کنترل زلزله بهره برداری در ایتبس منطبق بر آیین نامه بصورت تصویری وگام به گام

در مقاله “زلزله طرح و زلزله بهره برداری” درمورد مفاهیم زلزله بهره برداری و تفاوت های آن با زلزله طرح صحبت کردیم. در این مقاله قصد داریم کنترل زلزله بهره برداری در نرم افزار ایتبس را به شما مخاطبین عزیز سبزسازه آموزش دهیم. ابتدا این کنترل را برای سازه های بتن آرمه انجام داده و سپس به سازه های فولادی خواهیم پرداخت.

  1. کنترل زلزله بهره برداری در سازه­ های بتن­ آرمه

از مقاله “زلزله طرح و زلزله بهره برداری” بخاطر داریم که:

در سازه­ های بتن­ آرمه بایست ممان اینرسی مقطع ترک­ خورده با ضرایبی اصلاح شود.

در زلزله طرح برای تیرها ضریب اصلاح 0.35، برای ستون ها 0.7 و برای دیوارهای برشی نسبت به میزان ترک­ خوردگی 0.35 یا 0.7 می­ باشد.

اما برای زلزله بهره­ برداری مقادیر این ممان اینرسی­ ها را می­ توان تا 1.5 برابر افزایش داد. بنابراین:

گام1: اعمال ضرایب ترک خوردگی

ضرایب ترک خوردگی ستون در زلزله بهره برداری

ضرایب ترک خوردگی تیر در زلزله بهره برداری

گام2: غیر فعال کردن اثر پی دلتا

همانطور که در مقاله زلزله طرح و زلزله بهره برداری گفته شد، در زلزله بهره برداری نیازی به اعمال اثر پی دلتا نیست. بنابراین این گزینه را در نرم­ افزار ایتبس از طریق مسیر زیر خاموش می­ کنیم.

تنظیمات اثر پی دلتا در ایتبس

غیرفعال کردن اثر پی دلتا

گام 3: اعمال ضریب زلزله جدید

بایست شتاب مبنای طرح بر عدد 6 تقسیم شود و ضریب رفتار نیز عدد یک منظور گردد. با انجام این تغییرات، ضریب زلزله جدید را اعمال می­ کنیم.

این مطلب را از دست ندهید :  فیلم و مقاله آموزشی گام به گام کنترل دریفت در ایتبس 2015

گام 4:اصلاح ترکیب بارها برای زلزله بهره برداری

ترکیب بارها باید بدون ضریب بار باشند. برای این منظور ترکیب بارها را یک به یک انتخاب و اصلاح می­ کنیم. برای نمونه داریم:

گام 5: تغییرات در قسمت آیین نامه

بایست به جای ضرایب کاهش مقاومت اسمی در نرم ­افزار، عدد یک را قرار دهیم.

گام 6: آنالیز و طراحی

حال کافیست سازه را آنالیز و طراحی کنیم. در این شرایط مطابق استاندارد 2800، تلاش­ های ایجاد شده در اعضا نباید از مقاومت اسمی آنها تجاوز نماید.

  1. کنترل زلزله بهره برداری در سازه ­های فولادی

روند کار تا حد بسیار زیادی مشابه با سازه­ های بتنی می­ باشد. می­ دانیم در سازه­ های فولادی نیازی به اعمال ضرایب ترک­ خوردگی نیست. بنابراین یک مرحله کم می شود.

گام یک. مطابق با آنچه در بخش سازه ­های بتنی دیدیم اثر پی­ دلتا را خاموش می­ کنیم.

گام دو. ضریب زلزله دقیقاً مشابه با بخش قبل محاسبه و اعمال می­ گردد.

گام سه. اصلاح ترکیب بارها تفاوتی با بخش قبل ندارد.

گام چهار. برای تبدیل ضرایب کاهش مقاومت اسمی به عدد یک، به صورت زیر عمل می­ کنیم:

گام پنج. مشابها نوبت آنالیز و طراحی است.

در این شرایط مطابق استاندارد 2800، در طراحی به روش حدی تلاش­ های ایجاد شده در اعضا نباید از مقاومت اسمی آنها تجاوز نماید.

