راهنماي طراحي پل‌هاي داراي جداساز لرزه‌اي ضابطه شماره 845

سوال (30) : به منظور تحلیل شالوده های انعطاف پذیر در نرم افزار SAFE، آیا میتوان از یک مقدار ثابت برای ضریب بستر (KS)، در کل سطح زیر شالوده استفاده نمود؟ پاسخ سوال توسط کارگروه بتن کمیته ایرانی نرم افزارهای مهندس به پیوست.

فایل صوتی کلاب طراحان سازه. اندرکنش خاک سازه. جلسه اول

معرفي سيستم سازه‌اي مهار - درز ، نشریه شماره 846

فایل ارائه کارگاه آموزش تخصصی نظارت و اجرای وال پست ها، برگزار کننده: مرکز تحقیقات ساختمان و شهرسازی به سفارش اداره کل آموزش فنی و حرفه ای استان خراسان رضوی، تهیه شده توسط مهندس وحید کیانی عضو کمیته تدوین پیوست ششم آیین نامه 2800.

در لینک زیر فایل پیش نویس مبحث جدید مرتبط با ترافیک تحت عنوان “الزامات ترافیکی ساختمان ها” ارائه شده است از همه متخصصان، صاحب‌نظران و حرفه مندان دعوت می شود. نظرات خود را تا تاریخ ۱۴۰۰/۰۹/۱۰ به آدرس الکترونیکی “shoratadvin7@inbr.ir” برای دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان (دبیرخانه شورا) ارسال نمایند.
https://inbr.ir/upload/pishnevis/elzamate-traffic-sakhteman3.pdf

https://www.instagram.com/tv/CWquwB9lIah/?utm_medium=copy_link

در این لایو اینستاگرام، ضمن تشکر از توجه جناب دکتر خلوتی به این بحث مهم، به این موارد به اجمال اشاره کردم:

1⃣ هزینه ضرر و زیان (مستقیم و غیر مستقیم) #سالیانه آتش در آمریکا در برخی سالها به حدود ۵۰ میلیارد دلار می رسد (یعنی چیزی در حدود یک دهم کلِ اقتصاد کشوری مانند ایران).

این امر #اهمیت کار و مطالعه بر بحث آتش را نشان می دهد.
*رفرنس آمار: گزارش سالیانه NFPA

2⃣ برخلاف تصور بسیاری از ما، سازه چوبی رفتار بسیار خوبی در آتش دارد (در مقایسه با سازه فولادی و حتی در مواردی بتنی)
تستهای آزمایشگاهی نشان می دهد که چوب های جنس Douglas Fir-Larch یا درخت Pine عملکرد خوبی در آتش دارند.
*َشرکتهای Arup و SOM در این زمینه کارهای جدی انجام داده اند.

3⃣ آقای دکتر خلوتی به سابقه استفاده از #چوب در بناهای تاریخی ایران اشاره کردند، ولی این نکته را هم متذکر شدند که ما در ایران به منابع کافی چوب برای سازه دسترسی نداریم (مانند ژاپن و آمریکای شمالی).
این نکته صحیح است ولی توضیح دادم که بالاخره در یک مقطع زمانی مهندسین ایرانی باید کار با چوب را در طراحی سازه ها فرا بگیرند.

گفتم: چرا ما مقاطع #فولادی را از خارج وارد می کنیم (چندین دهه است وارد کرده ایم) ولی #مقاطع_چوبی را که هم سبک است و هم رفتار خوبی در زلزله و آتش داراست را هرگز وارد نکرده ایم؟

چرا سازه چوبی در حدود دو تا سه طبقه که کاملا در دنیا متداول است (و نه در زلزله باعث کشته شدن ساکنین می شود و نه در آتش مشکلات سازه فولادی را داراست) در دانشگاههای ایران تدریس نمی کنیم؟

4⃣ این بحث مطرح شد که استفاده از سِنسورهای حرارت و دود در ساختمان بسیار ضروری است.

در مورد ساختمان خلیج سانفرانسیسکو(Pier45)، مالک، سازه را در برابر زلزله مقاوم سازی کرده بود (بعد از زلزله لوماپریتا)؛ ولی حتی یک دلار در زمینه آتش هزینه نکرده بود! الان ناچار شد که فقط برای #آواربرداری یک میلیون و پانصدهزار دلار هزینه کند.

