پرسش و پاسخ Etabs طراحی سازه
پرسش و پاسخ های زیر از کانال دکتر علیرضایی اقتباس شده و پاسخ ها نیز توسط این استاد بزرگوار داده شده است.
سوالی در مورد نامنظمی سیستم های غیر موازی داشتم از خدمتتون اگر تیری در قاب خمشی بیشتر از 15 درجه انحراف داشته باشه باید تحلیل دینامیکی انجام بگیره ؟
در مورد دیوار برشی یا مهاربند هم این صادق هست یعنی 15 درجه یا اگه دیوار برشی یا مهاربند فقط موازی نباشه تحلیل دینامیکی باید انجام بشه ؟ و اگر توضیحات کاملی در مورد سیستم های غیر موازی بدید ممنون میشم ازتون
آیین نامه مقداری درجه مشخصی را برای ایجاد نامنظمی سیستم های غیر موازی صراحتا نداده است ولی از بند 3-13-2 میتوان عدد 15 درجه را پذیرفت. این انحراف برای تمام سیستم های لرزه بر صادق است. البته اگر سازه چنین نامنظمی داشته باشد نیازی به تحلیل دینامیکی نیست. در حالتی سازه دارای نامنظمی پیچشی، جرمی و نرمی باشد و همچنین بیشتر از 4 طبقه باشد، نیاز به تحلیل دینامیکی دارد.
سوالی از خدمتتون داشتم اینکه اصولا چطور روند رسیدن به مقاطع مورد نیاز را طی می کنید
منظورم اینه که فرض کنید یک ساختمان در دو جهت خمشی بتنی را می خواهیم طراحی کنیم ، چنانچه از اول همه تیرها و ستونها را مینیمم مقاطع قابل قبول اختصاص بدهیم روند دستیابی به مقاطع بهینه چیست ؟ تعدادی از ستونها و تیرها با تحلیل و طراحی اولیه جوابگو نیستند ، آیا اختصاص مقاطع بزرگتر به تیرها و ستونها و ادامه این روند ما را به مقاطع بهینه خواهد رساند یا نه ؟
رسیدن به مقاطع بهینه بیش از هر چیز به تجربه طراح بستگی دارد. البته بستگی دارد که مقطع بهینه در در چه چیزی بخواهیم ببینیم. در ابعاد مقاطع یا میزان میلگردها و یا هر دو. هر چه تعداد متغییرهایی کمینه‌سازی بیشتر باشد، روند آن سخت‌تر میشود. توجه شود که در طراحی سازه به سبب نامعینی آن، روند کمینه سازی باید توسط سعی و خطا صورت گیرد. در این ارتباط باید به چند نکته توجه داشت.
1- طراح باید تشخیص دهد که چه پارامتر کنترلی، حاکام بر طرح است تا ابتدا براساس آن بهینه سازی را انجام دهد. مثلا اگر قاب خمشی (فولادی یا بتنی) با ارتفاع زیاد (مثلا بیشتر از 4 طبقه) باشد، آنگاه جابجایی طبقات حاکم بر طرح بوده و بایستی جابجایی‌ها را کنترل کنیم. برای این مورد میتوان درصد آرماتورها را به حداقل ممکن کاهش داد (مثلا برای ستونها 1% و برای تیرها نیز از آرماتورها حداقل بهره برد) و ابعاد مقاطع را جهت افزایش سختی افزایش داد.
2- اگر در بخش‌هایی از سازه، مقاومت اجزا جوابگو نیست، باید آرماتورها افزایش داد. مثلا اگر ستونی جوابگو نیست میتوان درصد آرماتورها را به مقدار حداکثر نزدیک کرد. البته درصد بالای آرماتور به سبب دشواری در اجرا چندان توصیه نمی‌شود.
3- استفاده از مصالح پر مقاومت در سازه‌های بلند میتواند سبب بهینه شدن به مقدار مطلوبی شود. مثلا از فولاد ST52 برای ستونها استفاده شود یا استفاده از بتن‌های پر مقاومت.
4- کاهش نامنظمی سازه نقش مهمی در بهینه سازی دارد. طراح میتواند تا حدود زیادی سازه‌ها نامنظم را به سمت منظمی سوق دهد. این روش کاراترین روش بوده و به میزان زیادی به تجربه و طرز تفکر طراح بستگی دارد.
5-در صورتی که سازه منظم باشد، استفاده از تحلیل دینامیکی میتواند باعث بهینه شدن آن گردد. زیرا در این حالت میتوان از تخفیف 15% همپایه سازی استفاده نمود.
ضریب نامعینی ما تو یک جهت 1.2 هست و در جهت دیگه 1 حالا ما قاعده 100 -30 داریم و Exall +0.3Ey را در loade case تعریف کرده حالا اگه ما بخواهیم در ترکیبات بار ضریب نامعینی را اعمال کنیم چطوری باید این ضریب را بدیم چون تو ترکیبات بار Exall +0.3Ey این باهم هست نه تک تک
ترکیب بارها رو فراخوانی کردم دستی وارد نکردم
شما چند راه پیش روی دارید:
1- از ابتدا ضریب نامعینی را بطور محافظه کارانه برای هر دو جهت 1.2 گرفته و در ترکیب بار اعمال نمایید.
