خلاصه مراحل کار در Etabs

 علیرضا خویه

در: سازه های بتنی, طراحی ساختمان

 

تحلیل و طراحی یک پروژه با برنامه ETABS

برای تحلیل و طراحی یک پروژه با برنامه     ETABS باید ابتدا مقدار بار مرده(کف،دیوارها،پله و..)و باز زنده طبقات را بدست آورده. بارگذاری زلزله را انجام دهید و ضریب زلزلهC را بدست آورید.سپس به اجرای برنامه بپردازید.

مراحل زیر را برای اجرای یک پروژه سازه بتنی و فلزی انجام دهید.

در این مراحل سعی شده که مسیر دسترسی به فرمانهای مورد نظر را در اختیار شما قرار دهیم

۱-ایجاد خطوط شبکه و تراز طبقات(Grid)

۲-ترسیم موضوعات خطی-ستون و تیر(Draw menu > Draw Point Objects)

۳-ترسیم موضوعات صفحه ای-کف(Draw menu > Draw Lines Objects)

۴-ترسیم دیوار برشی((Draw menu > Draw Area Objects>Draw Walls (plan)،

ترسیم مهاربند )(Draw menu > Draw Line Objects > Create Braces in Region or at Clicks (elev)

۵-تعریف مشخصات مصالح(Define menu > Material Properties)

۶-تعریف مقاطع موضوعات خطی(Define menu > Frame Sections)

۷-تعریف مقطع موضوعات صفحه ای-(تیرچه بلوک،دال دوطرفه،دیوار)( Define menu > Wall/Slab/Section)

۸-تعریف بارهای استاتیکی(Define menu > Static Load Cases)

این بارها به شرح زیر می باشد.

بار مرده:DL

باز زنده:LL

بار اصلاح جرم:WALL

بار زلزله در جهت EX

بار زلزله در جهتX با خروج از مرکزیت اتفاقی مثبت:EXP

بار زلزله در جهتX با خروج از مرکزیت اتفاقی منفی:EXN

بار زلزله در جهت EY

بار زلزله در جهت Y با خروج از مرکزیت اتفاقی مثبت:EYP

بار زلزله در جهت Y با خروج از مرکزیت اتفاقی منفی:EYN

*در تعریف بار زلزله باید مقدار ضریب زلزله ( C (Base Shear Coefficient  و K را وارد کنید.

 C=ABI/R

۹-معرفی طیف ضریب بازتاب-طیف پاسخ (Define menu > Response Spectrum Functions)

*برای تحیل و طراحی دینامیکی بکار می رود-مقدار (T (period و (B (Accoleration را وارد کنید.

۱۰-حالات بار دینامیکی طیف پاسخ:دینامیکی(Define menu > Response Spectrum Cases)

SPX:زلزله طیفی جهتx

SPY:زلزله طیفی جهتy

۱۱-ترکیب بارگذاری استاتیکی(Define menu > Load Combinations)

۱۲-ضوابط لرزه ای(Define menu > Special Seismic Load Effects)

*این ضوابط برای سازه های بتنی(Do not Include Special Seismic Design Data) لازم نیست ولی برای سازه های فولادی فعال کنید.

۱۳-جرم(Define menu > Mass Source):از این گزینه برای محاسبه جرم طبقه برای محاسبه نیروی زلزله و تحلیل دینامیکی استفاده می شود.درصد مشارکت نیروی زنده و بار برف در محاسبه زلزله برای ساختمانهای مسکونی ۲۰درصد است.

DL+0.2LL+WALL

اختصاص مقاطع :

***در هنگام اختصاص باید توجه داشته باشید که ابتدا موضوعات(نقطه ای،خطی و صفحه ای )انتخاب(Select) شده باشند

۱۴-اختصاص(Assign) مقطع به موضوعات خطی(Assign menu > Frame/Line > Frame Section)

۱۵-اختصاص مقطع به موضوعات صفحه ای(Assign menu > Frame/Line > Frame Section)

۱۶- اختصاص بازشو ها (Assign menu > Shell/Area > Openings):برای اتاق پله و آسانسور کاربرد دارد.

۱۷-اختصاص تکیه گاه به موضوعات(Assign Menu > Joint/Point > Point Springs)برای اختصاص تکیه گاه گیردار، مفصلی یا ایجاد درجات آزادی.

*طبقه BASE را انتخاب کنید و به دستور مربوطه رفته و تکیه گاه را به صورت گیردار کنید.

