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

۳ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «قاب خمشی ویژه» ثبت شده است

هنگامی که از قاب خمشی ویژه استفاده میشود از ضریب Ry در روابط استفاده میکنیم(برای محاسبه Mpr,Vpr)
ولی در قاب خمشی متوسط استفاده نمیشود.
مقدار تنش تسلیم مورد انتظار برای میلگردها برابر 1.25fy تنها برای قاب‌های خمشی ویژه اعمال می‌شود. طبق ACI318-14 داریم:

Because the actual yield strength of the longitudinal reinforcement may exceed the specifed yield strength and because strain hardening of the reinforcement is likely to take place at a joint subjected to large rotations, required shear strengths are determined using a stress of at least 1.25fy in the longitudinal reinforcement.

طبق راهنمای برنامه نیز داریم:

The maximum probable moment strengths are determined using a strength reduction factor of 1.0 and the reinforcing steel stress equal to α fy , where α is set equal to 1.25

این مقدار برای قاب متوسط برابر یک در نظر گرفته می‌شود. در ETABS 9.7 نیز همین مقادیر بصورت خودکار توسط برنامه برای قاب ویژه در نظر گرفته میشود

 
همچنین از مقادیر تنش تسلیم مورد انتظار Fye و Fue در ساخت مفاصل پلاستیک متمرکز (Hing) در تحلیل های غیر خطی استفاده می گردد

Expected stress values are used to automatically generate hinge properties for P-M2-M3 and P-M hinges.

ولی در ساخت مفاصل پلاستیک گسترده (Fiber) از تنش  Fy و Fu استفاده می گردد نه Fye و Fue
[caption id="attachment_4083" align="alignnone" width="1273"] تنش تسلیم مورد انتظار Fye[/caption]

 
برای سازه های فولادی مطابق با مبحث دهم مقررات ملی ساختمان
ضریب Ryعبارت است از نسبت تنش تسلیم مورد انتظار به حداقل تنش تسلیم تعیین شده، که به منظور در نظرگرفتن افزایش مقاومت مورد نیاز باید در محاسبات مدنظر قرار گیرد. کاربرد ضریب Ryدر محاسبات لرزهای سازه های با شکل پذیری مختلف در بخش های مربوطه
ارائه شده است. 

ضریب Rاساساً برای انواع تولیدات فولاد متفاوت بوده و به عوامل متعددی نظیر شکل مقاطع، افزودنی های به کار رفته در طی روند تولید فولاد در کارخانجات بستگی دارد.


 
در help نرم افزار SAP2000 و Etabs نیز آمده است :
در تحلیل های غیرخطی اعضایی که مفاصل پلاستیک آنها به صورد ترد brittle hinges تعرییف می گردند می بایست از Fy استفاده گردد و چنانچه به صورت  ductile hinges و شکل پذیر تعریف گردد می بایست از Fye استفاده شود.
و برای میلگرد های اعضای بتنی از تنش تسلیم حداقل Fy هم برای اعضای "نیرو کنترل" و هم "تغییرشکل کنترل " استفاده می گردد.

 For steel members, ductile hinges are based on effective strengths, which are the expected material properties, and according to FEMA-356, are recommended for deformation-controlled actions.

For steel members, brittle hinges are based on minimum strengths, which are the lower bounds of material properties, and are recommended for force-controlled actions.

For reinforcement in concrete members, minimum strengths are currently being used for both deformation-controlled and force-controlled hinges.

 
[caption id="attachment_3290" align="alignnone" width="1000"]تحلیل پوش آور Push Over استاتیکی غیرخطی و تاریخچه زمانی غیرخطی Time History - مفصل پلاستیک در Etabs تحلیل پوش آور Push Over استاتیکی غیرخطی و تاریخچه زمانی غیرخطی Time History - مفصل پلاستیک در Etabs[/caption]

  • مهندس علیرضا خویه
استفاده از قاب خمشی "معمولی" که در عمده موارد ممنوع است (یادداشت 1 از صفحه 35 استاندارد 2800 را ببینید).
 
