آموزش پشرفته ی Etabs

 

 

مدرس: مهندس علیرضا خویه - کارشناس ارشد زلزله

تماس : [phone]

 

 

توانایی های نرم افزار Perform3D

مدلسازی
• بازخوانی هندسه‌ مدل از برنامه‌ی SAP 2000 و ETABS
• امکان مدلسازی با هر تعداد المان
• المان‌های خطی و غیر خطی
• سهولت استفاده از محیط گرافیکی برنامه
• المان‌های تیر، ستون و مهاربند
• لینک‌های برشی و Panel Zone
• دیوارهای برشی پیچیده با بازشو
• گسیختگی اتصالات
• دال کف
• میراگرهای سیال
• جداسازهای اصطکاکی
• مفاصل پلاستیک با اندرکنش PMM
• اثرات P-Delta

تحلیل غیرخطی
• تحلیل استاتیکی غیر خطی سه بعدی (Pushover)
• تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی سه بعدی
• استفاده از مقاطع مسلح به الیاف برای مصالح مختلف
• تعیین ظرفیت‌های غیر خطی بر اساس تغییر شکل و یا مقاومت
• انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی پس از تحلیل استاتیکی غیر خطی
• در نظر گرفتن تحلیل استاتیکی غیر خطی چرخه‌ای

تحلیل خودکار
• در نظر گرفتن رابطه‌ی نیرو- تغییر مکان سه خطی
• در نظر گرفتن کاهش سختی تحت بارهای چرخه‌ای
• محاسبه‌ی اتلاف انرژی
• تحلیل P-Delta
• بارگذاری ناشی از زلزله‌های مختلف
• امکان تغییر مقاومت اعضا بدون تغییر مدل
• موتور تحلیل کارا برای سازه‌های بزرگ

عملکرد بر اساس ارزیابی
• تحلیل استاتیکی غیر خطی بر اساس ATC-40، FEMA-356 و ATC-440
• حالت‌های حدی بر اساس تغییر شکل، مقاومت و یا تغییر شکل نسبی
• نسبتهای ظرفیت/‌ نیاز
• محاسبه‌ی نسبت‌های ظرفیت/ نیاز برای زلزله‌های متعدد
• محاسبه‌ی ظرفیت‌های تغییر شکل یا مقاومت برای انواع المانها
• محاسبه‌ی بالانس انرژی برای افت انرژی

خروجی‌ها
• ترسیم نمودارهای رنگی نسبتهای ظرفیت / نیاز
• نمودارهای پاسخ برای ATC-40، FEMA-356 و ATC-440
• نتایج تاریخچه زمانی مربوط به تغییر شکل، تغییر شکل نسبی و نیروها
• نمایش تاریخچه زمانی پاسخ نیروها برای گروهی از المانها
• نمودارهای برش و خمش
• نمایش نیرو برای گروهی از المانها
• نمایش هندسه‌ی تغییر شکل یافته به صورت متحرک
• نمایش اشکال مودی به صورت متحرک
• نمودارهای چرخه‌ی هیستریزیس
• نمودارهای بالانس انرژی 

سوال و جواب طراحی سازه Etabs

در مورد فلسفه ی اینکه برای طراحی تیر مهاربند واگرا باید کف متصل به تیر دهانه مهاربندی رو از دیافراگم خارج کرد یه توضیح میدید لطفا .
البته در این حد میدونم که باید نیروی محوری توی تیر در نظر گرفته بشه ولی در مورد علت این موضوع که چرا باید نیروی محوری در تیر وجود داشته باشه اطلاعی ندارم.

و سوال بعدی اینکه بعد از طراحی تیر دهانه مهاربندی ، برای طراحی سایر اعضا و کنترلهای دریفت و نامنظمی و... باید مجددا کفی که از دیافراگم خارج شده بود ، دیافراگم بشه یا نه ؟

 

وجود نیروی محوری در تیر سبب کاهش ظرفیت خمشی آن می شود. عدم در نظر گرفتن نیروی محوری در تیر و طراحی آن منجر به مقطع کمتری میشود. بعد از طراحی تیر پیوند و تیر خارج از تیر پیوند، طراحی بقیه قسمت ها مهم نیست که دیافراگم داشته باشید یا خیر. بقیه قسمت ها مثل ستون ها و مهاربندها برای ظرفیت تیر پیوند (که قبلا تعیین شده) محاسبه و کنترل میشود

---

 

میخواستم بپرسم وقتی base در ارتباط با محاسبه زلزله یک طبقه بالا میاید آیا طبقه پایین در محاسبات مربوط به کنترل دریفت و .... بایستی لحاظ شود یا خیر؟

در این حالت شما احتمالا دیوار حائل داشته اید که تراز پایه را بالا آورده اید. اگر در اینجا در طبقات پایین دریفت حاکم بشود، احتمال زیاد سازه شما شرایط بالا آوردن تراز پایه را نداشته. وقتی دیوار حائل داشته باشیم سختی به میزان قابل ملاحظه ای از بخش رو سازه بیشتر است و معیار جابجایی خیلی بعید است که حاکم شود. اگرچه کنترل آن برای برای تمام طبقات لازم است.

