کنترل زلزله سطح بهره برداری در ایتبس به صورت گام به گام و تصویری

قطعا شما هم می دانید در استاندارد ۲۸۰۰ ویرایش چهارم، دو سطح زلزله برای محاسبه‌ی نیروی زلزله وارد بر سازه در نظر گرفته شده است به نام زلزله طرح و بهره برداری اما زلزله بهره برداری چیست؟ آیا کنترل زلزله بهره برداری الزامی است؟

در این مقاله جامع به بررسی کنترل زلزله بهره برداری در ایتبس به صورت گام به گام می پردازیم.

 

زلزله بهره برداری چیست؟

مطابق تعریف آیین نامه 2800 این زلزله معادل سطحی از حرکت­ های زمین خواهد­ بود که احتمال فراگذشت از آن 99.5% در 50 سال می­ باشد. یعنی دوره بازگشت این زلزله حدود 10 سال است.

کنترل زلزله سطح بهره برداری سازه های بتنی در ایتبس

در سازه­ های بتن­ آرمه باید ممان اینرسی مقطع ترک­ خورده را با ضرایبی اصلاح کنیم که این ضرایب برای زلزله طرح و بهره برداری متفاوت است.

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 و اما برای زلزله بهره­ برداری مقادیر این ضرایب را می­ توان تا 1.5 برابر افزایش داد. بنابراین:

گام اول: اعمال ضرایب ترک خوردگی

ضرایب ترک خوردگی تیر و ستون را مانند تصاویر زیر اعمال کنید.

 

 

گام دوم: غیر فعال کردن اثر پی دلتا

در زلزله سطح بهره برداری نیازی به اعمال اثر پی دلتا نیست. بنابراین این گزینه را در نرم­ افزار ایتبس از طریق مسیر زیر خاموش می­ کنیم.

 

 

گام سوم: 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.

گام چهارم: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 پنجم: تغییرات آیین نامه در ایتبس

حتما مطابق مراحل نشان داده شده در تصویر به جای ضرایب کاهش مقاومت اسمی در نرم ­افزار ایتبس، عدد یک را قرار دهید.

 

 

گام ششم: 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.

کنترل زلزله بهره برداری سازه ­های فولادی در ایتبس

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. تبدیل ضرایب کاهش مقاومت اسمی به عدد یک:

 

گام پنج. آنالیز و طراحی سازه

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

استاندارد 2800 در خصوص نحوه کنترل تغییر مکان نسبی در زلزله سطح بهره برداری بند زیر را بیان نموده است:

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. در نتیجه 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 مجازی است که استاندارد 2800 برای این دو تغییر مکان جانبی نسبی در نظر گرفته است که 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.

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.

 منابع

1. آیین­ نامه طراحی ساختمان­ ها دربرابر زلزله، استاندارد 2800، ویرایش 4.
2. مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سوم سال 1392.

• مطلبی میخواهید که نیست ؟ از ما بپرسید تا برایتان محتوا رایگان تولید کنیم!

• ارسال سوال برای تولید محتوا