5⃣ سوال اینجاست که آیا در منزلِ پدریِ من و شما، یا در منزل پدربزرگ و... سِنسور آتش/دود نصب کرده ایم؟

همه ی این بحث ها بی فایده است اگر که به کار عملی منجر نشود. "اقدام عملی" یعنی اینکه کپسول اطفا حریق و سنسور حرارت/دود در منزل ما و بستگانمان موجود باشد!

6⃣ در مورد برج چالوس، یا سازه های مشابه که دچار حریق می شوند دو بحث مطرح است:
✔️الف- ارزیابی میزان "مقاومت اعضا" که در اثر حرارت از دست رفته؟
✔️ب- روشهای مقاوم سازی که با استفاده از آنها مقاومت عضو سازه ای مجددا تامین خواهد شد.
برای این دو مهم، استاندارد و دستورالعمل مصوبی وجود ندارد و مالک باید از خدمات فنی مشاور تراز بین المللی (که "تجربه" این کار را داشته) استفاده نماید.

7⃣ آخرین بحث مقوله آموزش مهندسی و آتش است. الان این سوال جدی در آمریکا مطرح است که چرا درس Heat transfer یا ترمودینامیک از سرفصل دروس مهندسی عمران/سازه حذف شده است؟ (چه شده که این اتفاق افتاده؟)
ضروری است که مهندسین جوان در کنار درس تحلیل سازه، دانش مقدماتی انتقال حرارت را فرابگیرند تا بتوانند نسبت به طراحی سازه های مقاوم در برابر آتش اقدام کنند.

لینک این گفتگو

t.me/solseghalam

سوال (31): آیا در تحلیل و طراحی شالوده ها در نرم افزار، نیاز به استفاده از ضرایب اصلاح سختی برای شالوده ها وجود دارد؟
پاسخ: مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ضابطه‌ای جهت اصلاح سختی شالوده‌ها مقرر نداشته و لذا، ضریبی نیز ارائه نکرده است؛ بر این اساس، الزامی بر معرفی ضریب اصلاح سختی برای شالوده‌ها وجود ندارد.

Tall Building Initiative (TBI)، راهنمای طراحی بر اساس عملکرد ساختمان‌های بلند، ضریب اصلاح سختی خمشی خارج صفحه شالوده را در بررسی‌های حد سرویس (تنش مجاز یا مقاومت مجاز)، برابر 0.8 و در بررسی‌های حد نهایی، برابر 0.5 معرفی می‌کند. لذا درصورتی که طراح، تمایل به استفاده از سختی کاهش یافته شالوده داشته باشد، می‌تواند از ضرایب مذکور استفاده نماید. در این حالت، در آن بخش از طراحی که تحت ترکیب‌بارهای نظیر با حد سرویس انجام می‌شود، ضریب اصلاح سختی خمشی شالوده، برابر 0.8 و در آن بخش از طراحی که تحت ترکیب‌بارهای نظیر با حد نهایی انجام می‌شود، ضریب اصلاح سختی خمشی شالوده، برابر 0.5 معرفی می‌گردد. به‌جای استفاده از ضریب 0.8، استفاده از ضریب 0.7 نیز بلامانع است. ضریب 0.7، از حاصل‌ضرب ضریب 0.5 نظیر با حد مقاومت مجاز، در ضریب 1.4 مربوط به تبدیل سطوح مقاومت مجاز و حد نهایی تعیین می‌شود.

متذکر می‌گردد در طراحی پی‌ها، کنترل نشست‌های غیریکنواخت و دوران‌های نسبی، به شرح مندرج در پرسش شماره 34، ضرورت دارد.

درصورت تمایل طراح به استفاده ضرایب مذکور، لازم است ابتدا شالوده انتخاب و سپس از طریق دستور زیر، ضریب موردنظر، به m11، m22 و m12، تخصیص داده شود:

Assign > Slab Data > Property Modifiers…

سوال (32): آیا در مدل سازی شاولده ها در نرم افزار Safe، مدل کردن المان Stiff ضرورت دارد؟
پاسخ: در محل اتصال ستون‌ها و دیوارهای بتن‌آرمه به شالوده، ناحیه‌ای با سختی قابل ملاحظه ایجاد می‌شود. معرفی این ناحیۀ بسیار سخت در مدل‌سازی شالوده می‌تواند بر نتایج تحلیل و طراحی، از جمله فرم و مقادیر تغییرشکل‌ها، مقادیر تنش‌های ایجاد شده بر روی خاک، مقادیر تلاش‌ها و نیز مقدار آرماتورها تأثیرگذار باشد و البته رفتار شالوده را به‌صورت واقع‌بینانه‌تری بیان نماید. لذا معرفی آن، توصیه می‌شود.

