صفحه اصلی  »  طراحی سازه های ساختمانی و صنعتی  »  آموزش گام به گام نحوه کنترل نامنظمی پیچشی در ایتبس

آموزش گام به گام نحوه کنترل نامنظمی پیچشی در ایتبس

اگر قبل از تائید طرح نهایی سازه، نامنظمی پیچشی آن را کنترل نکرده اید منتظر برگشت طرح خود از سمت کنترلر نظام مهندسی باشید. کنترل نامنظمی پیچشی در ایتبس یکی از مهم ترین کنترل های سازه ای است که می تواند تغییرات زیادی در طراحی سازه شما ایجاد کند.

در این مقاله جامع ابتدا مفهوم پیچش در سازه را بیان خواهیم کرد و در نهایت نامنظمی پیچشی در ایتبس را به صورت تصویری و گام به گام کنترل خواهیم کرد.

⌛ آخرین به روز رسانی: 3 اسفند 1401

📕 تغییرات به روز رسانی: آپدیت بر اساس ویرایش چهارم استاندارد 2800

 

با مطالعه این مقاله چه می آموزیم؟

1. مفهوم پیچش در ساختمان

پیچش در ساختمان‌ها به دلیل فاصله مرکز جرم از مرکز سختی طبقات، هنگام وقوع زلزله ایجاد می‌شود. همانطور که می‌دانید مرکز جرم و مرکز سختی در سازه در واقع نقطه هایی می باشند که به ترتیب برآیند نیروی زلزله و برآیند نیروهای مقاوم سازه در آن ها ایجاد می شوند، در نتیجه با فاصله گرفتن مرکز سختی از مرکز جرم به جای اینکه این دو نیرو (نیروی زلزله و نیروی مقاوم) یکدیگر را خنثی کنند، کوپل نیرو تشکیل داده و باعث ایجاد پیچش در سازه می‌شوند.

پیچش در ساختمان می‌تواند سبب خسارت به المان‌های سازه‌ای و غیرسازه ای و حتی خرابی آن‌ها گردد. در شکل زیر، دو نمونه از خرابی ساختمان در اثر وقوع پیچش حین زلزله قابل مشاهده می‌باشد.

 

آسیب به ساختمان در اثر پیچش

شکل 1 فروریزش ساختمان‌ها در اثر پیچش در زلزله آتن، سال 1999

 

توضیح پیچش در سازه را با یک مثال شروع می‌کنیم. یک تاب را تصور کنید که با دو طناب به‌صورت متقارن و با طول­های برابر، به درختی بسته شده است؛ وقتی شما می­خواهید سوار تاب شوید باید وسط آن بنشینید و شروع به تاب خوردن کنید؛ در غیر این صورت تاب می­پیچد و تعادل شما بر هم می­خورد. رفتار سازه نیز در هنگام وقوع زلزله، همانند تاب می­باشد. ستون­ها و دیوارها شبیه به طناب و کف طبقات همانند صندلی تاب رفتار می­کند. قرار گرفتن طناب در طرفین تاب سبب شده که مرکز سختی در وسط صندلی تاب قرار گیرد و زمانی که بر روی تاب به صورت متقارن می‌نشینیم نیرو به مرکز سختی وارد می‌شود، در نتیجه پیچش رخ نمی‌دهد.

 

جلوگیری از پیچش ساختمان

شکل 2 مقایسه رفتار ساختمان با تاب در هنگام وقوع زلزله

 

1.1. بررسی تمرکز جرم سازه در هنگام وقوع زلزله

در مثال مطرح‌شده در بخش قبلی، وقتی شما لبه­ی صندلی می‌نشینید تاب دچار پیچش می‌شود و سمتی که شما نشسته‌اید حرکت بیشتری می کند. در ساختمان هم به‌طور مشابه هنگامی‌که یک سمت ساختمان دارای تمرکز جرم بیشتری نسبت به سمت دیگر باشد، در هنگام زلزله سمتی که سنگین‌تر است حرکت بیشتری دارد و باعث پیچش ساختمان می‌شود. دلیل این امر این است که ماهیت زلزله به صورت شتاب است و همانگونه که از رابطه دوم قانون نیوتن (F=ma) می‌دانیم، اعمال شتاب به یک جرم منجر به ایجاد نیرو در آن می شود. هر چقدر که جرم بیشتر باشد، شتاب بیشتری از زلزله دریافت می‌کند و بنابراین آن بخش از سازه که جرم بیشتری دارد (سنگین‌تر است) در زلزله دارای حرکت بیشتری خواهد بود که این امر سبب ایجاد پیچش در سازه می‌گردد.

البته توجه به این نکته ضروری است که عموما نحوه ی توزیع جرم در پلان چندان در کنترل طراح سازه نبوده و با توجه به چینش معماری سازه تعیین می شود، البته گاهی اوقات پس از ملاحظه ی شرایط بحرانی توسط طراح سازه، می توان به معمار توصیه هایی جهت کاهش پیچش نمود؛ اما اصولا طراح سازه با شناختی که از مضرات پیچش و مفهوم آن دارد در ابتدا باید تحت پیچش بودن یا نبودن سازه را بررسی کرده و سپس تصمیم بگیرد که با توجه به الزامات آیین نامه ای چه روش رویکردی را در برابر این پیچش احتمالی در سازه انتخاب کند. به این معنا که گاهی پیچش در سازه سبب تغییر اندک در روند طراحی شده ولی گاهی سبب تغییر اساسی روش طراحی می شود که همه ی این موارد شناخت پیچش در سازه را الزامی می نماید.

 

بررسی علت وقوع نامنظمی پیچشی در سازه

شکل 3 تمرکز جرم در یک سمت ساختمان و وقوع پیچش

 

2.1. بررسی نامتقارن بودن اجزاء قائم سازه

در شکل 2، تصور کنید که طناب‌ها به‌صورت متقارن بسته نشده باشند و شما شروع به تاب خوردن کنید. قطعاً تاب می‌پیچد و شما تعادل خود را از دست خواهید داد، در ساختمان نیز اگر اجزای قائم به‌صورت متقارن نباشد؛ سازه در هنگام زلزله دچار پیچش می‌شود.­

 

تاثیر اعضای نامتقارن در نامنظمی پیچشی ساختمان

شکل 4 تاثیر اعضای قائم نامتقارن در ایجاد پیچش؛ شکل سمت راست: پلان سازه و وقوع پیچش؛ شکل سمت چپ: نمای سه‌بعدی از سازه نامتقارن

 

همانگونه که در شکل 4 قابل مشاهده است، عدم تقارن در محل قرارگیری ستون‌ها در سازه، سبب جابجایی مرکز سختی سازه به سمت راست شده است. در این حالت و در صورت اعمال نیروی زلزله در راستای Y، با توجه به فاصله مرکز جرم و مرکز سختی، مطابق شکل سمت راست، در سازه پیچش ایجاد می‌شود.

