بخش 10.2.1.5

مشاهده در کتابخانه

۵-۱-۲-۱۰ الزامات تحلیل و طراحی

برای طراحی به منظور تأمین پایداری سازه باید آثار ذکر شده در بند ۱۰-۲-۱-۱ لحاظ شده باشند. روش‌های تحلیل مستقیم و طول مؤثر با رعایت محدودیت ها و الزامات ذکر شده در بندهای ۱۰-۲-۱-۵-۱ و ۱۰-۲-۱-۵-۲ به عنوان روش‌های تحلیل و طراحی قابل قبول هستند.

۱-۵-۱-۲-۱۰ محدودیت‌ها و الزامات روش تحلیل مستقیم

برای تعیین مقاومتهای موردنیاز اعضا و طراحی آنها و تحلیل و طراحی به روش تحلیل مستقيم، باید محدودیتها و الزامات زیر تأمین شوند:

  1. محدودیت‌ها
    در تحلیل و طراحی به روش تحلیل مستقیم هیچ گونه محدودیتی وجود ندارد.

  2. الزامات
    (۱) تحلیل سازه مطابق بند ۱۰-۲-۱-۴ براساس یکی از روش‌های تحلیلی مرتبه دوم باشد.
    (۲) مطابق الزامات بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۱ آثار نواقص هندسی اولیه (شامل کجی و ناشاقولی) در تحلیل مرتبه دوم منظور شود.
    (۳) مطابق الزامات بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۲ تحلیل مرتبه دوم براساس سختی کاهش یافته اعضا صورت گیرد.
    (۴) مقاومت موجود کلیه اعضای دارای بار محوری فشاری با ضریب طول مؤثر یک (K=۱) تعیین شود.

۱-۱-۵-۱-۲-۱۰ ملاحظات نواقص هندسی اولیه

در روش تحلیل مستقیم، آثار نواقص هندسی اولیه (شامل کجی و ناشاقولی اعضا) باید از طریق مدل کردن این نواقص در تحلیل مرتبه دوم سازه انجام پذیرد. در سازه‌هایی که بارهای ثقلی عمدتاً توسط ستونها، دیوارها یا قاب‌های قائم تحمل می‌شوند، به جای در نظر گرفتن نواقص هندسی اولیه در مدل سازی، می‌توان به شرح زیر یک بار جانبی فرضی در طبقات ساختمان اعمال نمود:

فرمول
Ni=۰.۰۰۲YiN_i=۰.۰۰۲Y_i

(۱-۱-۲-۱۰)

که در آن:

  • N i = بار جانبی فرضی در طبقه i ام

  • Y i = بار ثقلی در طبقه i ام متناسب با ضرایب بار به کار رفته در ترکیبات مختلف بارگذاری در هنگام اعمال بار جانبی فرضی (N i ) به طبقات ساختمان، توجه به نکات زیر ضروری است :
    (۱) توزیع بار جانبی فرضی در کف هر طبقه باید مشابه توزیع بارهای ثقلی در کف همان طبقه در نظر گرفته شود.
     (۲) بار جانبی فرضی (N i ) باید به کلیه ترکیبات بارگذاری اضافه شود. در مواردی که نسبت تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر تحلیل مرتبه دوم به تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر تحلیل مرتبه اول تحت اثر ترکیبات بارگذاری LRFD یا ۱.۶ برابر ترکیبات بارگذاری ASD (یا به طور تقریبی مقدار ضریب تشدید B ۲ در تحليل الاستیک مرتبه اول تشدید یافته) با احتساب سختی کاهش یافته اعضا (مطابق تنظیمات بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۲)، در کلیه طبقات کوچکتر یا مساوی ۱.۷ باشد، می‌توان بارهای جانبی فرضی (N i ) را فقط در ترکیبات بارگذاری ثقلی منظور نمود و از اثر آنها در ترکیبات بارگذاری شامل بارهای جانبی صرفنظر نمود.
    (۳) بارهای جانبی فرضی باید در راستایی به سازه اعمال شود که بیشترین اثر ناپایداری را داشته باشد. در ترکیبات بارگذاری ثقلی، بارهای جانبی فرضی باید به طور مجزا در دو راستای متعامد و به صورت رفت و برگشت در نظر گرفته شود.

تبصره: کاربرد ملاحظات نواقص هندسی اولیه فقط برای تعیین مقاومت های موردنیاز اعضا محدود می‌گردد و برای سایر مقاصد طراحی (نظیر کنترل تغییر مکان جانبی نسبی طبقات، کنترل خیز تیرها، کنترل ارتعاش اعضا و كف ها و محاسبه زمان تناوب اصلی ساختمان) در نظر گرفتن آثار نواقص هندسی اولیه ضروری نیست.

