قاعده 100-30 چیست؟ آموزش تصویری اعمال گام به گام ترکیب بار 100- 30 در ایتبس

قاعده 100-30 از جمله قواعد بارگذاری می باشد و همانطور که می دانید اعمال ترکیبات بارگذاری سازه های بتنی و فولادی در etabs از موضوعات پرابهام و اشکال زا است که بسیاری از مهندسین به خوبی با آن آشنا نیستند!

در فیلم ساخت انواع ترکیبات بار سازه های بتنی به درک مفهومی بسیاری از این مفاهیم پرداختیم. در ادامه

آیین نامه های طراحی ساختمان ­ها در برابر زلزله تاکید دارند که امتداد نیروی زلزله بایستی با زاویه مناسبی که حتی­ المقدور بیشترین اثر را ایجاد می­ کند، انتخاب شود. تشخیص یک زاویه مشخص برای آن­که بیشترین اثر را داشته باشد عملاً غیرممکن به­ نظر می­ رسد. به­ علاوه در روش تحلیل استاتیکی معادل، امکان تعریف گستره ­ای از زوایا برای امتداد نیروی زلزله در نرم­ افزار وجود ندارد. لذا باتوجه به محدودیت و الزامات موجود، اعمال نیروی زلزله به ­صورت 30 درصد متعامد (قاعده 30_100)، یک راه­ حل مناسب می­ باشد.

در این مقاله قصد داریم ابتدا با مفهوم زلزله  30 درصد متعامد آشنا شده و سپس روش اعمال آن را بررسی نماییم. آیین­ نامه­ ها شرایطی را بیان داشته اند که براساس آن می­ توان از اثر 30 درصد متعامد چشم ­پوشی کرد که این موضوع نیز در مقاله فرار از 100-30 به ­تفصیل مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

فلسفه ترکیب بار 100-30

همانطور که می دانید برای طراحی یک ساختمان در برابر زلزله بایستی بحرانی ترین جهت برای اعمال نیروی زلزله را بیابیم. حال بحرانی ترین جهت کجاست؟

اگر ساختمان منظم باشد، طبق آیین نامه می توان ساختمان را برای دو جهت اصلی ساختمان (x,y) طراحی کرد.

اما اگر ساختمان منظم نباشد، نمی توان بحرانی ترین جهت را تعیین کرد! به عبارتی در اینجا دیگر نمی توان جهات x و y را به عنوان مبنای طراحی درنظر گرفت.

انتخاب اثر گذار ترین جهت اعمال نیروی زلزله

قاعده 100-30 چیست

برای دست­یابی به وضعیتی که نیروی زلزله اعمالی بیشترین اثر را در سازه ایجاد کند، یک روش آیین­ نامه­ ای و محافظه کارانه به نام قاعده 100-30 وجود دارد. در این روش 100% نیروی زلزله هر امتداد با 30% نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن ترکیب می شود.

اعمال قاعده 100-30 در هر دو جهت به سازه

قاعده 100-30 چیست

در چه شرایطی باید قاعده 100-30 را در نظر گرفت؟

مطابق بند 3-1-4 از استاندارد 2800، ساختمان باید در دو امتداد عمود بر هم در برابر نیروی زلزله محاسبه شود. به­ طورکلی درموارد زیر لازم است تا اثر نیروی زلزله درهر دو امتداد عمود منظور گردد:

الف. ساختمان­های نامنظم در پلان.

ب. کلیه ستون­هایی که در محل تقاطع دو و یا چند سیستم مقاوم باربرجانبی قرار دارند.

تبصره: در حال “ب” چنانچه بارمحوری ناشی از اثر زلزله در ستون، در هریک از دو امتداد مورد نظر، کمتر از 20 درصد ظرفیت بار محوری ستون باشد، می ­توان این ضابطه را نادیده گرفت.

در نگاه اول شاید چنین به­ نظر برسد که برای ساختمان ­های منظم در پلان از اعمال قاعده 100-30 معاف خواهیم بود. اما مشکل اصلی بند “3-1-4-ب” می­ باشد که عملاً بسیاری از ستون­ ها در ساختمان­های منظم در پلان مشمول آن خواهند بود. در اکثر سازه ها شاهد آن هستیم که ستون ­ها در محل تلاقی دو یا چند سیستم مقاوم باربرجانبی قرار دارند (نظیر قا­ب­های خمشی فولادی و بتنی و همچنین سیستم ­های دوگانه)، بنابراین منظور کردن زلزله متعامد تقریباً در بسیاری از سازه­ ها الزامی می­ باشد؛ مگر آنکه طراح با استناد به تبصره فوق­ الذکر بتواند از اعمال این اثر چشم پوشی کند. بحث درباره نحوه کنترل تبصره مذکور در مقاله فرار از 100-30 عنوان خواهد شد.

نحوه اعمال قاعده 100-30 در ایتبس:

برای این منظور پس از تعریف مجزای Ex و Ey در قسمت Load pattern، از گام­ بندی تصویری زیر پیروی می­ کنیم:

  • گام اول- از طریق مسیر نشان داده شده در تصویر زیر load cases را انتخاب می کنیم.

اعمال 100-30

بعد از انتخاب load cases پنجره زیر باز خواهد شد. سپس گزینه Add new case را انتخاب کنید.

اعمال 100-30

  • گام دوم- حال می توانید الگوی بار 100-30 را مطابق تصویر زیر در نرم افزار ایتبس خود بسازید.

ساخت الگوی بار 100-30 در ایتبس

  • گام سوم- به­ این ترتیب در هنگام تحلیل­ سازه، نرم­ افزار ضمن اعمال نیروی زلزله در جهت x به­ صورت صددرصدی، هم­زمان 30% نیروی زلزله جهت y را نیز منظور خواهد کرد. برای تکمیل مطالب این بخش به دو نکته زیر توجه داشته باشیم:
  1. در هنگام اعمال نیروی زلزله ­به­ صورت 100-30، منظور کردن برون محوری اتفاقی، تنها در امتدادی که 100% نیرو اعمال می­ شود الزامی است. به همین علت در مثال تصویری فوق، نیروی زلزله در جهت x به­ صورت Exall تعریف شده که به­ این معناست که در آن خروج از مرکزیت­ های تصادفی منظور شده است.
  2. مطابق با مثال مطرح شده بایست Eyall+0.3Ex، Eyall-0.3Ex، Exall-0.3Ey نیز در نرم­ افزار تعریف شوند.

این مقاله ادامه دارد…

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *