صفحه اصلی  »  طراحی سازه های ساختمانی و صنعتی  »  کنترل واژگونی سازه؛ مطابق ضوابط آیین‌نامه به همراه آموزش تصویری در ایتبس

کنترل واژگونی سازه؛ مطابق ضوابط آیین‌نامه به همراه آموزش تصویری در ایتبس

کنترل واژگونی سازه همانند کنترل دریفت و کنترل ضریب نامعینی، یکی از موارد کنترل مهم در هنگام طراحی سازه می‌باشد. متأسفانه با توجه به اینکه این کنترل در اکثر سازه‌های کوتاه مرتبه تأثیری در طرح نهایی ندارد لذا اغلب مهندسان از کنترل این بند آیین‌نامه‌ای اجتناب می‌کنند اما در سازه‌های بلندمرتبه قضیه کمی متفاوت‌تر می‌باشد و ممکن است کنترل واژگونی در طرح نهایی تأثیرگذار باشد. برای مثال در زلزله 1995 کوبه، ما شاهد واژگونی بسیاری از ساختمان­ ها و پل ­هایی بودیم که با کمترین کنترل شرایط واژگونی، امکان پیشگیری از آن فراهم بود.

حال با توجه به اهمیت این موضوع، کنترل واژگونی در سیستم های باربر جانبی چگونه انجام می شود؟ نحوه محاسبه کنترل واژگونی سازه به صورت دستی و همچنین در ایتبس به چه صورت است؟

در این مقاله جامع سعی داریم با ضوابط و روش‌های کنترل این موضوع آشنا شویم. پس با ما همراه باشید.

⌛ آخرین به روز رسانی: 26 خرداد 1400

📕 تغییرات به روز رسانی: انتشار جدید

 

در این مقاله چه می‌آموزیم؟

 

1. تعریف و علل واژگونی

1.1 تعریف واژگونی (Overturning)

به‌طورکلی معنی واژگونی یا (باژگونی) ازنظر لغوی در فرهنگ لغت دهخدا به معنای وارونه شدن تعریف می‌شود اما در مورد سازه‌های ساختمانی و در علم مهندسی عمران از این کلمه به معنای منحرف شدن سازه به یک سمت استفاده می‌شود.
در تصویر زیر واژگون شدن یک سازه را به‌طور شماتیک مشاهده می‌کنید.

 

معنی واژگونی

شکل 1 واژگون شدن سازه در اثر نیروی وارده به آن

2.1 علل واژگونی

به‌طورمعمول علل مختلفی برای واژگونی یک سازه وجود دارد که یکی از علل مهم این واژگونی‌ها عدم مقاومت سازه در مقابل بارهای جانبی نظیر بار باد، زلزله، سیل، انفجار و … می‌باشد. در این مقاله قصد داریم در ابتدا با ضوابط نحوه کنترل واژگونی با این نیروها آشنا شده و سپس در قالب یک مثال به‌صورت ویژه به کنترل موضوع واژگونی بپردازیم.

 

2. ضوابط و الزامات آیین‌نامه‌ای کنترل واژگونی

در این بخش به بررسی ضوابط و الزامات کنترل واژگونی سازه در برابر بارهای مختلف که در مباحث مقررات ملی ساختمان آمده است، پرداخته می شود.

1.2 ضوابط و الزامات آیین‌نامه‌ای ارائه‌شده در مبحث ششم

1.1.2 ضوابط و الزامات کلی شرایط واژگونی

به‌طورکلی مطابق با بند 6-1-3-5 مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، در خصوص کنترل واژگونی تمامی اعضا و سیستم‌های سازه‌ای تحت اثر انواع بارهای دینامیکی و استاتیکی، شرایط زیر الزامی می‌باشد. همان‌طور که مشاهده می‌کنید یکی از موارد بسیار مهم و قابل‌توجه در این بند، به کار بردن حداقل بار مرده محتمل در زمان ایجاد نیروهای مؤثر بر واژگونی می‌باشد که در خصوص این موضوع در قسمت‌های بعد و در قالب یک مثال توضیحات لازم ارائه خواهد شد.

 

ضوابط کنترل واژگونی سازه

 

همچنین مطابق با مفاد بند 6-4-4 مبحث ششم مقررات ملی ساختمان در خصوص کنترل واژگونی در پی‌های ساختمانی لازم است، به مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان مراجعه شود که مطابق با مفاد این مبحث، الزامات و دستورالعمل‌های ویژه‌ای به جهت کنترل واژگونی ارائه‌شده که در قسمت‌های بعد با این الزامات آشنا خواهیم شد.

