دانستنی های طراحی سازه

در: طراحی دستی, طراحی ساختمان

دانستنی های طراحی سازه

---

 

نگاه کلی به نقشه های معماری و بررسی این نقشه ها با دید سازه ای

اولین مرحله در طراحی یک سازه فولادی یا بتنی دید پیدا کردن نسبت به نقشه های معماری است.

قبل از شروع به انجام هر کاری باید یک دور به طور کامل نقشه معماری توسط مهندس سازه مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد. علی الخصوص باید موارد زیر را باید در نقشه های معماری مورد توجه قرار دهیم :

۱- کاربریهای بخشهای مختلف سازه

۲- موقعیت داکتها ، راه پله ، آسانسور ، نورگیر و موارد مشابه دیگر .

۳- ساختمان در طبقات مختلف خود دارای اختلاف تراز میباشد یا خیر

۴- در کدام قسمتهای سقف محدودیت ارتفاع برای اجزای سازه ای وجود دارد. برای این موضوع شاید مجبور باشیم به طور مسقیم با مهندس معمار مشورت نماییم . ( معمولاً در قسمتهایی که دیوار وجود دارد محدودیتی در این مورد نداریم.

۵- ایا در طبقات مختلف سقف نسبت به طبقه مجاور دارای عقب نشینی میباشد یا خیر.

۶- وضعیت در و پنجره ها و دیوارها علی الخصوص در محیط سازه باید بررسی بشود و بر اساس آن بررسی شود که در کدام قسمت از سازه میتوان بادبند قرار داد یا خیر و آیا شکل بادبندها متاثر از موقعیت در و پنجره خواهد بود یا خیر ؟ ( به طور مثال اگر میتوانیم در قسمتی بادبند قرار دهیم آیا شکل بادبند میتواند ضربدری باشد و یا به طور مثال به دلیل موقعیت در و پنجره باید از شکلهای خاص بادبند مثل ۸ یا ۷ یا واگرا استفاده نماییم )

۷- در صورت وجود رمپ پارکینگ موقعیت آن باید به صورت دقیق بررسی شود.

۸- پارکینگها و مسیرهای ورود و خروج ماشینها به پارکینگ باید بررسی شود.

۹- موقعیت ساختمانهای مجاور و همچنین مسیرهای مجاور ( کوچه یا خیابان ) باید بررسی و شناسایی شود.

۱۰- توجه به کنسولها و بالکنها

بعد از دید پیدا کردن نسبت به نقشه معماری وارد مرحله بعدی یعنی انتخاب کلیات سازه میشویم. در این مرحله باید نسبت به مواردی نظیر انتخاب سیستم سازه ای ، داشتن یا نداشتن درز انقطاع در سازه ، نوع سیستم سقف و …. تصمیم گرفت. در برخی پروژه های دانشجویی موارد فوق در صورت پروژه مشخص است و نیازی نیست که دانشجو در مورد آن تصمیم بگیرد ولی در عالم واقعیت معمولاً به اینگونه نیست. این چند مورد را سعی دارم به طور مختصر توضیح دهم

