نکات تحلیل و طراحی سازه ها در نرم افزار etabs

[امید عباسی]

راه پله ها میتوانند هم فلزی و هم بتنی ودر دو نوع دو طرفه یا سه طرفه اجراء گردد.توزیع بارراه پله های بتنی و فولادی دو طرفه و سه طرفه همانند هم خواهد بود. و برای هر کدام طراحی شمشیری ها و تیر های پاگرد جداگانه پس از آنالیز سازه انجام میشود.پله فلزی به دو طریق متداول استفاده از طاق ضربی آجری و یا دال مرکب بتنی کامپوزیت میتوان اجراء نمود. دال پله مرکب همانند سقف طاق ضربیست با این تفاوت که بجای آجر از دال بتنی استفاده میشود.
اتصالات تیرهای پله به سازه در همه حالات مفصلی بوده و پله ها تنها بار ثقلی را تحمل میکنند.بهتر است دال کف پاگرد نیم طبقه جزء دیافراگم صلب تراز طبقات منظور نگردد و از مدلسازی آن در Etabs پرهیز شود و تنها بارهای متمرکز یا گسترده انتقالی به تیرهای تراز طبقات و پاگرد نیم طبقه منتقل میگردد.
راه پله دو طرفه:
برای بارگذاری و توزیع بار حاصل از راه پله دو طرفه میبایست بار هر رمپ بصورت واحد سطح محاسبه و به تیر شمشیری کناری انتقال یابد .ولی چون این شمشیری را در Etabs مدل نمیکنیم بار خطی آنرا بصورت 4 بار مترکز به 4 گره انتهایی پانل مستطیلی یک طرف راهپله وارد می آوریم که در مجموع بار راه پله به 8 بار متمرکز تقسیم شده واین 8 بار بطور نقطه ای 4 بار به تیر راهپله در تراز طبقه و 4 بار به تیر تراز نیم طبقه اعمال میگردد. در این حالت بدیهیست اندکی اضافه وزن به جهت اضافه نمودن بار پله به محل پاگرد نیم طبقه در محاسبات بوجود خواهد آمد که از آن میگذریم.ادامه مراحل طراحی شمشیری راه پله و تیر پاگرد از روی نتایج تحلیل و بصورت دستی انجام خواهد گرفت.
راه پله سه طرفه:
- برای سازه فولادی تیر های دو طرف به صورت دو تا شمشیری سرتاسری با حساب کف پاگرد اجرا میگردد و سپس شمشیری میانی از ناحیه وسط به این دو جوش میشود.
- برای سازه های بتنی بهتر است دیوار برشی (در جهتی که شمشیری دو تا پاگرد میبایست باشد) قرار گیرد تا با توجه به سختی زیاد دیوار برشی بار های متمرکز ناشی از دو تا دال پاگرد و نیز بار هایی که به شمشیری میانی وارد می آید توسط دیوار برشی تحمل گردد.
اما اگر هم برای تحلیل دستی و سپس طراحی دستی این شمشیری ها مشکل دارید میتوانید با استفاده از روشی که مفصل تر آن همراه با طراحی در پروژه فولاد بنده که در وبلاگ نیز موجود میباشد مراجعه کنید تا اطلاعات کافی دریافت نمایید.
برای بارگذاری راه پله های 3 طرفه میبایست بارهای متمركز تكیه گاهی تیر شمشیری را در دو انتها محاسبه نمود.برای این منظور اتصال دو انتهای تیر شمشیری به ستون را مفصلی میگیریم.

منبع

[امید عباسی]