به منظور معرفی این ناحیه سخت در نرم‌افزار SAFE، از المان Stiff استفاده می‌شود. بدین‌صورت که در بخش تعریف مقاطع دال‌ها، یک Slab با ماهیت Stiff و با ضخامتی برابر با ضخامت شالوده تعریف می‌شود. سپس در زمان ترسیم اجزای مدل، در محل اتصال ستون‌ها و دیوارهای بتن‌آرمه به شالوده، المان سطحی با ماهیت Stiff، در محل مذکور ترسیم شود. درخصوص دیوارها و ستون‌های بتن‌آرمه، ابعاد سطحی المان Stiff مذکور، برابر با ابعاد مقطع دیوار یا ستون موردنظر لحاظ گردد؛ لیکن درصورتی‌که ستون روی شالوده، ستون فولادی باشد، درصورت تمایل طراح به تعریف المان Stiff، لازم است ابعاد سطحی این المان، مطابق جدول 9-15-1 مبحث نهم درنظر گرفته شود.
تذکر1: در سازه‌های دارای دیوارهای سازه‌ای بتن‌آرمه، پس از تحلیل مدل در نرم‌افزار ETABS و ارسال نتایج به نرم‌افزار SAFE، با هدف لحاظ نمودن تأثیر سختی دیوار، نرم‌افزار SAFE به صورت پیش‌فرض، سختی دیوار را از طریق المان خطی تیر با سختی بسیار زیاد شبیه‌سازی می‌کند؛ لیکن این المان خطی تیر، قادر نیست تأثیر سختی ناحیه اتصال دیوار به شالوده را بصورت صحیح، بیان نماید. بر این ‌اساس لازم است در این موارد، المان خطی تیر که به‌صورت پیش‌فرض ایجاد گردیده حذف شود و به‌جای آن در محل مذکور، المان Stiff به ابعاد مقطع دیوار موردنظر مدل شود؛ و یا راه ساده‌تر آن است که به‌جای حذف المان‌های خطی تیر، این المان‌ها انتخاب و از طریق دستور Edit > Edit Lines > Convert Beams to Slab Areas، به المان سطحی تبدیل شوند. در این حالت، برنامه در بخش تعریف مقاطع عناصر سطحی، یک Slab جدید به ضخامتی برابر با ارتفاع دیوار مذکور ایجاد می‌کند. لذا لازم است در پنجره مشخصات Slab مذکور، ضخامت آن اصلاح و برابر با ضخامت شالوده تعریف ‌شود؛ یا آنکه می‌توان کلیه عناصر سطحی با ماهیت Slab جدید ایجاد شده ناشی از عملیات Convert را انتخاب و دال با مقطع Stiff را که پیش‌تر معرفی گردیده، به آنها اختصاص داد.

سوال (33): ایا در مدل سازی شالوده ها در نرم افزار Safe، مدل سازی ستون ها و دیوارهای بتن آرمه بر روی شالوده، ضرورت دارد؟
پاسخ: به‌منظور تحلیل و طراحی شالوده‌ها می‌توان مدل‌سازی را به هریک از دو روش ذیل انجام داد. اگرچه نتایج این دو روش با یکدیگر تفاوت‌هایی دارند، لیکن هر دو روش و نتایج آن‌ها را می‌توان قابل قبول محسوب نمود.

روش اول: در این روش که از گذشته نیز به‌صورت متعارف استفاده می‌شود، فقط شالوده مدل می‌گردد و هیچ‌گونه المان ستون یا دیوار سازه‌ای، بر روی شالوده ترسیم نمی‌شود؛ صرفاً لنگرها و نیروهای ایجاد شده در محل اتصال ‌ستون و دیوار بتنی به شالوده، از طریق گره‌ها و بارگذاری گره‌ای، بر روی شالوده معرفی می‌شود (همان نیروهای تراز پی که از ETABS ارسال شده است).

روش دوم: در این روش، ستون‌ها و نیز درصورت وجود، دیوارهای سازه‌ای بتنی، بر روی شالوده ترسیم می‌شوند. سپس:

1- کلیه گره‌های فوقانی ستون‌ها انتخاب و از طریق دستور زیر، تقید پیش‌فرض ایجاد شده برای آن‌ها برداشته شده و تمامی درجات آزادی انتقالی و دورانی آن‌ها، آزاد می‌شود. درخصوص دیوارهای سازه‌ای، گره‌های فوقانی آن‌ها، فاقد تقید پیش‌فرض بوده و لذا نیاز به اصلاح وضعیت درجات آزادی آن‌ها نیست.

