نادیده گرفتن اثر پی دلتا در طراحی سازه های بتنی

مطابق بند 3-6 از آیین نامه 2800 در مورد اثر پی دلتا ، در صورتی که شاخص پایداری طبقات ( مطابق رابطه 3-12 آیین نامه 2800 ) کمتر از ده درصد ( 0.1 ) باشد، میتواند نادیده گرفته شود.
مطابق مبحث نهم ویرایش 99 در بند 9-6-5-4-1-2ب در صورتی که شاخص پایداری طبقه بیشتر از 0.05 نباشد، طبقه را میتوان مهار شده در نظر گرفت ( شرط ذکر شده در قسمت الف از این بند نیز تقریباً معادل با شاخص پایداری کمتر از 0.05 است).

در این حالت میتوان آثار مرتبه دوم به روش تشدید لنگر را بر اساس ضوابط بند 9-6-5-4-3 از مبحث نهم و با اعمال یک ضریب افزایشی تحت عنوان δ اعمال نمود.

این ضریب افزایشی در نرم افزار ETABS نیز به صورت خودکار محاسبه و اعمال میشود و برای هر عضو از تنظیمات طراحی همان عضو قابل ویرایش است.

این ضریب در تنظیمات طراحی عضو به عنوان Nonsway Moment factor (Dns Major) و Nonsway Moment factor ( Dns Minor) برای دو جهت اصلی عضو در دسترس و قابل ویرایش است.

در صورتی که شاخص پایداری طبقه از 0.05 بیشتر باشد، طبقه مورد نظر مهار نشده خواهد بود و مشمول ضابطه بند 9-6-5-4-4 تحت عنوان تشدید لنگرها – قابهای مهارنشده میگردد. در این روش ، لنگر خمشی عضو ناشی از بارهای جانبی ( M1s و M2s ) در یک ضریب افزایش تحت عنوان δS ضرب میشود. در نرم افزار ETABS در تنظیمات طراحی هر عضو ، این پارامتر تحت عنوان Sway Moment Factor ( Ds Major) و Sway Moment Factor (Ds Minor) برای دو جهت اصلی عضو در دسترس و قابل ویرایش است

اما باید توجه کرد که این ضریب به صورت پیش فرض برابر یک میباشد و تنها در صورتی که کاربر ، مقدار دیگری به آن در تنظیمات طراحی اختصاص دهد ، اعمال میگردد. در صورتی که این ضریب برابر 1 لحاظ شود، به عنوان یک روش جایگزین مطابق بند 9-6-5-4-4-2پ میتوان از تحلیل خطی الاستیک مرتبه دوم استفاده نمود که در این صورت دیگر نیازی به تشدید لنگرها نیست.

این تحلیل با فعال کردن اثر پی دلتا در نرم افزار به صورت خودکار انجام میشود. به بیان دیگر با فرض اینکه این تحلیل در نرم افزار فعال است، نرم افزار اعمال ضریب تشدید لنگر δs را نادیده میگیرد و به آن عدد یک را اختصاص میدهد و فقط این قابلیت را دارد که در صورت تمایل کاربر ، مقدار آن را به عدد دیگری غیر از یک تغییر دهد.
با توجه به موارد توضیح داده شده در بالا ، سه حالت زیر در مورد طراحی یک سازه بتنی ممکن است پیش آید:

1. حالت اول : شاخص پایداری طبقات بین 0 تا 0.05 است. در این حالت مطابق آیین نامه 2800 ، اثر پی دلتا قابل صرفنظر است. مطابق مبحث نهم نیز ، طبقات دارای شرایط مهارشدگی میباشند و اعمال ضریب δ به لنگرهای ناشی از تحلیل مرتبه اول کفایت میکند. این موضوع به صورت خودکار در نرم افزار اعمال میشود. در این حالت میتوان اثر پی دلتا را در نرم افزار غیرفعال کرد.
2. حالت دوم : شاخص پایداری بین 0.05 تا 0.1 است. در این حالت اثر پی دلتا مطابق آیین نامه 2800 ناچیز و قابل صرفنظر است . اما مطابق مبحث نهم ، طبقات از نوع مهارنشده می باشند و نیاز به اعمال ضریب تشدید لنگر δs می باشد که در نرم افزار این ضریب به طور پیش فرض اعمال نمیشود. به عنوان راه حل جایگزین در این حالت میتوان اثر پی دلتا را در نرم افزار اعمال کرد. در این حالت در صورتی که ضریب δs توسط کاربر محاسبه و در تنظیمات طراحی اعضا اعمال نگردد، باید اثر پی دلتا را در نرم افزار فعال کرد.
3. حالت سوم : شاخص پایداری بیشتر از 0.1 است. در این حالت اثر پی دلتا مطابق آیین نامه 2800 قابل صرفنظر نیست و باید این اثر را در نرم افزار فعال کرد.

نتیجه گیری : با توجه به موارد فوق میتوان نتیجه گرفت که عملاً تنها در صورتی میتوان اثر پی دلتا را در طرح سازه های بتنی نادیده گرفت که شاخص پایداری کوچکتر یا مساوی 0.05 باشد.