طبق آیین نامه های ملی طراحی سازه فولادی به روش تنش مجاز و طراحی سازه های بتنی بر مبنای آیین نامه آبا به روش حدی(LRFD) میباشد. برای طراحی سازه بتنی در نرم افزار بروش ACI از روش مقاومت نهایی استفاده میشود. به جهت یکی شدن روش طراحی سازه بتنی و نیز شباهت بیشتر آیین نامه CSA کانادا از این آیین نامه در طراحی سازه بتنی با Etabs و Safe استفاده میکنیم.به این منظور در طراحی سازه فلزی به بزرگترین لنگر یا برش از روی ترکیب بار ها برای طراحی تیر یا ستون فلزی نیاز داریم درحالیکه که برای طراحی دستی اعضای سازه بتنی به نتایج حاصل از پوش لنگر و برش تیر و ستون سازه بتنی نیازمندیم.
چنانچه در ETABS از آیین نامه AISC در طراحی سازه های فلزی استفاده شود. به صورت خودکار طبق تعریف در پیشفرض تنظیمات آیین نامه ،افزایش تنش مجاز برای ترکیب بار دارای زلزله لحاظ میشود و لازم نیست که این ضریب در بارها وارد شود.توجه کنید چنانچه با نیرویی که از ETABS بدست می آید ، بخواهید طراحی را کنترل کنید ،باید تنش مجاز را در 1.33 ضرب کنیم.
در صورت استفاده از آیین نامه UBC برای طراحی سازه فلزی باید ضرایب 0.75 در ترکیبات بار شامل بار زلزله اعمال شود اما در آیین نامه AISC نیازی به این ضرایب نیست و برنامه ضریب کاهش 0.75 بار را به صورت افزایش 1.33 تنش مجاز لحاظ خواهد کرد.
آیین نامه UBC مشابه آیین نامه AISC میباشد و تنها ترکیبات بار و ضوابط لرزه ای آن متفاوت است .با تعریف آیین نامه UBC مطابق توضیحات ذکر شده میبایست در ترکیب بارهایی که شامل نیروی زلزله میباشند همگی در 0.75 ضرب گردند

-ترکیب بار ها به ازای حالت بحرانی سازه با لحاظ همه "می توان" های آیین نامه ای و برای سازه نامنظم با در نظر گرفتن برون محوریت تصادفی و نیز توزیه 100% و 30% نیروی زلزله در جهات عمود هم در نظر گرفته شده است وطبق 2800 حالت بارزلزله طرف 30% نیازی به در نظر گرفتن برون محوریت برای آن نیست یعنی تنها Ex , Ey و نیز نیرو های زلزله میبایست در دوجهت رفت و برگشت اعمال شوند.
قبل از شروع به طراحی سازه میبایست ابتدا ترکیبات بار پیشفرض برنامه از لیست ترکیب بارهای طراحی حذف گردد.همچنین چون Etabs با انتخاب حداکثر تعداد تکرارعملیات تحلیل و طراحی Maximum Auto Iteration در واقع به تعداد دفعات وارده در صورت انتخاب مقاطع انتخاب خودکار Auto Select ،به تعداد دفعات عملیات تحلیل و طراحی را تکرار میکند تا مقاطع تحلیل و طراحی یکسان شود و Etabs با انتخاب مقاطع Auto Select و این گزینه در تنظیمات آیین نامه ای ،با هر بار طراحی و تعویض مقاطع از لیست انتخاب خودکار،تحلیل و طراحی مجدد، ترکیبات بارهای خودکار را بطور خودکار به ترکیبات باری که بطور دستی تعریف نمودیم اضافه میکند،لذا میبایست از انتخاب مقاطع تیر ها و ستون ها برای طراحی در لیست انتخاب خودکار Auto Select صرفنظر شود تا انتخاب حداکثر تعداد تکرار عملیات تحلیل و طراحی بی تاثیر شود.
-مطابق توضیحات ذکر شده حالات بار حداکثر شامل D , L , Ex , Ey, Ez , Epx ,Enx , Epy , Eny خواهد بود.البته چنانچه از بار زنده کاهش یافته استفاده کنیم حالت بار RL و نیز اگر سقف کامپوزیت تعریف گردد حالت بار SD یه مهنی بار مرده پس از ساخت نیز به حالات بار قبل اضافه میگردد-
بدیهیست چنانچه فاصله مركزجرم و مركز سختی 5% >بعد پلان و ارتفاع سازه< 18 متر(5طبقه) منظم در پلان باشد نیاز به در نظر گرفتن حالات بار Epx ,Enx , Epy , Enyنیست.