وجود یا عدم وجود درز انقطاع

در این مورد در آیین نامه های ما به وضوح سخن گفته نشده است. در مبحث نهم بند ۹-۹-۷-۳ اشاره شده است که اگر نسبت طول به عرض از سه بیشتر باشد لازم است که درز انقطاع ایجاد شود. این ضابطه مربوط به سازه های بتنی است که البته تعمیم آن به سازه های فولادی هم منطقی به نظر میرسد. به عنوان یک پیشنهاد بر اساس قضاوت مهندسی توصیه میشود که سعی شود که سازه با درز انقطاع به قسمتهایی با ابعادی کمتر از حدود ۳۰ تا ۳۵ متر تقسیم شود. به هر حال ایجاد درز انقطاع خود باعث دردسرهایی میشود که نمیشود آن به عنوان یک اولویت در نقشه در نظر گرفت. مثلاً باعث میشود که تعداد ستونها افزوده شود و همچنین چون معمولاً درز انقطاع در پی و صفحه ستون ادامه پیدا نمیکند ابهامی در طراحی پی تحت اثر همزمان نیروهای زلزله در بخشهای مختلف سازه به وجود می آورد. اگر لازم است که درز انقطاع ایجاد شود بهتر است که به گونه ای درز ایجاد شود که کل ساختمان به چند سازه نسبتاً منظم تبدیل شود. محل درز انقطاع در سازه هایی که دارای اختلاف سطح در طبقات است بهتر است در همان محل اختلاف سطح باشد. مقدار درز انقطاع هم جز در مورد سازه های با اهمیت زیاد و خیلی زیاد ( مثل مدارس و بیمارستانها ) یک درصد ارتفاع سازه در هر تراز میباشد. درز انقطاع از لبه هر یک از دو سازه در نظر گرفته میشود و نه از آکس ستونهای آنها. ترجیحاً بهتر است که درز انقطاع را به گونه ای در نظر بگیریم که از داخل سرویسهای بهداشتی ( به دلیل نیاز به به عایق کاری و اینکه عبور درز از این نقاط در عایقکاری ایجاد خلل میکند ) عبور ندهیم. همچنین محل درز انقطاع به گونه ای باشد که عناصر غیرسازه ای را قطع ننماید. به طور مثال از وسط یک دیوار عبور ننماید. ( محل درز انقطاع باید با عناصر انعطاق پذیر پر گردد و وجود قسمتهایی که به طور مشترک در دو جز از سازه حضور دارند باعث خلل در این عملکرد میشود). در موردسازه های با اهمیت زیاد و خیلی زیاد و سازه های ۸ طبقه و بالاتر باید کنترل شود که مقدار درز انقطاع از R برابر تغییر شکل ماکسیمم طبقه تحت زلزله کمتر نباشد. چون مقدار درز انقطاع قبل از طراحی وابسته به مقادیر مجهولی چون ابعاد ستونها میباشد باید این موارد را با قضاوت مهندسی حدس زد و پس از طراحی در صورت نیاز آن را اصلاح نمود. به طور مثال برای ساختمانهای کوتاه ۶-۷ طبقه برای ستونهای غیر متصل به بادبند ابعادی در حدود ۲۰*۲۰ و برای ستونهای متصل به بادبند ابعاد حدودی ۳۰*۳۰ قابل حدس است که بر این اساس درز انقطاع را باید از لبه این ابعاد لحاظ نمود.

 

 

انتخاب نوع سیستم سازه ای

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.

امکانات ETABS 2018

ارسال شده توسط : علیرضا خویه

در: نرم افزار Etabs ایتبس

ثبت دیدگاه

 

 

بخش های جدید در ETABS 2018 :

– ایتبز ۲۰۱۸ فقط برای سیستم های ۶۴ بیتی میباشد.
-بهبود گزینه های مشبندی برای کفها و دیوارها و قسمتهای منحنی. دستور تبدیل مشبندی به مشبندی کاربر. آوردن مشبندی بصورت فایل DXF.

– المان لینک برای فنر خطی و فنر سطحی برای آنالیز خطی و غیرخطی.
-خصوصیات جدید برای المان لینک.

-بهبود و گزینه های جدید در ایجاد مفاصل تیر،ستون،دیوار در تحلیل غیرخطی.

-اضافه شدن ناحیه سختی بصورت اتوماتیک در بالای ستون و دیوار.

-اضافه شدن آیین نامه Asce7-16 برای بار باد، زلزله، گزینه های تحلیل طیفی.
-اندازه فایلهای ذخیره شده در آنالیز بخصوص در تحلیل غیرخطی کاهش یافته است.
– کنترل جابجایی چندگانه در تحلیل غیرخطی برای همگرایی بهتر در آنالیز.
-بهبود همگرایی تحلیل برای کنترل جابجایی در تحلیل استاتیکی غیرخطی.

-بهبود تحلیل پوش آور با گزینه event-to-eventو همگرایی بهتر این تحلیل و کاهش اندازه فایلهای ذخیره.
-تغییر مقدار Age در تحلیل staged construction از صفر به ۱.
-افزایش سرعت بالا در تحلیل های غیرخطی.
-عملکرد جدید stage construction با change section&Age .

قابلیت نمایش طیف پاسخ رکوردها به صورت همزمان در یک نمودار

-افزایش سرعت طراحی با اضافه شدن طراحی چند المان بصورت موازی که بزودی در منوی option گذاشته خواهد شد.
-بهبود روش Srss برای محاسبه ضریب PMM در آیین نامه Aisc-10 و Aisc-5 .
—طراحی بر اساس آیین نامه Aisc 360-16 و Aisc341-16 و کنترل اتصالات از پیش تایید شده براساس Aisc-358-16.

