کنترل پیچشی سازه
کنترل پیچشی سازه ها یکی دیگر از کنترلهای مهم سازهای میباشد اهمیت این کنترل ازآنجایی میباشد که میتواند روی بسیاری از فرضهای طراحی ما تأثیر گذار باشد به همین دلیل برای تمامی طراحان سازههای الزام است ست که قبل از نهایی کردن طرح خود این کنترل را انجام داده و سپس مقاطع انتخابشده را نهایی کند ما طراحان سازهای ایرانی از از استاندارد ۲۸۰۰ کمک میگیریم تا بر اساس ضوابط بیانشده در این کتاب نظم پیچشی سازه را بررسی کرده و کنترل پیچش در سازه را انجام دهیم.
در این قسمت از آموزش ایتبس به صورت کامل در مورد نامنظمی پیچشی در ساختمانها صحبت میکنیم و همینطور با مطالبی مثل مرکز جرم ، مرکز سختی، لنگر پیچشی کامل آشنا میشویم و تمامی این موارد را در نرمافزار ایتبس بررسی میکنیم.
تمایل دارید این جلسه و جزوه آموزشی آن را دانلود کنید؟
اين جلسه حاوي
- فيلم آموزشي بالا
- ۲ جزوه آموزشي براي درک بهتر ويديو به زبان فارسي
ميباشد، اگر تمايل داريد تمامي۴۴ قسمت آموزش ايتبس و تمامي جلسات آموزش سيف را دانلود کنيد، بايد عضو الماسي شهر نوين عمران ومعماري باشيد! چنانچه تاکنون ثبت نام نکرديد از طريق دکمه زير ثبت نام کنيد.
تاکنون بيش از ۲۰۰۰ نفر عضو الماسي شهر نوين عمران ومعماري شده اند!
هزينه عضويت تنها ۲۹ هزار تومان
قبل از اینکه به کنترل پیچش در سازه بپردازیم لازم است تا با مفاهیمی مقدماتی دراینباره آشنا شویم.
مرکزجرم چیست؟
به تصویر مقابل دقت کنید و تصور کنید که تصویر مقابل کف طبقهای از یک سازه میباشد که در هنگام اعمال بار جانبی زلزله شتاب a در راستای x بر آن واردشده است. در اثراین شتاب میتوانیم نتیجهگیری کنیم که بر قسمتی از طبقه که جرم m1 دارارد نیروی f1 و به قسمتی دیگر که جرم m2 دارد نیروی f2 وارد میشود.
استاندارد ۲۸۰۰ ویرایش چهارم بیان میکند محلی از کف طبقه را که میتوان برآیند نیروهای جانبی وارد بر جرمهای طبقه را به آن نقطه اعمالکرد، نقطه مهمی به نام مرکز جرم و یا Center of Mass میباشد.
نرم افزارهای مهندسی قدرتمندی مثل ایتبس از روش اجزای محدود برای تحلیل سازه ها استفاده می کنند. چنین نرم افزارهایی این قابلیت را دارد که سازه را به تعداد زیادی المان تقسیم بندی کرده و نیروی وارد بر هر المان را به صورت جداگانه محاسبه کند و به همین دلیل ممکن است. اجرای برنامه کمی زمانبر باشد در اغلب موارد می توان در صورت برقرار بودن ضوابطی برای کاهش زمان محاسبات سقف سازه را به صورت دیافراگم صلب فرض کرد و جرم طبقات را در مرکز جرم به صورت متمرکز در نظر گرفت.
مرکز سختی چیست؟
در هنگام طراحی سازهها ما طراحان سازههای علاقهمندیم که بدانیم برآیند نیروهای مقاوم ایجادشده در اجزای باربر سازهای به چه نقطهای از سازه اعمال میشود. این نقطه را مرکز سختی سازه خود مینامیم.
تفاوت مرکز جرم و مرکز سختی:
با توجه به توضیحات بیانشده میتوانیم بگوییم که مرکز جرم همان نقطهای میباشد که برآیند نیروهای ناشی از زلزله به آنجا وارد میشود و مرکز سختی نقطهای میباشد که برآیند نیروهای مقاوم در برابر زلزله در آنجا به وجود میآیند.
پس میتوانیم بگوییم که مرکز سختی در مقابل مرکز جرم قرار دارد.
مفهوم پیچش در سازه:
در قسمت قبل ما با مرکز جرم و مرکز سختی آشنا شدیم و دانستیم که به نقطه مرکز جرم برآیند نیروهای ناشی از زلزله وارد میشود و در نقطه مرکز سختی برآیند نیروهای مقاوم ایجاد میشود. حال اگر این دو نقطه از هم فاصله داشته باشند در این صورت نیروی زلزله وارد بر طبقه و نیروی مقاوم در برابر آن نسبت به هم خروج از مرکزیت داشته و عملاً در پلان پیچش ایجاد میشود که کنترل پیچش سازه بسیار برای ما طراحان سازهای مهم میباشد.