Assign > Support Data > Point Restraints

2- از طریق دستور زیر و تیک کردن گزینه مربوطه به شرح ذیل، در تراز فوقانی ستون‌ها و دیوارها، دیافراگم صلب ایجاد می‌شود.

Run > Advanced Modeling Options > Add Rigid Diaphragm Constraint at Top of Columns and Walls Above
در این حالت، برنامه کلیه گره‌های تراز فوقانی ستون‌ها و دیوارهای سازه‌ای را به دیافراگم متصل می‏کند؛ درحالی‌که ممکن است با توجه به معماری طرح و مدل سازه، ستون یا ستون‌هایی به دیافراگم کف متصل نباشند. با هدف جلوگیری از اتصال این ستون‌ها به دیافراگم لازم است از مدل کردن ستون‌های مذکور در SAFE خودداری شود.

3- لازم است کلیه ستون‌ها انتخاب و از طریق دستور زیر، ضرایب اصلاح سختی خمشی آن‌ها، مشابه با آنچه در مدل سازه در ETABS تعریف گردیده، معرفی شود.

Assign > Column/Brace Data > Property Modifiers…

4- درصورت وجود دیوارهای سازه‌ای بتن‌آرمه لازم است کلیه دیوارهای مذکور انتخاب و از طریق دستور زیر، ضرایب اصلاح سختی خمشی داخل صفحه و نیز خارج صفحه آن‌ها، مشابه با آنچه در مدل سازه در ETABS تعریف گردیده، معرفی شود.

Assign > Wall/Ramp Data > Property Modifiers…



تذکر1: نظر به آنکه هنگام ارسال نتایج تحلیل از ETABS به SAFE، وزن ستون‌ها و دیوارهای سازه‌ای بتنی، در قالب الگوی بار مرده منتقل می‌شود، لازم است وزن این اعضا در مدل SAFE، برابر صفر معرفی گردد تا از محاسبه مضاعف اثرات وزن، جلوگیری شود. بدین منظور می‌توان زمانی‌که ستون‌ها و دیوارها، جهت تخصیص ضرایب اصلاح سختی انتخاب می‌شوند، در همان پنجرۀ دستور Property Modifiers، ضریب مربوط به گزینه Weight آنها نیز برابر صفر معرفی شود. روش دیگر آن است که در تعریف جزئیات مقطع ستون‌ها و دیوارهای سازه‌ای، از یک ماده بتنی با وزن واحد حجم صفر، استفاده شود.

تذکر2: ترسیم المان‌های Stiff، به شرح مذکور در پرسش شماره 32، ارتباطی با استفاده از روش اول یا دوم نداشته و در هر دو روش، ترسیم و به‌کارگیری المان‌های Stiff توصیه می‌شود.

تذکر3: در استفاده از روش دوم، الزاماً باید تحلیل به‌صورت سه‌بعدی انجام شود. بدین منظور، در تنظیمات پنجره Advanced Modeling Options از منوی Run، لازم است گزینه 2D Plate، تیک نداشته باشد. در مقابل، درصورت استفاده از روش اول، این گزینه، تیک می‌شود و تحلیل به‌صورت دو‌بعدی انجام ‌می‌گردد.
توضیحات تکمیلی: در استفاده از هریک از روش‌های فوق، نکات حائز اهمیتی وجود دارد که لازم است طراح، با توجه به آن‌ها اقدام به انتخاب روش طراحی نماید.