---

 

 ضریب اضافه مقاومت ( امگا صفر ) که در جدول ضریب رفتار آئین نامه 2800 ویرایش چهارم آمده است به چه منظوری است و در کجا مورد استفاده قرار میگیرد؟؟؟

تجربه نشان داده که کلیه سازه‌ها در برابر بارهای وارده مقاومتی بیشتر از مقاومت طراحی از خود نشان می‌دهند. دلیل این امر وجود ذخیره مقاومتی قابل توجهی است که در طراحی سازه‌ها لحاظ نشده است، این مقاومت ذخیره به نام مقاومت افزون شناخته میشود و به عنوان یکی از عوامل موثر بر ضریب رفتار، بر ایمنی و اقتصاد طراحی تاثیر گذاشته است. عامل باز توزیع نیروهای داخلی را می‌توان برای کاهش نیروهای طراحی مورد استفاده قرار داد. طبق اکثر آیین‌نامه‌های مدرن طراحی سازه‌های فولادی، مقدار مقاومت #افزون برای #سیستم‌های مهاربندی (طبق مبحث دهم) برابر 2 می‌باشد (به جدول 10-3-2 مبحث دهم مراجعه نمایید). طبق فلسفه طراحی #لرزه‌ای سازه‌ها، #فیوزهای یک سازه (مکان‌هایی که قرار است جاری شده و انرژی ورودی زلزله را مستهلک کنند) بایستی ضعیف‌ترین جزء قاب باشند تا بتوانند وظیفه خود را بخوبی انجام دهند. لیکن به دلایل فراوان تمایلی به ایجاد مفصل خمیری در ستون‌ها، اتصالات و برخی نقاط دیگر سازه وجود نداریم. برای در امان ماندن ستون‌ها از جاری شدن (در صورت ایجاد مفصل خمیری در ستون‌ها به سبب نیروی محوری زیادی که دارند احتمال ناپایداری سازه و شکست ترد وجود دارد) بایستی ستون‌ها قوی‌تر از بقیه اجزا طراحی شوند. بدین منظور #آیین‌نامه‌ها بجای طراحی ستون‌ها در سطح نیروی Cs یا Cw، (نیروی تجویز شده از طرف #آیین‌نامه) آنها را برای سطح نیروی Cy طراحی می‌نمایند. بطور کلی این ضریب در نیروی زلزله طراحی اجزایی که می‌خواهیم جاری نشوند یا در آخرین مرحله جاری شوند، بکار می‌رود.
 

---

 

در صورت امکان سوالات زیر را پاسخ فرمایید.        1)مطابق کدام بند آیین نامه جهت کنترل دریفت بایدAJ (ضریب بزرگ نمایی)در نظر گرفته شود.2)در ETABS2015با استفاده از فایل ETABSTran2013میتوانستیم فایل های ایتبز9.7.4را باز خوانی کنیم ولی درETABS2016نمیشود.برای حل مشکل چه باید بکنیم؟

 

1- در متن 2800 گفته شده جابجایی طبقه بایستی برای نیروی زلزله طرح انجام شود. زلزله‌های دارای خروج از مرکزیت هم جزو این حالات باز زلزله طرح هستند.

 

 

---

 آیا لازم است، تیر تقویت شده با ورق (BU I Cover Plate) را، فایل XML تعریف و معادل سازی کرد ؟

 

سلام. خیر نیازی به معادل سازی نیست. با استفاده از مسیر Define menu > Section Properties > Frame Sectio و و انتخاب BU I Cove Plate (Built-up I Section with Cover Plates) می‌توانید مقاطع پروفیل با ورق تقویتی را ایجاد نمایید. در کلیپ زیر این مورد بطور مختصر نشان داده شده است.

 

---

 

با اجازتون یک سوالی برای من بوجود آمد منظور از فروشگاه های کوچک و خرده فروشی با فروشگاه های عمده فروشی که در جدول 6-5-1 (حداقل بارهای زنده) مبحث ۶ عنوان شده چیست؟ فروشگاه عمده فروشی چه شاخصه ای در زمان انتخاب بار زنده نسبت به فروشگاه خرده فروشی دارد مثلا کارفرما ها با دید ساخت ساختمان تجاری می آیند و نسبت به خرده فروشی و عمده فروشی دیدی ندارند و تفاوتی احساس نمی کنند، ممنون می شم راهنماییم فرمایید

 

عمده‌فروشی(Wholesale) جایی است که فروش کالا یا اجناس به خرده‌فروشان، کاربران صنعتی، بازرگانی یا دیگر کاسبان حرفه‌ای، یا به دیگر عمده‌فروشان و خدمات مرتبط است. بطور کلی، عمده‌فروشی، فروش کالا به هر کس و به هر مقدار به استثنای مصرف‌کننده نهایی می‌باشد. خرده‌فروشی (Retail) شامل فروش کالاها و اجناس فیزیکی برای مصرف مستقیم توسط خریدار است که از محلی معین، همچون فروشگاه یا مرکز خرید، در قالب بخش‌های کوچک یا منفرد تهیه شده باشد. اکثر سازه‌های تجاری در رده خرده فروشی قرار دارند. برای توجیه بیشتر به عکس‌های زیر توجه شود.

---

سلام مهندس. وقت شما بخیر. دو تا سوال داشتم که ممنون میشم پاسخ بدید.
1-اگر قرار باشه  یک سازه فولادی به روش LRFD و تحلیل دینامیکی طیفی طراحی کنیم
حتما باید در طراحی از ترکیبات بار دینامیکی سازه فولادی به روشLRFD استفاده کنیم؟؟؟ اگر در این روش
علاوه بر ترکیبات دینامیکی ترکیبات استاتیکی هم باشه مشکلی وجود داره؟؟؟
2-ایا در روش سازه فولادی به روش LRFD بارهای ناشاقولی با علامت مثبت و منفی هم باید حضور داشته باشن؟؟؟
چون عنوان میشه طراحی دینامیکی ماهیت رفت و برگشتی داره این سوال رو پرسیدم.

