شاخص پایداری در طراحی سازه(فلزی یا بتنی) در روش مقاومت نهایی

[behradbfm]

با سلام ، برای اعمال ضوابط مربوط به کنترل مهار و یا عدم مهار طبقه لازمست از شاخص پایداری استفاده نماییم و چنانچه بعد از محاسبه این شاخص مقدار عددی بدست آمده در کلیه طبقات سازه کمتر از 0.05 باشد سازه مهار شده است و نیازی به فعال کردن گزینه پی دلتا نخواهد بود و قطعا سازه اقتصادی طراحی خواهد شد.

در صورتی که این عدد بیش از 0.05 و کتر از 0.25 باشد اثرات ثانویه یا همان پی دلتا بایستی در در تحلیل و طراحی بکار بسته شود.

در صورتی که عدد شاخص بیش از 0.25 باشد سازه نا پایدار است و لازمست اعضاء قائم سازه قویتر گردند.

برای این عملیات در ابتدا فرض را بر این میگذاریم که سازه مهار شده است و ضمن عدم فعالسازی گزینه پی دلتا ، در سازه های بتنی ممان اینرسی نظیر تیر و ستونها بترتیب برابر 0.5 و 1 در نظر میگریم و در سازه های فولادی نیز از سختی کاهش یافته استفاده نمیکنیم و پس از تحلیل و طراحی سازه شاخص پایداری طبقات و کل سازه رو محاسبه و چنانچه عدد حاصله کمتر از 0.05 باشد روند طراحی درست و نیاز به اعمال پی دلتا نیست و در صورتیکه عدد شاخص بیش از 0.05 و کمتر از 0.25 باشد برابر آیین نامه در سازه های بتنی ممان اینرسی تیره و ستونها برابر 0.35 و 0.7 و در سازه های فولادی نیز از سختی کاهش یافته استفاده و گزینه پی دلتا نیز فعال میگردد و بر این اساس سازه طراحی میشود.

ترکیب بار گزینه پی دلتا شامل بار مرده + بار زنده + بار زلزله با ضریب یک در نظر گرفته میشود اما در استاندارد 2800 ضریب بار مرده 1.2 و زلزله یک و بارهای زنده عدد 1 و بار برف 0.2 خواهد بود که یک مقدار محافظه کارانه تر از حالت قبل است.

دوستان لطف کنند در این موضوع مشارکت تا از توان ععزیزان در این بحث که برای بسیاری از دوستان ابهام وجود دارد رفع مشکل گردد. با درود

[admin]

مطابق بند 3-6 آیین نامه 2800 ویرایش 4 اگر شاخص پایداری زیر 0.1 باشد میتوان از اثر پی دلتا صرفنظر کرد. این مساله تا محتوای مبحث نه و ده تا حدی مغایر یا لااقل متفاوت هست. در مبحث دهم در توضیح الزامات روشهای تحلیل مستقیم و طول موثر اعمال اثرات مرتبه دوم یا همان اثرات پی - دلتا طبق یکی از روشهای توضیح داده شده در بند 10-2-1-4 اجباری شده است و ذکری از شاخص پایداری نشده است. تنها در روش تحلیل مرتبه اول اجازه داده شده که از اثر پی-دلتا صرفنظر شود که این روش هم شامل محدودیتهایی است که در آن از شاخص پایداری 0.1 ذکری نشده است. البته به ضریب B2 اشاره شده است که اختلاف این ضریب با عدد 1 تقریباً همان شاخص پایداری است که محدودیت ذکر شده ضریب 1.5 است که میتواند معادل شاخص پایداری 0.5 باشد که عملاً با توجه به محدود شدن شاخص پایداری به عدد 0.25 تامین میشود. 

در مبحث نهم این موضوع در فصل 16 اشاراتی شده است. مرز بین طبقات مهار شده و مهار نشده در شاخص پایداری 0.05 تعریف شده است. برای طبقات مهار شده طبق ضوابط بند 9-16-8-2 اثر پی - دلتا ناشی از بارهای جانبی ( پی - دلتای بزرگ ) قابل صرفنظر است. در مورد قابهای مهار نشده طبق ضوابط بند 9-16-8-3 عملاً باید لحاظ شود. 

