کنترل فشردگی مقاطع فولادی در ایتبس به همراه معادل سازی آنها

حتما شما هم به هنگام وارد کردن بعضی از مقاطع در ایتبس با ارور های ایتبس مواجه شده اید یا شاید مقاطعی با اندازه های غیر واقعی داشته باشید. به نظر شما دلیل این اتفاق ها چیست؟ به نظر می رسد مشکل از عدم کنترل فشردگی مقاطع باشد اما فشرده سازی مقاطع در ایتبس به چه صورتی انجام می شود؟

در این ایبوک ما به شما یاد می‌دهیم که چه نکاتی را در ساخت انواع مقاطع (فلزی، دوبل، ناودانی و …) در نظر بگیرید تا بتوانید این ارورها را پشت سر بگذارید و از شر آن خلاص شوید. با مطالعه این ایبوک شما خواهید توانست با توجه به نوع سازه مد نظر، کنترل فشردگی مقاطع لازم را انجام دهید و لیست مناسبی از انواع مقاطع را ساخته و در پروژه‌های بعدی از آن ها استفاده کنید.

⌛ آخرین به روز رسانی: 26 مهر 1402

📕 تغییرات به روز رسانی: آپدیت بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401

تعریف مقاطع لاغر، غیر لاغر، غیر فشرده، فشرده و فشرده لرزه‌ ای

در طراحی اعضای سازه علاوه بر مقاومت اجزا باید به پایداری آن نیز توجه نمود. بحث کنترل پایداری بسته به نوع تنش ایجاد شده در عضو متفاوت است و با توجه به کمانش موضعی اجزای آن تقسیم بندی می‌شود.
برای تقسیم بندی مقاطع به بررسی مبحث دهم مقررات ملی ساختمان می‌پردازیم.

در صورتیکه قصد شرکت در آزمون محاسبات و یا تمایل به یادگیری کامل مبحث دهم مقررات ملی را دارید حتماً آموزش تخصصی مبحث دهم را مطالعه کنید.

مبحث دهم مقررات ملی ساختمان تقسیم بندی زیر را برای این مقاطع در نظر گرفته است.

نکته: در اینجا نکته مهم این است که متوجه باشیم ما مقاطع را از منظر کمانش موضعی در دو دسته بندی بررسی می‌کنیم یعنی، کمانش موضعی برای فشار محوری و کمانش موضعی برای لنگر خمشی که به ترتیب در هر کدام با مقاطع (لاغر و غیرلاغر) و با مقاطع (فشرده، غیر فشرده و لاغر) مواجه هستیم. جلوتر به طور مفصل‌تر هر کدام از این موارد را توضیح می‌دهیم.   

مقاطع لاغر و غیر لاغر

مقاطع با اجزای غیر لاغر به مقاطعی گفته می‌شوند که در آنها نسبت پهنا به ضخامت اجزای فشاری تشکیل دهنده مقطع عضو از λr مشخص شده در جدول‌های ۱۰-۲-۲-۱ و 2-2-2-10 بیشتر نباشد چنانچه نسبت پهنا به ضخامت هر یک از اجزای فشاری تشکیل دهنده مقطع عضو از λr مشخص شده در جدول‌های 10-2-2-1 و ۱۰-۲-۲-۲ بیشتر باشد در این صورت مقطع با اجزای لاغر محسوب می‌شود.

  اگر تفاوت و مرز مقاطع لاغر و غیر لاغر را نمی دانید در متن کامل ایبوک تفاوت مقاطع لاغر و غیر لاغر را بیان کرده ایم.

مقاطع غیر فشرده

طبق تعریف مبحث دهم مقطع غیر فشرده در بحث مقاطع فولادی از منظر کمانش موضعی برای لگر خمشی مقطعی است که کلیه اجزای تشکیل دهنده آن دارای چنان نسبت پهنا به ضخامتی باشند که تا رسیدن تنش در کلیه اجزای فشاری مقطع به آستانه تنش تسلیم در هیچ یک از اجزای مقطع کمانش موضعی رخ ندهد.