 

فرقی ندارد که سازه را به چه روشی (LRFD یا ASD) طراحی میکنید. اگر نیاز به تحلیل دینامیکی دارد، در طراحی دیگه نیازی به اضافه کردن حالات بار استاتیکی (به غیر از ترکیب بارهای ثقلی) نیست. زیرا توزیع بار زلزله دینامیکی دقیقتر بوده و همپایه سازی نیز با برش پایه استاتیکی نیز صورت خواهد گرفت. اضافه کردن ترکیب بارهای شامل بار زلزله استاتیکی ممکن سبب طراحی محافظه کارانه گردد.
بارهای ناشاقولی باید هم علاومت در یک ترکیب بار وارد شوند (همه یا مثبت یا منفی) تا بیشترین اثر ایجاد شود

 

 

---

برخی از اساتید و مهندسان ضریب اومگا و یا نامعینی را در ضریب زلزله ضرب میکنند این عمل درست هست ویا در loade case هم ضرب میکنند من این کارو انجام دادم برش پایه به اندازه ضریبی که اعمال کردم افزایش یافت و با توجه به اینکه اعمال ضریب نامعینی و اومگا در نرم افزار در قسمت طراحی می باشد یعنی وقتی ما در قسمت تنظیمات ایین نامه ضریب اومگا و نامعینی را اعمال میکنیم در برش پایه و نتایج تحلیل تغییری ایجاد نمیشه ودر طراحی تغییراتی ایجاد میشه این سوال برام پیش اومد که ما فقط میتونیم در ترکیبات بار اعمال کنیم این ضرایب را نه در ضریب زلزله و loade case کنیم یعنی خود نرم افزار در قسمت طراحی این ضررایب را تنظیم میکند نه در تحلیل این درست هست یا نه ؟ و توضیح کاملی در مورد این مطلب بفرمایید خیلی ممنون

 

درستش اینه که در ترکیب بارها ضرب کنید. اعمال این ضریب ها در ضریب زلزله باعث ایجاد محافظه کاری در طراحی میشود. مثلا اثرات ناشی از P-Delta که نیازی نیست در ضریب Rho ضرب شود و یا در کنترل جابجایی سازه، نیازی به اعمال ضریب نامعینی نیست.

---

 

 

 

نکته ای در رابطه با طراحی مهاربندهای شورون (هفتی و هشتی) در Etabs

سلام وقت بخیر تیرهای دهانه مهاربندی شورون همگرای ویژه سازه ای که طراحی کردم باIPE400و HE300ام جواب نمیده.برای حل این مشکل چکارکنم؟ممنون میشم راهنمایم کنین

 

 مهاربندهای شورن (هفتی و هشتی) در صورتی که به ظرفیت فشاری خود برسند و مهاربند فشاری دچار کمانش شده و یک مفصل خمیری در وسط آن ایجاد شود، از زیر بار فرار نموده ولیکن در اثر اختلاف نیروی موجود بین مهاربند کششی و فشاری یک نیروی نامتعادلی در تیر ایجاد می‌شود. در این حالت مقطع تیر به شدت سنگین و غیرمنطقی بدست خواهد آمد. برای حل این مشکل، دو راه حل وجود دارد:
1- گیردار کردن ابتدا و انتهای تیر جهت کاهش لنگر خمشی وسط دهانه (چندان موثر نیست)
2- استفاده از پیکربندی دو طبقه X شکل، مطابق شکل زیر (این روش موثر است). در این حالت نیروی نامتعادل حاصل از به ظرفیت رسیدن مهاربندهای پایین و بالا تا حدود زیادی یکدیگر را خنثی نموده و تیر مقطع کمتری خواهد داشت. اگر مقطع مهاربندهای بالا و پایین تیر یکسان اختیار شده باشد، نیروی نامتعادل بالا و پایین یکدیگر را خنثی نموده و اثر آن صفر می‌شود.
❗️ توجه: در هر صورتی، تیر متصل به مهاربند شورن بایستی برای اثرات ناشی از بارهای ثقلی بدون در نظر گرفتن اثر مهاربند طراحی شود. همچنین برنامه ETABS در حال حاضر قادر به طراحی تیر متصل به مهاربند شورن برای طراحی ظرفیتی نیست.

کانال @AlirezaeiChannel

 

 

توانایی های نرم افزار Perform3D

مدلسازی
• بازخوانی هندسه‌ مدل از برنامه‌ی SAP 2000 و ETABS
• امکان مدلسازی با هر تعداد المان
• المان‌های خطی و غیر خطی
• سهولت استفاده از محیط گرافیکی برنامه
• المان‌های تیر، ستون و مهاربند
• لینک‌های برشی و Panel Zone
• دیوارهای برشی پیچیده با بازشو
• گسیختگی اتصالات
• دال کف
• میراگرهای سیال
• جداسازهای اصطکاکی
• مفاصل پلاستیک با اندرکنش PMM
• اثرات P-Delta

تحلیل غیرخطی
• تحلیل استاتیکی غیر خطی سه بعدی (Pushover)
• تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی سه بعدی
• استفاده از مقاطع مسلح به الیاف برای مصالح مختلف
• تعیین ظرفیت‌های غیر خطی بر اساس تغییر شکل و یا مقاومت
• انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی پس از تحلیل استاتیکی غیر خطی
• در نظر گرفتن تحلیل استاتیکی غیر خطی چرخه‌ای

تحلیل خودکار
• در نظر گرفتن رابطه‌ی نیرو- تغییر مکان سه خطی
• در نظر گرفتن کاهش سختی تحت بارهای چرخه‌ای
• محاسبه‌ی اتلاف انرژی
• تحلیل P-Delta
• بارگذاری ناشی از زلزله‌های مختلف
• امکان تغییر مقاومت اعضا بدون تغییر مدل
• موتور تحلیل کارا برای سازه‌های بزرگ

