ترکیب بارهای طراحی تیر های کامپوزیت

در طراحی تیرهای کامپوزیت، سه نوع ترکیب بار مجزا بایستی استفاده شود. این سه تیپ ترکیب بار توسط برنامه بطور خودکار و براساس روش طراحی ساخته می‌شوند:
1- ترکیب‌بارهای کنترل مقاومت در حین ساخت (Strength Check for Construction Loads): این ترکیب بارها تنها در حالتی که نوع اجرای سقف، بدون استفاده از شمع‌بندی باشد، استفاده می‌شود. در حین طراحی می‌توان تیرها را با شمع بندی یا بدون شمع (shored or unshored) طراحی نمود. در حالت بدون شمع، تیرها باید قبل از گیرش بتن، وزن بتن را تحمل نمایند. این ترکیب بارها در برنامه بصورت پیش‌فرض با نام DCMPC و یک شماره بعد از آن نامگذاری می‌شود
2- ترکیب بارهای کنترل مقاومت برای بارهای نهایی (Strength Check for Final Loads): این ترکیب بارها برای طراحی مقاطع استفاده می‌شوند. در حالت بدون شمع، تیرها باید قبل از گیرش بتن، وزن بتن را تحمل نمایند. این ترکیب بارها در برنامه بصورت پیش‌فرض با نام DCMPS و یک شماره بعد از آن نامگذاری می‌شود
3- ترکیب بارهای کنترل خیز (Deflection Check for Final Loads): این ترکیب بارها برای کنترل خیز مقاطع استفاده می‌شوند.

The design load combinations are defined separately for each of the three conditions. The program automatically creates code-specific composite beam design load combinations for each of the three types of design load combinations based on the specified dead, superimposed dead, live and reducible live load cases.

 
در حالت بدون شمع، تیرها باید قبل از گیرش بتن، وزن بتن را تحمل نمایند. این ترکیب بارها در برنامه بصورت پیش‌فرض با نام DCMPD و یک شماره بعد از آن نامگذاری می‌شود.
برنامه بطور خودکار و براساس آیین‌نامه انتخاب شده، هر یک از سه تیپ ترکیب بار فوق را براساس بارهای ثقلی مرده و زنده ایجاد می‌کند. نامگذاری ترکیب بارهای فوق براساس مخفف عبارات زیر است:
D = Design; CMP = Composite; C = Construction; S = Strength; D = Deflection
 
منبع:@AlirezaeiChannel

طراحی ساختمان با ضریب نامعینی متفاوت در هر جهت در Etabs

ترکیب بارها برای حالتی که  ضریب نامعینی متفاوت درجهت X  و Y مثلا ضریب نامعینی در یک جهت ۱/۲ و در جهت دیگر ۱ باشد.

 

اگر از ترکیب بارهای پیش فرض برنامه استفاده میکنید، خیر. در حالتی که در تنظیمات آییننامهای، مقدار Rho را هر عددی بدهید، در ترکیب بارهای پیشفرض برنامه در هر دو جهت اعمال میکند.

اگر از ترکیب بارهای ساخته شده توسط خودتان استفاده میکنید، میتوانید در ترکیب بارها ضرایب مربوط به بارهای زلزله در هر چهت را اصلاح و متناسب با ضریب نامعینی آن جهت وارد نمایید. حال شاید تغییر تمام ترکیب بارها برای این منظور سخت باشد.  برای این منظور می‌توانید از راهکار زیر استفاده کنید:

1- از مسیر Define menu > Load Combinations ، یک ترکیب بار به نام EXRho بسازید که در آن فقط نیروی زلزله EX با ضریب Scale Factor ، برابر 1 وجود داشته باشد.

2- از مسیر Define menu > Load Combinations ، برای دیگر حالات بارگذاری زلزله EXP، EXN، EY، EYN، EYP نیز ترکیب بارهای مشابهی با اسامی EXPRho، EXNRho، EYRho، EYNRho و EYPRho ایجاد نمایید. بنابراین در کل 6 ترکیب بار که در آنها 6 حالت بار زلزله وجود دارد را تولید نموده‌ایم. ضریب Scale Factor ، برای همه آنها یک باشد.