 

ضریب اطمینان واژگونی سازه

 

2.1.2 ضوابط و الزامات واژگونی تحت اثر نیروی باد

مطابق با مفاد بند 6-10-14-2 مبحث ششم مقررات ملی ساختمان در خصوص کنترل واژگونی تحت اثر نیروی باد، شرایط و الزامات زیر در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ارائه‌شده است.

 

ضوابط واژگونی ساختمان

 

همان‌طور که مشاهده می‌کنید مطابق با مفاد این بند، به ترتیب باید به موارد و الزامات زیر توجه شود.

لنگر واژگونی مؤثر برسازه باید نسبت به محور واقع بر فصل مشترک وجه انتهایی شالوده با صفحه زیر آن، در سمت پشت به باد، تعیین گردد.
جهت درک بهتر این موضوع به تصویر زیر دقت کنید.

مطابق با تصویر زیر و با توجه به اینکه نیرو جانبی Fi ناشی از بار باد از سمت چپ به ساختمان اعمال‌ شده است ،لازم است لنگر واژگونی حول خط گذرنده از نقطه A که در سمت دیگر ساختمان و در قسمت پایین یا انتهایی شالوده قرار دارد محاسبه و اعمال گردد.

 

نیروهای وارد برسازه جهت کنترل واژگونی

شکل 2 نیروهای وارد برسازه جهت کنترل واژگونی

 

ضریب اطمینان در مقابل واژگونی تحت اثر بار باد بدون ضریب باید حداقل برابر مقدار 1.75 تعیین و اعمال گردد.

در جهت کنترل بهتر لنگر واژگونی، می‌توان از وزن پی و همچنین خاک سربار آن نیز در محاسبه لنگر مقاوم استفاده کرد که البته با استناد به مفاد بند 6-1-3-5 مبحث ششم و همچنین در جهت اطمینان بیشتر توصیه می‌شود از وزن خاک سربار و حتی در صورت امکان از وزن پی نیز در محاسبات لنگر مقاوم صرف‌نظر شود.

حال شاید سؤال زیر برای هر خواننده‌ای مطرح شود که:

سؤال: در کنترل واژگونی سازه در مقابل بار باد، برای محاسبه لنگر مقاوم واژگونی آیا می‌بایست علاوه بر بار مرده، درصدی از بار زنده نیز درلنگر مقاوم واژگونی مشارکت داده شود یا خیر؟

در پاسخ به این سؤال مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 98، اشاره ای به این مورد نکرده است ولی آیین نامه ASCE7-16، دربند 1.3.6 خود اشاره می کند که در هنگام محاسبه مقاومت سازه با استفاده از بار مرده، در برابر واژگونی یا لغزش ناشی از بار باد و زلزله، حداقل بار مرده سازه در محاسبات مشارکت داده شود و نیازی به اعمال درصدی از بار زنده نمی‌باشد.

 

کنترل واژگونی سازه مطابق آیین نامه ASCE7-16

3.1.2 ضوابط و الزامات واژگونی تحت اثر بار سیل

خوشبختانه در ویرایش جدید مبحث ششم، در فصل ششم این مبحث، توجه ویژه‌ای به نحوه اعمال بار سیل به انواع سیستم‌های سازه‌ای شده است، بطوریکه دربند 6-6-3-3 و همچنین 6-6-5 این مبحث در خصوص شرایط واژگونی، الزامات زیر ارائه‌شده است.

 

ضوابط واژگونی تحت اثر بار سیل
همان‌طور که مشاهده می‌کنید مطابق با بند 6-6-5، مبحث ششم و بسته به شرایط موجود دو ضریب 1.5 و 1.33 برای مقابله با واژگونی ارائه‌شده است که می‌بایست در طراحی دیوارها، شالوده‌ها و … مورداستفاده قرار گیرد.

 

2.2 ضوابط و الزامات ارائه‌شده در آیین‌نامه 2800

مطابق با ضوابط آیین‌نامه 2800 (آیین‌نامه تخصصی بار زلزله) در خصوص کنترل واژگونی سازه تحت اثر بار زلزله شرایط زیر وجود دارد.

