با توجه بهاینکه در ویرایش جدید مبحث دهم تغییرات قابل ملاحظه ای در ضوابط طرح لرزهای دربخش 10-3 دیده میشود به نظر نمیرسد که روشهای قبلی در طراحی دیگر کارآ باشد. بحث اصلی که مورد بررسی قرار خواهیم داد این است که ضوابط بند 10-3-6-1 مبحث دهم را چگونه اعمال نماییم.در اینجا برای راحتی و سادگی کار، بر روی سیستم قاب ساده و مهاربندهای هم محور باشکلپذیری کم بحث را انجام میدهم ؛ ولی به نظر میرسد که کلیت آن برای سایر سیستمهای هم قابل استفاده باشد. با توجه به تغییرات عمده ای که انجام شده است.
به نظر نمیرسد که برایسیستم مورد اشاره دیگر استفاده از آیین نامهUBC کارآیی داشته باشد. بهتراست که از همان آیین نامه (AISC-ASD89 در صورتی که بخواهیم از روش تنشمجاز استفاده کنیم) کاراتر از بقیه باشد. این بحث با توجه به این مسالهاست که برای سیستم قاب با مهاربند با شکلپذیری کم دیگر ضوابط ویژه خاصیهمانند ویرایش قبلی جز به چند کنترل خاص که به صورت دستی هم قابل انجاماست اجباری نیست.
برای این موضوع ابتدا ترکیب بارها را با رعایت ضوابط مبحث ششم در برنامه معرفی میکنیم و سازه را با این ترکیب بارها طراحی میکنیم. بهتر استستونهای دهانه بادبندی را مقداری قویتر در طراحی در نظر بگیریم. به طورمثال من فکر میکنم که بهتر باشد که اجازه ندهیم نسبت تنش در آنها از عدد 0.7 بیشتر گردد.
پس از طراحی اولیه در مرحله دوم طراحی ترکیب بارهایی جداگانه تعریف میکنیم.که در آنها مقدار ضریب بار زلزله امگا صفر برابر ضریب قبلی آن باشد . برای سیستم مورد بحث ما مقدار امگاصفر برابر عدد 2 است ( بر اساس جدول 10-3-2 مبحث دهم) که بر این اساس باید در این ترکیب بارها ضریب بار زلزله 2 برابر شود (بدیهی است که در صورت لزوم باید ترکیب 100 درصد نیروی زلزله در هر جهت با 30 درصد جهت متعامد هم انجام گردد).
سپس با ترکیب بارهایجدید دوباره فقط ستونهای دهانه بادبندی را دوباره کنترل میکنیم و در صورتلزوم مقطع آنها را قویتر یا ضعیفتر میکنیم. توجه کنید که در اینجا ما فقطدر کنترل نسبت تنش به بخشی توجه میکنیم که ناشی از بارهای محوری است.
پس از مرحله دوم طراحی باید ضابطه بند 10-3-6-1 ب مبحث دهم را در آنها کنترل نماییم و در صورت لزوم مقطع ستونها را ضعیف نماییم (نیازی به تقویت دوباره آنها نیست.) بر این اساس به طور مثال با کمک نرم افزار اکسلهر ستون دهانه بادبندی را میتوانیم جداگانه کنترل نماییم.
برای این منظورمیتوانیم در یک ستون اکسل مقدار سطح مقطع ستون را از بالا به پایین براساس مقدار به دست آمده در طراحی بنویسیم. در ستون دیگری هم سطح مقطعبادبند متصل به آن را مینویسیم. در ستون سوم زاویه بادبند متصل به ستوننوشته میشود. در ستون چهارم حاصلضرب سطح مقطع بادبند در سینوس زاویه ای کهبادبند با افق میسازد نوشته میشود و در ستون پنجم مقادیر ستون چهارم بهصورت تجمعی از طبقه بالا به پایین با هم جمع میشوند و البته در ضریب 1.25هم ضرب میگردد.