–طراحی لرزه ای در تمام آیین نامه های طراحی قاب بتنی و محاسبه نسبت ظرفیت تیر به ستون بر اساس طراحی ستون.

اجرای تیر در داخل دیوار برشی

ارسال شده توسط : علیرضا خویه

در: دیوار برشی

ثبت دیدگاه

 

 

از نظر آیین نامه الزامی به اجرای تیر در داخل دیوار برشی نیست.

ولی به دلایل زیر محاسبین معمولا در داخل دیوار تیر را ترسیم و مدل می کنند و در اجرا نیز، اجرا می شود:
۱- اگر در تراز طبقه در داخل دیوار تیر منظور نشود، آرماتورهای تیرهای “دهانه مجاور” دیوار برشی نمی توانند به صورت سراسری داخل دیوار ادامه یابند. در این حالت میلگردهای تیرهای دهانه مجاور باید در داخل المان مرزی دیوار قلاب شده و مهار شوند (به علت قطع تیر). در مواردی که تراکم میلگرد در داخل المان مرزی زیاد است، ممکن است مهار میلگرد تیر داخل المان مرزی بتن ریزی را با مشکل مواجه کند. اگر ضخامت دیوار برشی زیاد باشد (هم عرض تیر دهانه مجاور) در این حالت مشکلی پیش نمیاد.

۲- در مواردی که ضخامت دیوار برشی کم است اتصال سقف بتنی به دیوار برشی ممکن است به خوبی انجام نشود. اجرای تیر به جهت مهیا کردن فضای بیشتر برای مهار میلگردهای سقف در داخل دیوار می تواند به اتصال مناسب دیافراگم سقف به دیوارکمک کند.

۳- در دیوارهای برشی با ضخامت کم (و لاغری بالا) این تیرها همانند سخت کننده عرضی در تیرورق های فولادی به پایداری بیشتر دیوار کمک می کنند. و بنابراین توصیه می شود تیر داخل دیوار (در تراز طبقه) منظور شود.

بنابراین به طور کلی در دیوارهای برشی با ضخامت کم و متوسط توصیه می شود جهت اجرای مناسب سازه و ایجاد یکپارچگی تیرها اجرا شوند.

SAP200 Etabs SAFE Courses

 

 

استفاده از summery report در تهیه ی دفترچه محاسبات

از گزارش‌های ایجاد شده توسط برنامه ETABS می‌توان برای ایجاد دفترچه محاسبات استفاده نمود. در این میان، استفاده از خلاصه گزارش برای ایجاد مهمترین نکات مدلسازی اهمیت بیشتری دارد تا خواننده با کلیات آنچه مدل شده بصورت سریع آشنایی پیدا نماید.
از مسیر File menu > Create Report اقدام نموده و گزینه Add New User Report را انتخاب نمایید تا پنجره User Report نمایان شود. ابتدا در بخش Report Name نامی دلخواه برای گزارش مورد نظر وارد نمایید. این نام بایستی تکراری نباشد و گزارشی به این نام در لیست حضور نداشته باشد.
بر روی گزینه Modify Cover Page Data کلیک نمایید در این بخش می‌توانید توضیحاتی در ارتباط با نوع پروژه و کارفرما و ... وارد نمایید. گزینه‌هایی که در جلوی آنها علامت * وجود دارد در صفحه اول گزارش نمایش داده می‌شوند. حال در هر بخش آنچه می‌خواهید نمایش داده شود را تیک زده و تیک آنهایی که نمی‌خواهید در ارائه خلاصه ظاهر نشود، را بردارید. با زدن دکمه Create خلاصه گزارش ایجاد شده و در بخش Model Explorer این گزارش ایجاد شده باقی خواهد ماند. این گزارش را می‌توانید از برگه Report بخش Model Explorer مشاهده نمایید. با کلیک راست بر روی این گزارش ایجاد شده گزینه‌هایی ظاهر می‌شود:
گزینه Show/Refresh Report: برای دیدن گزارش به کار می‌رود.
گزینه Add Copy of Report: برای ایجاد یک کپی از گزارش ایجاد شده به کار می‌رود. می‌توانید تعداد زیادی گزارش با فرمت‌های مختلف ایجاد نمایید و هر کار به دلخواه هر یک از آنها را نمایش دهید.
گزینه Delete Report: برای پاک کردن گزارش بکار می‌رود.
گزینه Print Report: پرینتی از گزارش می‌دهد.
گزینه Export Report to Word: برای انتقال گزارش به یک فایل Word کاربرد دارد. در این حالت می‌توان بر روی آن تغییراتی بصورت دستی ایجاد نمود.
گزینه Create XML Contents File: برای ایجاد یک فایل XML از گزارش ایجاد شده کاربرد دارد.