ترکیبات بار سازه فلزی طبقAISC:

Dead / Dead+Live

D+L +Exp+0.3Ey / D+L - Exp+0.3Ey / D+L + Exn+0.3Ey / D+L- Exp+0.3Ey

D+L +Exp-0.3Ey / D+L – Exp-0.3Ey / D+L + Exn-0.3Ey / D+L- Exp-0.3Ey

D+L +Eyp+0.3Ex / D+L -Eyp+0.3Ex / D+L +Exp+0.3Ex / D+L -Eyp+0.3Ex
D+L +Eyp-0.3Ex / D+L –Eyp-0.3Ex / D+L +Exp-0.3Ex / D+L –Eyp-0.3Ex

D+Exp+0.3Ey / D- Exp+0.3Ey / D + Exn+0.3Ey / D - Exp+0.3Ey

D +Exp-0.3Ey / D – Exp-0.3Ey / D + Exn-0.3Ey / D - Exp-0.3Ey

D +Eyp+0.3Ex / D -Eyp+0.3Ex / D +Exp+0.3Ex / D -Eyp+0.3Ex
DL +Eyp-0.3Ex / D –Eyp-0.3Ex / D +Exp-0.3Ex / D –Eyp-0.3Ex

ترکیبات بار وقتی بار قائم Ez

داریم منتها برای سادگی اینجا ترکیب بارهای مربوط به Epx ,Enx , Epy , Eny نیامده :

D+L+EXP+0.3EY+0.3EZ / D+L- EXP+0.3EY+0.3EZ / D+L+EXP-0.3EY+0.3EZ
D+L-EXP-0.3EY+0.3EZ / D+L+EXN+0.3EY+0.3EZ / D+L- EXN+0.3EY+0.3EZ
D+L+EXN-0.3EY+0.3EZ / D+L-EXN-0.3EY+0.3EZ /D+L+EYP+0.3EX+0.3EZ

D+L- EYP+0.3EX+0.3EZ / D+L+EYP-0.3EX+0.3EZ /D+L-EYP-0.3EX+0.3EZ
D+L+EYN+0.3EX+0.3EZ / D+L- EYN+0.3EX+0.3EZ / D+L+EYN-0.3EX+0.3EZ

D+L-EYN-0.3EX+0.3EZ / D+EXP+0.3EY-0.3EZ / D- EXP+0.3EY-0.3EZ

D+EXP-0.3EY-0.3EZ / D-EXP-0.3EY-0.3EZ /D+EXN+0.3EY-0.3EZ

D- EXN+0.3EY-0.3EZ / D+EXN-0.3EY-0.3EZ / D-EXN-0.3EY-0.3EZ
D+EYP+0.3EX-0.3EZ / D- EYP+0.3EX-0.3EZ / D+EYP-0.3EX-0.3EZ

D-EYP-0.3EX-0.3EZ / D+EYN+0.3EX-0.3EZ / D- EYN+0.3EX-0.3EZ
D+EYN-0.3EX-0.3EZ / D-EYN-0.3EX-0.3EZ / D+L+0.3EX+0.3EY+EZ

D+L-0.3EX+0.3EY+EZ / D+L+0.3EX-0.3EY+EZ / D+L-0.3EX-0.3EY+EZ

D+0.3EX+0.3EY-EZ / D-0.3EX+0.3EY-EZ / D+0.3EX-0.3EY-EZ / D-0.3EX-0.3EY-EZ

ترکیبات بار بهره برداری (کنترل تنش زیرخاک ، آپلیفت و حذف کشش)

D + L
0.75(D+L +Exp+0.3Ey) / 0.75(D+L - Exp+0.3Ey) / 0.75(D+L + Exn+0.3Ey) / 0.75(D+L- Exp+0.3Ey)

0.75(D+L +Exp-0.3Ey) / 0.75(D+L – Exp-0.3E)y / 0.75(D+L + Exn-0.3Ey) / 0.75(D+L- Exp-0.3Ey)

0.75(D+L +Eyp+0.3Ex) / 0.75( D+L -Eyp+0.3Ex) / 0.75( D+L +Exp+0.3Ex) / 0.75(D+L -Eyp+0.3Ex)
0.75(D+L +Eyp-0.3Ex) / 0.75(D+L –Eyp-0.3Ex) / 0.75(D+L +Exp-0.3Ex) / 0.75(D+L –Eyp-0.3Ex)

ترکیبات بارگذاری بتن آیین نامه آبا

)روش ضرائب بار و مقاومت) با حساب برون محوریت:

1.25D / 1.25 D + 1.50 L

D + 1.2 L +1.2 EXP / D + 1.2 L +1.2 EXN / D + 1.2 L – 1.2 EXP

D + 1.2 L – 1.2 EXN / D + 1.2 L +1.2 EYP / D + 1.2 L +1.2 EYN

D + 1.2 L – 1.2 EYP / D + 1.2 L – 1.2 EYN / D0.85 +1.2 EXP

D0.85 +1.2 EXN / D0.85 –1.2 EXP / D0.85 –1.2 EXN
D0.85 +1.2 EYP / D0.85 +1.2 EYN / D0.85 –1.2 EYP /D0.85 –1.2 EYN

0.85 D + 1.2 (EXP + 0.3EY ) / 0.85D + 1.2 (EXP - 0.3 EY )

0.85D - 1.2 (EXP + 0.3EY ) / 0.85D - 1.2 (EXP - 0.3 EY )
D0.85 + 1.2 (EXN + 0.3EY ) / D0.85 + 1.2 (EXN - 0.3EY )

D0.85 – 1.2 (EXN + 0.3EY ) / D0.85 – 1.2 (EXN - 0.3EY )
D0.85 + 1.2 (EYP + 0.3EX ) / D0.85 + 1.2 (EYP - 0.3EX )

D0.85 – 1.2 (EYP + 0.3EX ) / D0.85 – 1.2 (EYP - 0.3EX )
D0.85 + 1.2 (EYN +0.3EX ) / D0.85 + 1.2 (EYN - 0.3EX )

D0.85 – 1.2 (EYN +0.3EX ) / D0.85 – 1.2 (EYN - 0.3EX )
D + 1.2 L +1.2 (EXP + 0.3EY) / D + 1.2 L +1.2 (EXP - 0.3 EY)

D + 1.2 L – 1.2 (EXP + 0.3EY) / D + 1.2 L – 1.2 (EXP - 0.3 EY)
D + 1.2 L + 1.2 (EXN + 0.3EY ) / D + 1.2 L + 1.2 (EXN - 0.3EY )

D + 1.2 L – 1.2 (EXN + 0.3EY ) / D + 1.2 L – 1.2 (EXN - 0.3EY )
D + 1.2 L + 1.2 (EYP + 0.3EX ) / D + 1.2 L + 1.2 (EYP - 0.3EX )

D + 1.2 L – 1.2 (EYP + 0.3EX ) / D + 1.2 L – 1.2 (EYP - 0.3EX )
D + 1.2 L + 1.2 (EYN +0.3EX ) / D + 1.2 L + 1.2 (EYN - 0.3EX )

D + 1.2 L – 1.2 (EYN +0.3EX ) / D + 1.2 L – 1.2 (EYN - 0.3EX )

منبع

[امید عباسی]

مهاربند ها بر دو نوع اند: مهاربند های هم محور(ضربدری-مهاربند شكل 7و8) -مهاربند های غیر هم محور(زانویی و...)

كه رفتار مهاربند های هم محور صلب ولی رفتار مهاربندهای غیر هم محور انعطاف پزیر است كه بنا بر آیین نامه استفاده همزمان از این دو نوع مهاربند برای تحمل بار جانبی در یك جهت ممنوع میباشد.
برای تحلیل بادبند برش طبقه بر تعداد اعضای قطری بادبندها تقسیم میگردد و به عنوان مولفه افقی یكی از قطری ها منظور میگردد.سپس در نسبت ارتفاع طبقه به دهانه ضرب میگردد تا مولفه قائم بدست آید.