 

ضوابط واژگونی تحت اثر بار زلزله

 

همان‌طور می‌دانید، وقوع زلزله باعث ایجاد نیروهای جانبی در ارتفاع سازه می‌شود که این نیروها ممکن است باعث واژگون شدن سازه گردند لذا لازم است که پایداری سازه در برابر واژگونی کنترل شود. مطابق استاندارد 2800 ویرایش چهارم، کنترل واژگونی سازه باید برای هر دو جهت اصلی سازه و بر اساس رابطه زیر انجام گیرد:

 

MResistant/MOverturning =(لنگر مقاوم در برابر واژگونی)/(لنگر واژگونی)≥حداقل ضریب اطمینان آیین نامه ای

3.2 ضوابط و الزامات کنترل واژگونی در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان

مطابق با ضوابط مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، جهت کنترل واژگونی پی‌ها، استفاده از دو روش طراحی تنش مجاز و حالت حدی مجاز می‌باشد که بر اساس هر یک از این روش‌ها، می‌بایست نکات ارائه‌شده در این قسمت رعایت شود.
لازم به ذکر است در طراحی و کنترل پی ها، عدم قطعیت های بیشتری در تعیین مقاومت مجاز پی و سایر معیارهای پذیرش مرتبط با پی سازه نسبت به اعضای روسازه از قبیل تیرها، ستون ها، دیوارها و… وجود دارد. تعدادی از این عدم قطعیت ها عبارت‌اند از:

  1. پیچیدگی های رفتار خاک تحت بارهای وارده
  2. عدم امکان کنترل بر تغییرات محیط زیستی خاک زیر سازه بعد اتمام عملیات ساخت سازه
  3. نبود دانش و اطلاعات کافی در مورد شرایط زیر سازه
  4. عدم توسعه کافی در مدل¬های محاسباتی مربوط به پی ها
  5. عدم توانایی در تعیین دقیق پارامترهای خاک پی

این عدم قطعیت ها در تعیین ضرایب اطمینان (ضرایب کاهش مقاومت) تأثیر مستقیم داشته و باعث کاهش ضرایب مقاومت (افزایش ضرایب ایمنی) در طرح پی ها نسبت به اعضای روسازه می شود که در تصویر زیر که مربوط به آیین نامه ASCE7-16 می‌باشد نیز به این موضوع اشاره‌ شده است.

 

ضریب اطمینان واژگونی سازه

1.3.2 روش تنش مجاز

همان‌طور که مشاهده می‌کنید مطابق با ضوابط بند 7-4-5-1 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، درصورتی‌که از روش تنش مجاز به جهت کنترل واژگونی انواع پی‌های نواری و منفرد استفاده شود می‌بایست مطابق با جدول 7-4-4 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، در شرایط استاتیکی از مقدار ضریب اطمینان 2 استفاده گردد و همچنین در خصوص سایر پی‌ها و مطابق با ضوابط بند 7-4-5-3 در شرایط لرزه‌ای از مقدار ضریب اطمینان 1.5 استفاده گردد.

 

ضوابط روش تنش مجاز در کنترل واژگونی

2.3.2 روش حالت حدی

در خصوص طراحی پی‌ها و کنترل لنگر واژگونی درروش حالت حدی نیز مطابق با ضوابط بند 7-4-5-2 و 7-4-5-3 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان به ترتیب مقادیر ضرایب کاهش 0.5 و 0.65 برای حالات استاتیکی و لرزه‌ای پیشنهاد شده است.

 

ضوابط روش حالات حدی در کنترل واژگونی

 

4.2 ضوابط و الزامات کنترل واژگونی در آیین‌نامه‌های بین‌المللی

مطابق با بند 12.8.5 آیین نامه ASCE7-16، کنترل واژگونی سازه برای ساختمان های متعارف الزامی می‌باشد.

 

ضوابط کنترل واژگونی مطابق آیین نامه ASCE7-16

 

همچنین مطابق با بند 17-2-4-7 آیین‌نامه ASCE7-16 برای سازه‌هایی که از سیستم‌های جداساز لرزه‌ای بهره می‌برند نیز بایستی کنترل واژگونی با زلزله MCE (بزرگ‌ترین زلزله محتمل) انجام گردد و مطابق با این بند ضریب اطمینان در مقابل واژگونی در این نوع از ساختمان نیز می‌بایست برابر با 1 در نظر گرفته شود.

