلب و منعطف

  • مهندس علیرضا خویه

دانلود رایگان PDF کتاب ارزشمند آموزش Etabs و SAFE

نکات مدلسازی و طراحی سازه های فولادی و بتنی در Etabs

نویسنده : دکتر مسعود حسین زاده اصل

  •  آموزش کامل طراحی سازه فولادی و بتنی در Etabs
  •  ETABS-Learning-pdf-99-1[Civil.blog.ir].zip
  •  60.5 مگابایت
  • تعداد صفحات: 800

فهرست مطالب

  • مهندس علیرضا خویه

مهاربند EBF واگرا – تیر پیوند (فیوز)

مقاومت هر سازه در برابرزلزله به نوع ساخت سازه و به کار گیری اصول و قوانین مهندسی در طراحی و اجرای آن و به بزرگی و قدرت زلزله بستگی دارد. قابهای مهاربندی برون محور دارای سختی و شکل پذیری مناسبی می باشند . در این قابها مهاربند تامین کننده سختی سازه و
لینک (تیر پیوند ) باتوجه به مقدار طول آن تامین کننده شکل پذیری میباشد .

مهاربند های واگرا Eccentrically Braced Frames

ایده اولیه مهاربند های EBF و تیر پیوند توسط پوپوف ارائه شد.اصل در استفاده این نوع باد بند اغنای شکلپذیری بهتر و استهلاک بیشتر انرژی زلزله توسط سازه می باشد.اما گاه به اشتباه هدف اصلی استفاده از این نوع بادبند مسائل معماری (بازشو ها شامل در و پنجره و ….) بیان میشود.

طراحی لرزه مهاربند های واگرا EBF

به طور کلی به همه المان هایی که در زلزله نقش استهلاک کننده انرژی را دارند المان فیوز گفته می شود تیر پیوند نیز به نام تیر فیوز شناخته می شود.  همانطور که در برق کشی ساختمان به محض ورود یک نوسان جریان برق، فیوز برق قطع شده تا سایر قطعات برقی و سیم کشی ساختمان آسیب نبیند، در سازه نیز المان های فیوز به محض وارد شدن ارتعاشات لرزه ای شروع به جذب و استهلاک انرژی می کنند تا دیگر قسمت های سازه آسیب نبیند.

  • مهندس علیرضا خویه

این کتاب به نقل از کانال دکتر علیرضایی قرار داده می شود. ( سپاس بی کران از ایشان به جهت انتشار رایگان کتاب هایشان )

این کتاب در سال 92 چاپ و شامل 420 صفحه و مباحث زیر است:
فصل1: کنترل ضوابط لرزه‌ای برای سازه‌ها وارزیابی پاسخ
فصل2: فلسفه طراحی لرزه‌ای سازه‌ها و خواص فولاد
فصل3: طراحی لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی شده شکل‌پذیر
فصل4: طراحی لرزه‌ای قاب‌های خمشی
فصل5: طراحی لرزه‌ای دیوار برشی فولادی
فصل6: طراحی به روش حالات حدی توسط AISC360-05 و ویرایش چهارم مبحث دهم
فصل7: معادل سازی مقاطع متداول ایرانی برای استفاده در طراحی به روش حالات حدی
فصل8: پروژه طراحی قاب مهاربندی شده همگرا به روش تنش مجاز
فصل9: پروژه طراحی قاب مهاربندی شده همگرای ویژه به روش حالات حدی
فصل10: پروژه طراحی قاب مهاربندی شده واگرا و قاب خمشی ویژه به روش حالات حدی