3.1. بررسی حالت ستون‌های نابرابر

در شکل 2، حالت دیگری را تصور کنید این بار طناب‌ها به‌صورت متقارن، ولی یکی از آن‌ها دارای طول بلندتری نسبت به دیگری باشد و شما درست در وسط تاب نشسته و شروع به تاب خوردن می­کنید. در این حالت نیز تاب دوباره دچار پیچش می‌شود. همین رفتار نیز برای ساختمان­هایی که دارای ستون‌هایی با طول­های نابرابر هستند صادق است، به عنوان مثال در ساختمان­هایی که بر روی زمین­های شیب‌دار احداث می­شوند ممکن است این حالت رخ دهد.

 

علت بروز نامنظمی پیچشی در ساختمان

شکل 5 رفتار ساختمان در هنگام زلزله با ستون­ های نابرابر و دیوارهای نامتقارن

 

به‌طور خلاصه باید گفت که پدیده پیچش در ساختمان­ها باعث جابجایی پیچشی کف طبقات شده به‌طوری‌که این تغییرمکان در دو سمت ساختمان به‌صورت نابرابر اتفاق می­افتد. این بدان معنی است که به دلیل اختلاف محل مراکز سختی و جرم در کف طبقات، جابجایی برخی از نقاط کف طبقات به دلیل پیچش، بیشتر از نقاط دیگر می‌تواند باشد و همین امر باعث آسیب‌دیدگی بیشتر ستون­ها و دیوارها در سمتی می‌شود که دارای جابجایی بیشتری است. برای نمونه در شکل زیر مشاهده می‌گردد که جابجایی گوشه سمت راست در بالا بیشتر از گوشه سمت چپ در پایین پلان می‌باشد.

 

قرارگیری نامتقارن المان‌های باربر جانبی یکی از علل نامنظمی پیچشی سازه

شکل 6 پیچش سازه به علت قرارگیری نامتقارن المان‌های باربر جانبی

 

با توجه به مطالب گفته‌شده در بالا، برای اینکه یک سازه دچار پیچش نشود، باید به‌طورکلی به نکات زیر توجه نمود:

  1. نحوه­ ی توزیع جرم در سازه (مرکز جرم سازه)
  2. نحوه ­ی جانمایی المان­ های قائم باربر جانبی (مرکز سختی)

اگر مرکز جرم و سختی بر هم منطبق باشند، در ساختمان پیچش رخ نمی‌دهد؛ در نتیجه، طراحی سازه باید به ‌گونه‌ای انجام شود که فاصله مرکز جرم و سختی حداقل باشد. همانطور که پیش تر هم گفته شد، طراح سازه عموما به جز مواردی محدود، بر نحوه ی توزیع جرم چندان کنترلی ندارد و برای جلوگیری از پیچش می تواند مرکز سختی را جابه جا کند، البته حتما باید تعامل مناسبی با معماری در جهت کاهش هر چه بیشتر فاصله ی مرکز جرم و مرکز سختی داشته باشد.

2. بررسی نامنظمی پیچشی سازه در استاندارد 2800

در تصویر زیر انواع نامنظمی در ساختمان دسته‌بندی شده است، همانطور که مشاهده می کنید نامنظمی در سازه به دو دسته کلی نامنظمی در پلان و نامنظمی در ارتفاع تقسیم می شود.

 

 

نامنظمی پیچشی سازه در استاندارد 2800

شکل 7 گروه‌بندی ساختمان برحسب نظم کالبدی

 

ابتدا تعریف نامنظمی پیچشی در استاندارد 2800 را بررسی می‌کنیم. مطابق  بخش ب از  بند 1-7-1 از این استاندارد، نامنظمی پیچشی به این صورت تعریف می‌گردد:

 

نامنظمی پیچشی چیست

 

این تعاریف و پارامترهای مربوطه به‌صورت شماتیک در شکل زیر نشان داده شده‌اند.

 

کنترل نوع نامنظمی پیچشی

شکل 8 نامنظمی پیچشی

 

Aj ضریب بزرگنمایی نامیده می‌شود که مطابق بند 3-3-7-3 از استاندارد 2800 به این شرح تعریف می‌گردد:

در مواردی که ساختمان مشمول نامنظمی پیچشی موضوع بند 1-7-1-ب می‌شود، برون مرکزی اتفاقی حداقل باید در ضریب بزرگنمایی Aj، طبق رابطه زیر ضرب شود.

 

محاسبه ضریب aj

 

 

در این رابطه:

Δmax = حداکثر تغییرمکان طبقه j که با فرض Aj=1.0 محاسبه شده است.

Δave = میانگین تغییرمکان دو انتهای ساختمان در طبقه j که با فرض Aj=1.0 محاسبه شده است.

مطابق بند 3-3-7-3 از استاندارد 2800، برون مرکزی اتفاقی در تراز هر طبقه (e‌a) به منظور به حساب آوردن احتمال تغییرات اتفاقی توزیع جرم و سختی از یک سو و نیروی ناشی از مؤلفه پیچشی زلزله از سوی دیگر، در نظر گرفته می‌شود. این برون‌مرکزی باید در هر دو جهت و حداقل برابر با 5 درصد بُعد ساختمان در آن طبقه، در امتداد عمود بر نیروی جانبی اختیار شود.

نامنظمی‌های ﭘﻴﭽﺸــﻲ ﺗﻨﻬــﺎ در ﻣــﻮاردی ﻛــﻪ دیافراگم‌های کف‌ها ﺻــﻠﺐ و ﻳــﺎ ﻧﻴﻤﻪﺻﻠﺐ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﺎرﺑﺮد ﭘﻴﺪا می‌کند. این مسئله به دلیل تفاوت ماهیت عملکرد دیافراگم صلب و نیمه صلب در نحوه توزیع نیروها در هریک از آن‌ها می‌باشد. در دیافراگم‌های انعطاف‌پذیر، به سبب عدم یکپارچگی عناصر سازه‌ای متصل به سقف، در هنگام وقوع زلزله، سقف به شکلی که در سقف‌های صلب و نیمه صلب به پیچش می‌افتد و سقف به‌صورت یکپارچه حرکت می‌کند، دچار پیچش نمی‌شود. در واقع در این نوع دیافراگم‌ها، اعضای باربر جانبی به میزان سطح بارگیر خود، از بار زلزله سهم می‌برند. برای کسب اطلاعات بیشتر به مقاله کنترل صلبیت دیافراگم سقف مراجعه نمایید.

درصورتی‌که به متن آیین‌نامه امریکا(ASCE7-16) هم مراجعه کنیم، متوجه می­شویم که تعریف نامنظمی پیچشی زیاد و شدید در استاندارد 2800 دقیقاً مشابه متن آیین‌نامه آمریکا می­باشد.

 

تعریف نامنظمی شدید و زیاد

 

در متن آیین نامه اشاره شده است که، نامنظمی پیچشی زمانی اتفاق می افتد که حداکثر دریفت (تغییر مکان نسبی) در طبقه، در یک انتهای سازه با احتساب پیچش تصادفی با Ax = 1.0، بیشتر از 1.2 برابر میانگین دریفت طبقه در دو انتهای سازه باشد. نامنظمی­ پیچشی ﺗﻨﻬــﺎ در ﻣــﻮاردی ﻛــﻪ دﻳــﺎﻓﺮاﮔﻢ کف‌ها، ﺻــﻠﺐ و ﻳــﺎ ﻧﻴﻤﻪﺻﻠﺐ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﺎرﺑﺮد ﭘﻴﺪا می­کند.