حال خود این پیچش و این خروج از مرکزیت باعث ایجاد یک لنگری به نام لنگر پیچشی میشود. واضح است که هر چه فاصله بین مرکز جرم و مرکز سختی بیشتر باشد مقدار این لنگر بزرگتر میباشد و این موضوعی میباشد که ما طراحان سازهای تمایلی به آن نداریم.
کنترل پیچش سازه :
تا اینجای کار با مفاهیمی مثل مرکز جرم و مرکز سختی و مفهوم پیچش در سازه آشنا شدیم و متوجه شدیم که این پیچش و اختلاف موقعیت در مرکز جرم و مرکز سختی لنگری به نام لنگر پیچشی در سازه ایجاد میکند که این مطابق میل ما طراحان سازهای نیست. استاندارد ۲۸۰۰ ویرایش چهارم برای کنترل پیچش سازه، سه پارامتر در جلوی روی ما طراحان سازهای میگذارد.
- نکته مهم : کنترل پیچش در سازه برای هر در راستای x و y انجام میگیرد و درنهایت بدترین حالت بهدستآمده ملاک عمل قرار خواهد گرفت.
یعنی بهطور مثال اگر در راستای ایکس نسبت دلتا های ما کوچکتر از ۱٫۲ باشد و در راستای وای بیشتر از ۱٫۴ باشد میگوییم که کل سازه در پلان نامنظم شدید پیچشی است. - همینطور لازم است که بدانیم بررسی مفهوم نامنظمی پیچشی سازه ها در مواردی که دیافراگم کفها صلب یا نیمه صلب باشد کاربرد پیدا میکند که این شرط در اغلب سازههای ساختمانی برقرار میباشد.
نتایج کنترل پیچش سازه :
اگر در سازه خود کنترل پیچش سازه را انجام دادیم و به این نتیجه رسیدیم که ساختمان نامنظمی پیچشی دارد این نامنظمی در بسیاری از قسمتهای دیگر بر روی روند طراحی تأثیر میگذارد.
- پس از کنترل پیچش سازه در ساختمانهای نامنظم پیچشی قاعده ۳۰-۱۰۰ باید برای طراحی همه اعضا در نظر گرفته شود.
- در ساختمانهای نامنظم پیچشی بیشتر از سه طبقه الزاماً باید از روشهای دینامیکی برای تحلیل سازه استفاده شود.
- در ساختمانهای نامنظم پیچشی باید در تعیین درجه نامعینی سازه کارهای ویژهای را انجام داد.
- در ساختمانهای نامنظم پیچشی برون مرکزیت اتفاقی باید با استفاده از ضریب aj تشدید شود.
- پس از کنترل پیچش سازه در سازههایی با نامنظمی شدید پیچشی مقادیر بازتابها باید ۱۰۰ درصد نسبت به برش پایه استاتیکی به دینامیکی همپایه شود
و اگر نامنظمی زیاد پیچشی داشتیم مقادیر بازتابها باید ۹۰ درصد نسبت برش پایه استاتیکی و دینامیکی همپایه شود. - در ساختمانهای نامنظم پیچشی کنترل دریفت با توجه به اختلاف تغییر مکانهای جانبی کفشهای بالا و پایین طبقه در امتداد محورهای کناری انجام میگیرد درحالیکه معمولاً اختلاف تغییر مکانهای جانبی برای مراکز جرم صورت میگیرد این حالت در ساختمانهای نامنظم پیچشی صحیح نمیباشد.
برای محاسبه و کنترل پیچش سازه معمولاً کارهای خاصی در نرمافزار ایتبس باید انجام دهیم که تمامی این کارها در ویدیوی بالا خدمت شما توضیح دادهشده است .
با سلام و عرض ادب. فایل اکسل مربوط به محاسبه زمان تناوب تجربی در درون فایل دروس موجود نیست. فایل مربوط به محاسبات پیچش در تیر های سازه نیز موجود نیست.با تشکر
با سلام
ممنون از اموزش خوبتون.
یه سوالی داشتم
چرا در کنترل نامنظمی پیچشی فقط نیروهای جانبی با خروج از مرکزیت در دو راستا (Exp,Exn,EYP,Eyn) کنترل کردیم و (Ex,EY) کنترل نکردین؟؟
به قول معروف از این ضرب المثل چون که صد آید نود هم پیش ماست استفاده کردین؟ اگه در نیروی جانبی با خروج از مرکزیت اتفاقی که حالت شدیدتره پیچش نداشته باشیم در حالت بدون در نظر گرفتن خروج از مرکزیت اتفاقی هم پیچش نداریم؟
باعرض سلام و وقت بخیر خدمت شما و تشکر ویژه از آموزش های دقیق و کاملتون
یک سوال داشتم از خدمتتون من عضو الماسی هستم اما مقالات pdf جلسات برای دانلود نمایان نیست جز چند جلسه.چجوری میتونم به این مقالات هر جلسه دسترسی پیدا کنم؟