وزن موثر لرزه‌ای

تاریخ به‌روزرسانی: ۱۴۰۰/۰۵/۱۱

شاید کمتری کسی باشد که نام شرکت تجاری چند ملیتی “علی‌بابا” را نشنیده باشد!
جناب آقای “جک ما یون” بنیان‌گذار شرکت علی‌بابا توصیه بسیار زیبایی به پسر خود کرده‌اند.
ایشان گفته‌اند: “نیاز نیست جزء ۳ شاگرد برتر باشی، شاگرد متوسط بودن خیلی بهتر از شاگرد برتر بودن است.”
تنها شاگردان متوسط هستند که وقت خالی دارند تا مهارت‌های لازم را بیاموزند. مهارت‌هایی مثل ثبت شرکت، کار کردن، تلاش کردن، پیشی گرفتن و … .

تمامی این مهارت‌ها را ما در شهر نوین عمران و معماری به شما دوستان عزیز، آموزش می‌دهیم. شما هم اگر دوست دارید این مسائل را آموزش ببینید، عضو شهر نوین عمران و معماری شوید و این مسائل را آموزش ببینید.

تا اینجای کار در آموزش رایگان نرم‌افزار ایتبس، در مورد بارگذاری ساختمان، صحبت کردیم. بارهای جانبی و بارهای قائم را با یکدیگر بررسی کرده و آن‌ها را دسته‌بندی کردیم. بعضی از این دسته‌ها را کنار گذاشتیم و به بررسی بارهای مرده، بارهای زنده، بار برف، بار زلزله و بار باد پرداختیم.
در این جلسه با یکدیگر، مبحث کوتاهی را شروع می‌کنیم که مربوط به وزن موثر لرزه‌ای و اصلاحات مربوط به آن می‎‌باشد.

 

بار زلزله:

در جلسات گذشته آموزش نرم‌افزار ایتبس، در مورد بار زلزله صحبت کردیم و گفتیم که بار زلزله از فرمول (A * B * I)/Ru محاسبه می‌شود.

A: شتاب مبنای طرح می‌باشد.
جدولی در پایان استاندارد ۲۸۰۰ قرار گرفته است. از طریق این جدول مشاهده می‌کنیم که شهری که ما در آن طراحی سازه را انجام می‌دهیم، چه نوع خطر لرزه پذیری را دارد و از طریق جدولی دیگر، شتاب مبنای طرح را محاسبه می‌کنیم.

B: ضریب بازتاب ساختمان
در ضریب بازتاب ساختمان، ۲ مسئله بسیار برای ما اهمیت دارد:
۱) تعیین نوع خاک
۲) زمان تناوب ساختمان
همچنین گفتیم که تناوب یا همان T، از ۲ طریق تجربی (یا همان فرمول) و نرم‌افزار محاسبه می‌شود. سپس اصلاحیه‌هایی را روی آن‌ها اعمال کردیم و در نهایت یکی را به عنوان min انتخاب کردیم.

I: ضریب اهمیت ساختمان
ساختمان‌های مسکونی ما جزء دسته سوم با ضریب یک می‌باشد. به بیان بهتر، ساختمان‌های مسکونی جزء سازه‌هایی با ضریب متوسط می‌باشند.

Ru: ضریب رفتار ساختمان
در نهایت، به رفیق گرمابه و گلستان خود یعنی، ضریب رفتار ساختمانی رسیدیم که این ضریب به ما مهندسین عمران، در بهینه‌سازی طراحی‌ها بسیار کمک می‌کند.
در نهایت، بار زلزله را محاسبه کردیم و در ادامه به‌سراغ Massها رفتیم و Mass Sourceها را درست کردیم. همچنین ما یک الگوی بار اصلاح جرم لرزه‌ای را بیان کردیم.

در این جلسه در مورد Mass Sourceها بیشتر صحبت خواهیم کرد.

 

الگوی بار اصلاح جرم لرزه‌ای:

یک ساختمان مسکونی را در نظر بگیرید که به این ساختمان مسکونی بار زلزله وارد می‌شود. دیوارهای ساختمان، تمایل به حرکت دارند اما ستون‌ها و تیرها اجازه حرکت به دیوارها را نمی‌دهند.
اگر این طرح را گسترده‌تر در نظر بگیریم و به یک ساختمان چند طبقه تعمیم دهیم؛ متوجه می‌شویم که حلقه بار ما بر اثر وزنی که دارد، نیمی از بار دیوار پایین و نیمی از بار دیوار بالایی را باید در تیر تحمل کند. تیرهای بعدی نیز به همین شکل عمل می‌کنند. اما نکته قابل توجه این است که تیر آخر، با سایر تیرها متفاوت است. علت این تفاوت این است که در سقف آخر، ما دیگر دیوار نداریم و تنها دیوار پایینی را داریم. پس باید اصلاحاتی را انجام دهیم. این اصلاح را با استفاده از Mass در Load Patternsها اعمال می‌کنیم و اصلاحیه‌ای را انجام می‌دهیم.