همچنین در رابطه با نامنظمی پیچشی شدید، موضوع بند دوم، گفته شده که نامنظمی پیچشی شدید زمانی اتفاق می افتد که حداکثر دریفت (تغییر مکان نسبی) در طبقه در یک انتهای ساختمان با احتساب پیچش تصادفی با Ax = 1.0، بیشتر از 1.4 برابر میانگین دریفت طبقه در دو انتهای ساختمان باشد. نامنظمی پیچشی ﺗﻨﻬــﺎ در ﻣــﻮاردی ﻛــﻪ دﻳــﺎﻓﺮاﮔﻢ کف‌ها، ﺻــﻠﺐ و ﻳــﺎ ﻧﻴﻤﻪﺻﻠﺐ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﺎرﺑﺮد ﭘﻴﺪا می­کند.

3. نحوه کنترل نامنظمی پیچشی در ایتبس

با توجه به توضیحات بخش قبل، کنترل وجود یا عدم وجود نامنظمی پیچشی در سازه فرآیند نسبتا ساده ای می‌باشد که این کار در نرم افزار ایتبس پس از مدلسازی و بارگذاری سازه صورت می‌گیرد. البته توجه نمایید، با توجه به اینکه مقاطع اختصاص داده شده به المان‌ها مستقیما بر روی سختی سازه تاثیرگذار است، به منظور بررسی پیچش در سازه لازم است که ابتدا یک طراحی اولیه صورت گیرد تا مقاطع تا حدی واقع‌بینانه شوند. همچنین تغییرات نامنظی پیچشی باید با هر بار تغییر مقاطع تا رسیدن به طرح نهایی، رصد شود. با این کار مطمئن خواهیم شد که صحیح و خطاهایی که در خلال طراحی سازه انجام می‌شود، تغییری در شرابط نامنظمی پیچشی ایجاد نمی‌کند.

در این بخش نحوه‌ی کنترل نامنظمی پیچشی در ایتبس بررسی شده، سپس در بخش بعدی اقداماتی که در صورت نامنظم شدن سازه باید انجام شود، مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

در نرم افزار ایتبس ﺑﺮای بررسی ﻧﺎﻣﻨﻈﻤﯽ ﭘﯿﭽﺸﯽ، ابتدا مطابق شکل زیر از منوی Display، دستور Show Tables را اجرا می‌کنیم.

 

اولین مرحله کنترل نامنظمی پیچشی در ایتبس

شکل 9 منوی Display و گزینه Show Tables

 

مطابق شکل زیر، در پنجره جدید باز شده، از نمودار درختی، گزینه Analysis را باز کنید. در مرحله بعد گزینه Results، سپس Displacements و در نهایت  Diaphragm Max/Avg Dirifts را انتخاب کرده و دکمه­ی Ok را بزنید.

توجه شود ﮐﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ نمایش داده شده، “ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﮑﺎن ﻧﺴﺒﯽ” را ﻧﺸﺎن می‌دهد ﮐﻪ موردنظر آیین‌نامه می‌باشد.

 

انتخاب ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﮑﺎن ﻧﺴﺒﯽ در ایتبس

شکل 10 مراحل انتخاب Story Max/Avg Displacements

 

در پنجره باز شده، عملیات فیلتر کردن بارهای واردشده در ستون Load Case/Combo را انجام می­دهیم. برای فیلتر کردن کافی است روی Load Case/Combo، کلیک راست کرده و بارهای زلزله با خروج از مرکزیت را انتخاب می‌کنیم (EXP,EYP,EXN,…).

 

نحوه کنترل نامنظمی پیچشی در ایتبس

شکل 11 مراحل انتخاب بارهای زلزله با خروج از مرکزیت

 

اﮔﺮ ﺗﺤﺖ ﺗﻤﺎﻣﯽ زلزله‌های با خروج از مرکزیت (EXP,EYP,EXN,…) ﻧﺴﺒﺖ ratio در ﺳﺘﻮن ﺳﻤﺖ راﺳﺖ ﮔﺰارش، ﮐﻤﺘﺮ از 1.2 ﺑﻮد، ﺳﺎزه از ﻧﻈﺮ ﭘﯿﭽﺸﯽ ﻣﻨﻈﻢ اﺳﺖ. اگر نسبت ratio بزرگ‌تر از 1.2 و کمتر از 1.4 باشد، سازه نامنظم از نوع”پیچشی زیاد” بوده و اگر ﻧﺴﺒﺖ ratio بزرگ‌تر از 1.4 باشد سازه نامنظم از نوع “شدید پیچشی ” خواهد بود.) بند 1-7-1 قسمت ب-استاندارد2800)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

توجه نمایید که در شکل 11، اعداد نشان داده شده در ستون Ratio در واقع نسبت Max Drift/Avg Dirift هستند.Max Drift و Avg Dirifts به ترتیب دریفت ماکزیمم و میانگین دریفت طبقه مورد نظر تحت زلزله خاص مثل EYP می‌باشند.

به شکل زیر توجه کنید:

 

کنترل نامنظمی پیچشی

شکل 12 کنترل نامنظمی پیچشی در ایتبس

 

در شکل 12 توجه کنید که در ستون ratio، اعداد از 1.2 تجاوز نکرده درنتیجه سازه منظم می­باشد. در صورت تجاوز اعداد از 1.2 به بخش چهارم (بررسی پیامدهای ناشی از نامنظمی پیچشی) در همین مقاله مراجعه کرده و محدودیت­های موردنظر را اعمال خواهیم کرد.

4. بررسی پیامدهای ناشی از نامنظمی پیچشی

در برخی حالات، شرایط سازه از لحاظ الزامات معماری، سازه­ای و … به‌گونه‌ای است که سازه دچار پیچش می‌شود و ناچارا باید برای مقابله با اثرات این پیچش در سازه تدابیری اندیشیده شود. در این شرایط استاندارد 2800 محدودیت­هایی را برای سازه ایجاد می­کند که در ادامه به بررسی آن‌ها می­پردازیم.

1.4. تشدید خروج از مرکزیت اتفاقی توسط ضریب Aj

بند 3-3-7 از استاندارد 2800 به توزیع نیروی برشی زلزله در پلان ساختمان اختصاص دارد. بند مذکور به شرح زیر می‌باشد:

 

نامنظمی در سازه بر اساس استاندارد 2800

 

مطابق بند فوق، برون مرکزیت اتفاقی (e‌aj) بایستی برای محاسبه پیچش وارد بر طبقه به سبب زلزله، با برون مرکزی نیروی زلزله (e‌ij)که برون مرکزی واقعی نیروی زلزله از مرکز سختی طبقه است، جمع گردد. همانگونه که گفته شد، برون مرکزی اتفاقی طبقه بایستی در هر دو جهت حداقل برابر 5 درصد بٌعد ساختمان، در آن طبقه، در امتداد عمود بر نیروی جانبی اختیار شود . شکل زیر موقعیت برون مرکزی نیروی جانبی (e‌ij) و برون مرکزی اتفاقی در طبقه (e‌aj) را نشان می‌دهد.