تأثیر سختی درون صفحه دیافراگم در اولین طبقۀ روی شالوده بر عملکرد ستون‌ها و دیوارهای سازه‌ای موجب می‌شود شالوده، ستون‌ها و دیوارهای سازه‌ای، به‌همراه اولین سقف سازه‌ای، مجموعاً یک قاب‌بندی و اصطلاحاً سیستم قوطی شکلی تشکیل دهند که می‌تواند بر روی تغییرشکل‌های ایجاد شده در شالوده و به تبع آن، توزیع تنش‌های روی خاک و نیز تلاش‌های ایجاد شده در مقاطع مختلف شالوده، مؤثر باشد. در روش اول، اگرچه تأثیر قاب‌بندی کلی سازه، هنگام تحلیل سازه در ETABS، در تعیین نیروهای وارد بر تراز پی درنظر گرفته شده است، لیکن از تأثیر قاب‌بندی موضعی مذکور، بر رفتار شالوده و تغییرشکل‌های آن صرف‌نظر می‌شود؛ ولی روش دوم، تأثیر این موضوع را لحاظ می‌نماید. در مقابل و از منظری دیگر، روش دوم و مدل نمودن ستون‌ها و دیوارهای سازه‌ای و دیافراگم نمودن تراز فوقانی آن‌ها نیز مستلزم توجه به نکته‌ای حائز اهمیت است. در مدل تحلیلی سازه در ETABS، پس از انجام تحلیل، با توجه به تأثیر عوامل مختلف، مانند سختی اعضا، آرایش سختی‌ها و صلبیت یا انعطاف‌پذیری کف‌ها، مقادیر نیروها و لنگرها در گره‌های اتصال ستون‌ها و دیوارهای سازه‌ای به شالوده تعیین می‌شود. سپس این نیروها و لنگرهای گره‌ای در تراز پی، جهت طراحی شالوده ساختمان، به SAFE ارسال می‌گردد. اگر تحلیل شالوده برمبنای روش اول انجام شود، کل نیروها و لنگرهای ایجاد شده در محل گره‌های پای ستون‌ها و پای دیوارهای سازه‌ای، عیناً به شالوده اعمال می‌گردد؛ لیکن درصورت استفاده از روش دوم، قاب‌بندی یا همان سیستم قوطی شکل مدل شده در SAFE، موجب بازپخش مجدد لنگرهای ایجاد شده در تراز پی و توزیع بخشی از این لنگرها، در طول اعضا (ستون‌ها و دیوارهای سازه‌ای ترسیم شده بر روی پی) خواهد شد. بدین ترتیب، بخشی از لنگرهای ایجاد شده بر روی شالوده که از تحلیل مدل سازه در ETABS تعیین شده‌ و لازم است در طراحی پی مدنظر قرارگیرد، حذف می‌گردد.

بر این اساس، استفاده از هریک از دو روش مذکور، مستلزم توجه و نظر طراح است.

سوال (34): در طراحی شالوده ها در نرم افزار Safe، کنترل ترک در عناصر غیرسازه ای و کنترل خرابی در سازه ساختمان، چگونه بررسی میشود؟
پاسخ: تغییرشکل‌ها و دوران‌های ایجاد شده در پی ممکن است موجب ایجاد آسیب‌هایی در اجزای سازه‌ای و غیر سازه‌ای شود. مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، در بند 7-4-2-ب-2، ضوابطی در خصوص نشست‌های غیریکنواخت و دوران‌های نسبی پی‌ها مقرر نموده و مقادیر مجاز اولیه برای نشست‌های یکنواخت و غیریکنواخت و همچنین مقادیر مجاز اولیه برای چرخش را به ترتیب در جداول 7-4-2 و 7-4-3 ارائه نموده است. کنترل دوران‌های پی و محدود نمودن آن به مقادیر مجاز در جدول 7-4-3، با هدف کنترل خرابی اجزای سازه‌ای و کنترل ترک در اجزای غیرسازه‌ای انجام می‌شود. چنانچه دوران‌های پی از مقادیر مجاز بیشتر شود، لازم است با تمهیداتی از جمله افزایش سختی شالوده (افزایش ارتفاع شالوده، افزایش عرض نوارها و ...)، دوران‌های پی، کاهش داده شود.

کنترل دوران‌های پی باید در دو سطح و در قالب دو گروه ترکیب بار، به شرح ذیل انجام گردد:

1- محدود نمودن دوران‌های پی، تحت بارهای حد سرویس (سطح تنش مجاز یا مقاومت مجاز) و بدون حضور زلزله، به مقدار 0.0033 رادیان.

2- محدود نمودن دوران‌های پی، تحت بارهای حد نهایی (بارهای ضریب‌دار) و با حضور زلزله، به مقدار 0.0067 رادیان.
در تصویر فوق، منظور از نقاط A تا D، محل قرارگیری ستون‌ها یا دیوارهای سازه‌ای است؛ همچنین:




: نشست غیریکنواخت پی؛

: حداکثر نشست یکنواخت پی؛

: دوران یا چرخش نسبی پی در حد فاصل بین دو تکیه‌گاه مجاور (ستون یا دیوار سازه‌ای)، برحسب رادیان، که بصورت زیر محاسبه می‌شود:
در تصویر فوق، S ، نشست تفاضلی یا نسبی بین دو تکیه‌گاه مجاور و l ، فاصله بین آن دو تکیه‌گاه است.