حال مقدار به دست آمده در ستون آخر با مقدار سطح مقطع ستون در هر طبقه مقایسه میکنیم. اگر این مقدار بیش از مقدار سطح مقطع ستونباشد، مقطع فعلی برای ستون مناسب است و اگر این مقدار کمتر از مقدار سطح مقطع ستون باشد ، ستون را میتوان تا مقدار به دست آمده کوچکتر اختیار کرد ( اگر بیش از یک بادبند به ستون در هر طبقه متصل باشد باید برای آن بادبندنیز این فرآیند را تکرار کرده و مقادیر به دست آمده برای هر کدام از اینبادبندها را با هم جمع نماییم.) در صورتی که در این فرآیند مقطع ستونتغییر کرد دوباره به برنامه بازگشته و مدل سازه را دوباره با مقاطع جدیددوباره آنالیز میکنیم و بر اساس ترکیب بارهای عادی دوباره مقاطع را کنترلکرده و در صورت نیاز نتایج طراحی برای بادبندها (و ستونها در صورت تغییرقابل ملاحظه در نیروهای آنها) را تغییر میدهیم. اگر میزان تغییرات درنیروهای اعضا قابل ملاحظه باشد مجبوریم فرآیند ذکر شده را به صورت سعی وخطا تکرار نماییم.
برای اینکه با این روش کنترل بیشتر آشنا شوید دو نمونه از برنامه های اکسلی که دوستان تهیه کردند رو در اینجا قرار می دهم .
برای کنترل ستونها بر اساس 125 درصد نیرویی که بادبندها بر اساس مقاومت خود به آنها منتقلمیکنند میتوانید همانند فایل اکسلی که در لینک زیر قرار دارد عمل نمایید:
این فایل برایبادبندهای ضربدری یا شورون نوشته شده است. بر این اساس فرض شده است که یکیاز دو بادبند به مقاومت کششی و دیگری به مقاومت فشاری خود در هر طبقهمیرسد و بار منتقل شده به ستون بر اساس مجموع تنش مجاز کششی و فشاریبادبند در هر طبقه در نظر گرفته شده است. اگر بادبند شما قطری است بر حسباینکه این بادبند تک به کشش یا فشار می افتد تنش مجاز آن تعریف شده و برایحالت دیگر صفر وارد میشود. مثلاً اگر ستون تحت فشار است تنها تنش فشاری راوارد میکنیم و تنش کششی را صفر مینویسیم. مقادیر تنش مجاز فشاری برای ستونو بادبند از نرم افزار برای هر عضو قابل استخراج است. محاسبات در اینجا بر حسب نمونه است و برای ستونهایی است که در نرم افزارمقطع آنها بر اساس ترکیب بارهای عادی و ویژه به دست آمده و در اینجا تنهاآنها را کنترل میکنیم که آیا میتوان آنها را کوچکتر اختیار کرد یا نه. فایل را بر حسب سلیقه خود ویرایش و از آن استفاده کنید.ضمناً این فایل اکسل برای برخی از ستونهای سازه ای است که فایل محاسباتی آن از لینک زیر قابل دانلود است:
این فایل قبلاً بر اساس ضوابط ویرایش قبلی مبحث دهم طراحی شده است کهبادبندهای آن را بر اساس ویرایش جدید اصلاح شده که برخی از آنها یک نمرهکوچک شدند و برخی از ستونهای طراحی شده در قبل را هم در اینجا چک شده اند کهاکثر آنها قابل ویرایش به مقطعی کوچکتر نیستند.
در مورد این روش به طور خلاصه در استفاده از اکسل به این شرح عمل میکنیم: ما میخواهیم 125 درصد نیروهایی که بادبندها به ستون منتقل میکنند رابه دست آوریم. اگر فرض کنیم که بادبندها ضربدری باشند نصف آنها تحت کشش ونصف دیگر تحت فشارند. در هر طبقه یک بادبند کششی و یک بادبند فشاری داریم. مقاومت محوری آنها یکی بر اساس مقاومت فشاری و دیگری بر اساس مقاومت کششیرا محاسبه میکنیم.
بر این اساس نیاز به سطح مقطع بادبند و تنش مجاز آنداریم که تنش مجاز کششی معمولا 1440 و تنش مجاز فشاری را از نرم افزارمیتوانیم استخراج نماییم. با ضرب تنش مجاز در سطح مقطع مقاومت بادبند بهدست می آید. مولفه قائم این نیرو به ستون منتقل میشود که بر این اساسمقدار به دست آمده را در سینوس زاویه بادبند با افق میکنیم و البته در یکضریب 1.25 نیز ضرب میکنیم. با جمع مقادیر به دست آمده از بالا و پاییننیرویی که در ستون بر این اساس ایجاد میشود را به دست می آوریم. این نیرورا با نیروی طراحی ستون مقایسه میکنیم. میتوانیم به طور مثال نیروی طراحیستون را البته پس از طراحی سازه برابر حاصلضرب تنش مجاز در سطح مقطع ستوندر نظر گرفت.
جستجو....
