همپایه سازی تحلیل طیفی سازه ها

اطلاعیه دفتر فنی سازمان نظام مهندسی درخصوص تحلیل طیفی سازه ها

 

آموزش تحلیل طیفی

مطلب از کانال دکتر علیرضایی@AlirezaeiChannel اقتباس شده است.

نکته طراحی در ETABS
روند انجام تحلیل طیفی در برنامه ETABS
در برنامه ETABS برای انجام یک تحلیل طیفی بعد از مدلسازی، سه گام زیر بایستی انجام شود:
1- معرفی تعداد مودهای نوسانی مورد نظر
2- معرفی طیف طرح (شبه‌شتاب) به برنامه
3-تعریف حالت بار طیفی در جهات مورد نظر
در شکل زیر مسیر تعریف تعداد مودهای نوسانی سازه نشان داده شده است. همانطور ابتدا از منوی Analyze گزینه Set Analysis Options را انتخاب نمایید تا پنجره وسط ظاهر شود. در این حالت از قسمت Dynamic Analysis گزینه Set Dynamic Parameters… را انتخاب نمایید تا گام سوم (پنجره سمت راست) نمایان شود. در بخش Number of Modes از پنجره Dynamic Analysis Parameters، تعداد مودهای نوسان سازه را تعیین نمایید. طبق استاندارد 2800 داریم:
تعداد مدهای نوسان، در هر یک از دو امتداد متعامد ساختمان باید به حدی باشد که مجموع جرم‌های مؤثر در آنها بیش تر از 90 درصد جرم کل سازه شود، در نظر گرفته شود.
در اکثر حالات در نظر گرفتن سه مود نوسانی برای هر طبقه کفایت می‌کند. در صورتی که برای Frequency Shift (Center) و Cutoff Frequency (Radius) صفر در نظر گرفته شود، تمام موهای نوسان سازه محاسبه شده و در صورتی که مرکز و شعاع قطع فرکانس‌های سازه داده شود، تنها مودهایی که در این حیطه باشند در نظر گرفته می‌شوند. مقدار تلرانس همگرایی نسبی (Relative Tolerance) بطور پیش فرض برابر 1E-7 بوده که مقدار مناسبی می‌باشد

بعد از تعریف مودها، مطابق شکل زیر، بایستی طیف طرح غیرارتجاعی به برنامه معرفی شود. در این حالت از مسیر نشان داده شده در شکل زیر(سمت چپ- گام اول) پنجره Define Response Spectrum Functions ظاهر خواهد شد (پنجره وسط،گام دوم). در صورتی که بخواهید مولفه‌های طیف را بطور دستی و یکی یکی وارد نمایید، از قسمت Choose Function Type to Add گزینه User Spectrum را انتخاب نموده و طیف را معرفی نمایید.

در صورتی که به مانند شکل زیر قبلاً در یک فایل متنی (فایل Notepad) طیف بازتاب را ساخته باشید می‌توانید با استفاده از گزینه Spectrum from File از زیر بخش Choose Function Type to Add، و زدن دکمه Add New Function… بطور مستقیم و سریع طیف بازتاب را تعریف نمایید.
در صورتی که روش دوم را انتخاب نمایید را انتخاب نمایید، پنجره سمت راست بالا ظاهر شده (پنجره Response Spectrum Function Definition) و با استفاده از دکمه Browse… مسیر فایل متنی را انتخاب نمایید. در صورتی که فایل متنی حاوی طیف شبه شتاب بوده که محور افقی آن دوره تناوب باشد، گزینه Period vs Value و در صورتی که محور افقی آن فرکانس (عکس دوره تناوب) باشد، گزینه Frequency vs Value را از زیر بخش Values are: انتخاب نمایید. در صورتی یک سطر یا بیشتر از فایل متنی حاوی متنی برای مشخص نمودن محتویات فایل بوده و جزو طیف به حساب نمی‌آید، در قسمت Header Lines to Skip تعداد این سطرها را برای صرف نظر نمودن برنامه از خواندن آنها وارد کنید. با زدن دکمه View File محتویات فایل توسط برنامه Notepad یا برنامه‌های مشابه آن باز خواهد شود و شما قادر به دیدن محتویات فایل انتخابی هستید. توجه داشته باشید، در صورتی که فایل محاسبات خود را بخواهید به جای دیگری منتقل نمایید حتماً بایستی فایل متنی حاوی طیف پاسخ نیز همراه فایل شما باشد. برای جلوگیری از این مشکل دکمه Convert to User Defined را انتخاب نمایید تا تمام محتوای فایل متنی به فایل EDB منتقل شوند. در این حالت نیازی به همراه بودن فایل متنی نبوده و طیف پاسخ، در فایل شما ماندگار خواهد شد. در بخش Function Graph نیز در صورتی که گزینه Display Graph زده شود، شکل طیف نمایش داده می‌شود. مقدار میرایی نیز 5% در نظر گرفته شود.
 