 

کنترل واژگونی مطابق آیین نامه

3. نحوه محاسبه کنترل واژگونی به‌ صورت دستی

1.3 کلیات

همان‌طور که در قسمت‌های قبل مشاهده کردید، مطابق با ضابطه بند 6-1-3-6 مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، کلیه اعضا و سیستم‌های سازه‌ای موجود در یک ساختمان می‌بایست برای تحمل نیروهای ناشی از زلزله و باد و با در نظر گرفتن پدیده واژگونی طراحی شوند.

در خصوص کنترل واژگونی براثر نیروهای ناشی از نیروی زلزله و باد با توجه به شرایط قیدشده در فصل دوم مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، مبنی بر عدم اعمال هم‌زمان نیروی‌های جانبی لازم است، بیشترین اثرات نامطلوب ناشی از بارهای باد و یا زلزله به سازه اعمال گردد.

همان‌طور که می‌دانید به‌طورمعمول در اکثر سازه‌های ساختمانی، نیروی زلزله نسبت به نیروی باد دارای اثرات نامطلوب‌تری بوده و می‌بایست کنترل واژگونی بر اساس آن صورت پذیرد. لازم به ذکر است این موضوع همواره قطعی نبوده و حتماً می‌بایست در همه شرایط نیروهای جانبی مذکور با یکدیگر کنترل شوند.

 

کنترل واژگونی سازه به صورت دستی

 

به‌طورکلی در خصوص کنترل شرایط واژگونی یک سازه همواره می‌بایست رابطه زیر برقرار باشد. این رابطه در خصوص کلیه شرایط واژگونی تحت اثر انواع نیروهای جانبی صادق بوده و فقط بر اساس نوع بار جانبی، ماهیت نیروی تشکیل‌دهنده لنگرهای واژگونی آن تغییر می‌کند.

 

MResistant/MOverturning =(لنگر مقاوم در برابر واژگونی)/(لنگر واژگونی)≥حداقل ضریب اطمینان آیین نامه ای

 

لذا مطابق با توضیحات فوق لازم است، برای بررسی و انجام محاسبات دستی کنترل واژگونی، پیش از هر چیز با پارامترهای موجود در این فرمول آشنا شویم اما قبل از این برای درک بهتر ادامه مطالب پیشنهاد میکنیم ویدئو فوق العاده زیر را مشاهده کنید.

 

 

دانلود ویدئو کنترل واژگونی

 

1.1.3 لنگر مقاوم در برابر واژگونی (MResistant)

مطابق با ضابطه بند 3-3-8 آیین‌نامه 2800 و همچنین ضوابط مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، لنگر مقاوم در برابر واژگونی (MR) به شرح ذیل تعریف می‌شود.
در حالتی که بار مؤثر جانبی بار زلزله باشد، لنگر مقاوم در برابر واژگونی، ناشی از وزن مؤثر لرزه ای ساختمان به همراه وزن خاک سربار فونداسیون و وزن فونداسیون می‌باشد که تأثیر آن به‌صورت زیر محاسبه می شود:

محاسبه لنگر مقاوم در برابر واژگونی

 

 

wi: وزن مؤثر لرزه ای طبقه iام (D+0.2L)
wf: وزن فونداسیون
ws: وزن خاک سربار فونداسیون
di :فاصله مرکز جرم طبقه i ام تا لبه دوران زیر فونداسیون
df :فاصله مرکز جرم فونداسیون تا لبه دوران زیر فونداسیون
ds :فاصله مرکز جرم خاک سربار تا لبه دوران زیر فونداسیون

2.1.3 لنگر واژگونی (MOverturning)

مطابق با ضابطه بند 3-3-8 آیین‌نامه 2800، لنگر واژگونی (MO) بار زلزله نیز به شرح ذیل تعریف می‌شود.
لنگر واژگونی برابر با مجموع لنگرهای ناشی از نیروهای جانبی زلزله در طبقات است که نسبت به لبه بیرونی ساختمان در زیر شالوده می باشد.

محاسبه لنگر واژگونی دستی

 

 

 

در این رابطه Fi نیروی جانبی هر طبقه ناشی از زلزله است که با توجه به بند 3-3-6 استاندارد 2800 تعیین می شود.

 

محاسبه لنگر واژگونی دستی

 

لازم به ذکر در خصوص سایر نیروهای جانبی نیز این لنگر برابر با مجموع لنگرهای ناشی از آن نیروهای جانبی بر روی سطح ساختمان بوده که نسبت به لبه بیرونی ساختمان در زیر شالوده محاسبه می‌گردد.