از طریق دستور زیر، امکان دریافت مقادیر دوران گره‌ها در هر ترکیب‌بار، در نرم افزار SAFE وجود دارد؛ لیکن این دوران گره‌ها، متفاوت از دوران یا چرخش نسبی پی در حد فاصل بین دو تکیه‌گاه مجاور () است.

Display > Show Table > Analysis Results > Nodal Results > Nodal Displacements (Rx,Ry)

به‌منظور سهولت کنترل می‌توان ابتدا مقادیر دوران کلیه گره‌ها از جمله گره‌های بین تکیه‌گاه‌ها را بر مبنای خروجی SAFE، تحت ترکیب‌بارهای مختلف بررسی نمود. درصورتی‌که این مقادیر، از حدود مجاز بیشتر نباشند، دوران‌های پی را می‌توان قابل قبول تلقی نمود؛ لیکن چنانچه دوران گره‌ها به شرح فوق، از حدود مجاز بیشتر باشد، لازم است طراح، مقدار دوران یا چرخش نسبی پی در حد فاصل بین دو تکیه‌گاه مجاور () را در حد فاصل تکیه‌گاه‌ها، در تمامی ترکیب‌بارها تعیین و با مقادیر مجاز، کنترل نماید.

تذکر: درصورت‌ تمایل طراح به استفاده از ضرایب اصلاح سختی خمشی شالوده‌ها، هنگام بررسی دوران‌های پی، تحت بارهای حد سرویس، باید از ضریب اصلاح سختی 0.8 (یا 0.7) و هنگام بررسی دوران‌های پی، تحت بارهای حد نهایی، باید از ضریب اصلاح سختی 0.5 استفاده شود (به پرسش شماره 31 مراجعه شود).

سوال(35): آیا در مدلسازی تیرهای همبند دیوارهای برشی بتن آرمه در نرم افزار، میتوان از المان Frame استفاده کرد؟
پاسخ: منظور از تیر همبند (Coupling Beam)، قطعه‌ای افقی است که دو دیوار برشی بتن‌آرمه را به یکدیگر متصل نموده و موجب عملکرد هم‌بستۀ آن دو دیوار می‌گردد. درصورتی‌که جهت مدل‌سازی تیر همبند از المان Frame استفاده شود، انتقال لنگر بین تیر همبند و دیوارهای طرفین، بطور صحیح انجام نشده و این موضوع می‌تواند بر روی پاسخ‌های سیستم، ازجمله مقادیر لنگر ایجاد شده در تیر همبند و نیز لنگرهای دیوار، تأثیر نادرست داشته باشد؛ لذا دقت نتایج، کاهش می‌یابد. دلیل اصلی این موضوع آن است که اگر تیر همبند، از طریق المان Frame مدل شود، صرفاً به‌واسطۀ یک گره، به دیوار متصل شده و گیرداری کامل بین تیر همبند و دیوار، آن‌گونه که باید و انتظار می‌رود، ایجاد نخواد شد؛ درصورتی که اگر اگر تیر همبند، از طریق المان Shell مدل شود، بسته به ارتفاع تیر همبند، اتصال و انتقال لنگر به دیوارهای طرفین از طریق چند گره برقرار خواهد بود. بر این اساس لازم است مدل‌سازی تیر همبند از طریق المان Shell انجام شود.





تذکر: در مواردی‌که به‌دلیل برخی ملاحظات، نیاز به مدل‌سازی تیر همبند از طریق المان Frame باشد (از جمله بررسی رفتار غیرارتجاعی تیر همبند در تحلیل‌های غیرخطی و معرفی Hinge های آن) و یا بعضاً استفاده از المان Frame، اجتناب ناپذیر باشد، به‌کارگیری المان Frame، بلامانع است. در این حالت توصیه می‌شود، به‌منظور کاهش خطای مدل‌سازی ناشی از اتصال تیر همبند از طریق صرفاً یگ گره به المان دیوار، درصورتی‌که در محل اتصال، ستون‌های مرزی (نواحی پهن شده در انتهای دیوار که بطور معمول، از طریق المان ستون مدل می‌شوند) وجود ندارند، المان Frame نظیر با تیر همبند، به‌اندازه یک مش، وارد دیوار شود.