مقاطع فشرده

در تعریف این نوع از مقاطع که مانند مقاطع غیر فشرده در بحث مقاطع فولادی از منظر کمانش موضعی برای لگر خمشی جای می‌گیرند می‌توان گفت مقطع فشرده مقطعی است که اجزای تشکیل دهنده آن دارای چنان نسبت پهنا به ضخامتی باشند که تا توسعه کامل تنش تسلیم در کلیه اجزای آن تا حد لنگر خمشی پلاستیک مقطع در هیچ یک از اجزای مقطع کمانش موضعی رخ ندهد.

در ادامه می‌توان به موارد الف تا پ از بند 10-2-2-2-2 از مبحث دهم در تعریف مقاطع فشرده، غیر فشرده و لاغر اشاره داشت.

❓ نظر شما در مورد مقاطع فشرده لرزه ای و مقاطع غیر فشرده چیست؟

❓ تاثیر لاغری، فشردگی و فشردگی لرزه ای در مقاومت مقاطع به چه صورتی است؟

✅ پاسخ سوالات بالا و ادامه مطالب این بخش را در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.

کنترل فشردگی مقاطع فولادی (دوبل و باکس و …) به صورت سریع

برای همه اعضایی که نورد شده هستند مانند IPE، کنترل فشردگی در کارخانه صورت گرفته و نیاز به انجام کنترل نداریم اما در صورتی که بخواهیم از مقاطع مرکب یا ساخته شده استفاده کنیم باید بسته به نوع قاب و محل استفاده از آنها کنترل فشردگی را انجام دهیم. برای مثال در جدول زیر برای فولاد معمولی ST37 که بیشترین استفاده در سازه‌ها را دارد کنترل‌ها صورت گرفته است.
اکثر مقاطع غیر نورد شده که در کارگاه ساخته می‌شوند به صورت تیرورق، ستون باکس و تیر یا ستون نورد شده با ورق تقویت می‌باشند که برای هر مورد می‌توان بسته به لرزه ای بودن یا لرزه ای نبودن، از جدول‌های توضیح داده شده در قبل، نسبت کنترلی مورد نظر را بدست آورد.

کنترل فشردگی مقاطع در دو حالت انجام می‌گیرد، فشردگی غیرلرزه‌ای و لرزه‌ای، جهت اطمینان بهتر است در همه سازه‌ها کنترل فشردگی لرزه ای طبق حالت (ب) جدول زیر صورت گیرد.

جدول 2. تعیین نسبت کنترلی مقاطع تحت بار ثقلی

ادامه جدول 2. تعیین نسبت کنترلی مقاطع با توانایی تحمل بار جانبی زلزله

بررسی ضوابط فشردگی در نرم افزار ایتبس

❓نرم افزار ایتبس برای چه مقاطعی کنترل فشردگی را انجام می دهد و برای چه مقاطعی قادر به کنترل فشردگی نیست؟

نرم افزار ETABS فقط می تواند ضوابط فشردگی را برای مقاطعی بررسی کند که از مسیر زیر  و مطابق شکل زیر به نرم افزار اضافه شوند.

Define – Section Properties – Frame Sections – Import new properties/Add new Property

اضافه کردن مقاطع در نرم افزار ایتبس

لیست این مقاطع که کنترل برای آنها انجام می شود به این صورت است:

• مقطع I شکل با یک یا دو محور تقارن (Steel I/Wide Flange)
• مقطع ناودانی (Steel Channel)
• مقطع سپری (Steel Tee)
• مقطع تک نبشی (Steel Angle)
• مقطع دوبل نبشی (Steel Double Angle)
• مقطع دوبل ناودانی پشت به پشت (Steel Double Channel)
• مقطع جعبه‌ای (Steel Tube)
• مقطع لوله‌ای (Steel Pipe)

بنابراین نرم افزار برای مقاطع زیر کنترل فشردگی را انجام نمی دهد:

• مقطع توپر مستطیلی (Filled Steel Tube)
• مقطع توپر دایره ای (Filled Steel Pipe)
• مقطع جنرال (General)
• مقطع I شکل با ورق تقویت که با گزینه BU I Cover Plate ساخته شده است
• مقطع ایجاد شده در Section Designer

نرم افزار ایتبس مقاطعی که به صورت جنرال وارد نرم افزار می شوند را به صورت بیضوی تشخیص می دهد همچنین مقاطعی که توسط بخش Section Designer ساخته شده اند را به صورت مقطعی با مشخصات کلی، نظیر سطح مقطع، ممان اینرسی و اساس مقطع الاستیک و اساس مقطع پلاستیک در نظر میگیرد.

بنابراین چون مشخصات ضخامت بال ها و جان ها در آن وجود ندارد نمی تواند فشردگی را کنترل کند بنابراین در بخش کنترل های لرزه ای مربوط به شکل پذیری در استفاده از این مقاطع خطا می دهد.

پس باید مقاطعی که با این نرم افزار ساخته می شود را با مقاطعی مانند تیر I شکل، باکس یا ناودانی که در قسمت مقاطع آماده نرم ­افزار قرار دارد معادل کرد.

✅ قسمت های زیادی از این ایبوک جامع را در این صفحه بیان نکرده ایم حتما ادامه مطالب را در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.

نتیجه گیری

1. دو نوع کمانش در عضو رخ می‌دهد که کمانش کلی مربوط به شرایط مهارجانبی و طول آن است و کمانش موضعی مربوط به اجزای مقطع عضو. برای جلوگیری از کمانش موضعی باید اجزای مقطع قوی باشند.
2. میزان مقاومت یک مقطع در برابر انواع بارهای وارد بر آن، به نسبت عرض به ضخامت یا ارتفاع به ضخامت اجزای آن مرتبط است که هر چه این نسبت کمتر باشد عملکرد عضو بهتر است (جلوگیری از کمانش موضعی)
3. برای استفاده از بیشترین ظرفیت مقطع، با توجه به ضوابط مبحث دهم، باید بسته به نوع سیستم سازه ای و محل قرارگیری مقطع، یک مقطع فشرده یا فشرده لرزه ای با شکل پذیری مختلف انتخاب شود.
4. با توجه به عدم تشخیص اطلاعات فشردگی مقاطع ساخته شده در ایتبس، حتماً باید مقاطع ساخته شده (دوبل یا با ورق تقویت یا مقاطعی که با SD ساخته می‌شوند) به صورت معادل در نرم افزار استفاده شود.
5. معادل سازی باید به مقطعی انجام شود که توسط نرم افزار فشرده تلقی می‌شود و همچنین کنترل‌های لازم مانند کمانش خمشی یا پیچشی برای آن انجام می‌شود.

منابع :

1. کتابخانه آنلاین سبزسازه
2. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401
3. آیین نامه فولاد آمریکا AISC360-10  و AISC360-16
4. راهنمای نرم افزار ایتبس 2016  ETABS2016 Documentation

• تعریف مقاطع لاغر، غیر لاغر، غیر فشرده، فشرده و فشرده لرزه ای
  • مقاطع لاغر و غیر لاغر
  • مقاطع فشرده و غیر فشرده
  • مقاطع فشرده لرزه‌ای
• تاثیر لاغری، فشردگی و فشردگی لرزه ای در مقاومت مقاطع
• الزامات استفاده از مقاطع فشرده و فشرده لرزه ای
• کنترل فشردگی مقاطع فولادی (دوبل و باکس و …) به صورت سریع
• بررسی ضوابط فشردگی در نرم افزار ایتبس
  • انتخاب مقطع مناسب برای معادل سازی مقاطع ساخته شده
  • معادل سازی مقاطع ساخته شده با Section Designer
  • نکات نرم افزاری در مورد کنترل فشردگی مقاطع
• نتیجه گیری

• ثبت شده در
  وزارت ارشاد
• دانلود سریع
  پس از پرداخت
• ضمانت ارسال
  بروزترین نسخه کتاب