 

3.1.3 حداقل ضریب اطمینان

همان‌طور که در قسمت‌های قبل مشاهده کردید بسته به نوع بار مؤثر جانبی وارد برسازه ضرایب اطمینان گوناگونی جهت کنترل واژگونی وجود دارد که در خصوص نیروی زلزله و مطابق با توضیحات بند 3-3-8 آیین‌نامه 2800، این ضریب برابر با مقدار 1 می‌باشد.

2.3 نکات محاسبه لنگر واژگونی و لنگر مقاوم واژگونی

در قسمت‌های قبل با کلیه پارامترهای فرمول کنترل واژگونی آشنا شدیم. در این قسمت قصد داریم به بررسی جزئی‌تر این فرمول بپردازیم.
قبل از هر چیز ابتدا به تصویر زیر دقت کنید:

 

نیروهای وارد برسازه جهت کنترل واژگونی

شکل 3 نیروهای وارد برسازه جهت کنترل واژگونی

 

مطابق با تصویر فوق، برای محاسبه مقادیر لنگر واژگونی و لنگر مقاوم سازه لازم است نکات زیر در نظر گرفته شود:

الف) همان‌طور که در قسمت‌های قبل اشاره شد مقادیر لنگرهای MO و MR حول نقطه A (لبه بیرونی در زیر شالوده سازه) به دست می‌آیند. بر اساس این موضوع و با توجه به شکل فوق می‌توان گفت عمق پی ha باعث افزایش بازوی لنگر واژگونی می‌شود و نمی‌توان از آن صرف‌نظر کرد. از سوی دیگر با توجه به اینکه فاصله لبه بیرونی پی تا لبه سازه dA باعث افزایش لنگر مقاوم در برابر واژگونی می‌شود، می‌توان از آن صرف‌نظر کرد و در جهت محافظه‌کاری، محاسبات را برای نقطه A´I انجام داد.

ب) با توجه به اینکه وزن شالوده و خاک روی آن باعث افزایش لنگر مقاوم در برابر واژگونی می‌شوند، در عرف محاسباتی در جهت اطمینان می‌توان از وزن آن‌ها صرف‌نظر کرد.

ج) کنترل واژگونی سازه باید نسبت به چهار لبه اطراف سازه و برای بار زلزله در راستای X و Y و با اثر رفت و برگشتی در آن لحاظ گردد.

3.3 یک مثال از محاسبه دستی کنترل واژگونی سازه

سازه‌ای را مطابق با شکل زیر و با جزئیات زیر فرض کنید.

T=0.42 sec
Vu=W

 

مثال کنترل واژگونی به صورت دستی

شکل 4 نمایش نیروهای مؤثر در واژگونی و مقاوم در برابر واژگونی

 

برای شکل فوق و مطابق با توضیحات بخش‌های قبل، با توجه به محاسبات لنگر واژگونی این سازه، وضعیت سازه برای چرخش حول نقطه A بحرانی‌تر از چرخش حول نقطه B می‌باشد، لذا مطابق به روال زیر حول نقطه A لنگر واژگونی را محاسبه می‌کنیم.

 

مثال کنترل واژگونی سازه به صورت دستی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با فرض توزیع یکنواخت جرم در طبقات، مرکز جرم هر طبقه در محل مرکز سطح آن در نظر گرفته‌شده است. لذا لنگر مقاوم حول نقطه A برابر است با:

 

کنترل واژگونی سازه به صورت دستی

 

 

 

بنابراین ضریب اطمینان در برابر واژگونی برابر خواهد شد با:

 

ضریب اطمینان=MR/MO =(247/4 W)/(205/26 W)=7.83>1

 

همان‌طور که مشاهده می‌کنید ضریب اطمینان بسیار بزرگ‌تر از حداقل مجاز آیین‌نامه‌ای شده و سازه ازنظر واژگونی مطلوب می‌باشد.

 

4. نحوه کنترل واژگونی در ایتبس (ETABS)

در این بخش نحوه کنترل اثر واژگونی ساختمان در نرم افزار ETABS به همراه یک مثال توضیح داده می شود. ابتدا به ترتیب نحوه به دست آوردن لنگرهای مقاوم و لنگرهای محرک بیان‌شده و در انتها ضریب اطمینان در برابر واژگونی محاسبه‌شده است.