 

منبع: کانال دکتر علیرضایی

Etabs-SAP

 

مشاوره پایان نامه ی طراحی و بهسازی لرزه ای پل ها

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۱۶, ۱۳۹۶

|در : پایان نامه, دانلود پایان نامه, مشاوره و آموزش

|۰ دیدگاه

مشاوره پایان نامه ی طراحی و بهسازی لرزه ای پل ها seismic design and retrofit of bridges مشاوره در زمینه ی مدلسازی، طراحی ، تحلیل پوش آور ، تحلیل تاریخچه زمانی انواع پل ها در نرم افزار SAP2000   علیرضا خویه – کارشناس ارشد مهندسی زلزله از دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی شماره تماس: [phone] .....

ادامه مطلب 

دیوار برشی در کنار بازشو

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۱۶, ۱۳۹۶

|در : دیوار برشی, سازه های بتنی

|۰ دیدگاه

نیروهایی که به دیوارهای برشی وارد می شوند : به طور کلی دیوار های برشی تحت نیروهای زیر قرار می گیرند : ۱-نیروی برشی متغیر که مقدار آن در پایه حداکثر می باشد . ۲-لنگر خمشی متغیر که مقدار آن مجددا در پای دیوار حداکثر است و ایجاد کشش در یک لبه ( لبه نزدیک ...

ادامه مطلب 

فروش پروژه ی بهسازی

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۱۵, ۱۳۹۶

|در : پروژه بهسازی لرزه ای, فروشگاه

|۰ دیدگاه

فروش پروژه ی درس آسیب پذیری و بهسازی لرزه ای شامل فایل های Etabs – SAP2000 و گزارش تایپ شده در Word جهت سفارش به شماره ی ۰۹۳۸۲۹۰۴۸۰۰ از طریق تلگرام پیام دهید.

ادامه مطلب 

محل مناسب دیوار برشی

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۱۵, ۱۳۹۶

|در : دیوار برشی, دیوار برشی بتنی در سازه فولادی, دیوار برشی فولادی

|۰ دیدگاه

انتخاب مکان مناسب جهت قرارگیری دیوارهای برشی:  این مساله نیز تقریباً مشابه بادبندگذاری است. به طور خلاصه: ۱-  قرار گیری دیوار برشی در دهانه های بلند نسبت به دهانه های کوتاه ارجح است. ۲-  قرارگیری دیوار برشی در دهانه های متوالی ارجح است. ۳-  طرز انتخاب محلهای دیوار برشی بهتر است به گونه ای باشد ...

ادامه مطلب 

محل مناسب برای مهاربندها

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۱۵, ۱۳۹۶

|در : سیستم مهاربندی (بادبند), مهاربند کمانش تاب, مهاربند همگرا, مهاربند واگرا

|۰ دیدگاه

انتخاب محلهای مناسب جهت قرارگیری بادبندها:  این مساله فقط برای حالتی است که حداقل در یکی از دو جهت اصلی از سیستم مهاربندی شده استفاده کرده باشیم. اگر سازه فاقد مهاربند باشد این نکات قابل استفاده نخواهد بود.  در انتخاب محلهای مناسب برای بادبندها میتوان به نکات زیر اشاره کرد: ۱- حتی الامکان به گونه ...

ادامه مطلب 

راهکاری برای رفع خطای فشردگی مقاطع

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۱۵, ۱۳۹۶

|در : سازه های فولادی

|۰ دیدگاه

  ببینید شما ممکنه تو سازتون چند تیپ ستون داشته باشید. کاری که میکنید به این ترتیبه. ۱) اول از sd section مقدار z رو برای مقطع میخونید و در fy ضرب میکنید. در این مرحله شما مقادیر زیر را استخراج کردید Zfymn2 Zfymn3 ۲) دقت کنید که اینجا فقط و فقط z رو در ...

