پروژه محاسباتي مشارکتي جمعي شماره 2: ساختمان فلزي 8 طبقه

پس از اين مرحله نوبت به اصلاح مقادير بازتابها مطابق با بند 2-4-2 آيين نامه 2800 ميرسد.
با توجه به اينکه ساختماني که در اينجا مورد بحث است (موضوع بحث این تاپیک) يک ساختمان نامنظم است در هر صورت بايد مقدار برش پايه ديناميکي به برش پايه استاتيکي مقياس شود. مقدار برش پايه استاتيکي 255615 کيلوگرم است. (بر اساس نتايج تاپيک مورد اشاره )
براي مشاهده مقادير برش پايه ديناميکي نيز يک بار ديگر به قسمت Dispalay/Show Tables رفته و گزينه Modal Information را انتخاب و سپس پس از کليک بر روي دکمه OK اينبار از بالاي صفحه گزينه Responce Spectrum Base Reaction را انتخاب ميکنيم تا اطلاعات مربوط به آن ظاهر شود:

در اين قسمت مقدار واکنشهاي تکيه گاهي براي هر تکيه گاه در بارهاي ديناميکي مختلف ذکر شده است و در انتها براي هر واکنش مجموع واکنشها نيز ذکر شده است که اين مقادير مورد نظر ماست و بايد واکنشها در دو جهت اصلي X و Y براي هر يک از طيفهاي 7 گانه استخراج گردد. اين کار با حذف اطلاعات اضافه توسط من در يک فايل اکسل به شرح زير انجام شده است:

در بالا اعداد مشکي از نرم افزار استخراج شده است و اعداد قرمز رنگ با اکسل محاسبه شده اند. F1 برش پايه در راستاي محور X و F2 برش پايه در راستاي محور Y و Ft برآيند آن دو ميباشد که به روش جذر مجموع مربعات به دست آمده است. ستون Vs نشاندهنده مقدار برش پايه استاتيکي و آخرين ستو نشاندهنده نسبت برش پايه استاتيکي به ديناميکي است که در واقع همان ضريب اصلاح است که بايد با بازگشت به شرايط قبل از آناليز ( با باز کردن قفل برنامه) در مقادير Scale Factor براي هر يک از 7 طيف معرفي شده ضرب شوند و دوباره برنامه با شرايط جديد اجرا و شروع به طراحي گردد. (اين نکته نيز بد نيست که در اينجا گفته شود که اصلاح مقادي بازتابها بايد بر اساس برآيند برشهاي پايه ديناميکي در دو جهت X و Y انجام شود و نه با در نظر گرفتن هر يک از آنها به تنهايي. البته در اين زمينه آيين نامه به صراحت سخن نگفته ولي تصور من اين است که منظور آيين نامه نيز همان همپايه کردن برآيند برش پايه ديناميکي با برش پايه استاتيکي است)
پس از طراحي سازه و نهايي شدن مقاطع يک بار ديگر بايد مقادير برش پايه ديناميکي با برش استاتيکي مقايسه و در صورت لزوم دوباره اصلاح و سازه دوباره طراحي شود. اين سيکل به صورت يک فرآيند سعي و خطا تکرار گردد تا اينکه بالاخره مقاطع اعضا نهايي و برش پايه ديناميکي و استاتيکي با در نظر گرفتن ضرايب اصلاح اعمال شده پس از آخرين طراحي و آناليز دوباره سازه با هم تقريباً مساوي شوند.