2- به جای ایجاد حالت بار 100-30، آنها را در ترکیب بار با هم ترکیب نموده و با ضریب نامعینی مطلوب هر جهت، استفاده شوند.
3- در حالت باری که ایجاد نموده‌اید، ضریب جهتی که ضریب نامعینی آن 1.2 است، را اعمال کنید. مثلا برای حالت بار Ex+0.3Ey در صورتی که ضریب Rho برای جهت y برابر 1.2 باشد، بصورت Ex+0.3*1.2Ey یا 1.2Ey+0.3Ex وارد نمایید.
باسلام خدمت شمااستاد بزرگوار.
در ارتباط با دو پاسخی که در گروه گذاشته بودید سوالاتی واسم پیش آمده که خواهش میکنم پاسخ فرمایید:
1- در ارتباط با سه مقطع box که جوشکاری سمت چپ و وسط درست نبود ، در مورد box وسط فرمودید که پتانسیل ایجادلایه ای شدن دارد؟این یعنی چی؟اگر کنترل ایین نامه ای دارد انرابفرمایید
2- در مورد دیوار برشی فرموده بودید که استفاده از دیوار برشی در زیر 4طبقه غیر منطقی هست؟چرا؟
از این جهت میپرسم که ما باید یااز قاب ساختمانی ساده با مهاربند استفاده کنیم که ضریب رفتار 3.5 دارد درحالیکه ضریب رفتار دیواربرشی 5 است.از طرفی در پلانهای معمولی که اکثرا دور راه پله المان لرزه بر قرارداده میشود شاهد حداقل 4 تا 6 ستون سنگین متصل به بادبند که از دو جهت به انها بادبندوصل میشود میشویم که مقاطع سنگینی میدهد باضافه طراحی بیس پلیتهای نسبتا بزرگ براساس lrfd .در حالیکه در دیوار برشی همچین حالتی را نداریم و طبق گفته ایین نامه هم میتوان ضخامت انرا کم کرد و هم حتی در صورت جوابدهی از تک سفره استفاده نمود.
اگر از قاب خمشی استفاده شود که کلا سنگینتر ازاسکلت بادیوار برشی میشود.
اگر میشه در مورد غیر منطقی بودن استفاده دیواربرشی درزیر4طبقه توضیح بیشتری بفرمایید.
ضمنا اگر در مورد پدیده تشدیدیا رزونانس و اثر ان بر روی سازه های دیوار برشی اطلاعات،مقاله یا مرجعی دارید معرفی فرمایید
بسیار سپاسگزارم.
1- بحث #لایه‌ای شدن یا Lamellar_Tearing# (پارگی لایه ای در اثر جوشکاری) که بعضا تحت عنوان #تورق هم بیان میشود، در ورق قابل دیدن نیست و بعد از جوش پدیدار میشود در اثر تنش ناشی از کشش جوش در مقطع ضخامت ایجاد میشود. فولاد را میتوان بصورت یک ماده #همسانگرد در نظر گرفت ولی مطالعات نشان داده‌اند که خواص ورق فولادی در جهات مختلف متفاوت بوده و به سبب ماهیت لایه‌ای بودن ورق در حین پروسه تولید، خواص آن در داخل صفحه و خارج صفحه متفاوت است. این مورد به سبب پروسه نورد فولاد ایجاد میشود و میتوان ورق فولادی را متشکل از ورقه‌های نازکی دانست که در کنار هم ورق را تشکیل داده‌اند (مثل ورق‌های یک کتاب). در واقع این مورد یکی از نا پیوستگی های عملیات نورد می باشد. در شکل زیر این مورد با مثال نشان داده شده است.
2- در مورد دیوار برشی منظور من قاب‌های بتنی با دیوار برشی بود و نه سازه‌های فولادی به همراه دیوار برشی. پدیده #تشدید هم ربطی به نوع سیستم لرزه‌بر ندارد. در هر سیستمی ممکن است ایجاد شود. در حالتی که فرکانس ارتعاشی یک سیستم با فرکانس ارتعاش یکی شود (یا نزدیک شوند) پدیده تشدید رخ داده که در این حالت جابجایی‌ها چندین برابر خواهد بود.
برای دهانه های بادبندی از لحاظ عرض دهانه محدودیتی داریم یا خیر,مثلا درساختمان معمولی میشود توی دهانه 1.5متر بادبند زد ,اگر ضابطه ای موجوده لطفا بفرمایید
خیر ضابطه خاصی وجود ندارد ولی اگر نسبت ابعاد قاب شما منطقی نباشد، عملا اجرای مهاربند امکان پذیر نیست. ابعاد ورق‌های اتصال بشدت سنگین و بزرگ بدست می‌آیند. در صورتی که ابعاد تیر و ستون تقریبا برابر باشند، بهترین زاویه برای ورق، در زاویه مهاربند برابر 45 درجه رخ میدهد. به عنوان مثال اگر ارتفاع طبقه 3 متر در نظر گرفته شود، دهانه‌های 3 تا 4 متری، مناسب برای مهاربندهای ضربدری بوده و دهانه‌های 5 تا 6 متری مناسب برای مهاربندهای هفتی و هشتی هستند. قرار دادن مهاربند در دهانه زیر 3 متر توصیه نمی‌شود.
منبع: کانال دکتر علیرضایی