برای طراحی بادبندها ترکیب باری که نیروی فشاری بیشتری ایجاد میکند بحرانی تر بوده و معمولا کشش کنترل کننده نیست.
درطراحی بادبندها ضوابط ویژه آیین نامه 2800 و مبحث 10 در نظر گرفته شود از قبیل:
دقت شود فاصله بین لقمه ها طبق بند ب 10-1-5-4 بر اساس لاغری مجاز 123 کیلوگرم بر سانتی متر مربع برای پروفیل تک بادبند بدست می آید.
مهاربند های 7و8 باید برای 1.5 برابر نیروی زلزله طراحی گردند وتیر هایی که در دهانه این بادبندها قرار میگیرند باید بتوانند بدون حضور بادبندها بارثقلی را تحمل نمایند بنابراین تیرهای این بادبند ها باید پس از طراحی سازه قدری قویتر از قبل درنظر گرفته شوند.
بهتر است مهاربند ها در دهانه های میانی قاب قرار داده شوند تا به دلیل بیشتربودن نیروی ثقلی در این ستون ها احتمال بلند شدگی این ستون ها کاهش یابد.
برای طراحی اعضای مهاربندی میبایست ضوابط ویژه بند 10-3-10-2 مبحث 10 منظور گردد و تنش مجاز در ضریب کاهش B ضرب گردد.
از تحلیل بادبند ها و تعیین سختی قاب دارای مهاربندی به نتایجی رسیده شد كه عبارتند از :
-بكار بردن بادبندها میتواند تا 10 درصد بر سختی قاب بیافزاید و استفاده از بیش از یك ردیف بادبند هم می تواند به همین اندازه در بالا بردن سختی قابها مفید باشد.
-چنانچه قابی با مهاربند اجرا شود میبایست حتما اتصالات تیر به ستون آن از نوع مفصلی اجرا گردد تا لنگری از تیرها به ستون انتقال نیابد.
-در صورت استفاده از بادبند در قاب میبایست ستونهای طرفین بادبند برای تحمل لنگر ناشی از بارهای جانبی مقاوم طرح شوند
برای مشاهده نتایج حاصل از عکس العمل های تکیه گاهی در کف ستون ها و کنترل آپلیفت و بلند شدگی ستون ها میتوان نتایجSupport Reaction حاصل را در خروجی نرم افزار تحت ترکیب بار Envelope برای حداکثر مقادیر مشاهده نمود که مقادیر Fz برای گره های کف ستون چنانچه منفی گردد به این معناست که در ستون نیروی آپلیفت بوجود آمده است .با کاهش فواصل دهانه های بادبندی و افزایش بکار گیری مهاربند و استفاده از سیستم های با ضریب رفتار بزرگتر( برای مثال استفاده از بادبندهای واگرا با R=7 بجای بادبندهای همگرا با R=6) در سازه میتوان مقدار بلندشدگی سازه را کاهش داد و ضریب اطمینان در مقابل واژگونی افزایش داد.

منبع

[امید عباسی]

برای مشاهده جابجایی نسبی طبقات در برنامه Etabs میبایست پس از آنالیز سازه از منوی Display--Show Deformed Shape را انتخاب نمایید و با انتخاب حالت بار های زلزله در جهات اصلی EQx ,EQy و کلیک راست نمودن روی نقاط انتهایی طبقات مقادیر Drift طبقات را ملاحظه نمایید.
برای مشاهده و کنترل نتایج میبایست از منوی Display---Show Tables گزینه Displacements را فعال نموده و سپس یکی از بارهای زلزله را انتخاب و در پنجره نمایش داده شده Diaphragm CM Displacements را فعال نمایید و جابجایی مرکز جرم را مشاهده ننمایدد.
توجه نمایید این مقادیر جابجایی کل میباشند و برای کنترل به جابجایی نسبی طبقات Drift نیازمندیم که با کم کردن جابجایی هر دو طبقه روی هم جابجایی نسبی همان طبق بدست می آید و در 0.7R ضرب میکینم تا جابجایی در حالت غیر ارتجاعی را بدست بیاوریم و از تقسیم آن بر ارتفاع طبقه و سپس مقایسه با مقادیر 0.025 (وقتی T از 0.7 ثانیه کمتر است) و 0.02 (وقتی T از 0.7 ثانیه بیشتر است) میتوان جابجایی نسبی مراکز جرم طبقات را کنترل نمایید.
برای ساختمان های با زمان تناوب کمتر از 0.7 ثانیه باید تغییر مکان محاسبه شده از نرم افزار درR 0.7 ضرب شود و با مقدار مجاز که 0.02 یا 0.025 ارتفاع طبقه است مقایسه شود. البته باید تغییر مکان مرکز جرم طبقه را با مقدار مجاز مقایسه کنید. برای اینکه کلیه گره های هر تراز یک میزان تغییر مکان دهند میبایست پس از انتخاب جداگانه گره های هر تراز از منویAssign>joint/point/Rigid Diaphragmرا انتخاب نمایید.
باکاهش مرکز جرم و مرکز سختی، بزرگتر کردن مقاطع عناصر مقاوم در برابر زلزله، استفاده از سیستمهای سختتر (دیوار برشی یا بادبند) و ... میتواند تغییر مکان جانبی سازه را کاهش داد