 

تاثیر مرکز جرم و مرکز سختی سازه

شکل 13 موقعیت برون مرکزی نیروی جانبی و برون مرکزی اتفاقی در طبقه

 

نکته: در مواردی که ساختمان دچار نامنظمی پیچشی می‌شود، مشمول جریمه آیین‌نامه می‌گردد. این جریمه بدین صورت است که برون مرکزیِ اتفاقیِ حداقل (eaj) باید در ضریب بزرگنمایی Aj ضرب شود که این ضریب به صورت زیر تعریف می شود:

محاسبه aj با احتساب جزیمه آیین نامه

 

در اﻳﻦ راﺑﻄﻪ:

Δmax= ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن ﻃﺒﻘﻪ j ﻛﻪ ﺑﺎ ﻓﺮضAj=1/0 محاسبه‌شده اﺳﺖ.

Δave= ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن دو اﻧﺘﻬﺎی ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن در ﻃﺒﻘﻪ j ﻛﻪ ﺑﺎ ﻓﺮضAj=1/0 محاسبه ‌شده اﺳﺖ.

طبق رابطه بالا حداکثر مقدار ضریب تشدید برابر 3 و حداقل آن برابر 1 است. درصورتی‌که  Δmax / Δave کمتر از 1.2 باشد، ضریب تشدید در برون مرکزی اتفاقی اعمال نخواهد شد، زیرا در این حالت در واقع Aj کوچکتر از 1 شده و سبب کاهش برون مرکزی اتفاقی می شود که این کار مجاز نیست. در غیر این صورت باید مقدار ضریب تشدید را محاسبه و اعمال کرد.

برای درک بهتر این مسئله به شکل زیر توجه کنید:

 

حداکثر تغییر مکان مطلق طبقه

شکل 14 حداکثر تغییر مکان مطلق طبقه

 

در بخش قبل نحوه‌ی استفاده از ratio در نرم افزار مشاهده گردید و در شکل فوق هم تعریف آن دقیقا دیده می‌شود. لازم به ذکر است که در ﻣﻮارد ﺧﺎص می‌توان از اعمال نیروی زلزله‌ ﺑﺎ ﺧﺮوج از ﻣﺮﮐﺰﯾﺖ ﺗﺼﺎدﻓﯽ صرف‌نظر ﮐﺮد که در بند زیر به آن اشاره شده است.

 

اعمال نیروی زلزله‌ ﺑﺎ ﺧﺮوج از ﻣﺮﮐﺰﯾﺖ ﺗﺼﺎدﻓﯽ

 

1.1.4. نحوه اعمال ضریب Aj در ایتبس

به‌طورکلی می‌توان این ضریب را به دو روش محاسبه و اعمال کرد:

روش اول: ضریب تشدید برای کل طبقات در هر راستا محاسبه شده، سپس حداکثر آن در خروج از مرکزیت الگوی بارِ موردنظر، ضرب می‌شود.

روش دوم: ضریب تشدید را برای هر طبقه و هر راستا محاسبه کرده و مقدار آن را برای هر طبقه در ضریب 0.05L ضرب کرد؛ که ضریب 0.05 برابر حداقل درصد خروج از مرکزیت (5 درصد) و L بٌعد عمود بر الگوی بار زلزله موردبررسی می­باشد.

روش اول محافظه‌کارانه و اعمال آن سریع‌تر از روش دوم است. اما روش دوم به‌صورت دقیق مقادیر خروج از مرکزیت برحسب طول را در هر طبقه اعمال می­کند. حال برای بررسی روند هر یک از حالات فوق در نرم افزار به صورت زیر عمل می‌کنیم.

در ابتدا پس از آنالیز سازه، از منویDisplay  گزینه …Show Tables را انتخاب می‌کنیم.

 

نحوه اعمال ضریب aj در ایتبس

شکل 15 اجرای دستور …Show Tables

 

مطابق شکل زیر، در پنجره جدید ظاهرشده مسیر Analysis>Results>Displacements>Story Max/Avg Dispalcements را طی کرده و دکمه  OK را می­زنیم.

 

مراحل اعمال ضریبaj در etabs

شکل 16 پنجره Tables

 

در پنجره جدید ظاهرشده تمامی الگوهای بار و ترکیبات بارگذاری در ستون Load Case/Combo  وجود دارد. در این ستون ما فقط به الگوهای بار زلزله دارای خروج از مرکزیت نیاز داریم. برای همین کافی است روی گزینه Load Case/Combo کلیک راست کرده و الگوهای بار موردنظر را انتخاب کنیم.

 

انتخاب الگوهای بار زلزله دارای خروج از مرکزیت

شکل 17 پنجره Story Max/Avg Dispalcements

 

روش اول برای اعمال ضریب تشدید:

همان‌طور که در بالا گفته شد مقدار Ratio برابر با Δmax / Δave است. برای تشدید خروج از مرکزیت به روش اول به عنوان مثال مشاهده می شود که Ratio برای الگوی بار EYN در تمامی طبقات بین 1.223 و 1.489 می‌باشد. جهت محاسبه ی ضریب تشدید برون مرکزیت اتفاقی، مقدار حداکثر این ضریب (در اینجا عدد 1.489) را در نظر گرفته و مطابق رابطه ی زیر ضریب تشدید محاسبه می شود:

محاسبه ضریب aj در ایتبس

 

 

 

کنترل نامنظمی در پلان

شکل 18 پنجره Story Max/Avg Dispalcements

 

حال برای اعمال این ضریب، ابتدا قفل نرم‌افزار را بازکرده و سپس مطابق شکل زیر گزینه Load patterns را انتخاب می‌کنیم.

 

نحوه کنترل نامنظمی پیچشی در etabs

شکل 19  مسیر انتخاب دستور …Load patterns

 

سپس در پنجره ظاهرشده الگوی بار EYN را ا انتخاب کرده و بر روی دکمه ی…Modify Lateral Load کلیک می کنیم.

 

انتخاب بار های زلزله که منجر به نامنظمی پیچشی در سازه می شوند

شکل 20 مسیر انتخاب الگوی بار ….Modify Lateral Load

 

در گام آخر برای اعمال ضریب تشدید برون مرکزیت اتفاقی به روش اول، کافیست ضریب 1.489 را در 0.05 در قسمت (Ecc Ratio(All Diaph ضرب کنید و در نهایت دکمه OK را بزنید.

 

اعمال ضریب تشدید برون از مرکزیت

شکل 21  اعمال ضریب تشدید برون از مرکزیت

 

روش دوم برای اعمال ضریب تشدید:

در مواردی که مقدار Ratio تنها در چند طبقه بزرگ‌تر از 1.2 باشد، از نظر اقتصادی بهتر است از روش دوم استفاده کنیم تا تاثیر ضریب تشدید در تمامی طبقات اعمال نشود. به‌عنوان ‌مثال اگر تنها در طبقات ROOF و ST.G ضریب Ratio به ترتیب 1.489 و 1.223 باشد. بهتر است از روش دوم برای اعمال ضریب تشدید برون مرکزیت اتفاقی استفاده کنیم. توجه کنید در این روش باید طول برون از مرکزیت محاسبه و اعمال شود.

محاسبه طول برون از مرکزیت:

محاسبه طول برون از مرکزیت

 

 

که در این رابطه:

Ratio = مقدار ضریبی که از خروجی نرم‌افزار ایتبس برداشت می‌شود.