سوال(36): مقدار ضریب اصلاح سختی تیرهای همبند دیوارهای برشی بتن آرمه در نرم افزار، چه میزان در نظر گرفته میشود؟
پاسخ: مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، برای تیرهای همبند دیوارهای برشی بتن‌آرمه، ضریب اصلاح سختی یا ترک‌خوردگی معرفی نکرده ‌‏است؛ لیکن همانند اجزای قائم دیوارهای برشی، معرفی ضریب اصلاح سختی برای اجزای افقی دیوار یا همان تیرهای همبند نیز ضرورت دارد. بر این اساس می‌توان این ضریب را همانند سایر تیرهای بتنی، برابر با 0.35 در نظر گرفت و یا برمبنای مقادیر ارائه شده یا پیشنهادی در سایر مراجع عمل نمود.

ATC72-1(2010) در خصوص سختی مؤثر تیرهای همبند دیوارهای برشی عنوان می‏کند، در تیرهای همبند با Ln/h ≥ 2، تغییرشکل‏های غیر ارتجاعی، ناشی از خمش بوده و در این حالت، استفاده از Ieff ≈ 0.15Ig و G ≈ 0.4E مناسب است. در تیرهای همبند با Ln/h≤1.4، تغییرشکل‏های ناشی از خمش و برش حدوداً یکسان بوده و رفتار غیر ارتجاعی تیر، عمدتاً ناشی از برش است. در این حالت، استفاده از Ieff ≈ 0.15Ig و G ≈ 0.1E مناسب است (مدول برشی در این حالت، معادل 0.25 مدول برشی در حالت معمول است). در روابط مذکور، Ln، طول دهانه خالص تیر همبند و h، ارتفاع آن می‌باشد.

به‌منظور اصلاح سختی خمشی داخل صفحۀ تیرهای پیوند، لازم است از محل دستور زیر، ضریبf11 آن‌ها برابر با مقدار موردنظر معرفی شود؛ همچنین، نظر به آنکه در مدل‏سازی، مقدار مدول برشی بتن برای تمامی اعضا، یکسان درنظر گرفته می‏شود، اصلاح سختی برشی نیز از طریق ضریب f12، لحاظ می‌گردد.

Assign > Shell > Stiffness Modifiers …
برای تیرهای همبند با نسبت طول دهانه آزاد به ارتفاع، بین 1.4 تا 2، از درون‏یابی خطی استفاده شود. در این حالت، ضرایب f11=0.15 و f22=1 ثابت بوده، لیکن ضریب f12، بین مقادیر 0.25 و 1، درون‏یابی خطی می‏شود. متذکر می‌گردد، در تیرهای همبند، ضریب اصلاح نظیر با f22 در کلیه حالات، برابر یک است.
بر این اساس لازم است برای تیرهای همبند دیوارهای برشی، ضریب f11، برابر با مقدار حاصل از و ضرایب f12 و f22، برابر با یک معرفی شوند.

تذکر1: معرفی ضرایب اصلاح سختی تیر همبند در نرم‌افزار، به شرح فوق، مبتنی بر آن است که کاربر، محورهای محلی تیر همبند را دوران ندهد و امتداد آنها مطابق پیش‌فرض برنامه باشد.
تذکر2: ضرایب اصلاح سختی عمود بر صفحه تیرهای همبند دیوارهای برشی (m11، m22 و m12)، مشابه ضرایب اصلاح سختی عمود بر صفحه اجزای قائم دیوار، در طرفین تیر همبند، معرفی ‏شود.

سوال(37): آیا طراحی آرماتورهای برشی تیرهای همبند دیوارهای برشی بتن آرمه در نرم افزار، صحیح می باشد؟
پاسخ: مطابق با بند 9-20-7-5 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، جهت تأمین مقاومت تیرهای همبند دیوارهای برشی بتن‌آرمه در برابر برش، بسته به شرایط تیر همبند، ممکن است از دو گروه از آرماتورهای قطری متقاطع استفاده شود و یا در برخی شرایط، از آرماتورهای برشی قائم، مشابه آرماتور برشی تیرها استفاده ‏‌شود.

نرم‌افزار ETABS، بدون اطلاع از این‌که طراح، برمبنای کدام یک از این دو روش، قصد دارد تیر همبند را در برابر برش، مسلح ‏نماید، هر دو نوع آرماتورهای قطری متقاطع و آرماتورهای برشی قائم را بطور جداگانه، تحت برش ضریب‌دار تیر همبند، طراحی می‏کند؛ درحالی‏که براساس یکی از این دو روش، و نه هر دو به‌صورت توأم، ظرفیت برشی مقطع، تأمین می‏گردد.