منبع

[امید عباسی]

برای تعیین نیروی زلزله دو روش متداول معادل استاتیكی و دینامیكی وجود دارد.
روش دینامیكی كه برای ساختمان های بالای 50 متر میباشد خود دارای دو روش طیفی و تاریخچه زمانی میباشد كه در روش طیفی با استفاده از طیف بازتاب زلزله و مشخصات زمین پریود ها و فركانس های لرزش هنگام زلزله تعیین می گردد و از روی آن شتاب مبناتعیین میگرددو بروش آنالیز ماتریسی سازه میتوان جابجایی ها و نیروی طبقه را تعیین نمود.
در روش استاتیكی معادل با محاسبه پریود سازه برای سازه های فلزی با مهاربند یا با قاب خمشی در دوجهت، بازتاب سازه تعیین می گردد. و با داشتن اطلاعاتی چون نوع خاك در محل و میزان اهمیت سازه،نوع سیستم و ضریب رفتار سیستم در هر جهت می توان شتاب مبنا و برش پایه را در دو جهت تعیین نمود و با داشتن وزن هر طبقه و تقسیم برش پایه به ازای وزن هر طبقه مقادیر نیروی زلزله را در هر جهت تعیین می كنیم.

V=CW , C= ABI/R

نحوه اعمال ضریب C در Etabs :
در نرم افزار در هنگام تعریف بار زلزله Ex , Ey ,… میبایست از منوی مربوطه نحوه توزیع باررا از بین انتخاب های زیر برگزید:
None : این انتخاب زمانی انجام میشود که نیروهای زلزله در هر تراز دستی محاسبه و اعمال شود
User Cofficient : این انتخاب زمانیست که ما از روش معادل استاتیکی برای توزیع نیروی زلزله استفاده می خواهیم کنیم

اما مطابق آیین نامه 2800 اگر زمان تناوب سازه از 0.7 ثانیه بیشتر شود دیگر نمی توان از گزینه User Coefficient برای توزیع بار زلزله استفاده نمود چراکه اثر نیروی شلاقی در این حالت توسط برنامه درنظر گرفته نمی شود و برای حل این مشکل میتوان برای توزیع بار زلزله از آیین نامه UBC 94 یا UBC97 استفاده کرد.در آییا نامه UBC کافیست ضریب بازتاب با ضریب بازتاب 2800 یکسان شود که با مشابه قرار دادن همه پارامترهای UBC با پارامترهای ذکر شده در ضریب C آیین نامه 2800 تنها کافیست مقدار S=2T^(2/3) قرار داده شود اما چون در قسمت ویرایش Site Cofficient امکان معرفی اعداد اعشاری وجود ندارد مقدار آن را با ضریب اهمیت عوض میکنیم که با توجه به خطی بودن رابطه مشکلی ایجاد نمی شود.این معادل سازی به شرطی صحیح است که ضریب B از 2.5 کمتر شود.

منبع

[امید عباسی]

جهت تیر ریزی سازه فلزی
مطابق آنچه در کتاب تکنیک های مدل سازی،تحلیل و طراحی کامپیوتری مهندس باجی ذکر شده است در سازه فلزی با سیستم یک طرف قاب خمشی و طرف دیگر قاب مهاربندی،به دلیل سختی بیشتر قاب مهاربندی می بایست جهت توزیع بار های ثقلی را به سمت قابهای مفصلی مهاربندی گرفت . قاب خمشی باید هم بار ثقلی و هم بار جانبی را خود تحمل نماید و این در حالیست که درقاب مفصلی مهاربند ها وظیفه حمل و انتقال بار های جانبی به زمین را دارند و با این حساب تیرهای قاب مفصلی توانایی بیشتری برای حمل بار ثقلی خواهند داشت.
جهت تیر ریزی و اتصال تیرهای حمال بهتر است روی بال ستون ها باشد چراکه جوش شدن تیرهای حمال خمشی روی بال ستون ها از لحاظ اجرایی مناسب تر بوده و از ایجاد اتصال تیر حمال روی جان ستون ها جلوگیری خواهد شد.
جهت تیر ریزی سازه بتنی
به علت انتخاب كف صلب و یكپارچه بودن كف طبقات به دلیل دال بتنی كف بنابراین لازم است تا صلبیت طبقه هم به صورت یكپارچه در بین تیرهای كف توزیع شود كه برای این منظور بهترین گزینه استفاده از تیر ریزی شطرنجی میباشد.