L = طول کل سازه در جهت عمود بر نیروی زلزله موردنظر (به‌عنوان‌مثال اگر طول سازه در راستای X، 12 متر باشد در جهت عمود بر آن یعنی نیروی زلزله (EYP) داریم:

مراحل کنترل نامنظمی پیچشی در سازه

 

 

 

 

 

مقادیر به‌دست آمده در واقع مقادیر مطلق برون‌مرکزی نیروی زلزله از مرکز جرم سازه هستند. در این مثال فقط برای طبقات ROOF و ST.G مقادیر فوق در نرم‌افزار بر حسب متر وارد می‌شوند و برای بقیه طبقات، همان 0.05 به‌صورت نسبی وارد شده است. حال قفل نرم افزار را باز کرده و مسیر …Define>Load Patterns را طی کرده و الگوی بار EYP را انتخاب و بر روی گزینه‌ی  …Modify Lateral Load کلیک کنید و در پنجره باز شده گزینه Overwrite را انتخاب نمایید.

 

اعمال ضرایب aj در پنجره Seismic Load Pattern

شکل 22 پنجره Seismic Load Pattern

 

در پنجره Overwrite Eccentricities، برای طبقات ROOF و ST.G در قسمت Ecc.Length مقدار طول محاسبه‌شده را وارد کرده و سپس روی دکمه Add کلیک کنید و دکمه OK را بزنید (شکل 23).

 

اعمال ضریب aj در ایتبس

شکل 23 پنجره Overwrite Eccentricities

 

همین کار را برای طبقه ST.G نیز انجام داده با این تفاوت که در قسمت Ecc.Length مقدار 0.2632 متر را وارد می‌کنیم.

2.4. آﻧﺎﻟﯿﺰ دﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ در موارد نامنظمی پیچشی زیاد و شدید

طبق بند زیر از استاندارد 2800، در سازه‌های بلندتر از سه‌طبقه و سازه‌هایی که دارای ﻧﺎﻣﻨﻈمی ﭘﯿﭽﺸﯽ زیاد و شدید در پلان هستند، حتماً ﺑﺎﯾﺪ آﻧﺎﻟﯿﺰ دﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ اﻧﺠﺎم ﺷﻮد:

 

تحلیل سازه در نامنظمی پیچشی زیاد و شدید

 

به عبارت دیگر پس از اینکه سازه مدل‌سازی شد و تمام بارگذاری ها صورت گرفت، روندی که در بخش قبل توضیح داده شد تکرار میشود تا نوع نامنظمی سازه تعیین شود، در صورتی که این نامنظمی از نوع شدید پیچشی باشد، استفاده از روش تحلیل استاتیکی خطی مجاز نبوده و باید از روش تحلیل طیفی (دینامیکی خطی یا به عبارت بهتر شبه دینامیکی) استفاده نماییم.

در این حالت، در ﺻﻮرت تحلیل طیفی سازه، همپایه‌سازی ﺑﺎﯾﺪ انجام شود (برای ﺳﺎزه ﻧﺎﻣﻨﻈﻢ از نوع “ﭘﯿﭽﺸﯽ زیاد ” 90% و برای نوع “ﭘﯿﭽﺸﯽ شدید ” 100% زﻟﺰﻟﻪ اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ).

3.4. تاثیر نامنظمی پیچشی در محاسبه دریفت سازه

طبق بند 3-5-4 از استاندارد 2800 ویرایش چهارم، اﮔﺮ سازه‌ای دارای ﻧﺎﻣﻨﻈمی ﭘﯿﭽﺸﯽ ﺑﺎﺷﺪ، در ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ درﯾﻔﺖ ﺑﺎﯾﺪ به‌ جای ﮐﻨﺘﺮل ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﻣﺮﮐﺰ ﺟﺮم ﻃﺒﻘﺎت، جابه‌جایی لبه‌های ﮐﻨﺎری سازه نسبت به یکدیگر مقایسه ﺷﻮﻧﺪ. در نتیجه برای نتیجه گرفتن دریفت باید عمق تیرها افزایش یابد. از طرفی افزایش غیرمنطقی عمق و ابعاد تیرها ممکن است باعث بروز پدیده نامناسب تیر قوی- ستون ضعیف شود که برای رفتار لرزه­ ای سازه بسیار خطرناک است. برای همین در کنار افزایش ابعاد تیرها، ابعاد ستون­ها هم افزایش یابد که از لحاظ معماری افزایش ابعاد اعضای سازه­ای ایده جالبی نخواهد بود. در این شرایط معمولا طراحان از سیستم­ های مهاربندی یا دیوار برشی استفاده می­کنند. البته استفاده از مهاربندها و دیوارهای برشی هم به نوبه خود هزینه ساخت سازه را افزایش می­دهند ولی برای رفتار مناسب و ایمن سازه بایستی استفاده شوند.

 

تاثیر نامنظمی پیچشی سازه بر روی دریفت سازه

 

نحوه کنترل دریفت سازه در نرم‌افزار در بخش 3 ارائه شده است.

4.4. تاثیر نامنظمی پیچشی در اعمال ضریب ρ

در ساختمان­ هایی که بیشتر از 2 طبقه یا بلندتر از 10 متر هستند اگر سازه دارای نامنظمی شدید پیچشی باشد، ضریب نامعینی آن باید برابر با ρ=1.2 در نظر گرفته شود که در این حالت در ترکیب بارها، ضریب زلزله بجای 1 برابر 1.2 می‌شود. برای مثال، ترکیب بارهای طراحی برای سازه‌های فولادی به روش حالات حدی، در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان به شرح زیر ارائه شده است:

 

تاثیر پیچش در اعمال ضریب ρ

 

 

همانگونه که مشاهده می‌گردد، در ترکیب‌بارهای شامل نیروی زلزله که به صورت هایلایت مشخص شده‌اند، ضریب نیروی زلزله برابر با 0/1 می‌باشد. در صورتی که سازه دارای نامنظمی شدید پیچشی باشد، بایستی ضریب 1.2 را برای نیروی زلزله در این ترکیب بارها اعمال نماییم:

1.2D+1.2E+L+0.2S

0.9D+1.2E

علاوه بر حالت فوق، مطابق تعریف استاندارد 2800 در بند 3-3-2، ساختمان هایی که سیستم مقاوم جانبیِ آنها در دو جهتِ عمود برهم دارای نامعینی کافی نیستند، باید برای بارجانبی بیشتری طراحی شوند. در این ساختمان‌ها بار جانبی باید با ضریب ρ برابر با 2/1 افزایش داده شود.

در واقع سه مورد بیان شده در این بخش تنبیهاتی است که استاندارد 2800 برای سازه­ های دارای نامنظمی شدید پیچشی اعمال می­کند تا رفتار و عملکرد سازه در زمان وقوع زمین­ لرزه مناسب و ایمن باشد.

در انتها ما برای شما یک ویدئو آموزشی رایگان قرارداده ایم که بخشی از تور طراحی سبزسازه می باشد با مشاهده این ویدئو نکات تکمیلی و مروری به آنچه که تا به حال آموختید را داشته باشید.

