آيين نامه زلزله 2800

 

تاريخچه تدوين آيين نامه ها در ايران

• اولين گام ها پس از زلزله 10 شهريور 1341 بويين زهرا در سال 1343 برداشته شد. تعيين بارهاي زلزله در فصل هشتم آيين نامه 519 بود كه در سال 1349 منتشر گرديد.
• آيين نامه زلزله (استاندارد2800) در سال 1367 قانوني شد و براي تجديدنظر آن، هر 5 سال يكبار پيش بيني گرديد.
• ويرايش دوم سال 78
• ويرايش سوم سال 84
• ويرايش چهارم سال 94

 روش هاي طرح سازه ها در برابر زلزله هاي بزرگ

• پذيرش پاسخ غيرالاستيك سازه كه با تسليم و در نتيجه با ايجاد خسارت در زلزله هاي بزرگ همراه بوده، در نتيجه لازم است چگونگي، مقدار و محل آنها كنترل گردد (موردنظر بيشتر آيين نامه ها).
• جداسازي پايه سازه از ارتعاش زمين.
• افزايش ميرايي با ايجاد سيستم هاي جاذب انرژي در ساختمان و كاهش طيف پاسخ.

تذكر: در دو مورد اخير ورود سازه به محدوده غير ارتجاعي بسيار محدود است.

هدف : تعيين حداقل ضوابط و مقررات براي طرح و اجراي ساختمان ها براي مقاومت در برابر زلزله

1. ساختمان هایی با اهمیت متوسط در اثر زلزله طرح، آسیب عمده سازه ای و و غیر سازه ای نبینند و تلفات جانی در آنها حداقل باشد.
2. ساختمان هایی با اهمیت زیاد در اثر زلزله طرح، آسیب عمده نبینند، به طوری که در زمان کوتاهی قابل مرمت باشند.
3. ساختمان هایی با اهمیت خیلی زیاد در اثر زلزله طرح، تغییر مقاومت و سختی در اجزای سازه ای و غیر سازه ای نداشته باشند، به طوری که بهره برداری از آنها امکان پذیر باشد.
4. تمامی ساختمان های بلندتر از  50 متر یا بیشتر از 15 طبقه و تمامی ساختمان هایی با اهمیت زیاد و خیلی زیاد در اثر زلزله بهره برداری آسیبی نبینند و قابلیت بهره برداری خود را حفظ نمایند.

 زلزله مبناي طراحي چه زلزله ايست؟

بر اساس نوع سازه، كاربري آن و نظر كارفرما تعيين مي گردد.

• زلزله با احتمال بالا (زلزله بهره برداري)،معادل 99.5 درصد در 50 سال
• زلزله با احتمال متوسط،معادل 50 درصد در 50 سال
• زلزله نادر (زلزله طرح)، معادل  10 درصد در 50 سال
• زلزله بسيار نادر، معادل 5 درصد در 50 سال
• زلزله حداكثر، معادل 2 درصد در 50 سال

بطور معمول آيين نامه ها ايمني جاني به همراه كنترل قابل قبول خسارات را با احتمال 10 درصد در 50  سال كافي مي دانند.

 انتخاب اوليه، سيستم سازه و روش تحليل

• ملاحظات كلي معماري، غالبا بصورت توصيه اي بوده و بصورت ضمني باعث بهبود رفتار و عملكرد ساختمان مي شوند.
• ملاحظات كلي سازه، توصيه اي و اجباري، با ايجاد كمترين تداخل با معماري.