عملکرد بر اساس ارزیابی
• تحلیل استاتیکی غیر خطی بر اساس ATC-40، FEMA-356 و ATC-440
• حالت‌های حدی بر اساس تغییر شکل، مقاومت و یا تغییر شکل نسبی
• نسبتهای ظرفیت/‌ نیاز
• محاسبه‌ی نسبت‌های ظرفیت/ نیاز برای زلزله‌های متعدد
• محاسبه‌ی ظرفیت‌های تغییر شکل یا مقاومت برای انواع المانها
• محاسبه‌ی بالانس انرژی برای افت انرژی

خروجی‌ها
• ترسیم نمودارهای رنگی نسبتهای ظرفیت / نیاز
• نمودارهای پاسخ برای ATC-40، FEMA-356 و ATC-440
• نتایج تاریخچه زمانی مربوط به تغییر شکل، تغییر شکل نسبی و نیروها
• نمایش تاریخچه زمانی پاسخ نیروها برای گروهی از المانها
• نمودارهای برش و خمش
• نمایش نیرو برای گروهی از المانها
• نمایش هندسه‌ی تغییر شکل یافته به صورت متحرک
• نمایش اشکال مودی به صورت متحرک
• نمودارهای چرخه‌ی هیستریزیس
• نمودارهای بالانس انرژی 

ساخت ترکیب بار در Etabs بدون وارد کردن به شکل دستی

اگه بخواهم ترکیب بار های خود آیین نامه بتنی انتخاب شده را استفاده بکنم و به شکل دستی ترکیب بار ها را ننویسم چه کار باید بکنم

 

در مورد ترکیب بارهای ساخته شده بصورت پیش فرض برنامه به چند نکته باید توجه داشت:
1- این ترکیب بارها شامل اثرات متعامد نیروی زلزله نمیشوند، مگر آنکه شما حالت بار طیفی تعریف نموده باشید و در بخش Loads Applied هر دو بار طیفی در جهت X و Y را اعمال نموده باشید و در بخش Directional Combination Type یکی از گزینه های SRSS یا Absolute را انتخاب نموده باشید. در حالتی که Absolute انتخاب شده باشد، بایستی در بخش ABS Scale Factor عدد 0.3 را وارد نمایید. پس بنابراین اگر بخواهید در ترکیب بارهای استاتیکی اثر زلزله متعامد زلزله را اعمال کنید، حتما باید این ترکیب بارها را ساخته و استفاده نمایید.
2- ترکیب بارهای پیش فرض برنامه فقط برای حالات بارهای استاتیکی و دینامیکی طیفی ساخته میشود و برای سایر تحلیل ها (مثل تاریخچه زمانی) باید توسط کاربر ساخته شود.
3- به آیین نامه استفاده شده دقت کنید. برخی آیین نامه های قدیمی مثل AISC89-ASD فرض میکنند که ضریب رفتار استفاده شده براساس تنش مجاز داده شده است. در آیین نامه های بتنی نیز ACI318-99 نیز به این صورت است و برای طراحی سازه های بتنی نیروی زلزله در ترکیب بارهای پیش فرض ضریبدار است. اگر از ویرایش چهارم 2800 استفاده مینمایید نباید نیروی زلزله ضریب داشته باشد (برای طراحی به روش حالات حدی یا مقاومت نهایی).

 

@AlirezaeiChannel

 

ضرایب ترک خوردگی بتن Etabs

طبق بند 9-13-8-4 مبحث نهم و در تحلیل سازه باید سختی خمشی و پیچشی اعضای ترک خورده بنحو مناسب محاسبه و منظور گردد . در غیاب محاسبات دقیق برای منظور کردن اثر ترک خوردگی می توان : 
* در قابهای مهار نشده سختی تیرها و ستونها را به ترتیب 0.35 و 0.7 سختی مقطع ترک نخورده آنها منظور نمود .
* در قابهای مهار شده سختی تیرها و ستونها را به ترتیب معادل 0.5 و 1 برابر سختی مقطع ترک نخورده آنها منظور نمود.

- لازم به تذکر است که:
1 ) این مقادیر برای پیچش نیز در نرم افزار لحاظ شود.
2) این مقادیر در نرم افزار به دو طریق قابل اختصاص و مشاهده است:
بعد از انتخاب مقاطع، از مسیر Assign menu > Frame > Property Modifiers (در ETABS2015) بصورت زیر اقدام کنید.
Moment of inertia about 2 axis ……..  0.35
Moment of inertia about 3 axis ……..  0.35
Torsion constant …………… ……..  0.35
یا اینکه از مسیر Define menu > Section Properties > Frame Sections، مقطع مورد نظر را انتخاب و بر روی گزینه Modify/Show کلیک نمایید. حال در پنجره ظاهر شده گزینه Modify/Show Modifiers را انتخاب نمایید حال در پنجره Property/Stiffness Modification Factors میتوانید ضرایب فوق را وارد کنید.

 

منبع:@AlirezaeiChannel

 

نکته ای در رابطه با طراحی مهاربندهای شورون (هفتی و هشتی) در Etabs

سلام وقت بخیر تیرهای دهانه مهاربندی شورون همگرای ویژه سازه ای که طراحی کردم باIPE400و HE300ام جواب نمیده.برای حل این مشکل چکارکنم؟ممنون میشم راهنمایم کنین

 