 

 

5. پرسش و پاسخ

وارد شدن لنگر پیچشی چه اثری روی سازه دارد؟
پیچش در سازه باعث افزایش لنگرهای خمشی دوطرفه در ستون های سازه می شود. افزایش لنگر خمشی باعث کاهش ظرفیت فشاری ستون ها شده و نیاز به مقاطع بزرگتری برای ستون ها خواهیم داشت. همچنین به علت افزایش لنگرهای خمشی آرماتورهای مصرفی در آن ها بیشتر خواهد شد. اثر مهم دیگر افزایش دریفت طبقات در سازه خواهد بود. پیچش در سازه باعث می شود که یکی از لبه های کناری پلان تغییرمکان بیشتری را حین ارتعاش تجربه کند. با افزایش جایجایی ها، نیروهای وارد به ستون ها نیز بیشتر خواهد شد. بنابراین برای جلوگیری از دریفت های زیاد در طبقات بایستی عمق تیرها افزایش یابد.
چرا در سازه های دارای نامنظمی شدید پیچشی از ضریب 1.2=ρ در ترکیبات بار لرزه ای استفاده می شود؟
همان طور که در سوال قبلی توضیح داده شد، لنگر پیچشی در پلان سازه باعث افزایش لنگرهای خمشی وارد بر ستون ها می شود که برای مدلسازی این اثر در نرم افزارهای طراحی از این ضریب استفاده می شود.
چرا در سازه های دارای نامنظمی شدید پیچشی برای کنترل دریفت طبقات از تغییرمکان لبه کناری پلان استفاده می‌شود؟
در هنگام پیچش در پلان سازه، یکی از لبه های کناری سازه تغییرمکان بیشتری را تجربه می کند. در نتیجه این جابه جایی زیاد، نیروهای ایجاد شده در اعضای قائم باربر جانبی همین سمت از سازه افزایش می یابد. بنابراین منطقی خواهد بود که این تغییرمکان ها در روند طراحی سازه به نحو مناسبی مهار شده تا در محدوده مجاز قرار گیرد. پس در سازه های دارای نامنظمی شدید پیچشی به جای کنترل دریفت مرکز جرم طبقات، دریفت لبه های کناری کنترل می شود.

 

6. نتیجه‌گیری

در این مقاله، نکات زیر مورد بحث قرار گرفتند:

  1. وقوع پیچش می‌تواند سبب بروز آسیب‌های جدی در سازه گردد. با روش‌هایی که در بخش 1 این مقاله شرح داده شد می‌توان از وقوع پیچش در سازه جلوگیری نمود.
  2. در مواردی که ساختمان دچار نامنظمی پیچشی می شود، برون مرکزی اتفاقیِ حداقل، باید در ضریب بزرگنمایی Aj ضرب شود.
  3. مطابق بند 3-2-2 از استاندارد 2800 ، در سازه هایی که دارای نامنظمی پیچشی زیاد و شدید در پلان هستند، نمی توان از تحلیل استاتیکی معادل استفاده کرد و باید از آنالیز دینامیکی استفاده نمود.
  4. مطابق بند 3-5-4 از استاندارد 2800 ویرایش چهارم، اﮔﺮ سازه‌ای دارای ﻧﺎﻣﻨﻈمی ﭘﯿﭽﺸﯽ ﺑﺎﺷﺪ، در ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ درﯾﻔﺖ ﺑﺎﯾﺪ به‌ جای ﮐﻨﺘﺮل ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﻣﺮﮐﺰ ﺟﺮم ﻃﺒﻘﺎت، جابه‌جایی لبه‌های ﮐﻨﺎری سازه نسبت به یکدیگر مقایسه ﺷﻮﻧﺪ.
  5. در ساختمان­ هایی که بیشتر از 2 طبقه یا بلندتر از 10 متر از تراز پایه هستند اگر سازه دارای نامنظمی شدید پیچشی باشد، ضریب نامعینی آن برابر با ρ=1.2 می­باشد.
  6. نحوه کنترل نامنظمی پیچشی در ایتبس در این مقاله با یک مثال به‌صورت عملی توضیح داده شد.

در طراحی سازه­ های متعارف تا جای ممکن باید از ایجاد پیچش در سازه دوری کرد تا هم رفتار سازه حین زلزله مناسب باشد و هم طرح سازه اقتصادی باشد. معمولا طرح ­های معماری یا پلان زمین ساخت ساختمان باعث ایجاد طرح ­های می­شود که ایجاد پیچش در سازه اجتناب­ ناپذیر می­شود. با این حال با استفاده از جانمایی مناسب المان­های قائم بابر جانبی می­توان مقدار پیچش در سازه را تا حد مناسبی کاهش داد. هر چند ممکن است باعث افزایش هزینه ساخت شود.

منابع

  1. استاندارد 2800 ویرایش چهارم
  2. آیین نامه ی ASCE7 ویرایش سال 2022 آمریکا
  3. راهنمای نرم افزار ایتبس 2017 –ETABS2017Documentation
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 66اُمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. شایان

    با سلام
    نسبتی (Ratio) که نرم افزار ETABS برای پیچش طبقات می دهد مطلق هست در صورتی که بند ۱-۷-۱ آیین نامه ۲۸۰۰ مبنای محاسبات را تغییر مکان نسبی قرار داده. آیا باید تغییر مکان نسبی به صورت “اختلاف تغییر مکان حداکثر خود طبقه و طبقه زیرین” تقسیم بر “اختلاف تغییر متوسط خود طبقه و طبقه زیرین” محاسبه می شود که Ratio دقیق تری بدست بیاوریم؟
    ۲- برای مشاهده پیچش، غیر از زلزله Exp, Exn, Eyp, Eyn باید Ex و Ey نیز بررسی شود؟

    پاسخ دهید

  2. نوش آفرین کرمی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    در ایتبس ورژن ۹ باید خودمان جابجایی نسبی را از نتایج مطلق که ایتبس داده است
    (در قسمت summary report) بدست آوریم
    (تحت EXP,EXN,EYP,EYN) در ایتبس ۱۵ به بالا از گزینه زیر استفاده میشود
    RESULT,DIAPHRAGM MAX/AVG DRIFT
    در این مورد دکتر حسین زاده بصورت کامل در جزوه شان توضیح داده اند که در زیر آورده میشود:
    https://s16.picofile.com/file/8422742818/15.pdf.html
    https://s17.picofile.com/file/8422742850/9.pdf.html

    پاسخ دهید

  3. شایان

    با سلام
    ۱٫ اگر به طور مثال سازه در راستای X دارای نامنظمی پیچشی زیاد باشد، برای رفع پیچش بهتر است المان های راستای X تقویت شوند یا Y؟
    ۲٫ اگر سازه دارای نامنظمی پیچشی زیاد باشد و بیش تر از ۳ طبقه باشد حتما باید از روش شبه دینامیکی استفاده کرد؟ یعنی حتی با اصلاح Aj و استفاده از ضریب نامعینی ۱.۲ نمی توان از روش استاتیکی معادل استفاده کرد؟