تغییر مکان جانبی نسبی در زلزله بهره برداری :

قبلا در مقاله “کنترل دریفت در ETABS” در مورد کنترل دریفت در سطح زلزله ی طرح توضیحات مفصلی ارائه کردیم. اما استاندارد 2800 در خصوص نحوه کنترل تغییر مکان نسبی در زلزله سطح بهره برداری بند زیر را بیان نموده است:

این مطلب را از دست ندهید :  کنترل برش یک طرفه پی در safe و دستی: آموزش کاملا تصویری و گام به گام

2-11-3 در زلزله سطح بهره برداری “ّتغییر مکان جانبی نسبی بهره برداری” که از تحلیل خطی سازه تحت اثر نیروی زلزله مذکور به دست می آید، نباید از 0.005 ارتفاع آن طبقه بیشتر باشد. این محدودیت را در مواردی که نوع و نحوه به کارگیری مصالح و سیستم اتصال قطعات غیرسازه ای به گونه ای باشد که این قطعات بتوانند در برابر تغییر مکان جانبی بیشتر، بدون خسارات عمده، برجا بمانند میتوان تا 0.008 ارتفاع طبقه افزایش داد.

اولین نکته این است که در محاسبه تغییر مکان جانبی بهره برداری، تحلیل از نوع خطی می­ باشد. درنتیجه نیازی نداریم که مانند محاسبه تغییرمکان جانبی نسبی طرح از تحلیل غیر خطی یا از ضریب بزرگنمایی Cd استفاده کنیم. این مسئله یکی از تفاوت­ های دیگر زلزله طرح و بهره­ برداری می­­ باشد. تفاوت دیگر در مقادیر مجازیست که استاندارد 2800 برای این دو تغییر مکان جانبی نسبی در نظر گرفته است.

تغییر مکان جانبی نسبی بهره­ برداری نباید از 0.005 ارتفاع آن طبقه بیشتر باشد. در حالی که برای تغییر مکان جانبی نسبی طرح، محدودیت به قرار زیر است:

در ساختمان های تا 5 طبقه = 0.025h

در سایر ساختمان ها = 0.02h

در این روابط h ارتفاع طبقه است.

کاملاً واضح است که در زلزله سطح بهره ­برداری، ضابطه کنترل دریفت بسیار سخت­گیرانه­ تر است.(چرا؟؟)

نتیجه گیری:

  1. زلزله بهره­ برداری زلزله خفیفی است ولی چون سازه با ضریب رفتار (1=Ru) طراحی می ­شود، در نتیجه معمولاً در سازه ­های بلند و شکل­ پذیر ویژه تعیین کننده خواهد بود.
  2. در طول 50 سال عمر مفید ساختمان با احتمال نزدیک به یقین سازه زلزله بهره­ برداری را تجربه خواهد کرد.
  3. استاندارد 2800 زلزله ایران برای کلیه ساختمان­ های با اهمیت زیاد و خیلی زیاد و نیز ساختمان­ های بلندتر از 50 متر و بیش از 15 طبقه، کنترل زلزله بهره برداری را الزامی دانسته است.
  4. در زلزله بهره­ برداری باید سازه کاملاً قابل استفاده بماند در نتیجه تغییرشکل­ ها بسیار محدود بوده و مفاصل پلاستیک نیز نباید تشکیل شوند. لذا ضریب رفتار (Ru) در محاسبه ضریب زلزله بهره­ برداری برابر با یک منظور می­ گردد.
  5. محاسبات و الزامات مرتبط با زلزله طرح و بهره­ برداری تفاوت­ های عمده ­ای با یکدیگر دارند. از جمله این تفاوت­ ها می ­توان به نحوه اعمال ضرایب ترک­ خوردگی ، اثر پی دلتا، ضرایب کاهش مقاومت و افزایش بار و… اشاره داشت.
  6. در محاسبه تغییر مکان جانبی نسبی بهره­ برداری، تحلیل از نوع خطی می­ باشد. درنتیجه نیازی نداریم که مانند محاسبه تغییرمکان جانبی نسبی طرح از تحلیل غیر خطی یا از ضریب بزرگنمایی Cd استفاده کنیم.
این مطلب را از دست ندهید :  آموزش گام به گام کنترل زمان تناوب تحلیلی با تجربی سازه با ایتبس و اکسل

 منابع

  1. آیین­ نامه طراحی ساختمان­ ها دربرابر زلزله، استاندارد 2800، ویرایش 4.
  2. مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سوم سال 1392.
  3. جزوه راهنمای طراحی ساختمان­های بتنی و فولادی تالیف دکتر حسین­ زاده­ اصل­.
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 *