در شکل زیر مسیر تعریف حالت بار طیفی نشان داده شده است. بعد از ظاهر شدن پنجره Define Response Spectra بر روی گزینه Add New Spectrum… از قسمت Spectra click to: کلیک نمایید تا پنجره Response Spectrum Case Data ظاهر شود. در صورتی بخواهید یک حالت بار طیفی ساخته شده را مشاهده نمایید، بعد از انتخاب آن بر روی گزینه Modify/Show Spectrum… و در صورتی که خواهید یک حالت بار طیفی را پاک نمایید بعد از انتخاب آن بر روی گزینه Delete Spectrum کلیک نمایید. در پنجره Response Spectrum Case Data، و در قسمت Spectrum Case Name نام حالت طیفی و در بخش Structural and Function Damping مقدار میرایی که معولاً 5% در نظر گرفته می‌شود وارد نمایید. در قسمت Modal Combination روش ترکیب آثار مدها را روش CQC قرار دهید.
این روش ترکیب بهترین روش ترکیب آثار مودها برای سازه‌های سه بعدی است. در صورتی که میرایی سازه صفر باشد، روش SRSS و CQC یکسان خواهند بود. در صورت استفاده از روش ABS نتایج تحلیل طیفی محافظه کارانه خواهند شد. در بخش Directional Combination نحوه ترکیب نیروهای حاصل از حالت طیفی را در جهات مختلف سازه را تعیین نمایید. در ارتباط با این گزینه در ادامه توضیحات بیشتر ارائه خواهد شد. در بخش Input Response Spectra طیف مورد نظر را در جهت مورد نظر خود معرفی نمایید. در صورتی که بخواهید طیف را در جهت محور X کلی به سازه اعمال نمایید از جعبه کرکره‌ای U1 (از قسمت Direction) تابع (Function) مورد نظر که همان طیف باشد را معرفی نمایید و در صورتی که بخواهید جهت محور Y کلی به سازه اعمال نمایید از جعبه کرکره‌ای U2 طیف ساخته شده در گام قبل را معرفی نمایید. در بخش Scale Factor بایستی ضرب مناسبی مطابق با الزامات آیین‌نامه طراحی وارد نمایید. این گزینه طبق استاندارد 2800 همان AI/Rمی‌باشد که در واقع مقدار B قبلاً توسط طیف، به برنامه داده شده است و با ضرب B در این ضریب، مقدار ضریب زلزله هر مود نوسانی مطابق با مقدار دوره تناوب آن مود حاصل می‌شود. گزینه Excitation angle زاویه اعمال طیف را نسبت به محور X کلی سازه مشخص می‌کند. در صورتی که در بخش Excitation angle زوایه 90 درجه انتخاب شده باشد و در بخش Direction، گزینه U1 برای اعمال طیف در نظر گرفته شده باشد، طیف تعریف شده با زوایه 90 درجه نسبت به محور X (به عبارتی در جهت Y) بر سازه اعمال می‌شود.