شکل زیر ساختمان موردنظر برای کنترل واژگونی را نشان می دهد. برای محاسبه ضریب اطمینان در مقابل واژگونی مراحل زیر را طی می کنیم:

 

کنترل واژگونی در ایتبس

شکل 5 نمای سه‌بعدی و پلان سازه موردنظر

 

گام اول: تحلیل سازه

قبل از انجام هر کنترلی بر روی سازه ابتدا باید سازه را تحلیل کرده باشیم.

 

کنترل واژگونی در ایتبس 2016

شکل 6 تحلیل سازه

 

گام دوم: محاسبه لنگر مقاوم در برابر واژگونی

همان‌طور که می‌دانید مجموع لنگرهای ناشی از وزن طبقات لنگر مقاوم در برابر واژگونی را می‌سازند لذا جهت محاسبه این لنگر می‌بایست مطابق شکل زیر نسبت به استخراج وزن طبقات و همچنین فاصله مرکز جرم آن‌ها اقدام کنیم.

 

کنترل واژگونی در etabs

شکل 7 مقادیر مربوط به جرم سازه و فاصله مرکز جرم سازه

 

حال با توجه به مقادیر مربوط به جرم سازه و فاصله مرکز جرم سازه در (شکل 6) داریم:

الف) محاسبه وزن سازه: ETABS جرم سازه را محاسبه می‌کند لذا برای تبدیل آن به وزن سازه کافی است که مقدار به‌دست‌آمده را در شتاب گرانش زمین g ضرب کنیم

(وزن سازه)W=(Cumolitive Y یا Cumolitive X )×g=59843.94 (kgf.s2)/m×9.81 m/s2 =587069.05 kgf

ب) محاسبه بازوی کوچک‌تر لنگر: برای اینکه کنترل واژگونی در جهت اطمینان باشد باید لنگر مقاوم را حول بازوی کوچک‌تر محاسبه کنیم تا مقدار به‌دست‌آمده بحرانی‌تر شود.

 

 

 

 

 

محاسبه لنگر مقاوم در ایتبس

شکل 8 ابعاد پلان سازه و بازوی لنگرهای مقاوم

ج) محاسبه لنگر مقاوم در برابر واژگونی:

نحوه محاسبه لنگر مقاوم در ایتبس

 

 

 

 

گام سوم: محاسبه لنگر مخرب (واژگونی)

همان‌طور که می‌دانید در خصوص لنگر مخرب نیز، با توجه به اینکه این لنگر براثر تجمیع لنگرهای ناشی از بارهای جانبی ایجاد می‌شود لازم است، با استفاده از روش زیر، نسبت به محاسبه نیروهای جانبی و لنگر خمشی ناشی از آن‌ها اقدام کنیم.

 

لنگر واژگونی سازه

شکل 9 مقادیر مربوط به لنگر واژگونی و برش پایه سازه

 

اگر عمق پی را با توجه به اینکه این سازه 5 طبقه است، 1 متر در نظر بگیریم آنگاه برای محاسبه لنگر واژگونی خواهیم داشت:

محاسبه لنگر واژگونی

 

 

 

 

گام چهارم: محاسبه ضریب اطمینان

 

محاسبه ضریب اطمینان واژگونی سازه

 

 

5. نحوه کنترل واژگونی سازه در صورت عدم پاسخگویی

حال سؤالی که مطرح می‌شود این است که:

اگر ضریب اطمینان از حداقل آیین‌نامه‌ای کمتر شد و اصطلاحاً واژگونی جواب نداد باید چه کنیم؟

با توجه به فرمول واژگونی دو راهکار جهت کنترل واژگونی وجود دارد:

1- کاهش لنگر مخرب (واژگونی): این مورد با توجه به محاسباتی که برنامه ETABS انجام می‌دهد امکان تغییر در آن وجود ندارد مگر اینکه عملاً با اتخاذ سیستم‌های با شکل‌پذیری زیاد که دارای ضریب رفتار بالاتری هستند نسبت به کاهش نیروی زلزله اقدام کرده تا به‌نوعی با کاهش ضریب زلزله، نیروهای جانبی وارد به سازه را کاهش دهیم.

