ترکیب بارهای تشدید یافته

در یک قاب، ستون عنصر حیاتی است. با توجه به وجود نیروی محوری زیاد، کاهش ظرفیت خمشی آنها بایستی مورد توجه قرار گیرد. ستون‌ها بایستی برای حداکثر نیرویی که در حین زلزله دریافت می‌کنند، پایدار باشند. اگر چه آیین‌نامه‌های طراحی، این نیرو را به طراح می‌دهند، ولیکن تعیین این نیرو کار ساده‌ای نیست. به عنوان یک روش دست بالا، تعیین نیروهای محوری ستون، ناشی از حداکثر ظرفیت المان‌های جاری شونده، متصل به ستون می‌تواند یک روش مناسب باشد. در حین زلزله، در کل ارتفاع سازه، بطور همزمان، مفاصل خمیری تشکیل نمی‌شوند و استفاده از این روش منجره به جواب‌های دست بالا و محافظه کارانه‌ای خواهد شد. روش دیگر، استفاده از ترکیب بارهای تشدید یافته در طراحی ستون‌ها می‌باشد. در این روش، نیروی محوری ستون، ناشی از زلزله، در ضریب Omega0 که توسط آیین‌نامه‌ها داده شده (مثلاً این مقدار برای قاب‌های خمشی برابر 3 است) ضرب می‌شود. برنامه ETABS قادر است، ترکیب بارهای تشدید یافته را بصورت داخلی برای تمام ترکیب بارها (ترکیب بارهای پیش فرض و ترکیب بارهای ساخته شده توسط طراح) ایجاد نماید. متن راهنمای برنامه:

The axial compressive and tensile strengths are checked in the absence of any applied moment and shear for the amplified seismic load combinations (AISC SEISMIC B2, D1.4a(2), ASCE 12.4.3.2).
For LRFD provisions,
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE + 1.0LL
(0.9 − 0.2SDS)DL ± Ω0QE

طبق گفته راهنمای برنامه، کاربر نیازی به ساخت ترکیب بارهای تشدید یافته نداشته و بصورت داخلی توسط برنامه در حین طراحی ایجاد می‌شوند:

Those combinations involving Ω0 are internal to the program. The user does NOT need to create additional load combinations for such load combinations.

از طرفی، ضابطه AISC360-10 (و مبحث دهم) برای کنترل تیر ضعیف- ستون قوی (در قاب‌های خمشی و با شکل‌پذیری ویژه) بصورت زیر است:

 

The following relationship shall be satisfied at beam-to-column connections:
ΣMpc*/ΣMpn*>1.0
ΣMpc*=the sum of the projections of the nominal flexural strengths of the columns (including haunches where used) above and below the joint to the beam centerline with a reduction for the axial force in the column. It s permitted to determine ΣMpc* as follows:
ΣMpc* = ΣZc(Fyc − Puc/Ag) (LRFD)
Ag = gross area of column.
Fyc = specified minimum yield stress of column.
Zc = plastic section modulus of the column.
Puc = required compressive strength using LRFD load combinations, including the amplified seismic load.

 

همانطور که دیده می‌شود، مقدار Puc (نیروی محوری ستون) هم در مبحث دهم و هم AISC341 برابر با مقدار نیروی تشدید یافته در نظر گرفته شده است. ولیکن برنامه ETABS مقدار Puc را براساس ترکیب بارهای معمولی تعیین نموده و آن را تشدید یافته نمیکند. 

- دوره آموزش Etabs و Safe

- دوره آموزش Etabs و Safe

- مدت زمان هر جلسه : 2ساعت

   - تعاریف

   - انواع روش های تحلیل

   - محاسبه ضریب زلزله طبق ویرایش چهارم آیین نامه 2800

   - قاعده30 -100

   - قاعده 25%

   - نکات اجرایی

   - محاسبات بارهای مرده و زنده

   - مدل سازی با etabs

   - انجام تنظیمات لرزه ای

   - ترسیم سازه

   - اعمال اثر p-Δ

   - تحلیل مدل

   - تنظیم پارامترها

   - ارمترهای طراحی

   - طراحی سازه

   - تحلیل نتایج طراحی

   - کنترل drift

 