پس از چند بار سعي و خطا مقاطع ستون و بادبند با استفاده از تحليل ديناميکي بهينه شدند. فايل زير آخرين فايل محاسباتي ميباشد:
http://www.4shared.com/file/74013068/d8240695/block-B-1-2.html?dirPwdVerified=3fe31966
اين فايل البته هنوز نهايي نيست و نياز به برخي کنترلهاي ديگر نيز دارد که در ادامه و پستهاي بعدي به آن اشاره خواهد شد.
يکي از اين کنترلها اينست که بايد مقدار برش پايه ديناميکي با استاتيکي مقايسه شود. در جدول زير اين مقايسه انجام شده است. مطابق اين جدول اختلاف بين اين دو برش خيلي زياد نيست و ميتوان با کمي اغماض فايل به دست آمده و نتايج را تا اين مرحله نهايي دانست

با سلام جناب مهندس جعفری
در فایل آپلود شده اثری از نیروی زلزله در تحلیل دینامیکی طیفی نیست چرا؟
-چرا نمی توان ازEtabs نتایج آنالیز دینامیکی طیفی را به نرم افزار Safe اکسپورت کرد؟
در قسمت معرفی انواع حالات تخصیص برون محوریت توامان با لحاظ اثر 100% و 30%نیروی زلزله روش 4 که فرمودید چندان متوجه از هدف تعریف نوع بار ترکیبی مربوطه نشدم لطفا در اینباره کمی توضیح بیشتر بفرمایید
و سوال آخر که البته با عرض پوزش ربطی به این سازه ندارد اما سوالی داشتم:
اگر در این سازه از قاب خمشی و اتصال گیردار قرار بود استفاده کنیم طبق بند 10-3-8-2 و اشاره به ضریب امگا و ...شما برای قاب خمشی معمولی لنگر اتصال تیر به ستون را همان خروجی نرم افزار در نظر میگیرید؟

جناب مهندس جعفری عزیز،

لطفا در مورد بارگزاری طیفی این پروژه، خصوصا در مورد جهت اعمال بار طیف بیشتر توضیح دهید. آیا در بارگزاری طیفی باید در همه حال خرئجز مرکز تصادفی را در نظر گرفت؟ همچنین در مورد بارگزاری طیفی بحث 30% جهت متعامد به چه گونه است؟

با سپاس

مرحله بعدي بررسي ضابطه بند 2-3-10-3 آيين نامه 2800 در زمينه تشديد برون از مرکزيت اتفاقي با استفاده از رابطه 2-12 اين آيين نامه است. بر اين اساس با استخراج مقادير ميانگين و ماکسيمم دريفت طبقات و نسبت اين دو و رابطه 2-12 مقدار تشديد برون از مرکزيت را مي يابيم. اين مقادير غير از درصد تشديد برون از مرکزيت از خود نرم افزار مستقيمآ قابل استخراج است. اگر به قسمت File/Print tables/Summary Reports برويد پس از دادن مسير فايل و کليک دکمه Ok و البته انتخاب گزينه Print to file يک فايل متني ظاهر ميشود که در انتهاي آن مقادير مورد نظر ما وجود دارد. با ايمپورت اين مقادير به اکسل ميتوان به ازاي اين مقادير ضرايب تشديد برون از مرکزيت را به دست آورد. اين نتايج در شکل زير مشخص است:

البته ما بايد براي هر طبقه مقدار برون از مرکزيت را جداگانه در نرم افزار اصلاح کنيم ولي براي اينکه خيلي کار سخت نشود و توجه به اينکه عملاً در اکثر موارد اين مساله خيلي نقش تعيين کننده اي در طراحي سازه ندارد مقداري کار را سعي ميکنيم ساده نماييم. به طور مثال من ترجيح ميدهم در اينجا تا مرز برون از مرکزيتهاي به دست آمده برابر 6 درصد از مقادير اضافه بر 5 درصد صرفنظر کرده و اصلاحي در فايل ورودي انجام ندهم. بر اين اساس براي SPEC0 و SPEC45 و SPEC60 و SPEC75 و SPEC90 از تشديد برون از مرکزيت صرفنظر ميشود.
براي SPEC15 با محافظه کاري و براي تمام طبقات درصد برون از مرکزيت اتفاقي را 10 درصد انتخاب ميکنيم. براي SPEC30 نيز باز هم با محافظه کاري درصد را برابر 7 فرض ميکنيم.
براي وارد کردن اين مقادير دوباره به مرحله قبل از آناليز سازه برگشته و اصلاحات لازم را انجام ميدهيم و دوباره سازه را آناليز و طراحي را کنترل ميکنيم.

