تاثیر روش طراحی سازه های فولادی بر دوره تناوب سازه

برای طراحی سازه ها فولادی و در روش تحلیل مستقیم، بایستی بارهای فرضی  (خیالی) که برای لحاظ نمودن اثرهای خطای هندسی ساخت و اجرا اعمال می شوند، به میزان N=0.002Yi که در آن Yi بار ثقلی موجود در تراز iام است، تعریف شوند. در حال حاضر برنامه ETABS، ترکیب بارهای طراحی شامل بارهای ثقلی و بارهای فرضی را ایجاد می نماید. در صورتی که کاربر نیاز به تعریف بارهای جانبی و بارهای فرضی را داشته باشد، بایستی بصورت دستی این کار انجام شود.

در آیین نامه های طراحی به روش حالات حدی به لحاظ نمودن اثرات ثانویه تاکید شده است. این بارها ضریبی از بارهای ثقلی هستند و در دو جهت اصلی سازه (مانند بار زلزله) اعمال می شوند. در هر دو روش تحلیل مستقیم و یا ضرائب طول از بارهای فرض استفاده می شود. اگر در سازه ای بارهای جانبی حاکم باشند، بارهای فرضی تاثیری در عملیات طراحی نخواهند داشت.  از مسیر Define menu > Static Load Cases برای تعریف بارهای فرضی اقدام نمایید.
به عنوان مثال در بخش Load، نام NLY را نوشته و در بخش Type، حالت NOTIONAL را انتخاب نمایید. مقدار Self-Weight Multiplier برای این حالت بار صفر و گزینه Auto Lateral Load را می توان در حالت Auto یا None انتخاب نمود. در صورتی که حالت Auto انتخاب شود، بارهای فرضی بطور خودکار توزیع شده و در حالت None بایستی بصورت دستی اعمال شود. حالت Auto  را انتخاب نمایید و روی دکمه Add New Load کلیک نمایید تا پنجره Auto Notional Load Generation ظاهر شود. در بخش Notional Load Value و در قسمت Base Load Case بایستی حالت بار زنده انتخاب شود.

روش_مستقیم در دو حالت سختی کاهش یافته و سختی متغییر قابل انجام است. سختی خمشی کاهش یافته EI* باید در همه اعضایی که سختی خمشی آنها در پایداری سازه مشارکت می کند، به جای سختی عادی آنها بکار رود. در تحلیل و طراحی به روش مستقیم برای تعیین مقاومت مورد نیاز در تحلیل مرتبه دوم باید به شرح زیر از ضرایب کاهش سختی استفاده شود. 1) ضریب کاهش 0.8 برای کلیه سختی هایی که پایداری سازه موثرند. 2) علاوه بر ضریب کاهش 0.8، یک ضریب کاهش اضافی τb نیز به شرح زیر در سختی خمشی اعضایی که در #پایداری سازه موثر هستند. این مقدار می تواند مقداری ثابت و یا متغییر (رابطه زیر) داشته باشد.

(a) When αPr /Py ≤ 0.5
τb = 1.0

(b) When αPr /Py > 0.5
τb = 4(αPr/Py)[1− (αPr/Py)]

α = 1.0 (LRFD); α = 1.6 (ASD)
Py= axial yield strength (= FyAg), kips (N)

در تمام حالات می توان  τb را برابر یک در نظر گرفت (محافظه کارانه)، به شرطی که بار جانبی اضافی به میزان 0.001 بارهای ضریبدار به ترکیب بارها اضافه گردد. این بار جانبی اضافی (یعنی 0.001) باید در کلیه ترکیب بارها اضافه شود. به عبارتی ترکیب بارهای ثقلی به 0.003 و ترکیب بارهای شامل بار زلزله به 0.001 تبدیل خواهند شد. طبق AISC360-10 داریم:

In structures to which Section C2.2b is applicable, in lieu of using τb <1.0 where αPr/Py> 0.5, it is permissible to use τb = 1.0 for all members if a notional load of 0.001αYi [where Yi is as defined in Section C2.2b(1)] is applied at all levels, in the direction specified in Section C2.2b(2), in all load combinations. These #notional loads shall be added to those, if any, used to account for imperfections and shall not be subject to Section C2.2b(4).

در روش مستقیم، برای تعیین دوره تناوب سازه، بایستی آیین نامه طراحی را تغییر داده (مثلا AISC89-ASD را انتخاب نمایید) و یک بار نیز مدل جدید را طراحی نمایید تا سختی اعمال شده به مقاطع به حالت اولیه برگردد. برای این منظور بهتر است، یک فایل Save as گرفته و در آن فایل این مراحل را طی نمایید. راهنمای برنامه ETABS:

Reduction factors to section EI and EA are automatically applied by the program if the DAM Tau-b variable or Tau-b fixed option is selected. For the initial analysis, no reduction factors are used. However, as soon as a design is run the reduction factors are used and remain in the model. This means that the first time the model is analyzed and designed, users must iterate between design and analysis at least one additional time. Thereafter, both analysis and design will have reduction factors applied automatically.

در این ویدئوی کوتاه به بررسی دوره تناوب سازه های فولادی و اثر روش طراحی آنها در برنامه ETABS اشاره شده است.

در صورت داشتن هر گونه سوالی با ما تماس بگیرید.

تهیه و تنظیم: مهدی علیرضایی.

• هیچ دیدگاهی ثبت نشده است.