 مهاربندهای شورن (هفتی و هشتی) در صورتی که به ظرفیت فشاری خود برسند و مهاربند فشاری دچار کمانش شده و یک مفصل خمیری در وسط آن ایجاد شود، از زیر بار فرار نموده ولیکن در اثر اختلاف نیروی موجود بین مهاربند کششی و فشاری یک نیروی نامتعادلی در تیر ایجاد می‌شود. در این حالت مقطع تیر به شدت سنگین و غیرمنطقی بدست خواهد آمد. برای حل این مشکل، دو راه حل وجود دارد:
1- گیردار کردن ابتدا و انتهای تیر جهت کاهش لنگر خمشی وسط دهانه (چندان موثر نیست)
2- استفاده از پیکربندی دو طبقه X شکل، مطابق شکل زیر (این روش موثر است). در این حالت نیروی نامتعادل حاصل از به ظرفیت رسیدن مهاربندهای پایین و بالا تا حدود زیادی یکدیگر را خنثی نموده و تیر مقطع کمتری خواهد داشت. اگر مقطع مهاربندهای بالا و پایین تیر یکسان اختیار شده باشد، نیروی نامتعادل بالا و پایین یکدیگر را خنثی نموده و اثر آن صفر می‌شود.
❗️ توجه: در هر صورتی، تیر متصل به مهاربند شورن بایستی برای اثرات ناشی از بارهای ثقلی بدون در نظر گرفتن اثر مهاربند طراحی شود. همچنین برنامه ETABS در حال حاضر قادر به طراحی تیر متصل به مهاربند شورن برای طراحی ظرفیتی نیست.

کانال @AlirezaeiChannel

 

 

پرسش و پاسخ Etabs طراحی سازه

سوالی در مورد نامنظمی سیستم های غیر موازی داشتم از خدمتتون اگر تیری در قاب خمشی بیشتر از 15 درجه انحراف داشته باشه باید تحلیل دینامیکی انجام بگیره ؟ 
در مورد دیوار برشی یا مهاربند هم این صادق هست یعنی 15 درجه یا اگه دیوار برشی یا مهاربند فقط موازی نباشه تحلیل دینامیکی باید انجام بشه ؟ و اگر توضیحات کاملی در مورد سیستم های غیر موازی بدید ممنون میشم ازتون 

 

آیین نامه مقداری درجه مشخصی را برای ایجاد نامنظمی سیستم های غیر موازی صراحتا نداده است ولی از بند 3-13-2 میتوان عدد 15 درجه را پذیرفت. این انحراف برای تمام سیستم های لرزه بر صادق است. البته اگر سازه چنین نامنظمی داشته باشد نیازی به تحلیل دینامیکی نیست. در حالتی سازه دارای نامنظمی پیچشی، جرمی و نرمی باشد و همچنین بیشتر از 4 طبقه باشد، نیاز به تحلیل دینامیکی دارد.

 

 

---

 

سوالی از خدمتتون داشتم اینکه اصولا چطور روند رسیدن به مقاطع مورد نیاز را طی می کنید 
منظورم اینه که فرض کنید یک ساختمان در دو جهت خمشی بتنی را می خواهیم طراحی کنیم ، چنانچه از اول همه تیرها و ستونها را مینیمم مقاطع قابل قبول اختصاص بدهیم روند دستیابی به مقاطع بهینه چیست ؟ تعدادی از ستونها و تیرها با تحلیل و طراحی اولیه جوابگو نیستند ، آیا اختصاص مقاطع بزرگتر به تیرها و ستونها و ادامه این روند ما را به مقاطع بهینه خواهد رساند یا نه ؟

 

رسیدن به مقاطع بهینه بیش از هر چیز به تجربه طراح بستگی دارد. البته بستگی دارد که مقطع بهینه در در چه چیزی بخواهیم ببینیم. در ابعاد مقاطع یا میزان میلگردها و یا هر دو. هر چه تعداد متغییرهایی کمینه‌سازی بیشتر باشد، روند آن سخت‌تر می‌شود. توجه شود که در طراحی سازه به سبب نامعینی آن، روند کمینه سازی باید توسط سعی و خطا صورت گیرد. در این ارتباط باید به چند نکته توجه داشت.

1- طراح باید تشخیص دهد که چه پارامتر کنترلی، حاکام بر طرح است تا ابتدا براساس آن بهینه سازی را انجام دهد. مثلا اگر قاب خمشی (فولادی یا بتنی) با ارتفاع زیاد (مثلا بیشتر از 4 طبقه) باشد، آنگاه جابجایی طبقات حاکم بر طرح بوده و بایستی جابجایی‌ها را کنترل کنیم. برای این مورد می‌توان درصد آرماتورها را به حداقل ممکن کاهش داد (مثلا برای ستون‌ها 1% و برای تیرها نیز از آرماتورها حداقل بهره برد) و ابعاد مقاطع را جهت افزایش سختی افزایش داد.
2- اگر در بخش‌هایی از سازه، مقاومت اجزا جوابگو نیست، باید آرماتورها افزایش داد. مثلا اگر ستونی جوابگو نیست می‌توان درصد آرماتورها را به مقدار حداکثر نزدیک کرد. البته درصد بالای آرماتور به سبب دشواری در اجرا چندان توصیه نمی‌شود.
3- استفاده از مصالح پر مقاومت در سازه‌های بلند می‌تواند سبب بهینه شدن به مقدار مطلوبی شود. مثلا از فولاد ST52 برای ستون‌ها استفاده شود یا استفاده از بتن‌های پر مقاومت.
4- کاهش نامنظمی سازه نقش مهمی در بهینه سازی دارد. طراح می‌تواند تا حدود زیادی سازه‌ها نامنظم را به سمت منظمی سوق دهد. این روش کاراترین روش بوده و به میزان زیادی به تجربه و طرز تفکر طراح بستگی دارد.
5-در صورتی که سازه منظم باشد، استفاده از تحلیل دینامیکی میتواند باعث بهینه شدن آن گردد. زیرا در این حالت میتوان از تخفیف 15% همپایه سازی استفاده نمود.