تعریف حالت بار طیفی در جهات مورد نظر

دستور Additional Point Mass

وضیح دستور Additional Point Mass:
در صورتی که قصد انجام تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی یا طیفی را داشته باشید، میتوانید مشخص کنید که جرم سازه براساس بارهای وارده بر آن و یا جرم های اختصاص داده شده بر آن محاسبه شوند. رابطه بین جرم و وزن بصورت W=mg میباشد. با استفاده از این دستور میتوانید جرم های متمرکز را بر روی گره های انتخاب شده و از مسیر Assign menu > Joint/Point > Additional Point Mass به گره ها اختصاص دهید. در زیر بخش Masses in Global Directions جرم های انتقالی در جهات مختلف و در زیر بخش Mom. of Inertia in Global Directions ممان اینرسی دورانی حول محورهای اصلی داده میشود. واحد جرم انتقالی Force-Second^2/Length و واحد جرم دورانی Force-Length-Second^2 است.
 
منبع: کانال دکتر علیرضایی

مفاهیم تحلیل طیفی

- می دانیم یک سازه چند درجه آزاد دارای فرکانس های ارتعاشی متفاوتی است که کمترین آن مربوط به مود اول و بیشترین آن مربوط به مود آخر است . از طرفی زلزله های مختلف نیز دارای محتوای فرکانسی متفاوتی هستند. از دینامیک سازه‏ها می دانیم که اگر فرکانس بارگذاری که به یک سیستم اعمال می شود، نزدیک به فرکانس طبیعی آن سیستم باشد، در آن سیستم حالت تشدید رخ می‏دهد . با توجه به همین واقعیت، اگر محتوای فرکانسی غالب یک زلزله نیز، نزدیک به یکی از فرکانس‏های ارتعاشی سازه مورد نظر باشد‏، باید در آن مود خاص ، تشدید رخ دهد. اثر مشارکت جرمی در مودها در یک سازه به منظمی آن بستگی دارد. هرچه سازه منظم‌تر باشد، درصد مشارکت مود اول بالاتر خواهد بود.
چرا هیچوقت در یک مد ۱۰۰% اثر مشارکت جرمی نداریم ؟
- اینکه چرا هیچوقت در یک مد ۱۰۰% اثر مشارکت جرمی نداریم، باید به اصول تحلیل مودال برگردیم. دو رهیافت کلی برای تحلیل لرزه‌ای سازه‌های چند درجه آزاد وجود دارد. در رهیافت اول، می‌توان پاسخ هر درجه‌ی آزادی را در هر لحظه‌ی زمانی از وقوع زلزله محاسبه نمود و در نهایت تاریخچه‌ی زمانی پاسخ را محاسبه و ترسیم نمود، این روش تحلیل، اصطلاحاً «روش تحلیل تاریخچه‌ی زمانی پاسخ» نام دارد. پاسخ می‌تواند جابجایی، سرعت و یا شتاب باشد. در رهیافت دوم که «روش تحلیل طیف پاسخ» یا «روش تحلیل طیفی» نام دارد، حداکثر پاسخ محتمل سازه بدون داشتن اطلاعات تاریخچه‌ی زمانی تخمین زده می‌شود. یعنی مهندس محاسب بدون اطلاع از کل تاریخچه‌ی زمانی پاسخ، حداکثر پاسخ محتمل را ـ که در طراحی بسیار با اهمیت است ـ به دست می‌آورد. حداکثر پاسخ از آن جهت اهمیت دارد که با داشتن آن می‌تواند بدترین شرایط سازه را بررسی نمود و سازه را برای مقاومت در برار آن طراحی نمود. در عمل، معمولاً مهندسان روش دوم را ترجیح می‌دهند. زیرا در تحلیل تاریخچه‌ی زمانی حجم بسیار زیادی از داده‌ها تولید می‌شود. این داده‌ها پاسخهای مختلف برای کلیه‌ی درجات آزادی سازه است که بررسی آن دشوار و زمان‌بر است. در این روش یک سازه nدرجه آزاد به nتا سیستم یکدرجه آزاد تبدیل میشود. یعنی اینکه ارتعاش پیچیده (چیزی در واقعیت رخ می‌دهد) را میتوان به n تا ارتعاش ساده تبدیل کرد. بنابراین اگر سازه شما یک درجه آزادی داشته باشد، 100% مشارکت جرمی آن سهم آن یک مود ارتعاشی آن است.
- اصولاً معیاری از نظر آیین‌نامه برای درصد قابل قبول جهت مشارکت جرمی در آن مود وجود ندارد و ملاک میزان درصد تجمی جرمی است.
علت اینکه در ۳ مد اول و یا حتی در مد اول ما مشارکت جرمی کمی داریم (درصد مشارکت مثلا زیر ۱۰% برای هر راستا) چه هست ؟ (در مدهای بالاتر اثر مشارکت شکوفا میشود)
- اگر درصد مشارکت جرمی در مود اول پایین باشه، نشان دهنده نامنظمی سازه و اثر قابل ملاحظه در مودهای بالا است. این نامنظمی میتواند در جرم یا در سختی باشد. یعنی در این حالت سازه شما نامنظم بوده که این اتفاق افتاده.
- ملاک همان مجموع 90% است. لزوماً غلط مدل نشده است. البته اگر سازه شما منظم باشد و این اتفاق ایجاد شود باید حساس شوید و مدل را بازبینی کنید.
-اگر در مود اول درصد مشارکت جرمی 40% باشد، بقیه جرم سازه در مودهای دیگر نهفته است. اشکال مودی و فرکانس‌های متناظر آن‌ها (یا زمان‌های تناوب متناظر)، جزو مشخصات بسیار مهم هر سازه‌ی چنددرجه آزاد است که در تعیین پاسخ‌ آن‌ها تحت اثر شرایط ارتعاش اجباری، از جمله تحریک پایه‌ی زلزله، نقش بسیار اساسی ایفا می‌کند. اشکال مودی و فرکانس‌های آن‌ها با روش‌های ریاضی قابل محاسبه است.
برای دیدن جزئیات بیشتر در ارتباط با این سوال پیشنهاد میکنم این مقاله را مطالعه نمایید:
* حسینی، محمود؛ یعقوبی وایقان، فریبرز. "نگاهی دقیق تر به مفهوم ضریب مشارکت جرمی و تعاریف آن در تحلیل لرزه ای سازه ها"، پژوهشنامه پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، شماره 3، پاییز 1378
 
