از بین تمام کنترل های سازه ای اولین کنترلی که هر مهندس محاسبی با آن روبرو است کنترل زمان تناوب سازه می باشد. این کنترل را بایستی حتما در فایل جداگانه ای انجام داده و تحویل نظام مهندسی شهر خود دهید. آیین نامه 2800 و نرم افزار etabs، هرکدام، یک زمان تناوب به ما می دهند.
برای یافتن پاسخ این سوالات و نکات کاربردی دیگر از شما دعوت می کنیم که موارد زیر را با دقت دنبال کنید.
ویرایش چهارم آیین نامه ۲۸۰۰ دو زمان تناوب را برای محاسبین معرفی نموده است. اولین مورد زمان تناوب تجربی سازه و دومین مورد زمان تناوب تحلیلی سازه می باشد. زمان تناوب تجربی همانطور که از اسمش پیداست از یک سری روابط تجربی به دست می آید (مطابق بند 3-3-3 ویرایش چهارم استاندارد 2800) و زمان تناوب تحلیلی عدد دقیق تری است که از تحلیل سازه به دست می آید.
چون در قبل از مرحله تحلیل سازه اطلاعاتی در مورد زمان تناوب سازه محاسباتی خود نداریم، آیین نامه زمان تناوب تجربی را به مهندسین معرفی می کند. این مقدار به ارتفاع و نوع سیستم باربر جانبی سازه بستگی دارد.
محاسب با فرض زیر که تبصره بند 3-3-3-1 آیین نامه 2800 ویرایش 4 می باشد، مدلسازی و آنالیز را در نرم افزارهای تحلیل سازه انجام می دهد:
۱٫۲۵ * زمان تناوب تجربی < زمان تناوب تحلیلی
اگر فرض ما غلط باشد چه اتفاقی در روند طراحی می افتد؟
اگر زمان تناوب مورد استفاده در محاسبات اولیه ساختمان که ۱٫۲۵ برابر زمان تناوب تجربی می باشد، بزرگتر از زمان تناوب تحلیلی باشد؛ در این صورت چون زمان تناوب با ضریب بازتاب ساختمان رابطه عکس داشته و از سوی دیگر ضریب بازتاب ساختمان با ضریب زلزله رابطه مستقیم داشته و ضریب زلزله نیز با برش پایه کل ساختمان رابطه مستقیم دارد، بنابراین…
ارتباط بین زمان تناوب با برش پایه کل ساختمان
در نهایت می توان گفت که اگر مقدار زمان تناوب سازه بیشتر از مقدار واقعی آن درنظر گرفته شود، این بدین معنی است که برش پایه را کمتر از مقدار واقعی آن در نظر گرفته ایم. یعنی به زبان ساده سازه را دست پایین طراحی کرده ایم.
همانطوری که گفتیم ابتدا با فرض اینکه ۱٫۲۵ برابر زمان تناوب تجربی از زمان تناوب تحلیلی سازه کمتر است آنالیز را انجام می دهیم.
سپس مراحل زیر را در ایتبس انجام می دهیم:
کنترل زمان تناوب سازه کنترلی است که باید حتما انجام شود و فایل آن به نظام مهندسی مربوطه تحویل داده شود. بنابراین از فایل ایتبس خود Save As بگیرید.
در پروژه های بتنی لازم است تا ضرایب سختی را اصلاح کنید. برای مطالعه درباره ضرایبی که باید تخصیص داده شود توصیه می کنم همین الان بند ۳-۳-۳-۳ آیین نامه ۲۸۰۰ ویرایش ۴ برای قطعات بتن آرمه را مطالعه نمایید. (ضرایب کاهش سختی برای تیرها ۰٫۵ و برای ستون ها و دیوارها ۱ می باشد.)
برای ستون ها ضرایب اصلاح سختی را به این نحو در ایتبس اعمال می کنیم که ابتدا از مسیر select > object type > columns تمامی ستون ها را انتخاب کنید. سپس از طریق assign > frame > property modifiers ضرایب کاهش سختی ستون ها را ۱ وارد می کنیم.
برای تیرها هم به همین طریق ضرایب کاهش سختی را ۰٫۵ (حول محور 3) اعمال می کنیم.
بعد از اعمال ضرایب اصلاح سختی، مدل را دوباره تحلیل می کنیم.
سپس از طریق display > show tables گزینه Modal Participating Mass Ratios را انتخاب می کنیم.
درصد مشارکت مدهای سازه
از پنجره باز شده Modal case را انتخاب کنید. در ستون های Uy و Ux به دنبال مدهای غالب پروژه خود می گردیم. همانطور که مشاهده می کنید مدهای اول و دوم بیشترین مشارکت را در ارتعاش سازه داشته اند.
زمان تناوب تحلیلی در جهت x و y
حال برویم سراغ مقایسه زمان تناوب های تحلیلی با 1.25 برابر زمان تناوب تجربی!
در طراحان کاتالیزور یک روند محاسبه زمان تناوب تجربی سازه را به تفصیل بیان نمودیم. در ادامه همان فایل ابتدا به مقایسه دو مقدار زمان تناوب تجربی و تحلیلی می پردازیم.
دانلود فایل اکسل محاسبه زمان تناوب تجربی
اگر مقدار ۱٫۲۵ برابر زمان تناوب تجربی کمتر از زمان تناوب تحلیلی بود که کارمان تمام است. با Conditional Formatting این امکان را فراهم می کنیم اگر کمتر بود با رنگ سبز و گرنه با رنگ قرمز این کنترل را نشان دهد.
در صورتی که فرض مان نقض شد باید مقدار ضریب زلزله را دوباره با در نظر گرفتن زمان تناوب تحلیلی محاسبه و در نرم افزار ایتبس اعمال نماییم.
برای آنکه نمایش بهتری داشته باشیم اطلاعاتی که لازم داریم را فقط به صفحه ای دیگر منتقل می کنیم.
در این صفحه فقط لازم است تا اطلاعات ورودی را وارد نمایید تا مقدار ضریب زلزله بر اساس مقدار زمان تناوب تجربی محاسبه شود. بعد از آنالیز اولیه مقدار زمان تناوب تحلیلی را در سلولهای Tmx و Tmy وارد می کنیم. این مقدار در صفحه قبلی بررسی می شود اگر فرض اولیه صحیح باشد در این صورت در سلول ضریب زلزله ایتبس پیغامی مبنی بر اینکه فرض صحیح می باشد چاپ خواهد شد.
اگر هم فرض صحیح نباشد مقدار آن برای وارد نمودن در ایتبس محاسبه می شود.
دال ماندگار طراح، مجری و بزرگترین تولید کننده یوبوت