در این بخش تغییر شکلهای جانبی سازه در هنگام زلزله کنترل میگردد. این تغییر شکلها باید مطابق بند 2-5-3 و 2-5-4 آیین نامه 2800 برای زلزله طرح کنترل گردد. مقدار تغیییر شکل جانبی مطابق بند 2-5-4 باید در محل مرکز جرم کنترل گردد و نیازی به کنترل این تغییر شکلها به ازای ماکسیمم مقدار در هر طبقه نیست. مقادیر تغییرشکلهایی که در برنامه گزارش میشود، تغییرشکلهای طرح میباشند و مطابق آیین نامه این تغییر شکلها باید مطابق رابطه (2-14) آیین نامه در ضریب 0.7R ضرب شده تا به تغییر شکلهای واقعی تبدیل شوند و سپس مطابق بند 2-5-4 با مقادیر مجاز مقایسه شوند. چون زمان تناوب اصلی این سازه کمتر از 0.7 ثانیه محاسبه شده است، باید مقدار تغیییر شکلهای واقعی با مقدار 0.025 ارتفاع نسبی طبقه مقایسه شود. در محاسبه تغییر شکلهای جانبی طبقات باید اثر پی-دلتا نیز در نظر گرفته شود. بدینمنظور در برنامه این اثر برای ترکیب بار بهره برداری مجموع بارهای مرده و زنده فعال گردیده است.

داریم:

مقادير تغيير شکل جانبي در اثر بارگذاري ديناميکي (البته پس از همپايه کردن آن با برش پايه استاتيکي و بدون اعمال هيچ ضريبي ) از بخش Display/Show Tables و تيک زدن گزينه Displacement در صفحه اي که ظاهر ميشود و انتخاب تنها بارهاي ديناميکي طيفي با کليک بر روي Select Cases/Combos در اين صفحه در جدول جديدي که ظاهر ميشود با انتخاب Diaphragm Drifts ظاهر خواهد شد که ميتوان آنرا به داخل يک فايل اکسل کپي و مقادير دريفت را با مقدار مجاز مقايسه کرد.
اين کار را من انجام داده ام و خلاصه اين نتايج با حذف اطلاعات اضافي در عکس زير قابل مشاهده است:

در بالا همانطور که ديده ميشود جز در 4 مورد در بقيه موارد تغيير شکلهاي جانبي کمتر از حد مجاز و قابل قبول است. اين چهار مورد در طبقات 7 و 8 و مربوط به بارهاي ديناميکي Spec0 و Spec15 ميباشند. با توجه به اينکه اين دو بار تقريباً به بارهاي جهت X اختصاص دارند و اختلاف بين مقدار موجود و مجاز هم زياد نيست به مدل کامپيوتري برگشته و برخي از بادبندهاي اين دو طبقه در راستاي X را به صورتي متقارن بزرگتر اختيار ميکنيم و البته دوباهر مدل و مقادير تغيير شکل جانبي را کنترل کرده تا از قابل قبول بودن آن مطمئن شويم

براي رفع مشکل تغيير شکل بيش از حد مجاز ، بادبندها و ستونهاي دهانه بادبندي در دو طبقه آخر به مقدار قابل ملاحظه اي تقويت گرديدند اما با وجود اين تقويت قابل توجه مقدار کاهش DRIFT خيلي قابل توجه نبود و هنوز مقدار آن در آن 4 حالت بيش از حد مجاز است.
در اينجا با قضاوت مهندسي با توجه به اينکه تنها در 4 حالت از بيش از 100 حالت و آنهم به ميزان کمتر از 10 درصد مقدار DRIFT بيش از حد مجاز است، براي جلوگيري از غيراقتصادي شدن سازه ، از اين موضع صرفنظر ميکنيم و آن را ناديده ميگيريم.
در آخر بايد يک بار ديگر مقادير برش پايه استاتيکي و ديناميکي را با هم مقايسه کرده و از مساوي بودن آنها مطمئن شويم