3- حال در ترکیب بارهایی که ایجاد می‌کنید که شامل بار زلزله هستند، به جای اضافه کردن حالت بار زلزله در آنها، ترکیب بارهای ایجاد شده در فوق را در آنها قرار دهید. به عنوان مثال ترکیب بار شامل نیروی زلزله شما به این صورت خواهند شد:

1.2D + 1.0EXRho + L + 0.2S

1.2D - 1.0EXRho + L + 0.2S

1.2D + 1.0EXNRho + L + 0.2S

1.2D - 1.0EXNRho + L + 0.2S

1.2D + 1.0EXPRho + L + 0.2S

1.2D - 1.0EXPRho + L + 0.2S

1.2D + 1.0EYRho + L + 0.2S

1.2D - 1.0EYRho + L + 0.2S

1.2D + 1.0EYNRho + L + 0.2S

1.2D - 1.0EYNRho + L + 0.2S

1.2D + 1.0EYPRho + L + 0.2S

1.2D - 1.0EYPRho + L + 0.2S

0.9D + 1.0EXRho   

0.9D - 1.0EXRho   

0.9D + 1.0EXNRho   

0.9D - 1.0EXNRho   

0.9D + 1.0EXPRho   

0.9D - 1.0EXPRho   

0.9D + 1.0EYRho   

0.9D - 1.0EYRho   

0.9D + 1.0EYNRho   

0.9D - 1.0EYNRho   

0.9D + 1.0EYPRho   

0.9D - 1.0EYPRho   

 

4- حال در هر پروژه‌ای که مقدار Rho در جهت X برابر 1.2 و در جهت y برابر 1.0 بود، تنها با تغییر Scale Factor در سه ترکیب بار EXRho، EXNRho و EXPRho  در تمام ترکیب بارها این ضریب تغییر کرده و نیازی به اصلاح ضریب تمام ترکیب بارها نیست. برای جهت y هم به همین ترتیب.

منبع: کانال دکتر علیرضایی

http://etabs-sap.ir/%D9%85%D9%81%D9%87%D9%88%D9%85-%D8%B6%D8%B1%DB%8C%D8%A8-%D9%86%D8%A7%D9%85%D8%B9%DB%8C%D9%86%DB%8C-%D8%B3%D8%A7%D8%B2%D9%87-rho-%D9%88-%D9%86%D8%AD%D9%88%D9%87-%DB%8C-%D8%A7%D8%B9%D9%85%D8%A7%D9%84/

پرسش و پاسخ سازه- زلزله

سلام استاد خسته نباشید :  در کتاب طراحی لرزه ای سازه های فولادی ذکر شده که تیرریزی بهتر است که روی تیر پیوند در قاب با مهاربند واگرا قرار نگیرد به خاطر این که تیر پیوند به طور یکنواخت تسلیم بشه و نیروی بیشتری رو استهلاک کنه .  حالا یه سوال اگه تیر ریزی روی تیر پیوند قرار بگیرد آیا نمودار  نیروی برشی  از حالت خطی در می آید و درجه یک میشود؟  ممنون میشم اگه توضیح بدین .اگه امکانش هست نمودار برش رو تحت بار جانبی و بار ثقلی به همراه نمودار پوش ان ها بکشید . خیلی ممنون میشم .

 

مطابق شکل زیر، دیاگرام برش در تیر پیوند تحت بارهای جانبی، بصورت یکنواخت است. در این حالت اگر تیر پیوند بتواند در برش جاری شود، کل آن جاری می‌شود. یعنی یک فیوز سازه‌ای با اتلاف انرژی زیاد. حال اگر روی آن بار ثقلی قرار گیرد، شکل یکنواخت خود را از دست داده و به صورت درجه یک در می‌آید. بنابراین بخشی از آن جاری شده و بخشی دیگر یا جاری نشده یا دیرتر جاری می‌شود و از کل طول تیر به طور خوب و بهینه استفاده نمی‌شود.

 

دیاگرام نیروی برشی، لنگر خمشی و نیروی محوری برای تیر پیوند برای نیروی جانبی زلزله

 

 

---

سلام و خسته نباشید : در مورد محاسبه ی وزن موثر لرزه ای یه ساختمون 3 طبقه که طبقه اول کاربری تجاری با ارتفاع 4 متر و نیم طبقه هم دارد و طبقات دوم و سوم دارای کاربری مسکونی هستند را در نظر بگیرید حالا برای محاسبه نصف دیوار بالا و پایین در تراز سقف طبقه اول و بام باید چ طوری به دست بیاریم ؟  فقط اگه امکانش هست در مورد وزن لرزه ای  کل ساختمان توضیح بدین. خیلی ممنون

 

توی همین بحث وزن لرزه ای - آیا خود ایتبس وزن ستون های طبقه رو محاسبه می کنه؟

 