براین اساس، لازم است طراح، موارد زیر را مدنظر داشته باشد:

الف- درصورتی‌که طراح قصد داشته باشد جهت تأمین ظرفیت برشی تیر همبند، از آرماتورهای برشی قطری استفاده نماید، برنامه در خروجی دستور Spandrel Diagonal Shear Renforcing، مقدار این آرماتورها را گزارش می‏کند. در این حالت، خروجی دستور Spandrel Shear Reinforcing که مربوط به آرماتورهای برشی قائم و افقی تیر همبند است، کاربرد نداشته و لازم است آرماتورهای برشی افقی و قائم تیر همبند، صرف‌نظر از نتایج نرم ‏افزار، مطابق ضوابط بندهای 9-20-7-5-4 (پ) یا (ت) مبحث نهم، توسط طراح تعیین شوند.

ب- درصورتی‌که طراح قصد داشته باشد جهت تأمین ظرفیت برشی تیر همبند، از آرماتورهای برشی قائم استفاده نماید (عدم استفاده از آرماتورهای قطری متقاطع)، بدیهی است خروجی مربوط به دستور Spandrel Diagonal Shear Reinforcing که مربوط به آرماتورهای برشی قطری می‌باشد، کاربرد ندارد؛ لیکن در این حالت نیز خروجی دستور Spandrel Shear Reinforcing که مربوط به آرماتورهای برشی قائم و افقی است، نادرست بوده و نمی‏توان از آن استفاده کرد. علت آن است که برنامه، آرماتورهای برشی قائم را تحت برش ضریب‌دار تیر همبند، که از تحلیل مدل حاصل ‏شده است طراحی می‏کند، درحالی‏که مطابق بند 9-20-7-5-1 مبحث نهم، طراحی آرماتورهای برشی قائم تیرهای همبند باید مطابق الزامات بند 9-20-6-2 آن مبحث انجام شود که نرم‌افزار، اینگونه عمل نمی‏کند. بنابراین، در این حالت باید طراح، آرماتور برشی قائم تیر همبند را، خود طراحی نماید. همچنین در این حالت، نیاز به آرماتور برشی افقی نیست.

بدین ترتیب، خروجی دستور Spandrel Shear Reinforcing، در هیچ‏یک از دو روش مشروح فوق، کاربرد نداشته و قابل قبول نخواهد بود.

سوال(38): با توجه به عدم وجود پردازنده خاص طراحی دیوارهای حایل در نرم افزار Etabs، آیا معرفی Pier به دیوارهای حائل و طراحی آن ها به صورت دیوار برشی، صحیح است؟
نرم‌افزار ETABS جهت طراحی دیوارهای بتن‌آرمه، صرفاً نیروهای داخلی دیوار در مقطع فوقانی و تحتانی هر Pier در هر طبقه را مبنای طراحی قرار می‌دهد. نظر به آن‌که حداکثر لنگر در دیوارهای حائل، اغلب در وسط ارتفاع دیوار ایجاد می‌گردد، توصیه می‌شود برای دیوارهای حائل در هر طبقه، حداقل از دو نام Pier متفاوت برای نیمه فوقانی و تحتانی دیوار استفاده شود؛ به‌عبارتی نام Pier، از وسط ارتفاع طبقه، تغییر یابد.

درخصوص چگونگی تعیین نام Pier ها برای دیوارهای حائلی که در یک طبقه، در دهانه‌های مجاور یکدیگر قرار دارند، به‌صورت معمول می‌توان برای هر دهانه، از نام Pier مستقل استفاده نمود؛ به‌عبارتی نام Pier ها را برای هر دهانه تغییر داد و لذا دیوارها در دهانه‌های متوالی و مجاور، دارای نام Pier های متفاوت و مختص به خود ‌باشند؛ لیکن با توجه به آنکه نرم‌افزار، برای کلیه اجزای با نام Pier مشترک، جمع جبری کل نیروها در امتداد طول دیوار را مبنای طراحی قرار می‌دهد، در شرایطی که مقادیر نیروها در طول دیوار، تغییرات قابل‌توجه داشته باشد، انتخاب نام Pier مشابه، برای کل طول دیوار در یک دهانه، مناسب نبوده و لازم است بسته به شرایط، در طول یک دهانه نیز از دو یا چند نام Pier جداگانه استفاده شود.
https://iesc.bhrc.ac.ir/faq