صفحه اصلی  »  طراحی سازه های ساختمانی و صنعتی  »  بررسی مفهومی ضریب بزرگنمایی تغییرمکان (Cd) به همراه اعمال آن در ایتبس

بررسی مفهومی ضریب بزرگنمایی تغییرمکان (Cd) به همراه اعمال آن در ایتبس

همه ما می دانیم که تحلیل هایی که برای سازه انجام میگیرد به صورت پیش فرض خطی می باشد (تحلیل خطی استاتیکی، طیفی، تاریخچه زمانی) اما رفتار واقعی سازه به صورت غیر خطی است به نظر شما چگونه فاصله این دو نوع تحلیل را باید در نظر گرفت؟ نقش ضریب بزرگنمایی تغییرمکان در سازه چیست؟

در این مقاله کاربردی به بررسی مفهوم ضریب بزرگنمایی تغییرمکان خواهیم پرداخت و سپس به نحوه اعمال کردن آن در ایتبس می پردازیم.

در این مقاله چه می‌آموزیم؟

ضریب بزرگنمایی تغییرمکان چیست؟

اجزای جابجایی – کنترل 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

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 بر اساس 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

ضریب بزرگنمایی تغییرمکان در جدول ضریب رفتار سازه

نحوه اعمال ضریب­ بزرگنمایی تغییرمکان (Cd)

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 ایتبس

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

 

اعمال ضریب بزرگنمایی تغییر مکان در ایتبس

اعمال ضریب بزرگنمایی تغییر مکان

 

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 ایتبس

تغییر ضریب بزرگنمایی تغییرمکان

 

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) تاثیر گذار 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.

 

منابع:

آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 18,596 نفر

تفاوت خبرنامه ایمیلی سبزسازه با سایر خبرنامه‌ها، نوآورانه و بروز بودن آن است. فقط تخفیف‌ها، جشنواره‌ها، تازه‌ترین‌های آموزشی و ... مورد علاقه شما را هر هفته به ایمیلتان ارسال می‌کنیم.

نگران نباشید، ما هم مثل شما از ایمیل‌های تبلیغاتی متنفریم و خاطر شما را نخواهیم آزرد!

تولید کنندگان آموزش
با ارسال نهمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. محمد حسن افتخار

    با عرص سلام و خسته نباشید خدمت تیم سبز سازه
    اول این که کمال تشکر رو دار از مطالب مفیدتون
    دوم می خواستم بپرسم که ایا در Etabs ورژن ۹٫۷٫۴ هم راهی هست به جهت این که بتوانیم ضریب بزگنمایی (Cd) رو اعمال کنیم ؟ بنده همین مسیری رو که نشون دادید در این ورژن دنبال کردم اما جایی برای اعمال ضریب بزرگنمایی وجود نداشت

    پاسخ دهید

  2. مهندس مرتضی قلندری (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام، همانطور که در متن مقاله آورده شده: وارد کردن ضریب بزرگنمایی تغییرمکان (Cd) در این پنجره صرفاً برای طراحی مهاربندهای واگرا (EBF) تاثیر گذار خواهد بود و برای طراحی المان­ های سایر سیستم­ های سازه ­ای مانند مهاربند همگرا، تاثیری نخواهد داشت. نرم افزار ایتبس برای محاسبه دوران تیر پیوند نیاز به پارامتر Cd دارد. بنابراین در صورتی که در سازه مهاربند EBF ندارید، مقدار این ضریب مهم نبوده و تاثیری در نتایج طراحی ندارد.
    در سازه های بتنی نرم افزار در محاسبه طول المان مرزی دیوار برشی به روش بررسی عمق ناحیه فشاری نیاز به پارامتر Cd برای به دست آوردن تغییرمکان غیرخطی طبقه دارد که کنترل این مورد در بند ۱۸٫۱۰٫۶٫۲ از آیین‌نامه ACI318-14 آمده است. بنابراین به پنجره تنظیمات دیوار برشی اگر بروید این ضریب Cd را خواهید دید و این موضوع ربطی به ورژن ایتبس ندارد.

    پاسخ دهید

  3. محمد حسن افتخار

    ممنون از شما مهندس گرامی و تیم مجرب سبز سازه

    پاسخ دهید

  4. مهندس مرتضی قلندری (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    ممنون مهندس جان. موفق باشید.

    پاسخ دهید

  5. پژمان شهابی

    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 دهید

  6. پشتیبانی سبزسازه

    سلام ممنون از نگاه مثبتتون به آموزش های ما،نظر لطف شماست بزرگوار
    موفق و پیروز باشید.

    پاسخ دهید

  7. abskhawari

    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 دهید

  8. پشتیبانی سبزسازه

    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 دهید

؟ شهرزاد صادقی | مشاور شما :

پاسخ سوالات متداول غیر علمی خود را با کلیک روی علامت سوال بدون اتلاف زمان پیدا کنید.