نامنظمی مقاومت جانبی در ایتبس : محاسبه وکنترل طبقه ضعیف پس از مکانیزم

قبلا در مقاله طبقه ضعیف در ساختمان ، با این مفهوم، در استاندارد 2800 آشنا شدیم.در اینجا میخواهیم در مورد این مفهوم یعنی نامنظمی مقاومت جانبی ، توضیحات کاربردی تری به منظور استفاده در نرم افزار ETABS ارائه دهیم.
بد نیست مچددا مروری بر بند مربوطه، در آیین نامه2800 داشته باشیم:
طبق تعریف، در مواردی که مقاومت جانبی طبقه از 80 درصد مقاومت جانبی طبقه روی خود کمتر باشد، چنین طبقه ای اصطلاحا “طبقه ضعیف” نامیده می شود. در مواردی که مقدار فوق به 65 درصد کاهش یابد، طبقه اصطلاحا “طبقه خیلی ضعیف” توصیف می شود.

برای محاسبه مقاومت طبقه بایستی تحلیل ما از نوع استاتیکی غیرخطی (پوش آور) باشد تا اثرات تسلیم شدن اعضا تحت بارها در تحلیل سازه در نظر گرفته شود.

تسلیم اعضای سازه ای طبقه به دلیل مقاومت ناکافی(طبقه ضعیف) و به تبع آن مکانیسم شدن کل طبقه می تواند در سه حالت رخ دهد:

3 مکانیزیم برای محاسبه مقاومت طبقه

مفاصل پلاستیک می تواند در تیرها ، مهاربند ها یا ستون های طبقه ایجاد شده و موجب ناپایداری کلی طبقه شود.

محاسبه  مقاومت جانبی طبقه در قاب خمشی :

در مورد سیستم قاب خمشی مقاومت طبقه برابر خواهد بود با کمینه مقدار مقاومت برشی هر ستون و مقاومت برشی ناشی از خمش در ستون ها که به صورت مجموع دو لنگر مثبت و منفی دو انتهای ستون تقسیم بر ارتفاع طبقه تعیین می شود.. مقاومت طبقه برابر مجموع مقادیر زیر برای تک تک ستون هاست.

(Vu =∑ Min(ΦVn/Φ , 2MC/h

برای یافتن پارامترهای این فرمول، در نرم افزار Etabs پس از طراحی اعضا با کلیک راست روی ستون ها و رفتن روی گزینه Shear داریم:

این مطلب را از دست ندهید :  آموزش گام به گام کنترل زمان تناوب تحلیلی با تجربی سازه با ایتبس و اکسل

در مورد تیرها نیز مقاومت طبقه برابر مجموع لنگر مثبت و منفی دو سر تیرها تقسیم بر ارتفاع طبقه خواهد بود. هرچند امکان تشکیل مفصل در ابتدا و انتهای تیرهای یک طبقه بدون از دست رفتن پیوستگی ستون های بالا و پایین آن طبقه غیر ممکن است. مقاومت طبقه برابر مجموع کل مقاومت تیرها در تمامی دهانه هاست.

Vu =∑ (MB++MB)/h

برای یافتن پارامترهای این فرمول، در نرم افزار Etabs پس از طراحی اعضا با کلیک راست روی تیر ها و رفتن روی گزینه Details داریم:

محاسبه  مقاومت جانبی طبقه در قاب مهاربندی همگرا :

در مورد قاب مهاربندی همگرا مقاومت جانبی طبقه ناشی از مقاومت مهاربند هاست، لذا بایستی در ابتدا ظرفیت مهاربندهای کششی و فشاری تعیین شود. پس از تعیین ظرفیت مهاربند ها مجموع تصویر ظرفیت مهاربند ها در راستای افق برابر مقاومت آن طبقه خواهد بود:

Vu =∑ (FuC+FuT) CosΦ

Φ زاویه مهاربندها با راستای اعمال نیروی جانبی(افق) است.

برای یافتن پارامترهای این فرمول، در نرم افزار Etabs پس از طراحی اعضا با کلیک راست روی مهاربند ها و رفتن روی گزینه Details داریم:

 

نتیجه گیری :

  1. مقاومت، حداکثر میزان نیرو یا تنش است که یک عضو قبل از تسلیم یا شکست می تواند تحمل کند اما سختی بیانگر میزان تغییر شکل عضو تحت اثر نیروها و تنش های وارده است
  2. مقاومت جانبی طبقه از مجموع مقاومت جانبی تک تک المان های مقاوم در آن طبقه حاصل می شود.
  3. برخی ملاحظات معماری ، ناکافی بودن المان های مقاوم و تجمع تنش در المان ها از عوامل ایجاد طبقه ضعیف هستند.
  4. بهترین روش برای پیش گیری از بروز طبقه ضعیف در صورتی که ملاحظات خاص معماری اجتناب ناپذیر باشد اینست که در ابتدا برآورد اولیه ای از مقاومت طبقه انجام گیرد و سپس در صورت ناکافی بودن آن تمهیدات خاص سازه ای برای افزایش مقاومت طبقه اندیشیده شود. از جمله افزایش المان های مقاوم ، تغییر آرایش المان ها نسبت به نیروی جانبی و افزایش سختی طبقه با افزودن یا جایگزین کردن المان های سخت تر.
این مطلب را از دست ندهید :  کنترل زلزله بهره برداری در ایتبس منطبق بر آیین نامه بصورت تصویری وگام به گام

 

منابع :

  1. Fema 454-Designing for Earthquakes
  2. Guide to the Seismic Load Provisions of ASCE 7-10
5 پاسخ
  1. جهانگیر
    جهانگیر گفته:

    با سلام و احترام
    در مورد المان های سازه ای نظیر فولاد و میلگرد با افزایش مقاومت این مصالح، شکل پذیری و در نتیجه سختی اعضا به طور چشمگیری کاهش می یابد. این قضیه با متن ارسالی شما مغایرت دارد.

    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 *