دکتر ایتبس

طبق بند 3-3-2-1 استاندارد 2800 ، ساختمان هایی که سیستم مقاوم جانبی آنها در دو جهت عمود بر هم دارای نامعینی کافی نیستند، باید برای بار جانبی بیشتری طراحی شوند. در این ساختمان ها بار جانبی باید با ضریب ρ برابر با 1.2 افزایش داده شود که به طبع آن، المان ­های باربر جانبی (نظیر تیر و ستون در سیستم قاب خمشی، مهاربند ها و دیوارهای برشی در سیستم قاب ساده) برای نیروی زلزله ی بزرگ تری از نیروی زلزله ی طرح، طراحی می­ شود.

.

الف) توضیح بند 3-3-2-2 استاندارد 2800 :

-در سیستم دوگانه (مختلط)، که اتصالات عناصر مهاربندی(یا دیوار برشی) همراه با قاب خمشی اجرا می­ شوند، با توجه ماهیت این سیستم، درجه نامعینی سازه بسیار بالا بوده و معمولاً فرض 1 = ρ  برای این قبیل سازه ­ها قابل­ قبول است.

-در ساختمان های منظم  قاب خمشی که معمولا دارای دو دهانه سیستم مقاوم جانبی در هر سمت مرکز جرم هستند 1 = ρ  در نظر گرفته می شود.

-منظور از سایر ساختمان­ ها، سازه های نامنظم و نیز سازه های منظمی که شرایط بند الف را ارضا نمی کنند.

• طبق بند ب، برای اعمال و در نظر گرفتن1  =   ρ  برای ساختمان های نامنظم(در پلان یا ارتفاع) وجود هم زمان دو شرط را لازم می­ باشد که عبارت­ اند از:

شرط اول- عدم کاهش مقاومت محسوس، در صورت حذف قسمتی از سیستم باربر جانبی :

با حذف قسمتی از سیستم باربر جانبی در طبقه بر اساس جدول 3-2 استاندارد 2800، افت مقاومت جانبی آن طبقه کمتر از  %33 مقاومت اولیه آن نباشد. در واقع آیین­ نامه بیان­ می­ کند که با حذف بحرانی­ ترین عضو باربر جانبی در یک طبقه، کاهش مقاومت جانبی محسوسی در طبقه رخ ندهد .

شرط دوم- ساختمان تحت بار زلزله دچار نامنظمی شدید پیچشی نباشد؛

با حذف قسمتی از سیستم باربر جانبی سازه در یک طبقه، آن طبقه دچار نامنظمی شدید پیچشی نگردد. همان­طور که می­ دانیم در تعیین مقدار نامنظمی پیچشی طبقه، اگر ضریب بزرگنمایی (Aj) از 1.4 بزرگتر باشد، سازه مشمول نامنظمی پیچشی شدید است. دقت شود که از شرط دوم برداشت می ­شود که در سازه­ های نامنظم شدید پیچشی، همواره  1.2  =  ρ خواهد بود و نیازی به بررسی شرط اول ندارد.

ب) مراحل کنترل ضریب نامعینی سازه های قاب خمشی در نرم افزار دکتر ایتبس :

1. يافتن طبقات هدف:

• طبقات هدف بر اساس میزان برش آنها نسبت به برش پایه تعیین می شود. در طبقاتی که نسبت برش آنها در یک جهت بیش از 35 درصد برش پایه در آن جهت باشد، کنترل ضریب نامعینی صورت می گیرد.

1. الگوهای بار هدف :

• الگوبارهای استاتیکی با خروج از مركزيت انتخاب مي شوند.

• بارهای طیفی به دلیل عدم محاسبه درست نتایج در نظر گرفته نمی شود. ( توضیحات بیشتر در راهنما نحوه محاسبه نامنظمی پیچشی و محاسبه ضرایب Aj آورده شده است)

1. تعيين تيرهاي موثر در كنترل نامنظمي پيچشي

• دو طبقه دارای بیشترین میزان پیچش  در دو جهت X و Y انتخاب مي شوند.

• تیرهای پیرامونی در آن طبقات كه كوتاهترين طول و در نتيجه بيشترين اثر را در پيچش دارند کشف می شود.

• در نتیجه برای هر جهت دو تیر پیرامونی (در بالا و پایین پلان و چپ و راست پلان) و در نهایت 4 تیر انتخاب می شود. 

   

1. آزمون پیچش :

• با دو سر مفصل کردن هر كدام از تیرهای بحرانی مشخص شده در مرحله قبل، سازه آناليز می شود و بعد از بررسی، در صورتی که سازه دچار نامنظمی پیچشی شدید شود، در همان جهت ( 1.2 =   ρ  ) در نظر گرفته خواهد شد.

   

1. آزمون مقاومت :

• اگر آزمون پیچش پاس شود به سراغ آزمون مقاومت می رویم.

• الگوبارهای هدف در آزمون مقاومت، بارهای استاتیکی زلزله است.

• در هر طبقه و در هر جهت، یک المان تیر که بیشترین سهم انرژی را در تغییر شکل خمشی ناشی از نیروی زلزله دارد، انتخاب می شود.

• مقایسه نسبت تنش ستون ها و درصد میلگرد تیرها باید بر اساس یک ترکیب بار مستقل که فقط شامل بار زلزله است، انجام گیرد. به همین جهت یک فایل كمكي برای هر جهت ساخته می شود که در آن ترکیب بارهای موجود فایل اصلی حذف شده اند و یک ترکیب بار با نام (E_X) یا (E_Y) در آن ساخته شده است. سپس این فایل تحلیل و طراحی می شود.

• نتایج اولیه طراحی ستون ها شامل نسبت تنش آنها، استخراج مي شود.

• نتایج اولیه طراحی تیرها كه شامل میزان ماکزیمم آرماتور طولی بالا و پایین تیرها و نیز آرماتور عرضي آنها است،‌ استخراج مي شود.

• يك فایل كمكي با زلزله کاهش یافته به میزان 0.67 براي هر جهت ساخته مي شود.

• به ازای هر المان تیر منتخب یک تحلیل با فرض مفصلي بودن آن انجام می گیرد.

• نسبت تنش در ستون ها در سازه اصلی و سازه با زلزله کاهش یافته مقایسه می گردد.

• درصد میلگرد های طولی بالا و پایین و آرماتور برشی تیرها در سازه اصلی و سازه با زلزله کاهش یافته مقایسه می گردد.

• اگر در تمامی المان ها، نسبت تنش هاي ستون ها و نيز درصد ميلگرد تيرها در سازه تضعيف شده کمتر از سازه اصلی باشد، می توان نتیجه گرفت که افت مقاومت سازه كمتر از 33 درصد مي باشد.

• اگر حتی در یک ستون یا تیر نسبت تنش ها یا درصد میلگردها افزایش داشته باشد، به دلیل عدم قطعیت و نیازمندی به انجام تحلیل های غیر خطی،‌ ضریب ρ با انتخاب کاربر برابر ( 1.2  =   ρ  ) در نظر گرفته می شود.

   

پ) در صورت که( 1.2  =   ρ  )در نظر گرفته شود، این ضریب به انتخاب کاربر در ترکیبات بار های زلزله همان جهت ضرب خواهد شد و طراحی ادامه می یابد .