۲-۱-۵-۱-۲-۱۰ کاهش سختی اعضا

در تحلیل و طراحی به روش تحلیل مستقیم برای تعیین مقاومت‌های موردنیاز در تحلیل مرتبه دوم، باید به شرح زیر از ضرایب کاهش سختی استفاده شود:

  1. ضریب کاهش ۰.۸ برای کلیه سختی‌هایی که در پایداری سازه مؤثرند. اعمال این ضریب کاهش برای کلیه سختی‌های تمامی اعضا، حتی اگر در پایداری سازه نقشی نداشته باشند، نیز مجاز است

  2. علاوه بر ضریب کاهش ۰.۸  یک ضریب کاهش اضافی τb\tau_b نیز به شرح زیر در سختی خمشی اعضایی که در پایداری سازه مؤثر هستند:

    فرمول
    (EI)∗=۰.۸τbEI(EI)^*=۰.۸τ_b EI

    (۲-۱-۲-۱۰)

    که در آن:
    * (EI) = صلبیت خمشی کاهش یافته عضو
    E = مدول الاستیسیته فولاد
    I = ممان اینرسی مقطع عضو حول محور خمش
    τbτ_b = ضریب کاهش اضافی سختی خمشی مطابق رابطه زیر:

    فرمول
    τb={۱.۰αPrPy≤۰.۵۴αPrPy(۱−αPrPy)αPrPy>۰.۵α=۱.۰(LRFD) و α=۱.۶(ASD)\tau_b = \begin{cases} ۱.۰ & α\frac{ P_r}{P_y} ≤۰.۵ \\ ۴\alpha\frac{ P_r}{P_y}(۱-\frac{α P_r}{P_y}) & α\frac{ P_r}{P_y}>۰.۵ \end{cases}\\α=۱.۰ (LRFD) \space \text{و} \space α=۱.۶ (ASD)

    (۳-۱-۲-۱۰)

    در رابطه ۱۰-۲-۱-۳، P r مقاومت محوری فشاری موردنیاز و P y مقاومت تسلیم محوری عضو ( Py=AgFyP_y=A_gF_y) است. در صورتی که عضو فشاری لاغر باشد، در تعیین مقاومت تسلیم محوری باید از مساحت مؤثر مقطع (A e ) استفاده شود.
    استثناء: در اعضای با مقطع مختلط پرشده با بتن یا محاط در بتن، مقدار τb\tau_b باید برابر ۰.۸  در نظر گرفته شود.

  3. وقتی از روش بار جانبی فرضی برای مدل سازی نواقص هندسی اولیه استفاده شده است، به جای استفاده از τb\tau_b متغیر در رابطه ۱۰-۲-۱-۳ به منظور کاهش اضافی سختی خمشی اعضا، می‌توان مقدار τb\tau_b را برای کلیه نسبت‌های PrPy\frac{P_r}{P_y} برابر یک فرض کرد، مشروط بر اینکه یک بار جانبی فرضی اضافی برابر ۰.۰۰۱Y i به كليه طبقات ساختمان اعمال شود. این بار جانبی فرضی اضافی باید در کلیه ترکیبات بارگذاری به همراه بارهای جانبی و بارهای جانبی فرضی در اثر نواقص هندسی اولیه در نظر گرفته شود. مورد ۲ از بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۱ شامل این بار جانبی اضافی نمی شود.

  4. چنانچه در یک سیستم سازه‌ای برای تأمین پایداری آن از اعضایی با مصالح دیگری به جزء فولاد استفاده شده باشد و مقررات سازه‌ای مربوط به نوع مصالح ضریب کاهش سختی کوچکتری (کاهش سختی بیشتری) را الزام کرده باشد، برای آن نوع اعضا باید ضریب کاهش سختی کوچکتر مورد استفاده قرار گیرد.

تبصره: در روش تحلیل مستقیم کاربرد سختی کاهش یافته فقط در تحلیل مرتبه دوم و برای تعیین مقاومت های موردنیاز اعضا محدود می‌گردد و برای سایر مقاصد طراحی (نظیر کنترل تغییر مکان جانبی نسبی طبقات، کنترل خیز تیرها، کنترل ارتعاش اعضا و كف ها و محاسبه زمان تناوب اصلی ساختمان) نباید از ضرایب کاهش سختی استفاده شود.

۲-۵-۱-۲-۱۰ محدودیت‌ها و الزامات روش طول مؤثر

برای تعیین مقاومتهای موردنیاز اعضا و طراحی آنها در تحلیل و طراحی به روش طول مؤثر محدودیتها و الزامات زیر باید تأمین شوند:

  1. محدودیت‌ها
    (۱) بارهای ثقلی عمدتاً توسط ستونها، دیوارها یا قابهای قائم تحمل شوند.
    (۲) نسبت تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر مرتبه دوم به تغییر مکان جانبی نسبی حداکثر مرتبه اول یا به طور تقریبی مقدار ضریب تشدید B ۲ در تحليل الاستیک مرتبه اول تشدیدیافته، در كلية طبقات کوچکتر یا مساوی ۱.۵ باشد.

  2. الزامات
    (۱) تحلیل سازه مطابق بند ۱۰-۲-۱-۴ براساس یکی از روش‌های تحلیلی مرتبه دوم و بدون در نظر گرفتن هر گونه کاهش سختی باشد.
    (۲) آثار نواقص هندسی اولیه (شامل کجی و ناشاقولی اعضا) مطابق ملاحظات بند ۱۰-۲-۱-۵-۱-۱ در تحلیل مرتبه دوم منظور گردد.
    (۳) مقاومت موجود کلیه اعضای دارای بار محوری فشاری براساس ضریب طول مؤثر ( K ) تعيين شود. ضریب طول مؤثر اعضا ( K ) متناسب با نوع سیستم باربر باید براساس پیوست ۲ تعیین شود.

نظرات (0)

برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبت‌نام کنید.

در حال بارگذاری نظرات...