منبع

[امید عباسی]

1)تحت بار قائم
1-الف)قاب خمشی:
برای تحلیل دستی قابها تحت بار قائم دو روش كلی متداول است:1-روش قاب جزء 2-روش یكدهم دهانه
كه دراین تحلیل از روش قاب جزء استفاده شده است :

در این روش تیرهای هر طبقه به صورت جزئی از كل قاب جداگانه بیرون آورده و بصورت یكسره برای هر طبقه از روشها ی گوناگون تحلیل تیرهای نامعین تحلیل میگردد.. درتحلیل دستی قاب تحت بار قائم لنگر بوجود آمده در انتهای تیر های كناری و اختلاف لنگر بوجود آمده تحت اثر بار قائم در تیرهای میانی به منزله لنگر و متقابلا برش انتقال یافته به ستون ها میباشد.ضمنا نیروی محوری ستون ها از سطح بارگیر ستون در سقف ها تعیین میگردد.
1-ب)قاب مفصلی:

در تحلیل قاب های مفصلی با مهاربند یا بدون مهاربند به روش دستی از روش زیر با محاسبه ) تعیین میگردد lلنگر وسط دهانه ql2/8 =

همانطور كه ملاحظه میشود به علت دوسر مفصل بودن هیچگونه لنگری در انتهای تیر ها از بار ثقلی ایجاد نخواهد شد بنابراین برش و لنگر انتقال یافته ناشی از بار قائم به ستون از قاب مفصلی را میشود ناچیز شمرد.

منبع

[امید عباسی]

2-الف)قاب خمشی: برای تحلیل قاب به صورت تقریبی در مقابل بارهای جانبی دو روش وجود دارد:

-روش كانتیلیور و روش پرتال

روش كانتیلیور برای قابهای با ارتفاع زیاد(بیش از 5 طبقه) مفید میباشد. در روش پرتال برش هر طبقه به نسبت دهانه های بارگیر هر ستون تقسیم شده و برش ستون مورد نظر در آن طبقه را میدهد و این در صورتیست كه در نرم افزارSap برش طبقه به نسبت یكسان در بین ستونهای طبقه تقسیم میشود .بنابراین لنگر وارد بر ستون های هر طبقه در سپ كه از حاصلضرب برش ستون ها تا فاصله نقطه عطف ستون تا انتهای گیردار ان میباشد برای ستون های هر طبقه یكسان میباشد
-نقاط عطف ستونها در طبقات در وسط آن تقریب زده میشود و در طبقه همكف به دلیل انتها مفصلی بودن ستون ها در سازه های فلزی برش ستون ها در كل ارتفاع طبقه همكف ضرب میشود تا لنگر وارد بر ستون های قاب تحت بار جانبی تعیین گردد.در تحلیل دستی نیروی محوری ستون ها بجز در ستوهای ابتدایی انتهایی مابقی صفر میباشد.تحلیل جانبی تنها برای قابهای خمشی و از روی برابری ممانهای وارده از برش ستون و تیر های اطراف هر گره تعیین میگردد.
2-ب)قاب مفصلی:
همانطور كه گفته شد بدلیل اتصالات مفصلی تبرو ستون ها در فابهای با مهاربندی و جابجایی های زیاد در گره ها مقادیر برش و لنگر ایجاد شده در ستون ها و تیرها تحت بار جانبی بسیار ناچیز است چراكه در قابهای مفصلی نمی توان از روش پرتال یا هر روش تحلیلی دیگر از برابری لنگرها در محل تكیه گاه ها استناد نمود.برای توزیع بار زلزله بین مهاربندها در هر طبقه تفاضل نیروی برشی تراز بالا و پائین (نیروی افقی طبقه) بین مهاربندهای اون طبقه توزیع میشود.در قابهای مفصلی نیروی محوری ستونهای اطراف بادبندی ها ناشی از لنگر وارده از نیروهای جانبی را میبایست محاسبه نمود.كه پس از تحلیل بادبند ها و تعیین نیروی محوری آنها میبایست نیروی محوری ستونهای اطراف بادبند ها برای نیروی محوری بوجود آمده در آنها طراحی گردند.