 

همانطور که قبلا نیز اشاره کردیم در این جلسه به‌سراغ وزن موثر لرزه‌ای می‌رویم. اگر بخواهیم به شما سرنخی بدهیم در قسمت Defineها، نام Mass Source را حتما شنیده‌اید.

 

وزن موثر لرزه‌ای در استاندارد ۲۸۰۰:

در استاندارد ۲۸۰۰، ما باید با Vu یا نیروی برشی در حد مقاومت آشنا شویم.

Vu برابر است با حاصلضرب ضریب زلزله (C) و وزن موثر لرزه‌ای (W).

در این رابطه:

Vu: یا نیروی برشی در حد مقاومت می‌باشد. حد مقاومت و حد تنش مجاز در تعاریف آئین‌نامه‌ توضیح داده شده‌اند. برای تعیین این نیرو در حد تنش مجاز مقدار آن باید بر ضریب ۴/۱ تقسیم شود.

W: وزن موثر لرزه‌ای، شامل مجموع بارهای مرده و وزن تاسیسات ثابت و وزن دیوارهای تقسیم کننده به اضافه درصدی از بار زنده و بار برف، مطابق جدول. بار زنده باید به صورت تخفیف نیافته، مطابق ضوابط مبحث ششم مقررات ملی ساختمان در نظر گرفته شود.

 

 

در ادامه ما باید ضرایبی را در قسمت Mass Source به نیروهای خود اعمال کنیم.

Mass Source = Dead + Mass + 0.2( Lr0.1 + Lr0.5 + Live) + 0.2Snow + Lp

که در این رابطه، Lr برابر با بار زنده کاهش یافته و Lp برابر با بار پارتیشن می‌باشد.

 

وزن موثر لرزه‌ای در نرم‌افزار ایتبس:

قبل از آنکه به‌سراغ نرم‌افزار ایتبس برویم مجددا طرز تفکر سوپر مارکتی را تکرار می‌کنیم:
 بار … را داریم
 مقدار بار … می‌باشد.

در ادامه وارد نرم‌افزار ایتبس می‌شویم و هر آنچه را که آموختیم وارد نرم‌افزار می‌کنیم.
می‌خواهیم وزن موثر لرزه‌ای را در نرم‌افزار ایتبس اعمال کنیم پس:

۱) نرم‌افزار ایتبس را اجرا کرده و فایل جلسه گذشته را باز می‌کنیم.

۲) تا اینجای کار با Load Patternsها کار کردیم. در این جلسه به‌سراغ Mass Sourceها می‌رویم.
پس از سربرگ بالای نرم‌افزار، گزینه Define و سپس گزینه Mass Source را انتخاب می‌کنیم تا پنجره Mass Source باز شود.

 

۳) در پنجره باز شده، حالت پیش‌فرض MsSrc1 در نرم‌افزار ایتبس تعریف شده است. پس گزینه Modify/ Show Mass را انتخاب می‌کنیم تا پنجره دیگری به نام Mass Source Data باز شود.

۴) می‌توانیم در قسمت Mass Source نام را به دلخواه تغییر دهیم.

۵) گزینه Specified Load Patterns را انتخاب می‌کنیم تا بارها را به‌صورت دستی وارد کنیم.

۶) در قسمت Mass Multipliers for Load Patterns بارها را به همراه ضرایب به‌صورت زیر وارد می‌کنیم.

 بار Dead با ضریب ۱
 بار Mass با ضریب ۱
 بار Lr با ضریب ۰٫۲
 بار Snow با ضریب ۰٫۲
 بار Lp با ضریب ۱

سپس گزینه Add را کلیک کرده و در آخر OK می‌کنیم.

 

۷) فایل این جلسه را نیز Save می‌کنیم.

 

در جلسات آینده آموزش رایگان نرم‌افزار ایتبس، برای شما علت اعمال وزن موثر لرزه‌ای و کاربرد آن را توضیح خواهیم داد.
اما به بیان راحت‌، تنها یک درصدی از وزن بارهایی که ما در نرم‌افزار وارد کردیم به سازه اعمال می‌شود. پس باید این وزن را با ضرایبی در نرم‌افزار وارد کنیم.