 

   - مدل سازی پی در safe

   - تحلیل و طراحی پی

   - کنترل های آیین نامه ای پی

 

مدرس: مهندس علیرضا خویه

تماس : [phone]

ضریب ترک خوردگی برای قاب های مهارشده و مهارنشده

 طبق ACI318-14 تعریفی که برای قاب بدون حرکت جانبی (nonsway frames) دارد، بصورت زیر است:

6.6.4.3 It shall be permitted to analyze columns and stories in structures as nonsway frames if (a) or (b) is satisfed:
(a) The increase in column end moments due to second order effects does not exceed 5 percent of the first-order
end moments
(b) Q in accordance with 6.6.4.4.1 does not exceed 0.05
6.6.4.4 Stability properties
6.6.4.4.1 The stability index for a story, Q, shall be calculated by:
Q=(ΣP∆/Vh)
where ∑P and V are the total factored vertical load and orizontal story shear, respectively, in the story being evaluated, and ∆ is the frst-order relative lateral deection between the top and the bottom of that story due to V.

در جدول 6.6.3.1.1(a) همین آیین‌نامه ضرایب ترک خوردگی بدون توجه به مهارشدگی یا مهار نشدگی قاب برای تیرها 0.35Ig، برای ستون‌های 0.7Ig، دیوارهای ترک نخورده 0.7Ig، دیوارهای ترک خورده 0.35Ig داده شده است. در جدول 6.6.3.1.1(b) هم روش دیگر برای محاسبه ضریب ترک خوردگی پیشنهاد شده که به نیروهای المان بستگی دارد. همچنین طبق بند زیر برای تحلیل سازه جهت کنترل تغییرشکل‌های آن می‌توان ضرایب ترک خوردگی را 1.4 مقادیر داده شده فوق در نظر گرفت.

6.6.3.2.2 It shall be permitted to calculate immediate lateral deections using a moment of inertia of 1.4 times I defned in 6.6.3.1, or using a more detailed analysis, but the value shall not exceed Ig.
R6.6.3.2.2 Analyses of deections, vibrations, and building periods are needed at various service (unfactored) load levels (Grossman 1987, 1990) to determine the performance of the structure in service. The moments of inertia of the structural members in the service load analyses should be representative of the degree of cracking at the various service load levels investigated. Unless a more accurate estimate of the degree of cracking at service load level is available, it is satisfactory to use 1.0/0.70 = 1.4 times the moments of inertia provided in 6.6.3.1, not to exceed Ig, for service load analyses.

از طرفی در بند دیگری از ACI داریم:

R6.3—Modeling assumptions
for braced frames, relative values of stiffness are important. A common assumption is to use 0.5Ig for beams and Ig for columns.
For sway frames, a realistic estimate of I is desirable and should be used if second-order analyses are performed. Guidance for the choice of I for this case is given in 6.6.3.1.

همانطور که دیده می‌شود، برای قاب مهار شده (قاب دارای دیوار برشی) اجازه داده شده مقادیر ممان اینرسی مقاطع تیرها 0.5 و برای ستون‌ها 1.0 در نظر گرفته شود. ولیکن برای قاب‌های دارای حرکت جانبی گفته شده از مقادیر جدول 6.6.3.1 استفاده شود. البته سازه‌ای که دیوار برشی داشته باشد، لزوماً بدون حرکت جانبی نیست و بایستی شاخص پایداری آن را کنترل نمود.
❗️ مبحث نهم در بند 9-16-3-2 نیز قید می‌کند برای ساختمان‌های کوتاه تا 4 طبقه در صورتی که مجموع سختی جانبی دیوارها بیشتر از شش برابر مجموع سختی جانبی ستون‌های طبقه باشد، آن طبقه را می‌توان مهار جانبی تلقی کرد.

کلاس آموزش Etabs

چرا آموزش به شکل خصوصی؟؟

نویسنده: مهندس علیرضا خویه - مدرس دوره های تخصصی Etabs - شماره تماس: [phone]

 

مهمترین ویژگی های کلاس های خصوصی Etabs به شرح زیر می باشد

 

1- کاهش هزینه های آموزش :

    با آموزش به شکل خصوصی حداقل به میزان 30 الی 50 درصد در هزینه صرفه جویی می کنید.