نتیجه ای که میتوان گرفت اینست که به طور قطع در سازه های بتنی با شاخص پایداری زیر 0.05 اثر پی دلتای بزرگ میتواند در نرم افزار غیرفعال شود. در مورد سازه فولادی در صورت استفاده از یکی از روشهای تحلیل مستقیم یا روش طول موثر باید اثر پی دلتا بدون توجه به شاخص پایداری فعال شود و اگر محدودیتهای روش تحلیل مرتبه اول ارضا شده باشد ( که معمولاً در عمده سازه ها ارضا میشود) این اثر قابل صرفنظر است.  اما اینکه صرف کمتر بودن شاخص پایداری از 0.1 بتوان با تکیه بر ضابطه آیین نامه 2800 این اثر را نادیده گرفت به نظر دارای ابهام و تردید است.

در مورد ترکیب بار پی دلتا هم اینطور به نظر میرسد که باید از ترکیب بار شامل اثرات بارهای مرده و زنده و برف و زلزله و با حذف بار زلزله این ترکیب بار را استخراج کرد و به نرم افزار معرفی نمود

[behradbfm]

با اهداء سلام ، جناب مهندس ضمن تشکر بابت راهنمودهای موثر جنابعالی به نکات بسیار ارزشمندی اشاره داشته اید وجود اختلاف در متن آیین نامه های مورد استفاده نظیر استاندارد 2800 زلزله ، مباحث 9 و 10 در این خصوص که فاقد وحدت رویه می باشند سبب سردرگرمی بسیاری از همکاران طراح شده است .

در سازه های فولادی با استفاده از روش تحلیل مستقیم بنظرم در هر صورت(بدون توجه به عدد شاخص پایداری) لازمست گزینه ی پی دلتا فعال باشد و اثرات آن بطور مستقیم در تحلیل و طراحی سازه لحاظ شود.

حال سئوال اینجاست در سازه های فولادی و روش تحلیل مستقیم و متعاقبا فعالسازی گزینه پی دلتا و اعمال اثرات آن در طراحی سازه ، در انتهای عملیات نیازی به کنترل شاخص پایداری خواهد بود یا نه؟

اما برای پروژه های بتنی بویژه در سازه های فاقد دیوار و بادبند کنترل عدد شاخص بسیار اثر گذار و لازم خواهد بود.

در سازه های دارای دیوار برشی و یا بادبند بخاطر کنترل تغییر مکان نسبی طبقات عدد شاخص پایداری در غالب موارد کمتر از حد مجاز آیین نامه خواهد بود.

در خصوص ترکیب بار بحرانی پی دلتا  ضرایب بارها چگونه خواهد بود؟ خیلی ها اعتقاد دارند کلیه ی ضرایب برابر با عدد 1 هستند و تعدادی دیگری نیز مصربه استفاده از ترکیب بار 1.2D+1l+0.2s میباشند و توصیه 2800 نیز گزینه دوم میباشد.

[mehdipanahi]

سلام

پاسخ دكتر حسين زاده به اين سوال خواندني است (پاسخ به نقل از جزوه ايشان).

[behradbfm]

سلام

پاسخ دكتر حسين زاده به اين سوال خواندني است (پاسخ به نقل از جزوه ايشان).

سلام ، مطالب آقای دکتر حسین زاده در خصوص قابهای خمشی بتنی است که بصراحت موضوع رو تشریح داده اند اما در خصوص سازه های فولادی و استفاده از روش تحلیل مستقیم و همچنین ضرایب بارهای ترکیب بار پی دلتا همچنان ابهاماتی وجود دارد لذا لطف در این زمینه اظهار نظر نمایید.

[admin]

با اهداء سلام ، جناب مهندس ضمن تشکر بابت راهنمودهای موثر جنابعالی به نکات بسیار ارزشمندی اشاره داشته اید وجود اختلاف در متن آیین نامه های مورد استفاده نظیر استاندارد 2800 زلزله ، مباحث 9 و 10 در این خصوص که فاقد وحدت رویه می باشند سبب سردرگرمی بسیاری از همکاران طراح شده است .

در سازه های فولادی با استفاده از روش تحلیل مستقیم بنظرم در هر صورت(بدون توجه به عدد شاخص پایداری) لازمست گزینه ی پی دلتا فعال باشد و اثرات آن بطور مستقیم در تحلیل و طراحی سازه لحاظ شود.