تعداد صفحات: 484 صفحه

حجم: 19 مگابایت

  • مهندس علیرضا خویه

دوره مقدماتی و پیشرفته Etabs

مهندس علیرضا خویه | | ۰ نظر

دوره مقدماتی آموزش Etabs

۱)معرفی نرم افزار های مهندسی عمران و علت استفاده از نرم افزار Etabs
۲) نصب و راه اندازی نرم افزار ایتبس
۳) واحد های اندازه گیری بین المللی
۴)آیین نامه های طراحی سازه ها
۵)ساخت خطوط کمکی متقارن و نامتقارن در پلان
۶)ساخت خطوط کمکی طبقات سازه و تنظیمات طبقات
۷)تنظیمات گرافیکی نرم افزار
۸)معرفی مصالح بتن،فولاد و انواع میلگرد ها
۹)ساخت و تعریف المان های تیر فولادی و بتنی
۱۰)ساخت و معرفی المان های ستون فولادی و بتنی
۱۱) تعریف انواع سقف ها و دیافراگم ها
۱۲) بارگذاری سازه و مفاهیم
۱۳) بارگذاری زلزله
۱۴) معرفی جرم لرزه ای سازه
۱۵)اثر پی-دلتا و آنالیز مودال سازه
۱۶) ترکیبات طراحی سازه و سطح بهره برداری
۱۷) ترک خوردگی و اعمال آن بر المان ها
۱۸)معرفی و کاربرد آیکون های مدل سازی سازه
۱۹)مدل سازی سازه
۲۰) اعمال بارگذاری بر سازه و راه پله
۲۱)معرفی انواع سیستم های باربر جانبی لرزه ای متداول
۲۲)تنظیمات طراحی سازه
۲۳) کنترل لرزه ای سازه
۲۴)کنترل سطح بهره برداری
۲۵)طراحی اتصالات پیچی و جوشی
۲۶)تهیه دفترچه محاسبات سازه
۲۷)معرفی انواع فونداسیون ها و ژئوتکنیک لرزه ای
۲۸)تحلیل و طراحی فونداسیون های نواری و رادیه در Safe 2016
۲۹)تهیه دفترچه محاسبات فونداسیون
۳۰)اصول تهیه نقشه های اجرایی سازه

دوره پیشرفته آموزش Etabs

۱)رفتار خطی و غیر خطی بتن و فولاد
۲)خزش و انقباض در بتن
۳)تحلیل دینامیکی طیفی و مفاهیم آن
۴)شتابنگاشت ها و مقیاس کردن آنها
۵)معرفی نرم افزار Seismo signal
۶)تحلیل تاریخچه زمانی و مفاهیم آن
۷)بررسی و کنترل ارتعاشات در سازه
۸)انواع سیستم های لرزه برجانبی ویژه
۹)مفاهیم طراحی لرزه ای سازه های بتنی و فولادی
۱۰)تیر پیوند و اتصالات صلب از پیش تایید شده
۱۱)مباحث خاص در سازه های فولادی و بتنی
۱۲) میراگر ها و مدل سازی در ایتبس
۱۳)جداساز لرزه ای و مدل سازی در ایتبس
۱۴)سازه های بلند و بسیار بلند و سیستم های سازه ای آنها
۱۵)بهسازی لرزه الاستیک سازه
۱۶) بهسازی لرزه ای غیرالاستیک سازه
۱۷) آشنایی باFRPها و مدل سازی در ایتبس
۱۸)سازه های کامپوزیت
۱۹)تحلیل و طراحی یک سازه 20 طبقه

  • مهندس علیرضا خویه

برای تعیین صلبیت دیافراگم در برنامه SAP2000 یا ETABS ابتدا سقف را با المان Shell مدلسازی و آن را مش‌بندی نمایید (بسته به ابعاد مدل، ابعاد مش‌ها را تعیین کنید، ابعادی در حدود ۴۰ سانتیمتر، معمولاً مناسب است). به مانند نیروهای زلزله، بصورت گسترده یک بار جانبی دلخواه از یک جهت به دیافراگم اعمال نمایید (فرض کنید کنید که دیافراگم یک تیر عمق بوده که تحت بار گسترده خطی است). حال جابجایی تحت بار جانبی، برای دیافراگم و طبقه مربوط به آن دیافراگم قرائت شده و نسبت جابجایی دیافراگم به میانگین جابجایی طبقه تعیین می‌شود. در صورتی که این مقدار کمتر از ۰٫۵ باشد، دیافراگم صلب و اگر بیشتر از ۲ باشد، دیافراگم انعطاف پذیر است.

