رد کردن لینک ها

ترکیب سیستم سازه ای در ارتفاع + مثال

ترکیب سیستم سازه ایدر مورد ترکیب سیستم در ارتفاع ، بند های استاندارد 2800 مطابق با بند های آیین نامه ASCE است . مثال 12.2.3.2 آیین نامه راهنما بار گذاری لرزه ای Guide to the Seismic Load Provisions of ASCE 7-10 در این مورد کاملا با صراحت و روشن نوشته شده است.

در استاندارد 2800 بند 3-3-5-9-2 حالت خاص، شرایطی را عنوان کرده است که سختی جانبی سازه ی فوقانی مقدار قابل توجهی کمتر از سختی جانبی سازه ی زیرین باشد . این شرایط معمولا برای سازه های که در طبقات زیرین دارای دیوار حائل متصل به سازه هستند اما شرایط بالا آوردن تراز پایه را ندارند اتفاق می افتد. عملا سازه را به دو قسمت جدا میکنیم و بررسی میکنیم.
این حالت خاص را اینطور بیان میکند که اولا سختی جانبی میانگین طبقات زیرین بزرگ تر از 10 برابر سختی جانبی میانگین طبقات فوقانی باشد. اما مطابق مثال ASCE سختی جانبی متوسط به این صورت بیان شده در استاندارد 2800 استفاده نشده است . طبق این مثال سختی کل قسمت فوقانی و سختی کل قسمت تحتانی با اعمال نیروی جانبی به نقطه ی بالای هر دو سازه محاسبه شده است .
به بیان ساده تر برای محاسبه ی سختی جانبی سازه بالایی ، سازه بالایی به تنهایی مدل میشود و اتصالات پای ستون آن گیردار است ، سپس یک بار جانبی دلخواه به آن در بالاترین طبقه اعمال میشود و با توجه به تغییر مکان بالا ترین طبقه ، سختی جانبی محاسبه میشود. در مورد سازه زیرین هم همینطور است . یعنی سازه زیرین به تنهایی مدل میشود و یک بار جانبی به بالا ترین طبقه ی سازه زیرین وارد میشود و با توجه به تغییر مکان آن سختی محاسبه میشود.
مورد دومی که بیان میکند این است که دوره تناوب کل ساختمان (سازه ی کامل مدل شده) ، کوچک تر از 1.1 زمان تناوب قسمت فوقانی (قسمت فوقانی باید به تنهایی مدل شود) باشد. با توجه به مثال ASCE که برای این کنترل از دوره تناوب تحلیلی استفاده کرده است به نظر می آید منظور آیین نامه 2800 هم باید در این مورد دوره تناوب تحلیلی باشد. (1.1T top > T total)
در صورتی که دو شرط فوق برقرار باشد ، ساختمان در شرایط خاص قرار میگیرد و بار زلزله را میتوان با استفاده از روش « دو مرحله ای » برای سازه در نظر گرفت.
برای انجام روش «دو مرحله ای» اول باید سازه ی فوقانی را به تنهایی مدل کنیم و سازه ی زیرین از مدل پاک شود . اتصال پای ستون های این مدل سازه ی فوقانی باید گیردار باشد و مطابق با شرایط سیستم طبق روال عادی با توجه به ضریب رفتار سیستم فوقانی ، بار زلزله به آن اعمال میشود .
سپس عکس العمل پای ستون ها دریافت شود و در نسبت Rutop (ضریب رفتار سازه فوقانی) به Rubot (ضریب رفتار سازه تحتانی) ضرب شود و بر این عکس العمل های افزایش یافته بر مدل دیگری که سازه ی تحتانی به تنهای مدل شده است قرار داده شود. (البته طبق آیین نامه نسبت Rutop/Rho به Rubot/rho باید استفاده شود ، اما فرض کنیم در سازه ی مورد نظر ضریب درجه نا معینی Rho=1 باشد )
نکته ای که طبق آیین نامه وجود دارد نسبت Rutop (ضریب رفتار سازه فوقانی) به Rubot (ضریب رفتار سازه تحتانی) نباید کوچک تر از 1 در نظر گرفته شود . یعنی اجازه نداریم عکس العمل های سازه ی فوقانی برای سازه تحتانی کاهش دهیم .
در سازه ی تحتانی هم بارگذاری جانبی زلزله و بارگذاری ثقلی طبق روال عادی (همچون سازه فوقانی) انجام میشود.
سازه ی فوقانی و تحتانی با این شرایط در نظر گرفته شده هر دو باید طراحی شوند و جوابگو باشند . ضوابط لرزه ای آیین نامه و مسائل دیگر که در روال معمول داشتید ، باید برای هر دو سازه در نظر گرفته شود.
یک سوالی ممکن است پیش آید که برای بارگذاری لرزه ای سازه فوقانی و سازه ی تحتانی میتوان از تحلیل دینامیک هم استفاده نمود یا خیر؟
مطابق ASCE7-10 بند 12.2.3.2 بند e : برای سازه ی فوقانی هم میتوانید تحلیل دینامیکی طیفی با تمام ضوابط معمول استفاده کنید و هم میتوانید از زلزله استاتیکی استفاده کنید ، اما برای سازه ی تحتانی برای بارگذاری لرزه ای فقط میتوانید از زلزله استاتیکی استفاده کنید.

مثال حل شده از ترکیب سیسیتم در ارتفاع راهنمای آیین نامه ASCE : دانلود

به گفتگو بپیوندید