 

---

 

 

ضریب نامعینی ما تو یک جهت 1.2 هست و در جهت دیگه 1 حالا ما  قاعده 100 -30 داریم و Exall +0.3Ey را در loade case  تعریف کرده حالا اگه ما بخواهیم در ترکیبات بار ضریب نامعینی را اعمال کنیم چطوری باید این ضریب را بدیم چون تو ترکیبات بار  Exall +0.3Ey این باهم هست نه تک تک
ترکیب بارها رو فراخوانی کردم دستی وارد نکردم

 

شما چند راه پیش روی دارید:
1- از ابتدا ضریب نامعینی را بطور محافظه کارانه برای هر دو جهت 1.2 گرفته و در ترکیب بار اعمال نمایید.
2- به جای ایجاد حالت بار 100-30، آنها را در ترکیب بار با هم ترکیب نموده و با ضریب نامعینی مطلوب هر جهت، استفاده شوند.
3- در حالت باری که ایجاد نموده‌اید، ضریب جهتی که ضریب نامعینی آن 1.2 است، را اعمال کنید. مثلا برای حالت بار Ex+0.3Ey در صورتی که ضریب Rho برای جهت y برابر 1.2 باشد، بصورت Ex+0.3*1.2Ey یا 1.2Ey+0.3Ex وارد نمایید.

 

 

---

 

باسلام خدمت شمااستاد بزرگوار.
در ارتباط با دو پاسخی که در گروه گذاشته بودید سوالاتی واسم پیش آمده که خواهش میکنم پاسخ فرمایید:
1- در ارتباط با سه مقطع box که جوشکاری سمت چپ و وسط درست نبود ، در مورد box  وسط فرمودید که پتانسیل ایجادلایه ای شدن دارد؟این یعنی چی؟اگر کنترل ایین نامه ای دارد انرابفرمایید
2- در مورد دیوار برشی فرموده بودید که استفاده از دیوار برشی در زیر 4طبقه غیر منطقی هست؟چرا؟
از این جهت میپرسم که ما باید یااز قاب ساختمانی ساده با مهاربند استفاده کنیم که ضریب رفتار 3.5 دارد درحالیکه ضریب رفتار دیواربرشی 5 است.از طرفی در پلانهای معمولی که اکثرا دور راه پله المان لرزه بر قرارداده میشود شاهد حداقل 4 تا 6 ستون سنگین متصل به بادبند که از دو جهت به انها بادبندوصل میشود میشویم که مقاطع سنگینی میدهد باضافه طراحی بیس پلیتهای نسبتا بزرگ براساس lrfd .در حالیکه در دیوار برشی همچین حالتی را نداریم و طبق گفته ایین نامه هم میتوان ضخامت انرا کم کرد و هم حتی در صورت جوابدهی از تک سفره استفاده نمود.
اگر از قاب خمشی استفاده شود که کلا سنگینتر ازاسکلت بادیوار برشی میشود.
اگر میشه در مورد غیر منطقی بودن استفاده دیواربرشی درزیر4طبقه توضیح بیشتری بفرمایید.
ضمنا اگر در مورد پدیده تشدیدیا رزونانس و اثر ان بر روی سازه های دیوار برشی اطلاعات،مقاله یا مرجعی دارید معرفی فرمایید 
بسیار سپاسگزارم.

 

1- بحث #لایه‌ای شدن یا Lamellar_Tearing# (پارگی لایه ای در اثر جوشکاری) که بعضا تحت عنوان #تورق هم بیان می‌شود، در ورق قابل دیدن نیست و بعد از جوش پدیدار میشود در اثر تنش ناشی از کشش جوش در مقطع ضخامت ایجاد می‌شود. فولاد را می‌توان بصورت یک ماده #همسانگرد در نظر گرفت ولی مطالعات نشان داده‌اند که خواص ورق فولادی در جهات مختلف متفاوت بوده و به سبب ماهیت لایه‌ای بودن ورق در حین پروسه تولید، خواص آن در داخل صفحه و خارج صفحه متفاوت است. این مورد به سبب پروسه نورد فولاد ایجاد می‌شود و می‌توان ورق فولادی را متشکل از ورقه‌های نازکی دانست که در کنار هم ورق را تشکیل داده‌اند (مثل ورق‌های یک کتاب). در واقع این مورد یکی از نا پیوستگی های عملیات نورد می باشد. در شکل زیر این مورد با مثال نشان داده شده است.
2- در مورد دیوار برشی منظور من قاب‌های بتنی با دیوار برشی بود و نه سازه‌های فولادی به همراه دیوار برشی. پدیده #تشدید هم ربطی به نوع سیستم لرزه‌بر ندارد. در هر سیستمی ممکن است ایجاد شود. در حالتی که فرکانس ارتعاشی یک سیستم با فرکانس ارتعاش یکی شود (یا نزدیک شوند) پدیده تشدید رخ داده که در این حالت جابجایی‌ها چندین برابر خواهد بود.

 

 

---

برای دهانه های بادبندی از لحاظ عرض دهانه محدودیتی داریم یا خیر,مثلا درساختمان معمولی میشود توی دهانه 1.5متر بادبند زد ,اگر ضابطه ای موجوده لطفا بفرمایید

 

خیر ضابطه خاصی وجود ندارد ولی اگر نسبت ابعاد قاب شما منطقی نباشد، عملا اجرای مهاربند امکان پذیر نیست. ابعاد ورق‌های اتصال بشدت سنگین و بزرگ بدست می‌آیند. در صورتی که ابعاد تیر و ستون تقریبا برابر باشند، بهترین زاویه برای ورق، در زاویه مهاربند برابر 45 درجه رخ می‌دهد. به عنوان مثال اگر ارتفاع طبقه 3 متر در نظر گرفته شود، دهانه‌های 3 تا 4 متری، مناسب برای مهاربندهای ضربدری بوده و دهانه‌های 5 تا 6 متری مناسب برای مهاربندهای هفتی و هشتی هستند. قرار دادن مهاربند در دهانه زیر 3 متر توصیه نمی‌شود.