دانلود فیلم آموزشی
عنوان: تعیین صلبیت دیافراگم در etabs
حجم: 7.72 مگابایت

  • مهندس علیرضا خویه

خوشبخنانه در نسخه های جدید Etabs امکان تعریف مفاصل پلاستیک گسترده (فایبر) وجود دارد، استفاده از المان فایبر برای مدلسازی رفتار غیرخطی دیوار ها بسیار موثر و مفید خواهد بود و پاسخ ها بسیار دقیق تر از مفاصل پلاستیک خواهند بود.

مراحل تعریف المان فایبر به صورت تصویری در زیر قرار داده شده:

متریال غیرخطی بتن
متریال غیرخطی میلگردها

تعریف فایبر المنت

  • مهندس علیرضا خویه

معرفی نرم افزار ETABS

مهندس علیرضا خویه | | ۰ نظر

معرفی نرم افزار ETABS
آموزشEtabs

یکی از پرکاربردترین نرم افزار در رشته های مرتبط با سازه، خصوصا عمران، نرم افزار ایتبس(ETABS) می باشد. در این پست به شما می گوییم که ایتبس چیست؟ چه کاربردهایی دارد?

نرم‌افزار ETABS یک نرم‌افزار مخصوص جهت تحلیل وطراحی سازه‌های ساختمانی می‌باشد. قابلیت این نرم‌افزار جهت تحلیل و طراحی این نوع سازه‌ها جهت گیری شده‌اند. تمام المان‌های یک ساختمان برای برنامه شناخته شده هستند. پردازنده‌های طراحی برنامه بسیار کامل می‌باشد و تمام المان‌های ساختمان را می‌توان در این نرم‌افزار طراحی کرد.
 

تحلیل و طراحی سازه ها ساختمانی از قابلیت های این نرم افزار محسوب می شود.

مهمترین قابلیت های تحلیلی برنامه CSI ETABS :

شناخت المان های ساختمان و طبقات محاسبه خودکار جرم و مرکز جرم،انتقال بار های ثقلی از کف ها به تیرها،تولید و توزیع بارهای جانبی بین تراز طبقات، مدل سازی المان های پوسته ای و رامپ ها



قابلیت های طراحی برنامه CSI ETABS شامل موارد زیر می باشند:

طراحی قاب های فولادی،طراحی قاب های بتنی،طراحی دیوارهای برشی،طراحی تیرهای مرکب

برنامه ETABS در طراحی قاب های فولادی و بتنی تمام ضوابط لرزه ای طراحی ساختمان ها را در نظر می گیرد و می توان قاب های بتنی را بر اساس ضوابط شکل پذیری عادی و متوسط و ویژه طراحی کرد.
ETABS خصوصیات منحصر به فرد مدل ریاضی ساختمان را در نظر می گیرد. به طوری که مدل ساخته شده در آن همانند ساختمان واقعی خواهد بود. مانند شباهت کف و طبقه در مدل و ساختمان.

در این نرم افزار گزینه هایی وجود دارد که عملیات ساخت مدل, تحلیل و طراحی ساختمان را راحت تر و سریع تر می کند. با وجود سادگی استفاده از برنامه ETABS, داشتن قابلیت های تحلیل و طراحی وسیع از مزایای این برنامه محسوب می شود.
گفتنی است نرم افزار مذکور داده های مدل را که بر اساس مفهوم عناصر تهیه شده است برای ساخت مدل مبتنی برالمان ها استفاده می کند(مدل تحلیلی). تمام عملیات فوق به صورت داخلی در برنامه انجام گرفته و کاربر قادر به مشاهده این تبدیل نخواهد بود.

این برنامه برای سیستم های ساختمانی تهیه شده است. ایده برنامه های ساختمانی ۳۵ سال پیش مطرح شده است(۱۹۶۳کلاوف R.W). در هر حال نیاز به برنامه های مخصوص مانند ETABS هنگامی آشکار تر شد که مهندسان سازه تحلیل های غیر خطی استاتیکی ودینامیکی را به صورت عملی مورد استفاده قرار دادند و با پیدایش کامپیوترهای امروزی با قدرت و توان بالا این کامپیوترها برای ایجاد مدل های بزرگتر و پیچیده تر به وسیله مهندسان سازه مورد استفاده قرار گرفتند.

هم اکنون نسخه ی 17 آن نیز منتشر شده است ولی مهندسین نظام مهندسی همچنان با Etabs9.7.4 به طراحی سازه می پردازند.