حال سئوال اینجاست در سازه های فولادی و روش تحلیل مستقیم و متعاقبا فعالسازی گزینه پی دلتا و اعمال اثرات آن در طراحی سازه ، در انتهای عملیات نیازی به کنترل شاخص پایداری خواهد بود یا نه؟

اما برای پروژه های بتنی بویژه در سازه های فاقد دیوار و بادبند کنترل عدد شاخص بسیار اثر گذار و لازم خواهد بود.

در سازه های دارای دیوار برشی و یا بادبند بخاطر کنترل تغییر مکان نسبی طبقات عدد شاخص پایداری در غالب موارد کمتر از حد مجاز آیین نامه خواهد بود.

در خصوص ترکیب بار بحرانی پی دلتا  ضرایب بارها چگونه خواهد بود؟ خیلی ها اعتقاد دارند کلیه ی ضرایب برابر با عدد 1 هستند و تعدادی دیگری نیز مصربه استفاده از ترکیب بار 1.2D+1l+0.2s میباشند و توصیه 2800 نیز گزینه دوم میباشد.

با سلام

در مورد روش تحلیل مستقیم تبعاً با لزوم فعال بودن اثر پی دلتا عملاً نیازی به کنترل شاخص پایداری نیست.

در مورد ترکیب بار پی دلتا هم به نظر من روش دوم صحیحتر میباشد.

[behradbfm]

 

با اهداء سلام ، جناب مهندس ضمن تشکر بابت راهنمودهای موثر جنابعالی به نکات بسیار ارزشمندی اشاره داشته اید وجود اختلاف در متن آیین نامه های مورد استفاده نظیر استاندارد 2800 زلزله ، مباحث 9 و 10 در این خصوص که فاقد وحدت رویه می باشند سبب سردرگرمی بسیاری از همکاران طراح شده است .

در سازه های فولادی با استفاده از روش تحلیل مستقیم بنظرم در هر صورت(بدون توجه به عدد شاخص پایداری) لازمست گزینه ی پی دلتا فعال باشد و اثرات آن بطور مستقیم در تحلیل و طراحی سازه لحاظ شود.

حال سئوال اینجاست در سازه های فولادی و روش تحلیل مستقیم و متعاقبا فعالسازی گزینه پی دلتا و اعمال اثرات آن در طراحی سازه ، در انتهای عملیات نیازی به کنترل شاخص پایداری خواهد بود یا نه؟

اما برای پروژه های بتنی بویژه در سازه های فاقد دیوار و بادبند کنترل عدد شاخص بسیار اثر گذار و لازم خواهد بود.

در سازه های دارای دیوار برشی و یا بادبند بخاطر کنترل تغییر مکان نسبی طبقات عدد شاخص پایداری در غالب موارد کمتر از حد مجاز آیین نامه خواهد بود.

در خصوص ترکیب بار بحرانی پی دلتا  ضرایب بارها چگونه خواهد بود؟ خیلی ها اعتقاد دارند کلیه ی ضرایب برابر با عدد 1 هستند و تعدادی دیگری نیز مصربه استفاده از ترکیب بار 1.2D+1l+0.2s میباشند و توصیه 2800 نیز گزینه دوم میباشد.

با سلام

در مورد روش تحلیل مستقیم تبعاً با لزوم فعال بودن اثر پی دلتا عملاً نیازی به کنترل شاخص پایداری نیست.

در مورد ترکیب بار پی دلتا هم به نظر من روش دوم صحیحتر میباشد.

 

با سلام و تشکر مجدد از آقای مهندس جعفری

این موضوع بسیار مهم رو بصورت زیر جمعبندی میکنم :

الف) برای سازه های فولادی و استفاده از روش تحلیل مستقیم با فعالسزی گزینه پی دلتا و اعمال ترکیب بار بحرانی (1.2D+1l+0.2s) نیاز به کنترل اضافی برای بررسی شاخص پایداری سازه نخواهد بود.

نکته مهم در مورد سازه های فولادی در این زمینه اینست که ستونها در جهت خمشی برای محاسبه دقیق میزان جابجایی ستونها و نتیجتا محاسبه اثرات ثانویه(پی دلتا)لازمست حداقل به سه قسمت تقسیم گردد.