منبع: کانال 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

تدریس نرم افزار و دروس مهندسی عمران

آموزش خصوصی دروس مهندسی عمران
   استاتیک - مقاومت مصالح - تحلیل سازه 1 و 2 - فولاد 1 و 2 - بتن 1 و 2 - اصول مهندسی زلزله - طراحی لرزه ای - مبحث 9 و 10
آموزش خصوصی نرم افزار های مهندسی عمران
  etabs - sap2000 - Autocad - Safe - CSI Bridge - Tekla Structure - 3Ds Max Vray

مدرس : علیرضا خویه
کارشنارسی ارشد مهندسی عمران - زلزله
دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

تماس : [phone]
[e-mail]
instagram.com/etabs_education/

سوال و جواب طراحی سازه Etabs

در مورد فلسفه ی اینکه برای طراحی تیر مهاربند واگرا باید کف متصل به تیر دهانه مهاربندی رو از دیافراگم خارج کرد یه توضیح میدید لطفا .
البته در این حد میدونم که باید نیروی محوری توی تیر در نظر گرفته بشه ولی در مورد علت این موضوع که چرا باید نیروی محوری در تیر وجود داشته باشه اطلاعی ندارم.

و سوال بعدی اینکه بعد از طراحی تیر دهانه مهاربندی ، برای طراحی سایر اعضا و کنترلهای دریفت و نامنظمی و... باید مجددا کفی که از دیافراگم خارج شده بود ، دیافراگم بشه یا نه ؟

 

وجود نیروی محوری در تیر سبب کاهش ظرفیت خمشی آن می شود. عدم در نظر گرفتن نیروی محوری در تیر و طراحی آن منجر به مقطع کمتری میشود. بعد از طراحی تیر پیوند و تیر خارج از تیر پیوند، طراحی بقیه قسمت ها مهم نیست که دیافراگم داشته باشید یا خیر. بقیه قسمت ها مثل ستون ها و مهاربندها برای ظرفیت تیر پیوند (که قبلا تعیین شده) محاسبه و کنترل میشود

