کنترل تغییر شکل المان‌های بتنی با کمک ETABS 2019

با انتشار ETABS 2019 قابلیت بسیار خوبی در بحث تحلیل غیرخطی ترک‌خوردگی اضافه شده است که می‌تواند برای کنترل تغییر شکل تیرها و دال‌ها (به غیر از وافل که در ادامه توضیح خواهم داد) از آن استفاده کرد. مراحلی که باید برای کنترل تغییر شکل المان‌های بتنی با کمک ETABS 2019 انجام شود به‌طور خلاصه به شرح زیر است:

• سازه مدل شده را در ETABS2019 اجرا کنید و آن را بدون هیچ تغییری تحلیل و طراحی کنید. نتایج طراحی تیرها در این نسخه باید مشابه نتایج منتج شده در نسخه اصلی باشد در غیر این صورت کنترل تغییر شکل با خطا همراه می‌شود.
• سپس قفل نرم‌افزار را باز کنید. مقدار مدول ترک‌خوردگی در بخش Define>Materials برای مصالح بتنی مصرفی را مطابق شکل ضمیمه تعریف کنید.
• نسخه 2019 مبنای ترک‌خوردگی را 0.667Mcr می‌بیند درحالی‌که در نسخه 2014 مرز ترک‌خوردگی را Mcr لحاظ می‌کرد. بنابراین در کنترل تغییر شکل اعضا (خصوصاً دال‌ها) در نرم‌افزار ETABS19 یا SAFE2016 حتماً مقدار fr را باید در ضریب 0.667 ضرب و مورد استفاده قرار داد.
• در مسیر Define>Load Case حالات بار غیرخطی موردنیاز برای تحلیل غیرخطی ترک‌خوردگی را تعریف کنید. یک نمونه در شکل ضمیمه نمایش داده شده است.
• ضریب ترک‌خوردگی برای مؤلفه خمشی تیرها و دال‌ها را برابر “یک” تنظیم کنید. ضریب ترک‌خوردگی برای مؤلفه پیچشی تیرها را 1.4 برابر مقدار محاسبه شده در فایل طراحی منظور کنید. ضریب ترک‌خوردگی برای مؤلفه خمشی ستون‌ها را “یک” و برای مؤلفه محوری 100 تنظیم کنید. ضریب ترک‌خوردگی دیوارهای برشی برای مؤلفه F22 را 100 و برای مؤلفه mها برابر 0.5 (یا 0.35) منظور کنید.
• تمامی تیرها و کف ها را انتخاب کرده و از منوی Assigne>Frame (or Shell) و گزینه Floor Cracking تیک گزینه مربوطه را انتخاب کنید.
• از مسیر Analyze> Cracking Analyzing Options آرماتور گذاری یکنواخت دال (در صورت حضور) را تعریف کنید.
• برای افزایش دقت تحلیل غیرخطی ترک‌خوردگی، المان‌های تیر و ستون را انتخاب و از منوی Assign و گزینه Frame Auto Mesh مش بندی پنهان تعریف کنید.
• سازه را فقط تحلیل کنید (طراحی نکنید!) و برای حالات بار غیرخطی، کنترل تغییر شکل آنی و درازمدت را مطابق ضوابط آیین‌نامه انجام دهید.

نکات مهم:
1. برای طراحی سازه‌های بتنی چنانچه از آیین‌نامه ACI 318-19 استفاده کنید، طراحی با ایرادات نسبتاً زیاد و تأثیرگذاری مواجه می‌شود که علت آن باگ‌های زیاد این نسخه از نرم‌افزار است. باید فعلاً صبر کرد تا نسخه‌های تکمیلی انتشار داده شود.
2. امکان کنترل تغییر شکل دال‌های وافل دوطرفه و یک‌طرفه در این نسخه فعلاً وجود ندارد. ایتبس سختی این سقف‌ها را اشتباه محاسبه می‌کند.
3. در جمع جبری حالات بار غیرخطی ترک‌خوردگی، این نسخه مشکل دارد و کاربر باید به‌صورت دستی جمع جبری را انجام دهد.
4. علت ضریب 100 برای مؤلفه محوری ستون‌ها و دیوارها، امکان محاسبه تغییر شکل نسبی هر طبقه است.