ضریب بزرگنمایی تغییرمکان (Cd)

ضریب بزرگنمایی تغییرمکان چیست؟

اجزای جابجاییکنترل در سازه،­ عموماً تحت نیروی زلزله رفتار غیرخطی از خود نشان داده و به افزایش شکل­ پذیری و استهلاک انرژی موثرتری منجر می­ شوند. همین رفتار غیرخطی می­ تواند عاملی برای افزایش تغییرمکان جانبی سازه باشد. از سوی دیگر محاسبات نرم افزاری و دستی عموماً به صورت خطی در روش­ های تحلیل استاتیکی ، تحلیل طیفی و تاریخچه زمانی صورت می ­گیرد. حال سوالی که مطرح می ­شود این است که این فاصله­ ی قابل ملاحظه­ ی بین رفتار واقعی (غیرخطی) سازه و رفتار خطی مدل چگونه در محاسبات دیده شده است؟ به عنوان مثال تغییرمکان جانبی­ سازه به هنگام زلزله، که از اهمیت زیادی برای تامین ایمنی سازه برخوردار است، چگونه کنترل شود؟ آیا لازم است مجدداً با صرف وقت و هزینه زیاد به تحلیل غیرخطی مدل پرداخته و مقدار واقعی تغییرمکان را محاسبه کنیم؟

اعمال ضریب بزرگنمایی تغییرمکان برای تبدیل تغییرمکان خطی به غیرخطی

اعمال ضریب بزرگنمایی تغییرمکان برای تبدیل تغییرمکان خطی به غیرخطی

در جواب باید گفت: همانطور که پیش ­تر نیز، در مقالات ضریب نامعینی سازه (ρ) و ضریب اضافه مقاومت (Ω0)  اشاره شد، رویکرد آیین­ نامه­ های طراحی لرزه­ ای ساده­ سازی محاسبات و کاهش ­زمان و هزینه ­در پروسه­ ی طراحی است. از این رو انجام تحلیل­ های غیرخطی ساختمان­ های متداول مانند تحلیل پوش آور ، که پیچیدگی و هزینه نسبتاً زیادی را تحمیل می ­کنند، کمی غیرمعقولانه است.

در این موارد آیین ­نامه ­ها با پیشنهاد ضرایبی درصدد نزدیک­تر کردن رفتار واقعی سازه به رفتار مدل (در حالت خطی)، برمی­ آیند. استاندارد 2800 تلاش نموده­ است با اعمال یک ضریب افزایشی، تغییرمکان خطی سازه تحت زلزله را به تغییرمکان غیر خطی آن نزدیک کند. این ضریب که به نام «ضریب بزرگنمایی تغییرمکان (Cd شناخته می­ شود، در واقع تبدیل کننده­ ی تغییر­مکان خطی به غیرخطی بدون انجام تحلیل­ های غیرخطی می ­باشد.

مقدار این ضریب براساس نوع سیستم سازه ­ای برای هر راستا طبق ستون سوم جدول 3-4 صفحه­ ی 34 استاندارد 2800 انتخاب می­ گردد.

ضریب بزرگنمایی تغییرمکان (Cd) در استاندارد 2800

جدول ضریب رفتار (Ru)

نحوه اعمال ضریب­ بزرگنمایی تغییرمکان (Cd) در محاسبات طبق بند آیین­ نامه­ ای

استاندارد 2800 در بند 3-5-1 خود نحوه محاسبه تغییرمکان جانبی نسبی طبقات را به شرح زیر عنوان می­ کند:

تغییر مکان جانبی نسبی واقعی طبقه در استاندارد 2800

به عنوان مثال اگر سیستم قاب ساده ساختمانی همراه با مهاربند واگرا ویژه فولادی (Cd=4) به عنوان سیستم سازه­ ای در یک راستا انتخاب شده باشد و تغییرمکان خطی طبقه­ ای از خروجی نرم افزار ایتبس تحت زلزله طرح برابر 1.3 سانتی­ متر محاسبه شده باشد؛ مقدار تغییرمکان واقعی (غیر خطی) آن برابر با 5.2 = 1.3*4 سانتی متر خواهد شد.

اعمال ضریب بزرگنمایی تغییر مکان (Cd) در نرم ­افزار ETABS

برای اعمال ضریب بزرگنمایی تغییر مکان ، بعد از مشخص شدن مقدار آن­ طبق بندهای آیین­ نامه­ ای مربوط (که پیش ­تر در همین یادداشت به آن­ پرداخته­ ایم)، از مسیر زیر در نرم­ افزار ETABS برای وارد کردن آن­ اقدام می­ کنیم:

ویرایش آیین نامه در ETABS

ویرایش آیین نامه در ETABS

 

بعد از انتخاب گزینه View/Revise Preferences… پنجره ­ای مطابق شکل زیر ظاهر خواهد شد که بندهای شماره 6، 9 و 10 به ترتیب مربوط به ضرایب نامعینی(ρ)، اضافه مقاومت (Ω0) و بزرگنمایی تغییر مکان (Cd) می­ باشد که با انتخاب هر گزینه می­ توان مقدار پیش فرض نرم افزار را بر حسب نیاز تغییر داد.

تغییر ضریب بزرگنمایی تغییرمکان در آیین نامه

تغییر ضریب بزرگنمایی تغییرمکان در آیین نامه

نکته قابل توجه در پنجره ظاهر شده این است که وارد کردن ضریب بزرگنمایی تغییرمکان(Cd) در این پنجره صرفاً برای طراحی مهاربندهای واگرا (EBF) تاثیرگذار خواهد بود و برای طراحی المان­ های سایر سیستم­ های سازه ­ای مانند مهاربند همگرا، تاثیری نخواهد داشت.

نتیجه گیری:

  • بر خلاف دو ضریب ρ و Ω0 که برای جریمه و افزایش حاشیه ایمنی طراحی سازه بودند، ضریب بزرگنمایی تغییر مکان (Cd) برای تبدیل مقدار تغییرمکان خطی (مدل) به تغییرمکان غیرخطی(واقعی) سازه بدون انجام تحلیل­ های غیرخطی سنگین بر روی مدل است.

 

4 پاسخ
  1. abskhawari
    abskhawari گفته:

    سلام،خیلی ممنون از اینم که چنین مطالب آموزنده و پرکاربردی رو توی وبسایت در اختیار مردم قرار دادید ولی متأسفانه نمیتونم از محصولات شما استفاده کنم چون افغانستان هستم و حساب بانکی ندارم ،اگه راه دیگری وجود داره خوشحال میشم راهنمایی کنید

    پاسخ دادن
    • پشتیبانی سبزسازه
      پشتیبانی سبزسازه گفته:

      سلام مهندس جان. خیلی خوشحالیم که تونستیم رضایتتون رو بدست بیاریم. اگر آیین نامه ها در افغانستان هم مشابه با ایران باشه، محصولات مناسب شما خواهد بود. اگر میتونید به تلگرام سبزسازه و یا اینستاگرام سبزسازه پیام بدین تا من بهتر بتونم شمارو راهنمایی کنم.
      Telegram: +98 933 647 4385

      پاسخ دادن
  2. پژمان شهابی
    پژمان شهابی گفته:

    سلام.مطالب مفیدی رو مطرح میکنید که نکته مثبت اون اینه که با بیانی ساده و قابل فهم نکات رو توضیح میدید.ممنون از زحماتتون.امیدوارم که همچنان با تلاش در این زمینه به دوستان جویای علم کمک کنید.موفق باشید

    پاسخ دادن

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 *