---

 

میخواستم بپرسم وقتی base در ارتباط با محاسبه زلزله یک طبقه بالا میاید آیا طبقه پایین در محاسبات مربوط به کنترل دریفت و .... بایستی لحاظ شود یا خیر؟

در این حالت شما احتمالا دیوار حائل داشته اید که تراز پایه را بالا آورده اید. اگر در اینجا در طبقات پایین دریفت حاکم بشود، احتمال زیاد سازه شما شرایط بالا آوردن تراز پایه را نداشته. وقتی دیوار حائل داشته باشیم سختی به میزان قابل ملاحظه ای از بخش رو سازه بیشتر است و معیار جابجایی خیلی بعید است که حاکم شود. اگرچه کنترل آن برای برای تمام طبقات لازم است.

---

 

 ضریب اضافه مقاومت ( امگا صفر ) که در جدول ضریب رفتار آئین نامه 2800 ویرایش چهارم آمده است به چه منظوری است و در کجا مورد استفاده قرار میگیرد؟؟؟

تجربه نشان داده که کلیه سازه‌ها در برابر بارهای وارده مقاومتی بیشتر از مقاومت طراحی از خود نشان می‌دهند. دلیل این امر وجود ذخیره مقاومتی قابل توجهی است که در طراحی سازه‌ها لحاظ نشده است، این مقاومت ذخیره به نام مقاومت افزون شناخته میشود و به عنوان یکی از عوامل موثر بر ضریب رفتار، بر ایمنی و اقتصاد طراحی تاثیر گذاشته است. عامل باز توزیع نیروهای داخلی را می‌توان برای کاهش نیروهای طراحی مورد استفاده قرار داد. طبق اکثر آیین‌نامه‌های مدرن طراحی سازه‌های فولادی، مقدار مقاومت #افزون برای #سیستم‌های مهاربندی (طبق مبحث دهم) برابر 2 می‌باشد (به جدول 10-3-2 مبحث دهم مراجعه نمایید). طبق فلسفه طراحی #لرزه‌ای سازه‌ها، #فیوزهای یک سازه (مکان‌هایی که قرار است جاری شده و انرژی ورودی زلزله را مستهلک کنند) بایستی ضعیف‌ترین جزء قاب باشند تا بتوانند وظیفه خود را بخوبی انجام دهند. لیکن به دلایل فراوان تمایلی به ایجاد مفصل خمیری در ستون‌ها، اتصالات و برخی نقاط دیگر سازه وجود نداریم. برای در امان ماندن ستون‌ها از جاری شدن (در صورت ایجاد مفصل خمیری در ستون‌ها به سبب نیروی محوری زیادی که دارند احتمال ناپایداری سازه و شکست ترد وجود دارد) بایستی ستون‌ها قوی‌تر از بقیه اجزا طراحی شوند. بدین منظور #آیین‌نامه‌ها بجای طراحی ستون‌ها در سطح نیروی Cs یا Cw، (نیروی تجویز شده از طرف #آیین‌نامه) آنها را برای سطح نیروی Cy طراحی می‌نمایند. بطور کلی این ضریب در نیروی زلزله طراحی اجزایی که می‌خواهیم جاری نشوند یا در آخرین مرحله جاری شوند، بکار می‌رود.
 

---

 

در صورت امکان سوالات زیر را پاسخ فرمایید.        1)مطابق کدام بند آیین نامه جهت کنترل دریفت بایدAJ (ضریب بزرگ نمایی)در نظر گرفته شود.2)در ETABS2015با استفاده از فایل ETABSTran2013میتوانستیم فایل های ایتبز9.7.4را باز خوانی کنیم ولی درETABS2016نمیشود.برای حل مشکل چه باید بکنیم؟

 

1- در متن 2800 گفته شده جابجایی طبقه بایستی برای نیروی زلزله طرح انجام شود. زلزله‌های دارای خروج از مرکزیت هم جزو این حالات باز زلزله طرح هستند.

 

 

---

 آیا لازم است، تیر تقویت شده با ورق (BU I Cover Plate) را، فایل XML تعریف و معادل سازی کرد ؟

 

سلام. خیر نیازی به معادل سازی نیست. با استفاده از مسیر Define menu > Section Properties > Frame Sectio و و انتخاب BU I Cove Plate (Built-up I Section with Cover Plates) می‌توانید مقاطع پروفیل با ورق تقویتی را ایجاد نمایید. در کلیپ زیر این مورد بطور مختصر نشان داده شده است.

 

---

 

با اجازتون یک سوالی برای من بوجود آمد منظور از فروشگاه های کوچک و خرده فروشی با فروشگاه های عمده فروشی که در جدول 6-5-1 (حداقل بارهای زنده) مبحث ۶ عنوان شده چیست؟ فروشگاه عمده فروشی چه شاخصه ای در زمان انتخاب بار زنده نسبت به فروشگاه خرده فروشی دارد مثلا کارفرما ها با دید ساخت ساختمان تجاری می آیند و نسبت به خرده فروشی و عمده فروشی دیدی ندارند و تفاوتی احساس نمی کنند، ممنون می شم راهنماییم فرمایید

 

عمده‌فروشی(Wholesale) جایی است که فروش کالا یا اجناس به خرده‌فروشان، کاربران صنعتی، بازرگانی یا دیگر کاسبان حرفه‌ای، یا به دیگر عمده‌فروشان و خدمات مرتبط است. بطور کلی، عمده‌فروشی، فروش کالا به هر کس و به هر مقدار به استثنای مصرف‌کننده نهایی می‌باشد. خرده‌فروشی (Retail) شامل فروش کالاها و اجناس فیزیکی برای مصرف مستقیم توسط خریدار است که از محلی معین، همچون فروشگاه یا مرکز خرید، در قالب بخش‌های کوچک یا منفرد تهیه شده باشد. اکثر سازه‌های تجاری در رده خرده فروشی قرار دارند. برای توجیه بیشتر به عکس‌های زیر توجه شود.

---

سلام مهندس. وقت شما بخیر. دو تا سوال داشتم که ممنون میشم پاسخ بدید.
1-اگر قرار باشه  یک سازه فولادی به روش LRFD و تحلیل دینامیکی طیفی طراحی کنیم
حتما باید در طراحی از ترکیبات بار دینامیکی سازه فولادی به روشLRFD استفاده کنیم؟؟؟ اگر در این روش
علاوه بر ترکیبات دینامیکی ترکیبات استاتیکی هم باشه مشکلی وجود داره؟؟؟
2-ایا در روش سازه فولادی به روش LRFD بارهای ناشاقولی با علامت مثبت و منفی هم باید حضور داشته باشن؟؟؟
چون عنوان میشه طراحی دینامیکی ماهیت رفت و برگشتی داره این سوال رو پرسیدم.

 

فرقی ندارد که سازه را به چه روشی (LRFD یا ASD) طراحی میکنید. اگر نیاز به تحلیل دینامیکی دارد، در طراحی دیگه نیازی به اضافه کردن حالات بار استاتیکی (به غیر از ترکیب بارهای ثقلی) نیست. زیرا توزیع بار زلزله دینامیکی دقیقتر بوده و همپایه سازی نیز با برش پایه استاتیکی نیز صورت خواهد گرفت. اضافه کردن ترکیب بارهای شامل بار زلزله استاتیکی ممکن سبب طراحی محافظه کارانه گردد.
بارهای ناشاقولی باید هم علاومت در یک ترکیب بار وارد شوند (همه یا مثبت یا منفی) تا بیشترین اثر ایجاد شود

 

 