ادامه مطلب 

 

مطالب آموزش Etabs

 

المان مرزی در دیوار برشی

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۲۱, ۱۳۹۶

|در : دیوار برشی, طراحی ساختمان, مبحث نهم مقررات ملی ساختمان

|۰ دیدگاه

۱- در طولی از دیوار که المان مرزی محسوب می شود حتما باید تنگ بسته داشته باشیم. طول ناحیه المان مرزی را ایتبس محاسبه و اعلام می کند. در این طول ( در دو انتهای دیوار) نمی توان به جای تنگ بسته از سنجاق استفاده کرد. و یا مثلا نمی توان ارماتورهای افقی جان دیوار ...

ادامه مطلب 

مراحل طراحی دستی سازه فولادی

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۲۰, ۱۳۹۶

|در : طراحی اتصالات فولادی, طراحی دستی

|۰ دیدگاه

در طراحی گام اول تحلیل است. یعنی بایستی بصورت دستی تحلیل سازه‌ای انجام دهید. مثلا در قاب‌های خمشی برای بارهای جانبی از روش پرتال و برای بارهای قائم از روش ۰٫۱ دهانه استفاده نمایید. گام دوم، طراحی عضوی است که قرار است جاری شود. مثلا در قاب‌های خمشی ابتدا مقطع تیر طراحی شود. در مهاربند ...

ادامه مطلب 

ضریب rigid Zone factor (ناحیه صلب انتهایی)

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۲۰, ۱۳۹۶

|در : آیین نامه های خارجی ACI،ASCE و..., طراحی چشمه ی اتصال Panel Zone, نرم افزار Etabs ایتبس

|۰ دیدگاه

ضریب rigid Zone برای است که در مدلسازی با استفاده از المان Beam، آکس به آکس ستون‌ها ملاک بوده ولی در عمل این طول کمتر است. اگر ۱ بدهید طول خالص و اگر صفر داده شود طول آکس به آکس در نظر گرفته خواهد شد. طبق توصیه FEMA451 و راهنمای برنامه، مقدار ۰٫۵ مناسب است. ...

ادامه مطلب 

دانلود آموزش تحلیل IDA دینامیکی افزایشی

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۱۷, ۱۳۹۶

|در : SAP2000, آموزش تحلیل غیرخطی با سپ, تحلیل IDA دینامیکی افزایشی, تحلیل تاریخچه زمانی با سپ, طراحی بر اساس عملکرد, طراحی عملکردی

|۰ دیدگاه

پروژه ارزیابی لرزه ای عملکردی یک سازه فولادی دوبعدی در SAP2000 به شیوه ی تحلیل IDA دینامیکی افزایشی incremental Dynamic Analysis   >> دانلود فایل   تعداد صفحات ۱۶ صفحه | حجم فایل ۱ مگابایت | پروژه دانشجویی | دانشگاه تربیت مدرس | استفاده از برنامه ی SAP2000 و Seismo Signal

ادامه مطلب 

مقایسه ی SAP2000 و SeismoStruct

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۱۷, ۱۳۹۶

|در : SAP2000

|۰ دیدگاه

هر یک از دو برنامه SAP2000 و SeismoStruct دارای ویژگی‌های خاص خود هستند. باید ببینید که از آنها چه می‌خواهید و دنبال چه چیزی هستند. هر دو برنامه تحلیلی بوده و قادر به تحلیل غیرخطی هستند. ولیکن تفاوت‌های زیادی با هم دارند. – برنامه SAP2000 پردازنده طراحی دارد ولی SeismoStruct خیر. – هر دو برن...

ادامه مطلب 

ترکیب بارهای شامل فشار جانبی خاک و فشار زیر زمینی

ارسال شده توسط :علیرضا خویه

|مرداد ۱۶, ۱۳۹۶

|در : مبحث ششم مقررات ملی ساختمان

|۰ دیدگاه

در صورت وجود فشار جانبی خاک، فشار زیرزمینی و یا مواد انباشته شده، H، اثر آنها را باید بصورت زیر منظور نمود. اگر اثر این بارها در جهت افزودن به اثرات دیگر متغییرهای اصلی بارگذاری باشد، اثر بار H باید با ضریب ۱٫۶ در ترکیب بارها منظور گردد. ۱٫ ۱٫۴D + 1.6H ۲٫ ۱٫۲D + ...