    آموزشگاه های سطح شهر در حدود 50 درصد از هزینه های پرداختی مهندسین و دانشجویان را برای موسسه دریافت می کنند و مابقی را به استاد مربوطه واریز می کنند که خود باعث 2 برابر شدن هزینه ی آموزش می شود.

 

---

 

2- کاهش اتلاف وقت مهندسین و دانشجویان

در نظر بگیرید که شما برای یادگیری در یک آموزشگاه زمان بسیاری را در رفت و آمد و انتظار در رسیدن استاد به کلاس سپری خواهید کرد ولی در آموزش های خصوصی به علت حضور استاد در دفتر کار یا منزل شما، بهه مقدار زیادی از اتلاف وقت شما جلوگیری می شود و شما فرصت تمرین بیشتری خواهید داشت.

ضمناً در آموزشگاه ها، مهندسین و دانشجویان باید مدت زمان زیادی را منتظر بمانند تا کلاس ها به حد نصاب برسند و سپس آموزش ببینند که این خود به تنهایی به مقدار زیادی از اشتیاق یادگیری شما می کاهد.

 

---

 

 

3- انعطاف پذیری زمان کلاس ها

 

آموزشگاه ها، تنها ساعات خاصی را می توانند کلاس داشته باشند و همه ی شرکت کنندگان مجبور خواهند  که برنامه ی خود را بر اساس ساعات آموزشگاه تنظیم کنند.

با مشغله های روزمره ی مهندسین و دانشجویان، این تنظیم برنامه، برای شرکت کنندگان سخت خواهد بود و ممکن است شرکت کنندگان چند جلسه غیبت کنند و در کلاس شرکت نکنند. عدم شرکت در کلاس حتی یک جلسه می تواند بسیار مضر باشد به طوری که دیگر نتوانید به شرکت در کلاس ادامه دهید.

ولی ساعات آموزش در کلاس های خصوصی با هماهنگی استاد و مهندس انجام می پذیرد و با هماهنگی قبلی امکان تغییر ساعت و تغییر مدت آموزش نیز فراهم می باشد.

 

---

 

 

4- اثر بخشی بیشتر کلاس
 

کلاس های شلوغ آموزشگاه ها و سطوح مختلف شرکت کنندگان (دانشجویان و مهندسین) عملا بزرگترین مشکل کلاس های آموزشگاهی می باشد.
در آموزشگاه ها، استاد مجبور است برای همه ی شرکت کنندگان یک صورت تدریس کند در حالی که سطح سواد، شناخت و توانایی ها افراد با یکدیگر متفاوت است.

در این کلاس ها از دانشجویان ترم 5 تا مهندسین پایه 2 با 15 سال سابقه کار هم حضور دارند. حتی تصور حضور این افراد در یک کلاس هم سخت می باشد.

علت عدم اثربخشی بیشتر آموزشگاه ها هم همین موضوع می باشد.

ولی در کلاس های خصوصی به علت تمرکز استاد بر روی یک یا دو نفر اثربخشی کلاس ها به شدت افزایش یافته و موجب می شود شرکت کننده (مهندس یا دانشجو) همه ی مفاهیم را به طور کامل یاد گرفته و در حضور استاد تمرین کند تا تمامی نواقص برطرف گردد.

 

---

 

جهت هماهنگی برای تشکیل کلاس خصوصی و نیمه خصوصی Etabs, SAP2000, Safe می توانید با اینجانب ( مهندس علیرضا خویه - کارشناس ارشد مهندسی عمران- زلزله ) تماس بگیرید:

تماس: [phone]

 

l

آموزش خصوصی Etabs ایتبس

در دوره ی Etabs چه چیزی را فرا می گیرید؟

• دوره ی ایتبس مقدماتی

​به مدت 15 ساعت خواهد بود که شامل مدلسازی، بارگذاری، تحلیل و طراحی ساختمان فولادی با سیستم قاب خمشی ، مهاربندی با سقف عرشه فولادی و کرمیت، ساختمان بتنی با قاب خمشی، دیوار برشی با سقف تیرچه بلوک و یوبوت خواهد بود.