منظور از وزن لرزه، آن بخشی از جرم سازه است که در حین زلزله احتمال وجود آن می‌رود بر روی سازه باشد و مرتعش می‌شود. بنابراین کل بار مرده که همیشه بر روی سازه است، بایستی در وزن لرزه‌ای مشارکت داده شود. برای هر طبقه می‌توان میزان سهمیه جرم لرزه‌ای تعریف کرد. در شکل زیر این موضوع نشان داده شده است. مطابق این شکل، در تعیین سهمیه جرمی هر طبقه بایستی کل بار مرده دیافراگم به همراه درصدی از بار زنده آن (به کاربری بستگی دارد) + تجهیزات روی کف طبقه + نصف دیوار بالا و نصف دیوار پایین در نظر گرفته شود. اگر ارتفاع طبقات با هم برابر باشد، بار مرده اعمالی بر روی تیرهای پیرامونی بابت وزن دیوارهای پیرامونی را می‌توان به عنوان نصف دیوار پایین و نصف دیوار بالا متصور شد. در صورتی که ارتفاع طبقات با هم فرق داشته باشد، می‌توان با ایجاد یک حالت بار از نوع Other (برای اینکه در ترکیب بارها دخالت نکند) و با نام دلخواه ایجاد می‌کنیم. مثلا اگر طبقه پایین 4 و بالا 3 متر باشد و روی تیر بین این دو طبقه بار دیواری به ارتفاع 3 متر قرار داده شده است، طول دیوار معادل که نصف از بالا و نصف از پایین باشد، برابر است با:

W=4/2+3/2=3.5 m

ولی در عمل روی تیر فقط بار یک دیوار به ارتفاع 3 متر قرار داده شده است. وزن 0.5 m طول دیوار اضافه که بایستی مضاف بر دیوار موجود اعمال شود را از نوع همان حالت بار Other اعمال کنید و درصد مشارکت این بار در بارهای لرزه‌ای را نیز 100% در نظر بگیرید.

در صورتی که در تعریف حالات بار، برای بار مرده ضریب Self-Weight Multiplier  را برابر یک قرار داده باشید، وزن آنچه که مدل کرده اید، (مثل تیرها و ستون) را در وزن لرزه ای مشارکت میدهد.

 

مفهوم وزن لرزه ای یک ساختمان

 

---

سلام استاد ببخشید دوباره مزاحمتون شدم . خواستم بدونم که فلسفه ی این نصف دیوار بالا و نصف دیوار پایین چی هست ؟ یعنی چ طور  وزن نصف دیوار پایین به سقف طبقه بالا مربوط میشه و چرا به جای این که این موضوع رو مطرح کنن چرا نمیگن وزن هر طبقه به اضافه دیوار روی خودش.ممنون از این که وقت میذارید.

 

فلسفه این است که آن جرمی که نزدیک به تراز دیافراگم ما است، به عنوان سهمیه جرمی آن طبقه تلقی شود. به عبارتی آن اجزایی که در حین زلزله جرم آنها به کار می افتد، به هر تراز طبقه که نزدیکتر باشند، سهمیه جرمی آن طبقه تلقی میشوند.

---

باسلام استادارجمند..درنرم افزارایتبس 2015 کاور به چه صورت در تیرها و ستونها باید تعریف شود؟بعبارتی چه فاصله ای در تیر و ستون به هنگام معرفی مقاطع بتنی درنرم افزار .باید بعنوان کاور منظور شود؟باسپاس از توجه حضرتعالی.

 

در ETABS 2015 و بالاتر، مقدار کاور برابر مقدار طول لبه ستون تا دورترین لبه آرماتور مقطع در نظر گرفته می شود.

---

سلام در دستورالعمل نظام مهندسی تهران ترکیب بارهایی که در آن ها نیروی زلزله در نظر گرفته شده است و روش  تنش مجاز نیز مد نظر است، ضریب ۱.۳۳ در تک تک بارهای ترکیب بار مذکور ضرب شده است؛ سوال بنده این است مگر ما ضریب زلزله را که از استاندارد ۲۸۰۰ ویرایش ۴ محاسبه شده است را تقسیم بر ۱.۴ نمیکنیم ؟ پس چرا دیگر ۱.۳۳ را در ترکیب بار ضرب میکنیم؟؟

 

