نحوه کنترل مقاومت ستونها بر اساس ترکیب بارهای تشدید یافته بر اساس ضوابط جدید مبحث دهم
با توجه به اینکه در ویرایش جدید مبحث دهم تغییرات قابل ملاحظه ای در ضوابط طرح لرزه ای در بخش 10-3 دیده میشود به نظر نمیرسد که روشهای قبلی در طراحی که در تاپیکهای متعددی از این سایت به آن اشاره شده است دیگر کارآ باشد. به همین جهت این پست را ایجاد کردم که با همفکری دوستان به یک نتیجه منطقی برسیم.
بحث اصلی که مورد بررسی قرار خواهیم داد این است که ضوابط بند 10-3-6-1 مبحث دهم را چگونه اعمال نماییم.
در اینجا من بحث را برای سیستم قاب ساده و مهاربندهای هممحور با شکلپذیری کم انجام میدهم ولی به نظر میرسد که کلیت آن برای سیستمهای دیگر هم قابل استفاده باشد.
با توجه به تغییرات عمده ای که انجام شده است به نظر نمیرسد که برای سیستم مورد اشاره دیگر استفاده از آیین نامه UBC کارآیی داشته باشد. بهتر است که از همان آیین نامه AISC-ASD89 (در صورتی که بخواهیم از روش تنش مجاز استفاده کنیم) کاراتر از بقیه باشد. این بحث با توجه به این مساله است که برای سیستم قاب با مهاربند با شکلپذیری کم دیگر ضوابط ویژه خاصی همانند ویرایش قبلی جز به چند کنترل خاص که به صورت دستی هم قابل انجام است اجباری نیست)
برای این موضوع ابتدا ترکیب بارها را با رعایت ضوابط مبحث ششم در برنامه معرفی میکنیم و سازه را با این ترکیب بارها طراحی میکنیم. بهتر است ستونهای دهانه بادبندی را مقداری قویتر در طراحی در نظر بگیریم. به طور مثال من فکر میکنم که بهتر باشد که اجازه ندهیم نسبت تنش در آنها از عدد 0.7 بیشتر گردد.
پس از طراحی اولیه در مرحله دوم طراحی ترکیب بارهایی جداگانه تعریف میکنیم که در آنها مقدار ضریب بار زلزله امگاصفر برابر ضریب قبلی آن باشد. برای سیستم مورد بحث ما مقدار امگاصفر برابر عدد 2 است ( بر اساس جدول 10-3-2 مبحث دهم) که بر این اساس باید در این ترکیب بارها ضریب بار زلزله 2 برابر شود (بدیهی است که در صورت لزوم باید ترکیب 100 درصد نیروی زلزله در هر جهت با 30 درصد جهت متعامد هم انجام گردد). سپس با ترکیب بارهای جدید دوباره فقط ستونهای دهانه بادبندی را دوباره کنترل میکنیم و در صورت لزوم مقطع آنها را قویتر یا ضعیفتر میکنیم. توجه کنید که در اینجا ما فقط در کنترل نسبت تنش به بخشی توجه میکنیم که ناشی از بارهای محوری است.
پس از مرحله دوم طراحی باید ضابطه بند 10-3-6-1 ب مبحث دهم را در آنها کنترل نماییم و در صورت لزوم مقطع ستونها را ضعیف نماییم (نیازی به تقویت دوباره آنها نیست.) بر این اساس به طور مثال با کمک نرم افزار اکسل هر ستون دهانه بادبندی را میتوانیم جداگانه کنترل نماییم. برای این منظور میتوانیم در یک ستون اکسل مقدار سطح مقطع ستون را از بالا به پایین بر اساس مقدار به دست آمده در طراحی بنویسیم. در ستون دیگری هم سطح مقطع بادبند متصل به آن را مینویسیم. در ستون سوم زاویه بادبند متصل به ستون نوشته میشود. در ستون چهارم حاصلضرب سطح مقطع بادبند در سینوس زاویه ای که بادبند با افق میسازد نوشته میشود و در ستون پنجم مقادیر ستون چهارم به صورت تجمعی از طبقه بالا به پایین با هم جمع میشوند و البته در ضریب 1.25 هم ضرب میگردد. حال مقدار به دست آمده در ستون آخر با مقدار سطح مقطع ستون در هر طبقه مقایسه میکنیم. اگر این مقدار بیش از مقدار سطح مقطع ستون باشد، مقطع فعلی برای ستون مناسب است و اگر این مقدار کمتر از مقدار سطح مقطع ستون باشد ، ستون را میتوان تا مقدار به دست آمده کوچکتر اختیار کرد. (اگر بیش از یک بادبند به ستون در هر طبقه متصل باشد باید برای آن بادبند نیز این فرآیند را تکرار کرده و مقادیر به دست آمده برای هر کدام از این بادبندها را با هم جمع نماییم.) در صورتی که در این فرآیند مقطع ستون تغییر کرد دوباره به برنامه بازگشته و مدل سازه را دوباره با مقاطع جدید دوباره آنالیز میکنیم و بر اساس ترکیب بارهای عادی دوباره مقاطع را کنترل کرده و در صورت نیاز نتایج طراحی برای بادبندها (و ستونها در صورت تغییر قابل ملاحظه در نیروهای آنها) را تغییر میدهیم. اگر میزان تغییرات در نیروهای اعضا قابل ملاحظه باشد مجبوریم فرآیند ذکر شده را به صورت سعی و خطا تکرار نماییم.
اگر دوستان روش بهتر و ساده تری به نظرشان میرسد لطفاً در تاپیک زیر آن را بیان نمایند:
نحوه کنترل مقاومت ستونها بر اساس ترکیب بارهای تشدید یافته بر اساس ضوابط جدید مبحث دهم