هنگام تدریس به بندها و موارد مهم آیین نامه ای (آیین نامه 2800 ، مبحث نهم و دهم مقررات ملی ساختمان و نشریات نظام فنی) پرداخته می شود.

پس از پایان این دوره قادر خواهید بود تا سازه های 8 طبقه را به راحتی طراحی کنید.

در حین تدریس از صفحه ی لپ تاپ، صدا و تصویر ضبط می گردد و نیازی به هیچ گونه یادداشت برداری نخواهید و موجب جلوگیری از اتلاف وقت خواهد شد. بنابراین 15 ساعت کاملا مفید آموزش خواهید دید. ضمنا هیچ نگرانی جهت فراموشی مطالب نخواهید داشت.

 

مدرس دوره: مهندس علیرضا خویه - شماره تماس: [phone]

 

 

 

---

• دوره ی Etabs پیشرفته، مخصوص آن دسته از مهندسین می باشد که می خواهد سازه های بلند و خاص طراحی کنند.

در این دوره به آموزش تحلیل های دینامیکی (طیفی و تاریخچه زمانی) و غیرخطی (پوش آور و تاریخچه زمانی) و مدلسازی انواع میراگر ها در سازه پرداخته می شود.

این دوره به مدت 10 ساعت خواهد بود.

 

مدرس دوره: مهندس علیرضا خویه - شماره تماس: [phone]

 

معرفی طول مهار تیر به صورت نقطه‌ای

برای معرفی طول مهار تیر به صورت نقطه‌ای در مکان‌های دلخواه، ابتدا تیر مورد نظر را انتخاب و از مسیر Design menu > Steel Frame Design > Lateral Bracing اقدام نموده تا پنجره Lateral Bracing ظاهر شود. گزینه User Specified را انتخاب و بر روی دکمه Specify Point Bracing کلیک نمایید. در بخش Location مکان مهار جانبی را مشخص کنید. اگر گزینه Relative … را انتخاب کرده باشید باید بصورت نسبی از انتهای I عضو طول مهار نشده را بصورت نسبی از طول کل آن وارد نمایید (مثلا اگر وسط تیر قرار دارد عدد 0.5 را باید وارد نمایید) همچنین در صورتی که گزینه Absolute… فعال باشد، باید مکان مهار جانبی را بصورت مطلق از انتهای I عضو وارد نمایید. در بخش type مشخص می‌کنید که مهار جانبی برای بال بالا Top یا پایین Bot یا هر دو All است.

ضریب طول موثر کمانش پیچشی Kz

در حالتی که یک عضو فشاری دچار ناپایداری کلی شود (از کمانش‌های موضعی جلوگیری شده باشد)، سه حالت کلی ممکن است ایجاد شود.
کمانش خمشی: در این حالت کمانش کلی ، حول محور ضعیف عضو ایجاد می‌شود.
کمانش پیچشی: این حالت کمانشی در وضعیتی که مقاومت پیچشی مقطع با تقارن دوبل، حول محور طولی آن ناچیز باشد، رخ می‌دهد. مقاطع گرم نورد شده موجود معمولاً در معرض این حالت کمانشی نیستند. لیکن مقاطع ساخته شده از ورق (مخصوصاً در حالتی که ضخامت ورق‌ها ناچیز باشد) بایستی برای این حالت کمانشی کنترل شوند. مقدار ضریب طول موثر پیچشی Kz باید برابر فاصله نقاط عطف پیچش عضو در نظر گرفته شود که برای مقاطع فشاری معمولی این مقدار یک است، مگر اینکه شرایط مرزی عضو مقدار دیگری را توجیه کند.
کمانش خمشی- پیچشی: این حالت کمانش در واقعی ترکیبی از دو حالت قبل است، عضو علاوه بر کمانش کلی و خمش حول محور ضعیف خود، حول محور طولی خودش نیز دچار کمانش می‌شود. مقاطع با یک محور تقارن، مانند نبشی‌ها، سپری‌ها و ناودانی‌ها در معرض این حالت کمانشی قرار دارند.