ادامه مطلب 

 

نقشه های اجرایی یک رمپ بتنی

نقشه های اجرایی یک رمپ بتنی

 

 

 

رمپ های بتنی به منظور عبور خودرو استفاده می شوند. در قیاس با رمپ های خاکی این نوع رمپ ها امکان بهره برداری از فضای زیرین رمپ را به صاحبان ساختمان خواهد داد.

 

 

کاور بتن در Etabs

مقدار کاور بتن بر اساس جدول 9-6-6 مبحث نهم مقرارت ملی ساختمان و براساس شرایط محیطی تعیین می گردد- بند9-6-4

 

در ETABS 9 برای وارد کردن مقدار کاور گزینه Cover to Rebar Center وجود دارد. در این حالت از شما فاصله لبه مقطع تا مرکز آرماتورهای طولی پرسیده می‌شود. مثلا اگر قطر خاموت 10 میلیمتر، قطر آرماتور طولی 20 میلیمتر باشد، با فرض کاور خالص 4.5 cm برای مقطع بایستی عدد زیر وارد شود:
Cover to Rebar Center=4.5+1.0+(2.0/2)=6.5 cm
در حالت خاصی که آرایش میلگردها در مقطع مستطیلی، بصورت دایره‌ای باشد، این فاصله حداقل فاصله بین لبه مقطع تا مرکز آرماتورهای طولی ستون است.

در ETABS 2016 برای وارد کردن کاور گزینه Clear Cover for Confinement Bars در دسترس است. این گزینه فاصله لبه مقطع تا بیرون آرماتورهای خاموت مقطع است. مثلا اگر قطر خاموت 10 میلیمتر، قطر آرماتور طولی 20 میلیمتر باشد، با فرض کاور خالص 4.5 cm برای مقطع بایستی عدد زیر وارد شود:
Cover to Rebar Center=4.5 cm

سختی های کاهش یافته و مقاطع ترک خورده

در سازه‌های فولادی از سختی کاهش یافته فقط بایستی برای تعیین مقاومت‌های مورد نیاز اعضا استفاده نمود و در کنترل جابجایی، دوره تناب و کنترل خیز اجزا نبایستی از آن استفاده شود.

در سازه‌های بتنی برای تعیین دوره تناوب بایستی از سختی کاهش نیافته اعضا استفاده نمود. به این منظور ضریب سختی تیرها و ستون‌ها 1.5 برابر شده به ترتیب برای تیرها و ستون‌ها و دیوارها از ضرایب 0.5 و 1.0 و 1.0 استفاده می‌شود. ضریب 0.5 برای در نظر گرفتن اثر ترک خوردگی تحت بارهای سرویس است. این مورد در بند 3-3-3-3 استاندارد 2800 گفته شده است. طبق بند 3-5-5 استاندارد 2800 برای کنترل جابجایی این سازه‌ها بایستی از ضرایب ترک خوردگی 0.35 و 0.7 برای تیرها و ستون‌ها و 0.35 یا 0.7 برای دیوارها (بسته به میزان ترک خوردگی آنها) استففاده نمود.

ضریب ترک خوردگی برای قاب های مهارشده و مهارنشده

 طبق ACI318-14 تعریفی که برای قاب بدون حرکت جانبی (nonsway frames) دارد، بصورت زیر است:

6.6.4.3 It shall be permitted to analyze columns and stories in structures as nonsway frames if (a) or (b) is satisfed:
(a) The increase in column end moments due to second order effects does not exceed 5 percent of the first-order
end moments
(b) Q in accordance with 6.6.4.4.1 does not exceed 0.05
6.6.4.4 Stability properties
6.6.4.4.1 The stability index for a story, Q, shall be calculated by:
Q=(ΣP∆/Vh)
where ∑P and V are the total factored vertical load and orizontal story shear, respectively, in the story being evaluated, and ∆ is the frst-order relative lateral deflection between the top and the bottom of that story due to V.