  • مهندس علیرضا خویه

shell , membrane , Plate

مهندس علیرضا خویه | | ۰ نظر

معرفی انواع المانهای دوبعدی ( )shell , membrane , Plateو تفاوت آنها و معرفی انواع روشهای ممکن برای مدلسازی دال سقف و دیوارهای برشی و مقایسه روشها
اگر یک صفحه دو بعدی را به صورت membraneمدل کنید، این صفحه فقط دارای مولفههای نیرویی فعال داخل صفحه مثل نیروی محوری ( f11و )f22و برش داخل صفحه مثل f21خواهد بود و مشابه المان خرپا در المانهای میلهای، در لبههای خود نمیتواند لنگر خارج صفحه تحمل کند و اگر باری عمود بر سطح آن اعمال شود، نرم افزار خطای ناپایداری خواهد داد، بنابراین هر گره المان با رفتار ،membraneفقط درجات آزادی انتقالی داخل صفحه و لنگر راستای داخل صفحه (جمعا سه درجه آزادی) خواهد داشت و عملاً لبهها مفصلی خواهند بود، لازم به ذکر است این به این معنی نیست که المان membraneهیچگونه سختی ندارد، بلکه بدین معنی است که فقط سختی داخل صفحه، یعنی سختی محوری و سختی برشی (سختی داخل صفحه) خواهد داشت. مطابق منوال نرم افزار، اگر دیوارهای برشی با membraneمدل شوند، در داخل صفحه فقط برش و لنگر و نیروی محوری میگیرد و لنگر خارج صفحه دیوار صفر خواهد شد یعنی خمش دیوار حول محور ضعیف مفصلی فرض خواهد شد که فرض منطقی هست. هر چند طراحان برای مدلسازی دیوار برشی از المان shellاستفاده می کنند.

حال اگر یک المان دوبعدی را با المان پلیت مدل کنید، این المان فقط دارای مولفه های نیرویی خارج صفحه مثل خمش خارج صفحه و برش خارج صفحه ( )
m11,m22,m12,v13,v23خواهد بود و این یعنی، المان فقط سختی خارج از صفحه داشته و نیروی محوری نخواهد گرفت. این المان برای مدلسازی ورقها تحت خمش خارج صفحه مناسب است. (مشابه المان تیر در دسته المان های میلهای) المان کلی دیگر که ترکیب کلی دو رفتار ( membraneغشایی) و plateاست، هم نیروی محوری میگیرد و هم خمش و برش خارج صفحه میگیرد و حالت کلیتری نسبت به دو المان صفحهای دیگر دارد، اگر با المان شل دیوار یا دال رو مدل کنید دقیق تر از دو المان دیگر است و هر دو را پوشش میدهد. (مانند المان تیرستون در دسته المانهای میلهای) اما نکته آن است که وقتی مثلا سقف با رفتار shellمدل میشود، چون دارای سختی خمشی است، بین دال و تیرها انتقال نیروی خمشی برقرار میشود و سختی خمشی دال با سختی اعضای قاب جمع میشود و عملا سختی جانبی سازه افزایش می یابد و بار جانبی را نیز جذب مینماید، اما وقتی دال را با رفتار membraneمدل کنید، سختی خمشی دال هیچ مشارکتی با اعضای قاب مثل تیرها نخواهد داشت و هیچ انتقال نیروی خمشی بین تیر و دال برقرار نبوده و در هر گره اتصال دال به تیر، کل نیروی داخلی به تیر میرسد و سختی خمشی دال به سختی سازه اضافه نمیشود (مانند تیر های افقی دو سرمفصل در سازه و یا ستون های دو سر مفصل که سختی آنها با سختی مجموعه سازه جمع نمیشود).