---

برخی از اساتید و مهندسان ضریب اومگا و یا نامعینی را در ضریب زلزله ضرب میکنند این عمل درست هست ویا در loade case هم ضرب میکنند من این کارو انجام دادم برش پایه به اندازه ضریبی که اعمال کردم افزایش یافت و با توجه به اینکه اعمال ضریب نامعینی و اومگا در نرم افزار در قسمت طراحی می باشد یعنی وقتی ما در قسمت تنظیمات ایین نامه ضریب اومگا و نامعینی را اعمال میکنیم در برش پایه و نتایج تحلیل تغییری ایجاد نمیشه ودر طراحی تغییراتی ایجاد میشه این سوال برام پیش اومد که ما فقط میتونیم در ترکیبات بار اعمال کنیم این ضرایب را نه در ضریب زلزله و loade case کنیم یعنی خود نرم افزار در قسمت طراحی این ضررایب را تنظیم میکند نه در تحلیل این درست هست یا نه ؟ و توضیح کاملی در مورد این مطلب بفرمایید خیلی ممنون

 

درستش اینه که در ترکیب بارها ضرب کنید. اعمال این ضریب ها در ضریب زلزله باعث ایجاد محافظه کاری در طراحی میشود. مثلا اثرات ناشی از P-Delta که نیازی نیست در ضریب Rho ضرب شود و یا در کنترل جابجایی سازه، نیازی به اعمال ضریب نامعینی نیست.

---

 

 

 

اختلاف زیاد بین برش پایه استاتیکی و طیفی

سوال: من تو یک پروژه ای تحلیل طیفی انجام دادم منتها بین برش پایه استاتیکی و طیفی اختلاف خیلی زیادی وجود داره، میشه گفت بیش از 100 برابره
آیا اشکالی داره یا با همین نتایج عملیات همپایه سازی انجام بدم؟

پاسخ:

اگر طیف بی بعد شده B را از مسیر Define menu > Functions > Response Spectrum تعریف نموده‌اید و سپس اقدام به تعریف حالت بار طیفی با ضریب مقیاس AI/R کرده‌اید، نبایستی پراکندگی زیادی با برش پایه استاتیکی ایجاد شود. اگر 100 برابر برش‌های پایه استاتیکی و دینامیکی با هم اختلاف دارند، به احتمال زیاد خطای عددی یا خطای مدلسازی دارید و موارد زیر را کنترل نمایید:
1- کنترل کنید که تعداد مودهای نوسانی در نظر گرفته شده حداقل 90% جرم را جذب کرده باشد. در مواردی که تغییرات زیاد سختی در ارتفاع داشته باشید (مثل حالتی که در طبقاتی دیوار حائل وجود داشته باشد) نیاز به مودهای نوسانی زیادتری از حالات معمول داریم. برای تعریف مودهای ارتعاشی باید از مسیر Define menu > Modal Cases اقدام نمایید.
2- کنترل کنید که ضریب مقیاس را درست وارد کرده باشد و حتما آن را براساس واحد برنامه وارد نمایید. مثلا ممکن است که واحد شتاب برنامه mm/sec^2 بوده و شما مقدار g (شتاب ثقل) را بر اساس واحد m/sec^2 برابر 9.81 وارد کرده باشد که در این حالات 1000 برابر ضریب مقیاس کم بدست می‌آید و یا مثلا ضریب مقیاس بر اساس cm/sec^2 بوده و شما آن را 9.81 وارد کرده‌اید که ضریب مقیاس 100 برابر کمتر حاصل می‌شود.
3- ناپایداری‌های سازه را بررسی کنید. سازه نباید در بخشی از آن دارای سختی ناچیز باشد.
4- جرم سازه را کنترل کنید.
منبع:@AlirezaeiChannel

انواع تحلیل های غیر خطی

      به طور کلی برای سیستم هایی که انتظار می رود رفتار غیر خطی داشته باشند نیروها و تغییر شکل ها را می توان با استفاده از تحلیل های زیر به دست آورد: 

 

الف) تحلیل های دقیق

 -  تحلیل تاریخچه زمانی RHA               -  تحلیل دینامیکی افزایشی IDA

 

ب) تحلیل های ساده شده

   -تحلیل دینامیکی با استفاده از طیف پاسخ غیر خطیRSA    

 

  - تحلیل استاتیکی غیر خطیNSP

 

ج) تحلیل های تقریبی

مانند روش استاتیکی معادل که با در نظر گرفتن ضریب رفتار می توان به صورت تقریبی اثر رفتار غیر خطی را وارد نمود

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.