۱۸-مفصل کردن دوسر تیرها و بادبندها(Assign menu > Frame/Line > Frame Releases/Partial Fixity)برای مفصل کردن بادبندها و تیرها کاربرد دارد.در پنجره ی باز شده گزینه moment 22(آزاد سازی لنگر خمشی حول محور فرعی خمشی) وmoment 33 (آزاد سازی لنگر خمشی حول محور اصلی خمشی)را انتخاب کنید و مقدار ۰ را وارد کنید.(در سازه های فلزی مهاربندها بصورت مفصلیpinned  قرار دارند)

۱۹-اختصاص نواحی صلب انتهایی(Assign menu > Frame/Line > End (Length) Offsets)برای مشخص کردن ناحیه تداخلی تیروستون(نواحی صلب) استفاده می شود.در پنجره بازشده مربوطه،گزینه Automatic from Connectivity  را انتخاب و در قسمتRigid zone factor مقدار ۰٫۵  را وارد کنید(نیمه صلب)

۲۰-اختصاص دیافراگم صلب به کف(Assign menu > Shell/Area > Rigid Diaphragm)

۲۱-تعیین جهت پخش بار در کف ها(Assign menu > Shell/Area > Local Axes)-جهت پخش بار کف را می توان در هنگام ترسیم تعیین نمود.در صورت مناسب نبودن جهت پخش بار از این دستور استفاده کنید.

۲۲-اصلاح مشخصات مقاطع تیر و ستون(سختی): (Assign menu > Frame/Line > Frame Property Modifiers)این دستور برای اصلاح سختی عضوهای بتنی کاربرد دارد.مقطع بتنی زمانی که تحت اثر تنش کششی قرار می گیرد،ترک می خورد.ایجاد ترک سبب کاهش ممان اینرسی مقطع و سختی خمشی مقطع می گردد.

ضرایب اصلاح سختی برای ساختمانهای بتنی

مقاطع بتنی تحت اثر تنش کششی قرار دارند ترک می خورند و ایجاد ترک باعث کاهش ممان اینرسی مقطع و کاهش سختی خمشی مقطع می گردد.طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران ضرایب اصلاح سختی به صورت زیر است

عضو	اعضای مهار نشده(قاب خمشی)	اعضای مهار شده(دیوار برشی)
تیرها	۰٫۳۵	۰٫۵
ستونها	۰٫۷	۱
*سختی تیرها حول محور محلی ۳ و سختی ستونها حول محور محلی ۲ و ۳ اصلاح می گردد

۲۳-اختصاص نام دیوار به موضوعات خطی(Assign > Frame/Line > Pier Labels):یک دیوار برشی می تواند ترکیبی از موضوعات خطی و صفحه ای باشد.با استفاده از این دستور می توانید به ستونهای اطراف دیوار برشی،نام ان دیوار را اختصاص دهید.

۲۴-اصلاح مشخصات موضوعات صفحه ای(Assign menu > Shells/Areas > Wall/Slab/Deck Sections):برای اصلاح مشخصات موضوعات خطی،عمدتا دیوارهای برشی بتنی کاربر دارد.طبق مبحث نهم،برای منظور کردن اثر ترک خوردگی در کاهش سختیدیوار،باید سختی دیوارها را در ۰٫۳۵ ضرب نمود.

۲۵-اختصاص بار به موضوعات نقطه ای(Assign menu > Joint/Point Loads > Force):از این دستور برای اعمال نیرو و لنگرهای متمرکز به موضوعات نقطه ای استفاده می شود.

۲۶-اختصاص بار به موضوعات خطی:اختصاص بار به موضوعات خطی به صورت متمرکز و گسترده انجام می گیرد

بار خطی(Assign menu > Frame/Line Loads > Point): اختصاص بار به تیرهای پاگرد پله به صورت افقی می باشد.

بار گسترده(Assign menu > Frame/Line Loads > Distributed)

۲۷-اختصاص بار گسترده یکنواخت روی موضوعات صفحه ای(Assign menu > Shell/Areas Loads > Uniform)

تحلیل سازه

۲۸-تنظیم نحوه انجام تحلیل(Analyze menu > Set Analysis Options):با استفاده از این دستور می توان به تعیین درجات آزادیسازه و فعال کردن تحلیل دینامیکی(Set Dynamic Parameters) و تحلیل P-Delta پرداخت.