در جدول 6.6.3.1.1(a) همین آیین‌نامه ضرایب ترک خوردگی بدون توجه به مهارشدگی یا مهار نشدگی قاب برای تیرها 0.35Ig، برای ستون‌های 0.7Ig، دیوارهای ترک نخورده 0.7Ig، دیوارهای ترک خورده 0.35Ig داده شده است. در جدول 6.6.3.1.1(b) هم روش دیگر برای محاسبه ضریب ترک خوردگی پیشنهاد شده که به نیروهای المان بستگی دارد. همچنین طبق بند زیر برای تحلیل سازه جهت کنترل تغییرشکل‌های آن می‌توان ضرایب ترک خوردگی را 1.4 مقادیر داده شده فوق در نظر گرفت.

6.6.3.2.2 It shall be permitted to calculate immediate lateral deflections using a moment of inertia of 1.4 times I defned in 6.6.3.1, or using a more detailed analysis, but the value shall not exceed Ig.
R6.6.3.2.2 Analyses of deflections, vibrations, and building periods are needed at various service (unfactored) load levels (Grossman 1987, 1990) to determine the performance of the structure in service. The moments of inertia of the structural members in the service load analyses should be representative of the degree of cracking at the various service load levels investigated. Unless a more accurate estimate of the degree of cracking at service load level is available, it is satisfactory to use 1.0/0.70 = 1.4 times the moments of inertia provided in 6.6.3.1, not to exceed Ig, for service load analyses.

از طرفی در بند دیگری از ACI داریم:

R6.3—Modeling assumptions
for braced frames, relative values of stiffness are important. A common assumption is to use 0.5Ig for beams and Ig for columns.
For sway frames, a realistic estimate of I is desirable and should be used if second-order analyses are performed. Guidance for the choice of I for this case is given in 6.6.3.1.

همانطور که دیده می‌شود، برای قاب مهار شده (قاب دارای دیوار برشی) اجازه داده شده مقادیر ممان اینرسی مقاطع تیرها 0.5 و برای ستون‌ها 1.0 در نظر گرفته شود. ولیکن برای قاب‌های دارای حرکت جانبی گفته شده از مقادیر جدول 6.6.3.1 استفاده شود. البته سازه‌ای که دیوار برشی داشته باشد، لزوماً بدون حرکت جانبی نیست و بایستی شاخص پایداری آن را کنترل نمود.
❗️ مبحث نهم در بند 9-16-3-2 نیز قید می‌کند برای ساختمان‌های کوتاه تا 4 طبقه در صورتی که مجموع سختی جانبی دیوارها بیشتر از شش برابر مجموع سختی جانبی ستون‌های طبقه باشد، آن طبقه را می‌توان مهار جانبی تلقی کرد.

ترکیب بارهای تشدید یافته

در یک قاب، ستون عنصر حیاتی است. با توجه به وجود نیروی محوری زیاد، کاهش ظرفیت خمشی آنها بایستی مورد توجه قرار گیرد. ستون‌ها بایستی برای حداکثر نیرویی که در حین زلزله دریافت می‌کنند، پایدار باشند. اگر چه آیین‌نامه‌های طراحی، این نیرو را به طراح می‌دهند، ولیکن تعیین این نیرو کار ساده‌ای نیست. به عنوان یک روش دست بالا، تعیین نیروهای محوری ستون، ناشی از حداکثر ظرفیت المان‌های جاری شونده، متصل به ستون می‌تواند یک روش مناسب باشد. در حین زلزله، در کل ارتفاع سازه، بطور همزمان، مفاصل خمیری تشکیل نمی‌شوند و استفاده از این روش منجره به جواب‌های دست بالا و محافظه کارانه‌ای خواهد شد. روش دیگر، استفاده از ترکیب بارهای تشدید یافته در طراحی ستون‌ها می‌باشد. در این روش، نیروی محوری ستون، ناشی از زلزله، در ضریب Omega0 که توسط آیین‌نامه‌ها داده شده (مثلاً این مقدار برای قاب‌های خمشی برابر 3 است) ضرب می‌شود. برنامه ETABS قادر است، ترکیب بارهای تشدید یافته را بصورت داخلی برای تمام ترکیب بارها (ترکیب بارهای پیش فرض و ترکیب بارهای ساخته شده توسط طراح) ایجاد نماید. متن راهنمای برنامه:

The axial compressive and tensile strengths are checked in the absence of any applied moment and shear for the amplified seismic load combinations (AISC SEISMIC B2, D1.4a(2), ASCE 12.4.3.2).
For LRFD provisions,
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE + 1.0LL
(0.9 − 0.2SDS)DL ± Ω0QE

طبق گفته راهنمای برنامه، کاربر نیازی به ساخت ترکیب بارهای تشدید یافته نداشته و بصورت داخلی توسط برنامه در حین طراحی ایجاد می‌شوند:

Those combinations involving Ω0 are internal to the program. The user does NOT need to create additional load combinations for such load combinations.

