پیوست ششم استاندارد 2800 پس از زلزله کرمانشاه ( سرپل ذهاب سال 1397 ) تهیه و تنظیم گردید. در زلزله کرمانشاه آنچه مشاهده می شد این بود که اسکلت سازه ها آسیب ندیده بودند اما دیوارهای پیرامونی و داخلی به شدت تخریب شده بودند لذا لازم بود الزامات و جزئیات مناسبی توسط مراجع قانونی از جمله کمیته تدوین استاندارد 2800 ابلاغ گردد. از زمان انتشار پیوست ششم استاندارد 2800 جزئیات مختلفی منطبق بر همین استاندارد توسط اشخاص، شرکت ها و سازمان های مختلف ارائه شده است.
ضابطه طراحی راه_پله ها مطابق پیوست 6 آیین_نامه_2800 : در پله هایی که جزئی از سازه اصلی ساختمان میباشند، در صورت اتصال راه پله ها به قاب سازه ای باید اثر آن در باربری لرزه ای و نیروهایی که به تیر و ستون اطراف آن بر اثر این باربری وارد میشود ، لحاظ شود. در این حالت لازم است اجزای راه پله شامل شمشیری ها ، دال بتنی پله و پاگردها مدل سازی شوند. در این خصوص لازم است یک بار سازه بدون لحاظ نمودن سختی اجزای پله ، مدل و طراحی شود تا سیستم باربر جانبی سازه به تنهایی قادر به تحمل کل نیروی زلزله طرح باشد و یکبار هم با مدل کردن اجزای پله و در نظر گرفتن تاثیر سختی آن ، سازه مورد بررسی مجدد قرار گرفته و اجزای پله نیز تحت نیروهای ایجاد شده در آنها طراحی شوند.
باید توجه شود که در سازه های بتنی اجزای تیر و اتصال دال راه پله در تراز پاگرد میان طبقه باعث ایجاد ستون_کوتاه در ستون های مجاور راه پله میشود. جهت جلوگیری از تشکیل ستون کوتاه میتوان به جای اجرای تیر نیم طبقه ، آن را در همان تراز طبقه اجرا نمود و بر روی آن دو ستونک اجرا کرد. سپس بر روی این ستونک ها تیری اجرا شود که به ستون های اطراف متصل نبوده و انتهای آن با ستون های اطراف ، فاصله ای حداقل به اندازه 0.01 ارتفاع طبقه دارد.
نهایتاً دال پله و پاگردها در تراز نیم طبقه به این تیر قرار گرفته بر روی ستونک ها متصل میشوند. لازم به ذکر است تیر نشیمن قرار گرفته در تراز طبقه که ستونک ها بر روی آن قرار دارند بایستی تحت پیچش ایجاد شده ناشی از بارهای ثقلی و لرزه ای طراحی شوند. اعمال ضریب کاهش سختی_پیچشی بر روی این تیر مجاز نیست
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.