ب)در مورد سازه های بتنی (بویژه سازه های فاقد دیوار و یا مهاربند) ابتدا با لحاظ کردن ممان اینرسی تیرها ، ستونها و دیوارهای برشی به ترتیب به مقدار 0.35 ، 0.7 ، 0.7 سازه را تحلیل و طراحی میکنیم و سپس با محاسبه شاخص پایداری و مقایسه با میزان مجاز آیین نامه ایی اقدامات لازم بشرح زیر بکار بسته میشود :

1-الف) چنانچه شاخص پایداری سازه کمتر از 0.05 باشد نیازی به اعمال اثر پی دلتا نیست و برای محاسبه تغییر مکان سازه ممان اینرسی نظیر تیر ، ستون بمیزان 1.5 برابر یعنی اعداد 0.5 و 1 تغییر داده میشوند و بر همین اساس زمین تناوب و ضزیب زلزله و سایر کنترلها در این زمینه اعمال میشود.

2-الف) چنانچه شاخص پایداری بین 0.05 و 0.25 باشد ضرایب ممان اینرسی برای تیرها و ستونها و دیوارها معادل 0.35 ، 0.7 ، 0.7 وارد و سازه تحلیل و طراحی میشود و برای محاسبه زمان تناوب تحلیل سازه ممان اینرسیها نیز اضافه نخواهند شد.

3-الف) در صورتی عدد شاخص بیشتر از 0.25 باشد عناصر قائم سازه در مقابل اثرات ثانویه ضعیف بوده و لازمست در تعداد ستونها ، ابعاد آنها تا کاهش شاخص پایداری سازه به عددی بسیار کمتر از 0.25 بصورت سعی و خطا ادامه دهیم.

در سازه های دارای دیوار و یا بادبند به علت کم بودن میزان تغیر مکان جانبی(نسبی و یا مطلق) لذا شاحص پایداری کمتر از مجاز خواهد بود و غالبا نیازی به کنترل نخواهند داشت اما در قابهای خمشی الزاما نیاز به کنترل و بررسی شاخص خواهد بود.

موفق باشد و پایدار

[admin]

در مورد سازه های بتنی چیزی که به نظر من میرسد اینست که فرض اولیه مهارشدگی قابها باشد که تبعاً باید ضرایب ترک خوردگی 0.5 و 1 برای به ترتیب تیرها و ستونها لحاظ گردد. برای محاسبه شاخص پایداری میتوان اثر پی دلتا را غیرفعال کرد و بر اساس آن با محاسبه شاخص پایداری و مقایسه با مقدار 0.05 مشخص کرد که طبقات مختلف در دو جهت اصلی شرایط قاب مهار شده را دارا هستند یا قاب مهار نشده.

[behradbfm]

در مورد سازه های بتنی چیزی که به نظر من میرسد اینست که فرض اولیه مهارشدگی قابها باشد که تبعاً باید ضرایب ترک خوردگی 0.5 و 1 برای به ترتیب تیرها و ستونها لحاظ گردد. برای محاسبه شاخص پایداری میتوان اثر پی دلتا را غیرفعال کرد و بر اساس آن با محاسبه شاخص پایداری و مقایسه با مقدار 0.05 مشخص کرد که طبقات مختلف در دو جهت اصلی شرایط قاب مهار شده را دارا هستند یا قاب مهار نشده.

سلام

جناب مهندس بنده هم با جنابعالی موافقم و این روش بنظر میرسد بیشتر به مبحث 9 نزدیک باشد یعنی ابتدا فرض را بر مهار بودن طبقه بگذاریم و با غیر فعال کردن اثر پی دلتا سایر مراحل کنترل خواهند شد و جمعبندی پست قبلی بر اساس مستندات آقای دکتر حسین زاده تهیه شده است که بیان نموده اند بدوا فرض را بر مهار بودن طبقه نمیگذارند و امیدوارم با مشارکت سایر دوستان صاحب نظر در این خصوص مسئله شفافیت بیشتری بخود بگیرد.

ذکر این نکته نیز خالی از فایده نیست برای دیوارهای برشی و کنترل شاخص به چه نحوی اقدام میشود؟(دیوار ترک خورده و ترک نخورده)

[admin]

ذکر این نکته نیز خالی از فایده نیست برای دیوارهای برشی و کنترل شاخص به چه نحوی اقدام میشود؟(دیوار ترک خورده و ترک نخورده)

 

 

در مورد دیوارها ظاهراً ضابطه مبحث نهم ربطی به مهار یا عدم مهار قاب ندارد و در صورت ترک یا عدم ترک خوردگی دیوار به ترتیب ضرایب اصلاح 0.35 و 0.7 لحاظ میگردد