    پاسخ دهید

  4. نوش آفرین کرمی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    جواب سوال ۱ : بهتر است در همان راستا و اعضایی که کار مجازی در آنها بیشتر است تقویت شوند؛در این خصوص یک فیلم آموزشی از سایت دکتر جعفری میگذارم که در کانال ایشان هم وجود دارد.
    https://s16.picofile.com/file/8422742234/%D8%AD%D8%B0%D9%81_%D9%86%D8%A7%D9%85%D9%86%D8%B8%D9%85%DB%8C_%D9%BE%DB%8C%DA%86%D8%B4%DB%8C.wmv.html

    جواب سوال ۲
    ما نامنظمی پیچشی و نامنظمی پیچشی شدید داریم
    اگر منظورشان نامنظمی پیچشی شدید است (بیشتر از ۱٫۴)آنالیز دینامیکی اجباری است و همپایگی با ۱۰۰ زلزله استاتیکی انجام میشود
    اگر سازه بیش از ۱۰ متر و بالای ۲ طبقه باشد ضریب نامعینی ۱٫۲ میشود
    خروج از مرکزیت تصادفی باید با ضریب Ajتشدید شود
    اثر متعامد ۱۰۰_۳۰در ترکیب بارها باید منظور گردد
    اگر منظورشان نامنظمی پیچشی باشد(کمتر از ۱٫۴ و بیشتر از ۱٫۲)
    اگز بالای سه طبقه باشد آنالیز دینامیکی اجباری است
    اگر سازه بیش از ۱۰ متر و بالای ۲ طبقه باشد ضریب نامعینی باید بر اساس روش “ب”تعیین شود
    خروج از مرکزیت تصادفی باید با ضریب Ajتشدید شود
    اثر متعامد ۱۰۰_۳۰ در ترکیب بارها منظور شود.

    پاسخ دهید

  5. حسین بشیری

    با سلام وخسته نباشید
    تشکر از بایبت سایت بسیار آموزنده شما
    یک موردی هست که واقغا مشکل دارم خواهش می کنم همکاران عزیز که بلدن کمک کنن
    در کنترل نامنظمی پیچشی آمثلا در عکس همین صفحه ) آیا مثلا برای کنترل epx نیاز هست که در ردیف diaphdy بررسی بشه ?یا فقط باید در راستای xبررسی بشه
    با توجه به این که drift ردیف epx و diaph dx تقریباده برابره diaph dy هست ولی ratio اون در میاد ۱٫۵ واقغا دیگه گیج شده لطفا نظر بدید

    پاسخ دهید

  6. Iraj Lotfy (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با عرض سلام
    در راستای نیروهای جانبی در جهت x، فقط diaph dx باید بررسی شود و همین قاعده برای نیروهای جانبی در راستای متعامد صادق است(در جهت y فقط diaph dy)
    چرا؟
    چون ما برون مرکزی نیرو را در راستایی که وارد می شود بررسی می کنیم(و به جهت دیگر کاری نداریم)

    پاسخ دهید

  7. amir

    درود
    در این تصویر علامت ها اشتباه درج شده اند
    https://sabzsaze.com/wp-content/uploads/2020/08/torsional-irregularity15.jpg

    پاسخ دهید

  8. Iraj Lotfy (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    بله حق با جنابعالی است و تصویر اصلاح می گردد، با تشکر🌺🌺🌺
    https://s16.picofile.com/file/8416638700/new.jpg

    پاسخ دهید

  9. سيداحسان حسينی

    سلام
    درخصوص کنترل نامنظمی پیچشی سازه در جدول Diaphragm Max/Avg Drifts به عنوان مثال برای بار زلزله جهت EX مقدار نسبت تغییر مکان نسبی Ratio در راستای Diaph D1 X کمتر از ۱٫۲ است ولی برای همین زلزله EX مقدار نسبت تغییر مکان نسبی Ratio در راستای Diaph D1 Y بیشتر از ۱٫۴ است (تاکید میکنم برای زلزله راستای EX)
    آیا ملاک کنترل نسبت تغییر مکان نسبی هر راستا فقط در جهت خودش است و یا هر دو جهت؟
    و یا بهتر است تغییر مکان های دو جهت تحت EX با هم ترکیب شوند و سپس کنترل کنیم؟

    پاسخ دهید

  10. Iraj Lotfy (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    با توجه به متن آیین نامه ۲۸۰۰ کنترل بر اساس زلزله های با خروج از مرکزیت است
    ملاک کنترل فقط در راستای خود زلزله می باشد
    به بیان دیگر برای کنترل تغییر مکان در راستای x از نیروهای زلزله در راستای x (با خروج از مرکزیت مثبت و منفی) استفاده شود

    پاسخ دهید

  11. saeed

    سلام و عرض ادب ، طبق گفته شما باید برای بارهای exp و exn مقدار ratio در جهت diaph d1 x و برای بارهای eyp و eyn مقدار ratio در جهت diaph d1 y ملاک قرارداده شود اما در متن مقاله و در عکسی که مقدار حداکثر ratio نشان داده شده بر عکس اعمال شده ؟
    سوال دیگری که داشتم اینه در صورتی که سازه ما دچار نامنظمی پیچشی شد و جریمه های مدنظر استاندارد ۲۸۰۰ اعمال کردیم آیا نیازی هست که بعد از طراحی دوباره و تغییر مقاطع و قوی تر شدن المانها دوباره کنترل نامنظمی انجام بشه ؟ چون با قوی تر شدن مقاطع سختی اعضا افزایش پیدا میکنه قطعا ضریب Aj نیز تغییر میکند ؟

    پاسخ دهید

  12. محمد مختار

    سلام،
    جناب مهندس در صورت سازه تحت بار EPY نامنظم پیچشیی باشد و مرحله اصلاح را اجرا بعد تحلیل سازه باز هم نامنظم پیچیشی داشته باشد یعنی بزرگتر از ۱.۲ باشد، در اینصورت چه کار کنیم ؟
    تشکر

    پاسخ دهید

  13. نوش آفرین کرمی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    اگر با اصلاح و تقویت المانهای سازه ای به نتیجه ای نرسیدیم و همچنان نامنظمی پیچشی داشتیم باید جریمه آن را پرداخت کنیم و ضریب زلزله را در ۱٫۲ ضرب کنیم.

    پاسخ دهید

  14. مهدی جعفری

    سلام
    خسته نباشین
    در صورتی که تحلیل ما دینامیکی باشه و به دلیل نامنظمی پیچشی بخوایم ضریب بزرگ نمایی پیچشی رو افزایش بدیم
    این تغیر برا نیروهای استاتیکی EXall , EYall در قسمت (load patterns(overwrite هست یا
    نیروهای دینامیکی spx ,spy در قسمت (load case (diaphragm Eccentricity یا هردو ؟

    پاسخ دهید

  15. مهندس آرزو محمدی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    کنترل نامنظمی پیچشی را نمیتونید مستقیما تحت حالت بارهای دینامیکی کنترل کنید. چون نرم افزار ایتبس نمیتونه مقدار Delta max/Delta ave تحت حالت بار دینامیکی به صورت درست محاسبه کنه. روش درستش به این صورته که ابتدا برای هر مود نوسانی مقدار Delta max/Delta ave را محاسبه کنه و سپس با روش های آماری (SRSS یا CQC) ترکیب کنه. در صورتی که ایتبس اول دریفت هر نقطه را برای مودهای مختلف محاسبه میکنه و پس از ترکیب دریفت ها میادش نسبت Delta max/Delta ave را محاسبه میکنه که باعث میشه نتایجش درست نباشه.
    از طرفی ما میدونیم حداکثر و حداقل تغییرمکان در لبه های ساختمان اتفاق میافته تحت تصویری که در استاندارد ۲۸۰۰ وجود داره. اما اگر تحت حالت بار دینامیکی کنترل کنید این اتفاق نمیافته و خواسته آیین نامه تامین نمیشه.