ترکیب بارهای تشدید یافته

در یک قاب، ستون عنصر حیاتی است. با توجه به وجود نیروی محوری زیاد، کاهش ظرفیت خمشی آنها بایستی مورد توجه قرار گیرد. ستون‌ها بایستی برای حداکثر نیرویی که در حین زلزله دریافت می‌کنند، پایدار باشند. اگر چه آیین‌نامه‌های طراحی، این نیرو را به طراح می‌دهند، ولیکن تعیین این نیرو کار ساده‌ای نیست. به عنوان یک روش دست بالا، تعیین نیروهای محوری ستون، ناشی از حداکثر ظرفیت المان‌های جاری شونده، متصل به ستون می‌تواند یک روش مناسب باشد. در حین زلزله، در کل ارتفاع سازه، بطور همزمان، مفاصل خمیری تشکیل نمی‌شوند و استفاده از این روش منجره به جواب‌های دست بالا و محافظه کارانه‌ای خواهد شد. روش دیگر، استفاده از ترکیب بارهای تشدید یافته در طراحی ستون‌ها می‌باشد. در این روش، نیروی محوری ستون، ناشی از زلزله، در ضریب Omega0 که توسط آیین‌نامه‌ها داده شده (مثلاً این مقدار برای قاب‌های خمشی برابر 3 است) ضرب می‌شود. برنامه ETABS قادر است، ترکیب بارهای تشدید یافته را بصورت داخلی برای تمام ترکیب بارها (ترکیب بارهای پیش فرض و ترکیب بارهای ساخته شده توسط طراح) ایجاد نماید. متن راهنمای برنامه:

The axial compressive and tensile strengths are checked in the absence of any applied moment and shear for the amplified seismic load combinations (AISC SEISMIC B2, D1.4a(2), ASCE 12.4.3.2).
For LRFD provisions,
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE
(1.2 + 0.2SDS)DL ± Ω0QE + 1.0LL
(0.9 − 0.2SDS)DL ± Ω0QE

طبق گفته راهنمای برنامه، کاربر نیازی به ساخت ترکیب بارهای تشدید یافته نداشته و بصورت داخلی توسط برنامه در حین طراحی ایجاد می‌شوند:

Those combinations involving Ω0 are internal to the program. The user does NOT need to create additional load combinations for such load combinations.

از طرفی، ضابطه AISC360-10 (و مبحث دهم) برای کنترل تیر ضعیف- ستون قوی (در قاب‌های خمشی و با شکل‌پذیری ویژه) بصورت زیر است:

 

The following relationship shall be satisfied at beam-to-column connections:
ΣMpc*/ΣMpn*>1.0
ΣMpc*=the sum of the projections of the nominal flexural strengths of the columns (including haunches where used) above and below the joint to the beam centerline with a reduction for the axial force in the column. It s permitted to determine ΣMpc* as follows:
ΣMpc* = ΣZc(Fyc − Puc/Ag) (LRFD)
Ag = gross area of column.
Fyc = specified minimum yield stress of column.
Zc = plastic section modulus of the column.
Puc = required compressive strength using LRFD load combinations, including the amplified seismic load.

 

همانطور که دیده می‌شود، مقدار Puc (نیروی محوری ستون) هم در مبحث دهم و هم AISC341 برابر با مقدار نیروی تشدید یافته در نظر گرفته شده است. ولیکن برنامه ETABS مقدار Puc را براساس ترکیب بارهای معمولی تعیین نموده و آن را تشدید یافته نمیکند. 