 

 

---

 

 

 

منبع: کانال دکتر علیرضایی

 

پرسش و پاسخ طراح سازه Etabs

سلام وقت بخیر در ایتبس هنگام تعریف مشخصات مصالح (بتن) مقاوت مشخصه بتن را وارد میکنیم یا مقاوت متوسط؟ بر چه اساس مقاوت مشخصه انتخاب میشود ؟ بطور مثال برای پروژه ای مسکونی در شهر بندر عباس

 

⭕️ در برنامه ETABS وقتی مصالح بتنی را تعریف می‌نمایید، در بخش Specified concrete compressive strength, f'c بایستی مقاومت مشخصه درج شده در نقشه‌های محاسباتی را وارد نمایید. این مقاومت مربوط به نمونه استوانه‌ای به ارتفاع 30 و قطر 15 سانتیمتر در سن 28 روزگی است. در وارد کردن آن باید به چند نکته توجه داشت:
1- بطور کلی تعیین مقدار مقاومت مشخصه باید عددی بین 200 تا 500 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع باشد.
2- به مفاد جدول 9-6-1 مبحث نهم توجه شود. در این جدول مقادیر حداقلی برای مقاومت مشخصه جهت حفظ پایایی بتن داده شده است. مثلا ساختمان‌های رو زمینی در نواحی نزدیک ساحل در دسته B قرار گرفته و بایستی در آنها نسبت W/C به حداکثر 0.45 و همچنین مقاومت مشخصه بتن را حداقل 300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع در نظر گرفت.
3- در طرح لرزه‌ای سازه‌های بتنی با شکل‌پذیری متوسط حداقل مقاومت مشخصه 200 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و برای قاب‌های با شکل‌پذیری ویژه، حداقل مقاومت مشخصه 250 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است.
4- برای بتن‌های با مقاومت بیش از 500 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع مقدار حداکثر کرنش بتن دیگر 0.003 نبوده و پیش‌فرض‌های برنامه برای آنها برقرار نیست.
5- در اکثر شهرهای بزرگ کشور، شرکت‌های تولید بتن، براحتی قادر به تولید بتن‌های تا مقاومت مشخصه 400 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع هستند. البته هزینه تمام شده بتن‌های با مقاومت بیش از 250 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع افزایش خواهد یافت. بتن‌های با مقاومت‌های بالاتر نیاز به طرح اختلاط خاص دارند و فقط نسبت حجمی سیمان مهم نیست.
6- در سازه‌های بلند و جهت کاهش میزان جابجایی طبقات می‌توان از بتن‌های با مقاومت بالا استفاده نمود. در این حالت ضریب ارتجاعی مصالح افزایش یافته و جابجایی طبقات کم می‌شود. ضریب ارتجاعی بتن را می‌توانید در بخش modulus of elasticity وارد نمایید. این عدد براساس رابطه 9-13-1 مبحث نهم تعیین می‌شود.
7- متاسفانه برخی از طراحان در نقشه‌ها از مقاومت‌های مشخصه غیر منطقی مثل 210 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع یا 280 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع استفاده می‌کنند که موضوعیت ندارد. مقاومت مشخصه درج شده در نقشه‌ها باید ضریبی از 50 باشد. رده‌های استاندارد مقاومت مشخصه بتن‌های متداول سازه‌ای عبارتند از: 200، 250، 300، 350، 400، 450 و 500 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع.
8- مقاومت مشخصه 300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع (یا همان C30) برای اکثر سازه‌های متداول مقاومت مناسبی بوده و پیشنهاد می‌گردد.

---

 

 

بعضی طراح ها می گویند 
چون بارجانبی ناشی از زلزله حاکم بر بارجانبی ناشی از بارهای خیالی است
پس تعریف کردن بارهای خیالی ضرورتی ندارد
این حرف چقدر می تونه درست باشه؟

 

سلام. فلسفه این دوبار با هم متفاوت بوده و ربطی به هم ندارند، اگرچه هر دو بصورت جانبی اعمال می‌شوند. بارهای فرضی  (خیالی) که برای لحاظ نمودن اثرهای خطای هندسی ساخت و اجرا اعمال می‌شوند، به میزان Ni=0.002Yi که در آن Yi بار ثقلی موجود در تراز iام است، تعریف شوند. این ضریب برای در نظر گرفتن خطاهای حین ساخت است. این بارها بایستی در ترکیب بارهای ثقلی که اثری از زلزله هم در آنها نیست مشارکت داده شوند، بنابراین بایستی آنها در در تمام موارد اعمال نمود.

 

---

 

سلام جناب دکتر وقت بخیر 
آیا نیازی هست که برای تحلیل پاسخ طیف ،تحریک پیچشی حول محورz علاوه بر دو تحریک انتقالی تعریف و اعمال گردد؟

⭕️ سیستم‌های سازه‌ای در حین تحریک زلزله همواره تحت شش مولفه زلزله قرار می‌گیرند، سه مولفه این رکوردها به صورت انتقالی هستند که به صورت مستقیم توسط دستگاه‌های شتابنگاشت ثبت می‌شوند. سه مولفه دیگر، مولفه‌های چرخشی (گهواره‌ای و پیچشی) زلزله می‌باشند. در طراحی سازه‌ها عموماً از اثر مولفه‌های چرخشی در مقایسه با مولفه‌های انتقالی صرف نظر می‌شود. معمولاً آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای اثر مولفه پیچشی (مجموعه‌ای از پیچش تصادفی و پیچش ناشی از مولفه‌های زمین) را به نوعی توسط پیچش تصادفی در نظر گرفته می‌گیرند. بنابراین در عمل تنها مولفه های انتقالی زلزله در نظر گرفته میشود.

 

 

---

 

-باتوجه به پستهای قبلی مبنی برهشداردر مورد استفاده از اومگا0 و ازبین رفتن ضرایب 0.3 شماکدام روش رو بعنوان بهترین روش اعمال اوگا0 پیشنهادمیدهید؟ایا Exall+0.3E بعنوان یک load case  ساخته شود که اومگا در این مجموع ضرب شود؟یا اینکه ترکیب بارهایی بر اساس اومگاساخته شود؟یااینکه اومگا در ضرایب c زلزله ضرب شود؟درصورتیکه در دوجهت سازه دارای دو سیستم مختلف با دو نوع اومگا0 بودیم بهترین روش کدام است؟

- توصیه نمیکنم ضریب امگا در c ضرب شود. میتوانید از حالت تحلیل Exall+0.3E استفاده کنید یا اینکه ضریب امگا را در ترکیب بارها دستی وارد کنید و خودتان ستون ها را چک کنید.

 

---

 

 نحوه تغییر جهت local axes در مورد دیوارهای برشی و حائل جهت بارگذاری فشارجانبی خاک در Etabs2016 چگونه میباشد؟

اگر منظورتان تغییر جهت محور محلی 3 در دیوارها (المان های سطحی قائم) است باید بعد از انتخاب دیوارها از مسیر Edit menu > Edit Shells > Reverse Wall Local 3 Axis  اقدام نموده تا جهت محور محلی دیوار تغییر یابد. محور محلی 3 عمود بر سطح است.

---

بهترین محل وصله تیر کجا است؟ آیا  این موضوع ربطی به اتصال تیر به ستون دارد؟

محل وصله تیر در وسط تیرها و ستونها بهترین مکان است. زیرا در این نواحی امکان تشکیل مفصل خمیری تحت بارهای جانبی ناچیز است. برای سازه های بتنی طبق مبحث نهم برای سازه های با شکل پذیری ویژه وصله میلگردها در محل اتصال تیر به ستون و همچنین در طولی معادل دو برابر ارتفاع تیر از بر تکیه گاه مجاز نیست. لیکن در سازه های فولادی اگر تیر دو سر ساده باشد به سبب اینکه امکان تشکیل مفصل خمیری در تیر دو سر ساده وجود ندارد، محل وصله مهم نیست. در قاب های خمشی فولادی نیز محل وصله نباید به اتصال نزدیک باشد. در ناحیه حفاظت شده نیز قرار نگیرد. ناحیه حفاظت شده بسته به نوع اتصال و جزئیات آن دارای طول های مختلف است

---

 اگر دیوار داخلی 20 سانتی متری داشته باشیم و وزن متر مربع آن از 200 بیشتر باشد و باید بار آن را بصورت خطی در ایتبس مدل کنیم. باید زیر محل ساخت آن تیر قرار دهیم؟

 

طبق مبحث ششم، اگر وزن جداکننده از 2kN/m^2 بیشتر باشد، بایستی بار آن در محل واقعی (محل اثر) آن اعمال گردد. برای دیوارهای با ضخامت 20 سانتیمتر و بیشتر بصورت سفال و با جزئیات متداول این وزن بیشتر از 2kN/m^2 بدست خواهد آمد.

---

چرا در قاعده ی 100, 30 
30 درصد نیرو را در جهت متعامده وارد میکنیم
چرا این نیرو بیشتر یا کمتر نیست
این 30 درصد از کجا آمده است؟

 

طبق ضوابط آیین‌نامه‌های طراحی سازه‌ها برای نیروهای زلزله که با زاویه 90 درجه نسبت به هم و به صورت مستقل به سازه اعمال می‌شوند بایستی طرحی شوند. ستون‌هایی که در محل تقاطع دو یا چند سیستم لرزه‌بر قرار دارند و همچنین در سیستم‌های لرزه‌بر غیرموازی، مانند شکل زیر، بایستی امتداد نیروی زلزله با زاویه مناسبی که حتی المقدور بیشترین اثر را ایجاد می‌کند، انتخاب شود. برای منظور نمودن بیشترین اثر زلزله، می‌توان صددرصد نیروی زلزله هر امتداد را با 30% نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن ترکیب کرد. همچنین در طراحی اجزاء، بحرانی‌ترین حالت ممکن از نظر علائم نیروهای داخلی حاصل از زلزله باید ملحوظ گردند. در برخی از کتاب‌ها، برای در نظر گرفتن این اثر، 100% نیروی زلزله در هر امتداد با 40% نیروی زلزله در امتداد دیگر توصیه شده است. همچنین روش دیگر ترکیب این نیروها استفاده از جذر مجموع مربعات نیروهای ایجاد شده در ستون ناشی از مولفه‌های متعامد نیرو است. علت این ترکیب هم این است که در عمل نیروهای زلزله ناشی از شتاب زمین، بصورت مستقل و جداگانه به ستون نمی‌رسند. بلکه بصورت همزمان به یک نقطه خواهند رسید. بنابراین اگر ستون به سیستم‌های لرزه‌بری مثل تیرهای گیردار از دو جهت متصل باشد، اثر زلزله هر دو جهت را درک خواهد کرد.
❗️❗️❗️البته از طرفی دیگر استفاده از روش 100-30 از نگاه برخی طراحان زیر سوال است. زیرا شما برای یک سیستم یک درجه آزاد، دو درجه آزادی در نظر گرفته‌اید!!! از نظر منطق ریاضی بی معنی می‌شود. ولی بهرحال آیین‌نامه این مورد را در نظر می‌گیرد.❗️❗️❗️

 

منبع: کانال دکتر علیرضایی