اما سوالی که در اینجا به ذهن میرسد این است که پس چرا طراحان سقف رو با رفتار
membraneمدل می کنند؟
جواب این سوال به روش سنتی طراحی برمیگردد، در گذشته طراحان همواره بار سقف رو به اعضای قاب منتقل میکردند و سختی سقف رو از تحلیل حذف میکردند و بعد تعیین نیروی داخلی تیر با کل بار روی سقف، در طراحی نیز کل نیرو رو به مجموعه تیر و دال میدادند و مقطع رو تی شکل طراحی میکردند. کار آنها در طراحی تحت بار ثقلی درست به نظر میرسد اما واقعا دال در سختی جانبی سازه مشارکت نمیکند و نیرو جذب نمیکند؟
جواب این است که در دهه گذشته که ضوابط آییننامهها برای طراحی لرزهای دال برای نیروهای دیافراگمی داخل صفحه، توسعه نیافته بود، به طور سنتی فرض میشد که سقف بعد از جذب نیروی زلزله در زمانهای اولیه ترک بخورد و دوسرمفصل شود و مجددا بار آن به کل قاب برگردد. با این دید سختی خمشی سقف رو در نظر نمیگرفتند و سقف رو هم برای نیرهای زلزله داخل صفحه آن طراحی نمیکردند در حال حاضر هم همین کار را انجام میدهند (هر چند ممکن است روش صحیحی نباشد چون در آیین نامه های فعلی ضوابط طراحی مدونی برای طراحی
دیافراگم ارائه شده است.)


به عنوان نکته پایانی از این بحث، توجه داشته باشید اگر سقف را به صورت شیبدار مدل کنید (مثل رمپ،) حتی اگر سقف به صورت
membraneمدل شود باز هم نیروی جانبی را به علت سختی محوری خود مانند بادبند جذب خواهد کرد، بنابراین اگر نمیخواهید به عنوان سیستم باربر جانبی روی رمپ حساب کنید، باید سختی محوری آن را نیز صفر دهید. اما جالب است بدانید چون این رمپ ها برای نیروی محوری که در آن ها در واقعیت رخ میدهد، طراحی نشده اند. در زلزله های واقعی اولین جاهایی که آسیب میبینند پله ها و رمپ ها هستند.
بهتر است در طراحی رمپها، بر روی جذب نیروی لرزهای آن حساب کرده و آنها را طراحی لرزهای نمایید (البته متاسفانه آییننامههای فعلی ضوابطی مدونی برای رمپها ندارند) و یا با دادن جزئیاتی، نیروی محوری آن را در واقعیت آزاد نمایید.
حال به نکته دیگری میپردازیم، در نرم افزار سپ اگر سقف را با رفتار
membraneمدل کنیم، آیا انتقال بار سقف به تیرهای مجاورش با استفاده از روش نیم سازها (تئوری لولای گسیختگی) خواهد بود؟ یا از روش تحلیل الاستیک؟ کدام دقیقتر است؟ در ایتبس چطور؟ تفاوت دو نرم افزار در چیست؟
 