- دوره آموزش Etabs و Safe

- دوره آموزش Etabs و Safe

- مدت زمان هر جلسه : 2ساعت

   - تعاریف

   - انواع روش های تحلیل

   - محاسبه ضریب زلزله طبق ویرایش چهارم آیین نامه 2800

   - قاعده30 -100

   - قاعده 25%

   - نکات اجرایی

   - محاسبات بارهای مرده و زنده

   - مدل سازی با etabs

   - انجام تنظیمات لرزه ای

   - ترسیم سازه

   - اعمال اثر p-Δ

   - تحلیل مدل

   - تنظیم پارامترها

   - ارمترهای طراحی

   - طراحی سازه

   - تحلیل نتایج طراحی

   - کنترل drift

 

 

   - مدل سازی پی در safe

   - تحلیل و طراحی پی

   - کنترل های آیین نامه ای پی

 

مدرس: مهندس علیرضا خویه

تماس : [phone]

ضریب ترک خوردگی برای قاب های مهارشده و مهارنشده

 طبق ACI318-14 تعریفی که برای قاب بدون حرکت جانبی (nonsway frames) دارد، بصورت زیر است:

6.6.4.3 It shall be permitted to analyze columns and stories in structures as nonsway frames if (a) or (b) is satisfed:
(a) The increase in column end moments due to second order effects does not exceed 5 percent of the first-order
end moments
(b) Q in accordance with 6.6.4.4.1 does not exceed 0.05
6.6.4.4 Stability properties
6.6.4.4.1 The stability index for a story, Q, shall be calculated by:
Q=(ΣP∆/Vh)
where ∑P and V are the total factored vertical load and orizontal story shear, respectively, in the story being evaluated, and ∆ is the frst-order relative lateral deection between the top and the bottom of that story due to V.

در جدول 6.6.3.1.1(a) همین آیین‌نامه ضرایب ترک خوردگی بدون توجه به مهارشدگی یا مهار نشدگی قاب برای تیرها 0.35Ig، برای ستون‌های 0.7Ig، دیوارهای ترک نخورده 0.7Ig، دیوارهای ترک خورده 0.35Ig داده شده است. در جدول 6.6.3.1.1(b) هم روش دیگر برای محاسبه ضریب ترک خوردگی پیشنهاد شده که به نیروهای المان بستگی دارد. همچنین طبق بند زیر برای تحلیل سازه جهت کنترل تغییرشکل‌های آن می‌توان ضرایب ترک خوردگی را 1.4 مقادیر داده شده فوق در نظر گرفت.

6.6.3.2.2 It shall be permitted to calculate immediate lateral deections using a moment of inertia of 1.4 times I defned in 6.6.3.1, or using a more detailed analysis, but the value shall not exceed Ig.
R6.6.3.2.2 Analyses of deections, vibrations, and building periods are needed at various service (unfactored) load levels (Grossman 1987, 1990) to determine the performance of the structure in service. The moments of inertia of the structural members in the service load analyses should be representative of the degree of cracking at the various service load levels investigated. Unless a more accurate estimate of the degree of cracking at service load level is available, it is satisfactory to use 1.0/0.70 = 1.4 times the moments of inertia provided in 6.6.3.1, not to exceed Ig, for service load analyses.

از طرفی در بند دیگری از ACI داریم:

R6.3—Modeling assumptions
for braced frames, relative values of stiffness are important. A common assumption is to use 0.5Ig for beams and Ig for columns.
For sway frames, a realistic estimate of I is desirable and should be used if second-order analyses are performed. Guidance for the choice of I for this case is given in 6.6.3.1.

همانطور که دیده می‌شود، برای قاب مهار شده (قاب دارای دیوار برشی) اجازه داده شده مقادیر ممان اینرسی مقاطع تیرها 0.5 و برای ستون‌ها 1.0 در نظر گرفته شود. ولیکن برای قاب‌های دارای حرکت جانبی گفته شده از مقادیر جدول 6.6.3.1 استفاده شود. البته سازه‌ای که دیوار برشی داشته باشد، لزوماً بدون حرکت جانبی نیست و بایستی شاخص پایداری آن را کنترل نمود.
❗️ مبحث نهم در بند 9-16-3-2 نیز قید می‌کند برای ساختمان‌های کوتاه تا 4 طبقه در صورتی که مجموع سختی جانبی دیوارها بیشتر از شش برابر مجموع سختی جانبی ستون‌های طبقه باشد، آن طبقه را می‌توان مهار جانبی تلقی کرد.