    اگر بخوای تحت حالت بارهای دینامیکی کنترل کنید باید از روش ترکیب مودهای نوسانی برید که روش زمان بری هستش. بنابراین توصیه میشه که تحت حالت بارهای استاتیکی نامنظمی پیچشی را کنترل کنید و همچین ضریب Aj را تحت همین حالت بارها به دست بیارید. بنابراین:

    شما تحلیلت چه استاتیکی باشه چه دینامیکی نامنظمی پیچشی را با EXP-EXN-EYP-EYN کنترل کنید…شاید بگید چرا EX-EY را کنترل نکنیم؟
    طبق بند استاندارد ۲۸۰۰ گفته با ضریب Aj=1 کنترل کنید نامنظمی پیچشی را…بنابراین تحت ۴ الگوی گفته شده کنترل می کنیم…

    فرضا فهمیدیم سازه تحت این الگوهای بار شامل نامنظمی پیچشی شده است پس باید ضریب Aj تشدید شود. تحت این ۴ الگوی بار استاتیکی ضریب Aj را محاسبه می کنیم. اگر ضریب Aj بزرگتر از ۱ شده باشد باید حداقل برون مرکزیت را تشدید کنیم. برای هر راستا جداگانه کنترل کنید سپس اگر تحلیل شما دینامیکی است. مقادیر Max هر راستا را در زلزله دینامیکی وارد کنید…
    مثلا برای راستای X ما دو الگوی بار EXP و EXN داریم…بین این دو الگوی بار مقادیر Max را در زلزله دینامیکی یعنی SX وارد می کنیم…برای راستای Y هم همینطور عمل کنید…

    ضریب Aj را فرضا تحت الگوی بار EXP در طبقه چهارم به دست آوردید و مقدارش شد ۱٫۲٫٫٫پس باید ۰٫۰۵*۱٫۲ بشه که میشه مقدارش ۰٫۰۶
    تحت الگوی بار EXN در طبقه چهارم بدست آوردید و مقدارش شد ۱٫۱٫٫٫پس باید ۰٫۰۵*۱٫۱ بشه که میشه مقدارش ۰٫۰۵۵
    برای این دو مقدار در هر الگوی باری وارد می کنید…اما در زلزله دینامیکی یعنی SX همانطور که گفتم ماکزیمم مقدار باید وارد شه که ما برای زلزله SX در طبقه چهارم ۰٫۰۶ وارد می کنیم…البته چون هر طبقه را جداگانه بخواید وارد کنید باید طول برون مرکزیت یعنی Aj*0.05*D را وارد کنید…D هم طول برون مرکزیت عمود بر نیروی زلزله هست…

    پاسخ دهید

  16. مهتاب راد

    با سلام
    طبق بند۵-۱-۹-۱۲ آیین نامه ASCE7-16 در مواردی که از تحلیل دینامیکی طیفی استفاده میشه نیازی به تشدید برون مرکزی اتفاقی با ضریب Ax یا همون Aj استاندارد ۲۸۰۰ نیست.
    با احترام

    پاسخ دهید

  17. مهندس آرزو محمدی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    من این مورد رو از آیین نامه asce7 چک کردم نظر شما درسته در این آیین نامه برای تحلیل دینامیکی نیازی به استفاده از Aj نیست اما در آیین نامه ۲۸۰۰ استثنایی برای تحلیل ها در اعمال این ضریب قائل نشده

    پاسخ دهید

  18. امیر محمدی

    با سلام و تشکر از سایت بسیار خوبتون
    میخواستم بدونم برای کنترل نامنظمی پیچشی از همان زمان تناوب تجربی *۱٫۲۵ استفاده میکنیم یا از زمان تناوب تحلیلی ؟

    پاسخ دهید

  19. مهندس آرزو محمدی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام
    مطابق نظر دکتر علیرضایی اصولا در تعیین نامنظمی پیچشی به سبب انجام تحلیل خطی، مقدار نیروی اعمالی مهم نیست ولی توزیع آن در ارتفاع تا حدودی میتواند مهم باشد. مهم نیست با کدام زمان تناوب این کار صورت میگیرد.

    پاسخ دهید

  20. شایان

    با سلام
    بعد از کنترل “نامنظمی پیچشی در پلان” متوجه شدم تحت EXN در دو طبقه سازه بنده نامنظم پیچشی است با نسبت های ۱٫۲۳ و ۱٫۲۱ حال می خواستم بدانم ضریب درجه نامعینی را باید ۱٫۲ لحاظ کنم یا اینکه احتیاجی به این کار نیست و فقط کافیست ضریب Aj را برای این دو طبقه در جهت EXN اعمال کنم؟

    پاسخ دهید

  21. مهندس مرتضی قلندری (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام
    نیازی به اعمال ضریب نامعینی در این حالت نیست و فقط کافی است ضریب Aj را محاسبه و اعمال کنید. در سازه هایی که در حالت اولیه یعنی بدون حذف عضو باربر جانبی دارای نامنظمی پیچشی شدید می باشند بدون هیچ گونه بررسی اضافی ضریب نامعینی برابر ۱٫۲ در هر دو جهت اعمال می گردد.

    پاسخ دهید

  22. مجتبی رضایی

    سلام.
    علت اینکه وقتی فقط تحت EYN نامنظمی پیچشی داریم ولی ضریب Aj را برای هر دو زلزله EYNوEYP اعمال میکنیم چیست؟

    پاسخ دهید

  23. مهندس مرتضی قلندری (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام،در این مورد دو دیدگاه وجود دارد و استفاده از هر کدام از این دو دیدگاه به قضاوت مهندسی شما برمیگردد:

    ۱- نظر برخی از اساتید مانند دکتر سلطان آبادی به این صورت است که باید برای هر حالت باری که نامنظمی پیچشی برایش محرز شده و Aj بزرگتر از ۱ برایش نتیجه شده است برای همان حالت بار و در همان طبقه این ضریب را اعمال کنید و نیازی نیست در تمام حالت بار در هر راستا ضرب شود.

    ۲- نظر برخی اساتید دیگر مانند دکتر حسین زاده به این صورت است که باید پس از محاسبه Aj، هر دو زلزله هر راستا که نیاز به تشدید داشت تشدید شوند و از متن آیین نامه چنین استنباط نمی شود که تنها زلزله ای که خروج از مرکزیت را شامل شده باید تشدید شود (متن ۳-۳-۷-۳ استاندارد ۲۸۰۰ گفته برون مرکزی باید در هر دو جهت اعمال بشود و حرفی از خروج از مرکزیت مثبت یا منفی در آن راستا نزده است). بنابراین خروج از مرکزیت هر دو زلزله در یک راستا باید افزایش یابد.

    پاسخ دهید

question