از طرفی، ضابطه AISC360-10 (و مبحث دهم) برای کنترل تیر ضعیف- ستون قوی (در قاب‌های خمشی و با شکل‌پذیری ویژه) بصورت زیر است:

 

The following relationship shall be satisfied at beam-to-column connections:
ΣMpc*/ΣMpn*>1.0
ΣMpc*=the sum of the projections of the nominal flexural strengths of the columns (including haunches where used) above and below the joint to the beam centerline with a reduction for the axial force in the column. It s permitted to determine ΣMpc* as follows:
ΣMpc* = ΣZc(Fyc − Puc/Ag) (LRFD)
Ag = gross area of column.
Fyc = specified minimum yield stress of column.
Zc = plastic section modulus of the column.
Puc = required compressive strength using LRFD load combinations, including the amplified seismic load.

 

همانطور که دیده می‌شود، مقدار Puc (نیروی محوری ستون) هم در مبحث دهم و هم AISC341 برابر با مقدار نیروی تشدید یافته در نظر گرفته شده است. ولیکن برنامه ETABS مقدار Puc را براساس ترکیب بارهای معمولی تعیین نموده و آن را تشدید یافته نمیکند. 

ضرایب ترک خوردگی بتن Etabs

طبق بند 9-13-8-4 مبحث نهم و در تحلیل سازه باید سختی خمشی و پیچشی اعضای ترک خورده بنحو مناسب محاسبه و منظور گردد . در غیاب محاسبات دقیق برای منظور کردن اثر ترک خوردگی می توان : 
* در قابهای مهار نشده سختی تیرها و ستونها را به ترتیب 0.35 و 0.7 سختی مقطع ترک نخورده آنها منظور نمود .
* در قابهای مهار شده سختی تیرها و ستونها را به ترتیب معادل 0.5 و 1 برابر سختی مقطع ترک نخورده آنها منظور نمود.

- لازم به تذکر است که:
1 ) این مقادیر برای پیچش نیز در نرم افزار لحاظ شود.
2) این مقادیر در نرم افزار به دو طریق قابل اختصاص و مشاهده است:
بعد از انتخاب مقاطع، از مسیر Assign menu > Frame > Property Modifiers (در ETABS2015) بصورت زیر اقدام کنید.
Moment of inertia about 2 axis ……..  0.35
Moment of inertia about 3 axis ……..  0.35
Torsion constant …………… ……..  0.35
یا اینکه از مسیر Define menu > Section Properties > Frame Sections، مقطع مورد نظر را انتخاب و بر روی گزینه Modify/Show کلیک نمایید. حال در پنجره ظاهر شده گزینه Modify/Show Modifiers را انتخاب نمایید حال در پنجره Property/Stiffness Modification Factors میتوانید ضرایب فوق را وارد کنید.

 

منبع:@AlirezaeiChannel

 

راه حل های کنترل Drift

برای کنترل جابجایی نسبی طبقات در قاب خمشی بتنی موارد زیر را می‌توان بکار برد:
1- افزایش مقطع تیر و ستون. افزایش مقطع تیر معمولاً موثرتر هست ولی با افزایش مقطع تیر، از فلسفه تیر قوی ستون ضعیف دور میشیم.
2- منظم کردن سازه از نظر پیچشی. در این حالت می‌توان جابجایی را در مرکز جرم سازه ببینید. در غیر اینصورت باید در گوشه‌ها مشاهده شود.
3- افزایش مقاومت مشخصه بتن که با افزایش آن ضریب ارتجاعی نیز زیاد می‌شود.
4- استفاده از دوره تناوب تحلیلی برای کنترل جابجایی. این مورد معمولا در سازه‌های بالاتر از 5 طبقه موثر است.