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
با توجه به عملکرد ساختمان ها در زلزله های گذشته، اهمیت پیکربندی و منظم بودن ساختمان ها بر کسی پوشیده نیست. بنابراین رعایت تقارن و تناسبات هندسی در سازه و معماری، می تواند از بسیاری از آسیب های لرزه ای وارد بر ساختمان ها جلوگیری کند. مطالعه رفتار ساختمان ها در زلزله های گذشته نشان می دهد که عملکرد ساختمان ها نسبت به تغییرات کوچکی در تقارن شکل کلی ساختمان، بسیار حساس می باشد. این امر به ویژه در ارتباط با دیوارهای برشی، بادبندها و سایر اجزای مقاوم در برابر نیروهای جانبی بسیار حائذ اهمیت است.به طور کلی مطابق تعاریف کمی و کیفی آیین نامه ای نامنظمی ها در ساختمان به دو دسته نامنظمی در پلان و نامنظمی در ارتفاع تقسیم میشوند
نامنظمی های در پلان بطور عمده شامل نامنظمی پیچشی، وجود بازشوهای بزرگ در دیافراگمها، موازی و متعامد نبودن سیستم های باربر جانبی، وجود گوشه های فرو رفته یا بیرون زده می باشد. نامنظمی های در ارتفاع نیز ناشی از وجود طبقه نرم، وجود طبقه ضعیف، توزیع نامنظم جرم در ارتفاع، تغییر صفحه اجزای باربر جانبی و استفاده از سیستم های باربر جانبی متفاوت در ارتفاع سازه می باشد. در شکل زیر انواع نامنظمی ها و مکانیسم های خرابی در آنها ارائه شده است
برخی نکات مهم ، قابل توجه مهندسان طراح سازه: 1- در سیستم های دوگانه جهت کنترل قاب خمشی برای تحمل 25 درصد نیروی زلزله باید از کمک ستون یا المان_مرزی کنار دیوار به تحمل نیروی جانبی صرفنظر شود. بر این اساس باید این ستون در صفحه دیوار به صورت دوسرمفصل و برای عمود بر صفحه دیوار گیردار تعریف شود. ضریب سختی این ستون و د برای خمش خارج از صفحه 0.35 اعمال میشود. این ضریب برای دیوار در فایل اصلی حداکثر 0.35 و در فایل 25 درصد مقداری اندک باید لحاظ شود. توزیع نیروی جانبی در ارتفاع در فایل 25 درصد باید مشابه فایل اصلی باشد. 2- در طراحی سیستم قاب_ساده و دیوار برشی بتنی ، دیوارها باید برای صددرصد نیروی زلزله و اعضای قاب باید در فایلی جداگانه برای اثر همزمان بارهای ثقلی و جانبی طراحی گردند. بررسی نامنظمی_پیچشی باید بر اساس هر دو حالت لحاظ شود و حالت بحرانی معیار قرار گیرد. کنترل دریفت بر اساس فایل اصلی با مشارکت دیوارهای برشی برای صددرصد نیروی زلزله انجام میشود.
طبق 2800 داریم: در مواردی که مقاومت جانبی طبقه از 80% مقاومت جانبی طبقه روی خود کمتر باشد، چنین طبقهای اصطلاحاً طبقه ضعیف نامیده میشود. در مواردی که مقدار فوق به 65% کاهش یابد به آن اصطلاحاً طبقه «خیلی ضعیف» توصیف میشود. طبق ASCE7-10:
Discontinuity in Lateral Strength–Weak Story Irregularity: Discontinuity in lateral strength–weak story irregularity is defined to exist where the story lateral strength is less than 80% of that in the story above. The story lateral strength is the total lateral strength of all seismic-resisting elements sharing the story shear for the direction under consideration. story lateral strength is less than 65% of that in the story above.
در آیین‌نامه‌ها (AISC) در ارتباط با تعیین مقاومت جانبی قاب خمشی و قاب مهاربندی شده همگرا توضیحاتی داده شده است لیکن تعیین این مورد برای سیستم‌های دیگر دارای ابهاماتی است. مطابق شکل زیر، در قاب خمشی دو مکانیزم را میتوان متصور شد، در شکل (a) ستون‌ها جاری شده اند. این حالت (ستون ضعیف تر از تیر) در قاب خمشی ویژه فولادی و بتنی ممنوع است. شکل (b) درست نیست. زیرا برای مکانیزم شدن یک طبقه، جاری شدن تیرهای آن کافی نیست و بایستی تمام تیرها جاری شوند. در قاب‌های خمشی ایجاد طبقه ضعیف در اثر کمترین ظرفیت‌های برشی و خمشی ستون‌ها است. بطور کلی برای تعیین مقاومت یک طبقه میتوان از تحلیل بارافزون، ظرفیت جانبی یک طبقه را تعیین نمود. منبع: کانال دکتر علیرضایی