در نرم افزار سپ در صورتی که بخواهید بار گسترده سقف به روش لولاهای گسیختگی به تیرهای مجاور خود انتقال یابد، علاوه بر اینکه سقف را باید به صورت membraneو در هر چشمه بدون مش تعریف کنید، بایستی بار گسترده سقف را هم با استفاده از ابزار اعمال بار ( shell uniform to frameدر منوی assign/area )loadبه آن اعمال نمایید و نحوه انتقال بار را نیز در این حالت میتوانید یکطرفه یا دوطرفه تعریف نمایید. با این کار نرم افزار سختی خمشی دال را در نظر نمیگیرد و بار سقف را هم کلا با روش نیمسازها به تیر میدهد (و نه به نسبت سختی بین دال و تیر) مانند اینکه دال سقف اصلاً وجود نداشته و تاثیری بر تحلیل ثقلی ندارد، در این حالت هیچ گونه نیرویی به دال نمیرسد و چون کل نیروی موجود به تیر رسیده است، برای طراحی مقطع به صورت واقع بینانه تی شکل، کافیست نیروهای داخلی تیر را به تنهایی در نظر گرفته و برای طراحی مقطع مشترک تیر-دال استفاده نماییم (به طور متعارف، طراحان به طور محافظه کارانه نیروی داخلی حاصل را برای طراحی تیر به تنهایی بدون در نظر گرفتن اثر دال در افزایش ظرفیت در نظر میگیرند). اما اگر سقف را به صورت شل تعریف کنید و مش بندی هم انجام دهید و بار گسترده سقف را با ابزار shell uniformاعمال نمایید، در این حالت بار ابتدا روی دال در نظر گرفته میشود و با استفاده از تحلیل الاستیک، عکس العمل صفحه محاسبه میشود و بار گسترده اعمالی به تیرهای پیرامونی دال بدست می آید البته در این حالت مثلا لنگر خمشی تیر بسیار کمتر از حالت قبل خواهد شد چون نیرو به نسبت سختی بین دال و تیر تقسیم میشود و دال نیز بخشی از لنگر خمشی را میگیرد. در این حالت طراحی مقطع تی شکل تیردال باید با زدن section cutبر تیر و خواندن برآیند لنگر تیر و دال صورت گیرد. نکته جالب آنکه اگر دال را به صورت شل مدل کنیم ولی بار گسترده آن را با ابزار shell uniform to frameاعمال نماییم، بار سقف بدون استفاده از تحلیل الاستیک با روش نیمسازها به تیرهای مجاور دال انتقال می یابد و عملا بار ابتدا به تیر میرسد اما چون دال سختی خمشی دارد، در این حالت نیز بعد از تحلیل، بخشی از نیروهای داخلی تیر به دال انتقال می یابد و باز هم از حالت اول کمتر خواهد شد، برای طراحی تیر در این حالت به صورت تی شکل، باید با زدن section cutبرآیند نیروی داخلی دال و تیر در نظر گرفته شود. نتایج این روش با روش اول به لحاظ نیروی طراحی تیر، تقریبا یکسان خواهد شد فقط با این تفاوت که سختی خمشی دال در حالت سوم در سختی جانبی سازه وارد میشود و از بار جانبی هم سهم میبرد و باید دال نیز در این حالت به عنوان یک عضو لرزه بر طراحی لرزه ای شود.
 
جالب است بدانید در نرم افزار ایتبس فقط یک گزینه برای اعمال بار بر روی دال وجود دارد و آن هم shell uniformاست اما با توجه به اینکه فرض کمپانی تولید کننده نرم افزار، در این است که مهندسینی که با ایتبس کار میکنند به این مبانی واقف نیستند، به طور پیش فرض، نرم افزار ایتبس وقتی دال به صورت membrane مدل میشود، بار سقف را با روش نیم سازها یا یکطرفه توزیع میکند و به طور پیش فرض هم مش بندی نمی کند و وقتی هم که به صورت شل مدل میشود، بار سقف را با تحلیل الاستیک به تیرهای مجاور منتقل میکند و   حالت سومی که در سپ وجود داشت در ایتبس وجود ندارد، برای آنکه در حالت مدلسازی سقف به صورت شل کل بار سقف به تیر منتقل شود و دال سهمی نبرد (مشابه ،)membraneبه سختی خمشی دال ( )m11,m22,m12باید یک ضریب کوچک اعمال شود، با این کار، انتقال بار از سقف به تیرهای مجاور از روش نیم سازها نبوده و از روش الاستیک است و بعد از انتقال بار به تیرها نیز به علت آنکه سختی دال ناچیز است، کل نیروی داخلی به خود تیر میرسد. در این حالت نیز باید نیروی داخلی بدست آمده را برای طراحی مقطع ترکیبی تی شکل (دال-تیر) در نظر گرفت اما به طور محافظه کارانه، طراحان کل نیروی حاصله را به تیر میدهند (به تنهایی.) در حالت اخیر دال هیچ مشارکتی در جذب نیروی جانبی و سختی جانبی سازه نداشته و نیاز به طراحی لرزه ای ندارد، این روش معمولاً در مدلسازی دالهای کنسول بدون تیر (در سه لبه) که امکان استفاده از روش
توزیع دو طرفه یا نیمسازها و تعریف دال با رفتار
membraneنیست (ناپایدار است)، استفاده میشود.
امیدوارم این مطالب که حاصل بررسی عمیق بنده در نرم افزارهای مختلف در قالب مدلهای ساده و پیچیده و منوال نرم افزار است، مورد توجه دوستان قرار بگیرد. هر چند این نوشتار خالی از اشکال نیست.
منابع :
-مرجع آنالیز نرمافزارهای
CSI

 
نویسنده: محمد طالبی

  • مهندس علیرضا خویه