متوسط یا ویژه؟
در برخی موارد "الزام " به استفاده از ویژه داریم. مثلا:
1- بیمارستانهایی که در مناطق با لرزه خیزی خیلی زیاد ساخته می شوند (بند 3-3-5-3 استاندارد 2800)
2- فابهای خمشی بتنی بلند تر از 35 متر (جدول صفحه 34 استاندارد 2800)
3- قابهای خمشی فولادی بلندتر از 50 متر (جدول صفحه 34 استاندارد 2800)
 
در بقیه موارد هم متوسط مجاز است و هم ویژه مثلا یک سازه قاب خمشی 7 طبقه بتنی را در نظر بگیرید. شما هم میتوانید از سیستم ویژه استفاده کنید و هم متوسط
در این موارد که هر دو سیستم متوسط و ویژه مجاز هستند، از کدامیک استفاده کنیم؟
معمولا مهندسین در این موارد از متوسط استفاده می کنند.
گرچه در صورت استفاده از ویژه می توان ضریب زلزله را کاهش داد ولی سازه های ویژه محدودیتهای زیادی دارند که این محدودیتها می تواند منجر به غیر اقتصادی شدن سازه شود.
ازجمله
1- افزایش قابل توجه حجم آرماتورهای عرضی در تیرها و ستونها (ص 511، 514، 516 و 517 و 519 جزوه ایتبس)
2- الزام به وصله میلگردها در وسط اعضا (ص 512 و 522 جزوه ایتبس)
3- رعایت ضابطه تیر ضعیف- ستون قوی (ص 525 جزوه)
4- رعایت ضابطه برش گره اتصال (ص 527 جزوه ایتبس)
5- افزایش سایز ستونها جهت رعایت محدودیت مهار میلگردهای طولی تیرها ( ص 523 . 524 جزوه ایتبس)
6- سخت گیری آیین نامه در مورد فشردگی لرزه ای برای اعضای سازه های فولادی ویژه که منجر به افزایش ضخامت اجزای تشکیل دهنده میشود.
  • مهندس علیرضا خویه
-الزامات شکل پذیری قاب خمشی ویژه
نکته در مدلسازی نرم افزار ETABS: نوع قاب در تنظیمات طراحی  می باید SMF انتخاب شود.
در این سازه ها علاوه بر الزامات تکمیلی شکل پذیری قاب مهاربندی خمشی متوسط، الزامات زیر نیز می باید رعایت شود.
مقاطع تیر و ستون در این قابها می باید از نوع فشرده لرزه ای ویژه (با محدودیت λhd  ) باشد. لازم به ذکر است محدودیتهای مقاطع مربوط به قاب خمشی متوسط نیز می باید مد نظر قرارگیرد.
حداکثر فاصله بین مهار تیرها برای جلوگیری از کمانش جانبی پیچشی تیر های I شکل برابر 0.086r Fy/E.y می باشد. که در این رابطه ry شعاع ژیراسیون تیر نسبت به محور قائم می باشد. لازم به ذکر است محدودیتهای مهار جانبی تیرها مربوط به قاب خمشی متوسط نیز می باید مد نظر قرار گیرد.
مناسب است اثر تغییر شکل چشمه اتصال مانند قاب های خمشی متوسط در تحلیل سازه در نظرگرفته شود
 

 
در تمامی گره های اتصالات خمشی، نسبت ظرفیت خمشی ستون به تیر می باید از یک بیشتر باشد.

 

 

 
نکته در مدلسازی نرم افزار ETABS: کنترل نسبت ظرفیت خمشی ستون به تیر در گره های اتصال برای مقاطع H شکل با کمی ایراد توسط نرم افزار انجام می گردد. برای نمونه محل مفصل پلاستیک تیر همواره در بر ستون فرض می شود، همچنین اثر برش ناشی از ثقل درنظر گرفته نمی شود.
مقدارضریب تولیدات فولاد (Ry) در اختصاص پارامترهای لرزه ای اختصاص داده می شود.

ضوابط اتصالات تیر به ستون در این سیستم عینا مشابه اتصالات تیر به ستون در قاب های خمشی متوسط می باشد، با این تفاوت که استفاده از اتصالات گیردار با ورق های روسری و زیرسری به هیچ وجه قابل استفاده نمی باشد <
  • مهندس علیرضا خویه