منبع

[امید عباسی]

پوش لنگر در آیین نامه َACI روش طراحی مستقیم و از جمله روش های آنالیز الاستیک عمومی جهت بدست آوردن مقادیر ماکزیمم لنگر خمشی و نیروی برشی ناشی ازمجموع ترکیبات بارگذاری داده شده میباشد .
روش دیگر آنالیز الاستیک روش ضرائب لنگر و برش میباشد. که در آنالیز دستی قاب بتنی و فولادی اکثرا ازاین روش استفاده می شود که درحین سادگی بامحاسبات پر حجم همراه میباشد. به علاوه دو عامل بارگذاری متناوب و محاسبه نیروهای ضریب دار در بر تکیه گاهها بر حجم عملیات در این روش می افزاید.
نحوه اعمال روش طراحی مستقیم در برنامه ETabs :
برای انجام این کار در نرم افزار Etabs پس از معرفی ترکیبات بار پیشفرض طراحی (مثلاً ترکیبات آبا) یک ترکیب بار اضافه معرفی کنید و نام آن را ENVELOPE میگذاریم.. سپس از منوی کشویی LOAD COMBINATION TYPE گزینه ENVE (پوش) را برگزینیم. حال تمامی ترکیبات بارهای معرفی شده(مثلاً COMB1,COMB2,COMB3 ...) را با ضریب یک با هم جمع مبکنیم و با OK کردن خارج شده سازه را تحلیل می نمائیم. پس از آنالیز سازه با انتخاب اعضایی که مقادیر خروجی برای آنها مد نظر است، از منوی Display > Set Output Table mode… با مشخص کردن حالت بار تعریف شده نتایج خروجی برای 5 نقطه مینیمم و 5 نقطه ماکزیمم در امتداد عضو مربوطه مشاهده میشود. برای رسم پوش لنگر میبایست این خروجی رابه اکسل Excelمنتقل نمود و در آنجا از کنار هم قرار دادن مقادیر ماکزیمم مینیمم در کنار هم پوش لنگر خمشی یا نیروی برشی برای تیر یا ستون مربوطه را رسم نمود.
برای این کار در هر نقطه نیاز به حداکثرو حداقل مقدار نیروهای داخلی داریم. از به هم وصل کردن نقاط حداکثر و حداقل به دست آمده به یک جفت منحنی می رسیم که به آن منحنی پوش گویند (ENVELOPE DIAGRAM) که دارای یک منحنی حداکثر و یک منحنی حداقل می باشد. و مقادیر لنگرها و برش ها و نیروهای محوری را نمایش دهید. مشاهده می شود نمودار حالت دوتائی دارد که در واقع شامل یک ماکزیمم ویک مینیمم در هر نقطه می باشد. می توان از منوی FILE>PRINT TABLES گزینه Analysis output را انتخاب کرده و در منوی ظاهر شده فقط تیک Frame forces رابزنید و از قسمت Select load cases ترکیب بار ENVELOPE (پوش) را برگزینیم سپس تیک Print to file را زده و مسیر ذخیره شدن فایل و نام آن را انتخاب میکنیم. یک فایل متنی شامل نیروی داخلی اعضا تحت ترکیب بار پوش ایجاد می شود که می توان آن را در محیط اکسل باز کرد و آن را ویرایش نمود. البته می توان ابتدا آنها را جداگانه انتخاب و همان مسیر قبلی را رفته مشاهده می شود در پنجره ظاهر شده در پائین تیک Selected only خورده است یعنی فقط برای اعضائی که انتخاب کردیم خروجی داده خواهد شد.

منبع

[jujekhise]

ممنون