2- افزایش لنگر مقاوم در برابر واژگونی:

الف) می‌توانیم وزن سازه (بار مرده سقف‌ها و دیوارها را) را افزایش دهیم که این عمل با توجه به فلسفه عملکرد زلزله باعث افزایش ضریب زلزله شده و کارایی مناسبی ندارد.
ب) افزایش بازوی لنگر که این امر مستلزم افزایش بعد پلان می‌باشد که با توجه به محدودیت اجرایی از قبیل ابعاد زمین پروژه و … در عمل این کار دشوار می‌باشد.
ج) ایجاد شمع‌هایی در زیر پی که باعث افزایش لنگر مقاومت سازه در مقابل واژگونی می‌شود.

 

محاسبه لنگر مقاوم در ایتبس

شکل 10 تأثیر اجرای شمع برافزایش لنگر مقاوم واژگونی

نتیجه‌گیری

همان‌طور که مشاهده کردید مطابق با ضوابط استاندارد 2800 ویرایش چهارم و سایر مباحث مقررات ملی ساختمان کنترل واژگونی سازه براثر اعمال نیروهای جانبی برای تمامی سازه‌های ساختمانی الزامی می‌باشد.
به‌طورمعمول در ساختمان های کوتاه مرتبه، سازه‌های ساختمانی ازنظر کنترل واژگونی مشکلی ندارد ولی در سازه های بلندمرتبه مثل برج ها و یا ساختمان های بلندی که در مناطق با لرزه خیزی بسیار شدید و در معرض بارهای جانبی زیادی قرار دارند، ممکن است سازه ازنظر کنترل واژگونی در شرایط بحرانی قرار گیرند.
متأسفانه تجربه‌های گذشته نشان داده است که گاهی اوقات عدم کنترل دقیق موضوع واژگونی براثر اعمال بارهای جانبی (نظیر بار زلزله، سیل، وزش باد و …) منجر به واژگونی سازه‌ها می‌شوند لذا می‌توان دریافت که این کنترل چندان هم بی‌اهمیت نیست و لازم است در طراحی تمامی المان و تحت انواع بارگذاری‌های ممکن صورت پذیرد.

 

کنترل واژگونی سازه

 

منابع

  1. مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال 1392.
  2. آیین‌نامه‌ی ASCE7 ویرایش سال 2016 آمریکا
  3. راهنمای نرم‌افزار ایتبس 2017 –ETABS2017Documentation
  4. مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال 1392.
  5. آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله، استاندارد 2800، ویرایش چهارم.

 

خرید لينک هاي دانلود

با عضویت بدون وارد کردن اطلاعات رایگان دریافت کنید.

دانلود و ذخیره فقط همین آموزش ( + عضو شوید و یا وارد شوید !)

دانلود سریع و رایگان

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 37,298 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 هفتمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. مهران سالاری

    سلام
    من فایل کنترل واژگونی رو خرید کردم و لینک های دانلود فایل متنی و ویدیو برام ایمیل شد . اما فایل ویدیو ناقص هست و ۵ دقیقه است . لطفا ویدیو کامل آموزش رو برام ارسال کنید . سپاس

    پاسخ دهید

  2. مهندس شکوه شیخ زاده (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس عزیز وقتتون بخیر
    مهندس جان فایل به درستی براتون ارسال شده و تایم فیلم ۵ دقیقه هست

    پاسخ دهید

  3. مهدی یاری

    سلام و خسته نباشید هزینه رو پرداخت کردم ولی لینک دانلود خرابه لطفا بررسی کنید

    پاسخ دهید

  4. مهندس شکوه شیخ زاده (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس جان وقت بخیر
    میتونید از لینک زیر به پاسختون برسید یا درخواستتون رو ارسال کنید تا پشتیبانی فنی و مشاورین فروش بررسی کنند
    ارسال درخواست پشتیبانی سبزسازه

    پاسخ دهید

  5. عباس عابدی درچه

    سلام فایل واژگونی دانلود نمی شود

    پاسخ دهید

  6. مهندس شکوه شیخ زاده (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس جان وقت بخیر
    میتونید از لینک زیر به پاسختون برسید یا درخواستتون رو ارسال کنید تا پشتیبانی فنی و مشاورین فروش بررسی کنند
    ارسال درخواست پشتیبانی سبزسازه

    پاسخ دهید

فرصت فوق‌العاده افزایش درآمد 3 برابری
تا 50% تخفیف ویژه
فقط تا 2 روز دیگر
دریافت تخفیف >> 
close-image
question