*ترکیب بار ۱٫۴DL+1.7LL برای تحلیل P.Δ ضروری است.

۲۹-کنترل عدم وجود خطای ترسیمی(Analyze menu > Check Model)

در پایان این کنترل پیغام  No Warninig Message در پنجره مربوطه باید به نمایش در آید.در غیر این صورت مدل دارای خطای ترسیمی می باشد.

۳۰-تحلیل سازه(Analyze menu > Run Analysis)

*برای محاسب و ارائه مرکز سختی در زمان تحلیل گزینه Calculate Diaphragm Centers of Rigidity را در منوی Analyzeانتخاب کنید.

تنظیم پارامتر طراحی

۳۱-سازه بتنی:( Options menu > Preferences > Concrete Frame Design)

۳۲-سازه فولادی: (Options menu > Preferences > Steel Frame Design)

۳۳-تیر مرکب:(Options menu > Preferences > Composite Beam Design)

۳۴-دیوار برشی: (Options menu > Preferences > Shear Wall Design)

تنظیم ترکیب بار

۳۵-انتخاب ترکیب بار برای طراحی سازه فولادی:(Design menu > Steel Frame Design > Select Design Combo)

۳۶-انتخاب ترکیب بار برای طراحی سازه بتنی:(Design menu > Concrete Frame Design > Select Design Combo)

۳۷-انتخاب ترکیب بار برای طراحی تیر مرکب:( Design menu > Composite Beam Design > Select Design Combo)

۳۸-انتخاب ترکیب بار برای طراحی دیوار برشی:( Design menu > Shear Wall Design > Select Design Combo)

تنظیم پارامترهای طراحی

۳۹-تنظیم پارامترهای طراحی سازه فولادی:(Design menu > Steel Frame Design > View/Revise Overwrites)

*در این مرحله پارامترهای طراحی برای هر عضو وارد می شود.(همانند،K و Fy)

۴۰-تنظیم پارامترهای طراحی سازه بتنی:(Design menu > Concrete Frame Design > View/Revise Overwrites).

*-در پنجره ظاهر شده Element Type را فعال و قاب خمشی مربوطه را انتخاب کنید.(قاب خمشی ویژهSway Special ،قاب خمشی متوسط Sway Intermediate ،قاب خمشی عادی Sway Ordinary ،قاب خمشی ساده Non Sway)

۴۱-تنظیم پارامترهای طراحی دیوار برشی:(Design menu > Shear Wall Design > View/Revise Pier Overwrites).

طراحی سازه

۴۲- طراحی سازه فولادی:( Design menu > Steel Frame Design > Start Design/Check of Structure)

۴۳- طراحی سازه بتنی:( Design menu > Concrete Frame Design > Start Design/Check of Structure)

۴۴-طراحی دیوار برشی:( Design menu > Shear Wall Design > Start Design/Check of Structure)

۴۵-طراحی تیر مرکب:( Design menu > Composite Beam Design > Start Design Using Similarity)

برداشت نتایج طراحی

۴۶-برداشت نتایج طراحی سازه بتنی(Design menu > Concrete Frame Design > Display Design Info)

۴۷-برداشت نتایج طراحی سازه فولادی(Design menu > Steel Frame Design > Display Design Info)

۴۸-برداشت نتایج طراحی دیوار برشی(Design menu > Shear Wall Design > Display Design Info)

۴۹-برداشت نتایج طراحی تیر مرکب(Design menu > Composite Beam Design > Display Design Info)

ارائه نتایج خروجی(چاپ جداول)

۴۱-چاپ اطلاعات ورودی(File menu > Print Tables > Input)

۴۲-چاپ نتایج تحلیل(File menu > Print Tables > Analysis Output)

۴۳-چاپ گزارش خلاصه سازه(Summary Report)

۴۴-چاپ نتایج طراحی فولادی(Steel Frame Design)

۴۵-چاپ نتایج طراحی بتنی(Concrete Frame Design)

۴۶-چاپ نتایج طراحی دیوارهای برشی(Shear Wall Design)

 

این مراحل الگوی برای مدلسازی و چگونگی انجام یک پروژه با برنامه Etabs می باشد.این روند در پروژه های مختلف بستگی به نوع سازه و سیستم آن متفاوت می باشد.انچه باید در کار با برنامه مورد توجه قرار گیرد آن است که قضاوت مهندسی برتر از نتایج رایانه ای می باشد.