سلام. اگر بخواهید با آیین‌نامه ASIC-ASD89 طراحی را انجام دهید، برنامه تنش مجاز را 33% برابر می‌کند، بنابراین برای خنثی نمودن این اثر، ترکیب بارها در 1.33 ضرب می‌شوند. با توجه به توضیح سوم ارائه شده در صفحه 18 مبحث ششم، افزایش تنش مجاز در ترکیب بارهای ارائه شده، مجاز نیست. البته استفاده از روش تنش مجاز و طراحی توسط AISC-ASD89 توصیه نمی‌شود. زیرا روابط طراحی آن خیلی قدیمی و انطباق خوبی با ضوابط مبحث دهم ویرایش جدید و AISC360-10 ندارد. توصیه می‌کنم در صورتی که بخواهید از روش تنش مجاز (یا مقاومت مجاز) استفاده کنید، از آیین‌نامه AISC360-10 بهره ببرید. در این حالت نیازی به ضرب 1.33 در ترکیب بارها نیست.

---

با عرض سلام وادب,معذرت می خوام فرق بارگذاری چرخه ای سیکلیک و مونوتونیک در چیست؟

 

در Monotonic بارگذاری بصورت یکنوا و یکجهته (بدون رفت و برگشت) به سازه اعمال می‌شود. مثل تحلیل پوش آور که در آن شما سازه را در یک جهت هل می‌دهید. ولی در بارگذاری چرخه‌ای، بصورت رفت و برگشتی، بارگذاری بر سازه اعمال می‌شود و می‌توان اثرات کاهش ظرفیت در حین بارگذاری چرخه‌ای را مشاهده نمود. در دیدن جزئیات بیشتر، مطالعه FEMA440 را پیشنهاد می‌کنم. حاصل یک بارگذاری چرخه‌ای، معمولاً نمودارهای نیرو در برابر جابجایی ایجاد شده هستند که از روی آنها می‌توان به عملکرد لرزه‌ای عضو مورد مطالعه بهتر دست یافت. در شکل زیر یک نمونه نمودار نیرو-جابجایی برای یک دیوار برشی نشان داده شده است. هر چه سطح زیر این نمودارهای رفت و برگشتی بیشتر باشد، نشان دهنده اتلاف انرژی بیشتری است. از طرفی افت مقاومت نیز نباید در سیکل‌های بالا رخ دهد. برای اعمال بارگذاری سیکلی باید از پروتکل‌های استاندارد مثل پروتکل استاندارد ATC-24 یا پروتکل استاندارد SAC و ... استفاده نمود.

 

منبع: کانال دکتر علیرضایی

 

ساخت ترکیب بار در Etabs بدون وارد کردن به شکل دستی

اگه بخواهم ترکیب بار های خود آیین نامه بتنی انتخاب شده را استفاده بکنم و به شکل دستی ترکیب بار ها را ننویسم چه کار باید بکنم

 

در مورد ترکیب بارهای ساخته شده بصورت پیش فرض برنامه به چند نکته باید توجه داشت:
1- این ترکیب بارها شامل اثرات متعامد نیروی زلزله نمیشوند، مگر آنکه شما حالت بار طیفی تعریف نموده باشید و در بخش Loads Applied هر دو بار طیفی در جهت X و Y را اعمال نموده باشید و در بخش Directional Combination Type یکی از گزینه های SRSS یا Absolute را انتخاب نموده باشید. در حالتی که Absolute انتخاب شده باشد، بایستی در بخش ABS Scale Factor عدد 0.3 را وارد نمایید. پس بنابراین اگر بخواهید در ترکیب بارهای استاتیکی اثر زلزله متعامد زلزله را اعمال کنید، حتما باید این ترکیب بارها را ساخته و استفاده نمایید.
2- ترکیب بارهای پیش فرض برنامه فقط برای حالات بارهای استاتیکی و دینامیکی طیفی ساخته میشود و برای سایر تحلیل ها (مثل تاریخچه زمانی) باید توسط کاربر ساخته شود.
3- به آیین نامه استفاده شده دقت کنید. برخی آیین نامه های قدیمی مثل AISC89-ASD فرض میکنند که ضریب رفتار استفاده شده براساس تنش مجاز داده شده است. در آیین نامه های بتنی نیز ACI318-99 نیز به این صورت است و برای طراحی سازه های بتنی نیروی زلزله در ترکیب بارهای پیش فرض ضریبدار است. اگر از ویرایش چهارم 2800 استفاده مینمایید نباید نیروی زلزله ضریب داشته باشد (برای طراحی به روش حالات حدی یا مقاومت نهایی).

 

@AlirezaeiChannel