ملاحظات اجباري سازه

• ارتفاع، كمتر از مقادير مجاز طبق جدول 3-4 آيين نامه
• سيستم سازه، با توجه به نوع كاربري و لرزه خيزي محل
• روش تحليل، با توجه به محدوديت هاي آيين نامه (منظمي و نامنظمي)

محدوديت ها و ممنوعيت هاي طرح

• شكل پذيري متوسط، براي ساختمان با اهميت خيلي زياد
• قاب ساختماني مهاربندي شده، براي بيش از 15 طبقه يا 50 متر ارتفاع
• دال تخت در قاب خمشي، بيش از 3 طبقه و يا 10 متر
• مشاركت تيرهاي بتني، با ارتفاع كمتر از 30 سانتيمتر در قاب خمشي

مغايرت با ASCE: ممنوعيت استفاده از نامنظمي توام پلان و ارتفاع روي خاك هاي متوسط و ضعيف

• طبقه خيلي ضعيف، در خطر نسبي متوسط و بالاتر و در خطر نسبي كم با بيش از 3 طبقه و يا 10 متر
• طبقه خيلي نرم و شديد پيچشي، در خطر نسبي متوسط و بالاتر روي خاك نوع 4.
• سيستم بتني معمولي (قاب يا ديوار)، با اهميت زياد و خيلي زياد

با اهميت متوسط در مناطق لرزه خيز 1 و 2

با اهميت متوسط در مناطق 3 و 4 بيش از 15 متر

گروه بندي ساختمان ها بر حسب شكل و تركيب بندي

• منظم
• نامنظم كه به تفكيك براي پلان و ارتفاع تعريف شده است.

تفاوت اصلي در ديدگاه ويرايش 4: ايجاد برخي نامنظمي ها در سازه مي تواند منجر به تغيير اساسي در سيستم سازه و طراحي گردد. لذا تعيين نوع نامنظمي نيز مهم است.

نقاط قوت و ضعف: همچنان در برخي موارد بصورت كمي و در برخي بطور كيفي ارائه شده است و در ASCE-7 نيز مشابه است كه البته قضاوت در كارهاي مهندسي، جزئي لاينفك است.

نامنظمی پلان

نامنظمي هندسي: پس رفتگي گوشه ها از دو جهت بيش از 20% (در نمايش تصويري 15%)

نكته: در ASCE مقدار 15% داده شده است.

ابهامات:

• پس رفتگي فقط در گوشه ها
• چند پسرفتگي با ابعاد كوچك
• پلان ذوزنقه

معمولاً از آنجا كه اين موارد داراي تنوع بسيار بالا بوده و با پيشرفت روشهاي تحليلي، نياز به تفصيل بيشتر ندارند.

نامنظمی پیچشی

• در ساختمان هاي كاملاً متقارن نيز مي تواند ايجاد گردد.
• با قراردادن ديوارها در محيط خارجي كاهش مي يابد.
• با افزايش طول به عرض پلان، تشديد مي شود.

نامنظمي پيچشي زياد: ممنوعيت تحليل استاتيكي معادل. 

نامنظمي پيچشي شديد: ممنوعيت در خطر متوسط و بالاتر روي خاك نوع 4 و تحليل استاتيكي معادل.

تعيين اين مقدار، در فهرست گزارش هاي تحليلي Etabs براحتي قابل حصول بوده و براي آن تنها اثر برون محوري اتفاقي در نظر گرفته مي شود.

تذكر: در نامنظمي پيچشي، رفتار سازه به شدت تحت تاثير ديافراگم است.

دیافراگم: تغییر ناگهانی در سطوح باز شو یا سختی دیافراگم بیش از 50 درصد.

تعیین نوع دیافراگم

ديافراگم: با ايجاد مدل اجزاي محدود مي توان با دقت خوبي، انعطاف پذيري و سختي ديافراگم را محاسبه نمود.

صلب: جابجايي نسبي ديافراگم كمتر از نصف مقدار جابجايي متوسط طبقه.

نيمه صلب: جابجايي نسبي ديافراگم بيش از نصف و كمتر از دو برابر مقدار متوسط طبقه.

خارج صفحه: تغيير صفحه سيستم باربر جانبي كه باعث تغيير مسير انتقال بار از وضع قائم به افقي مي شود.

بديهي است كه طرح ديافراگم تحت نيروهاي انتقال يافته ضروري است.

سيستم هاي غير موازي: تغيير زاويه اجزاي قائم باربر جانبي در پلان

ابهامات:

• زاويه انحراف حداقل تعيين نشده است.

از آنجا كه اين موارد داراي تنوع بسيار بالا بوده و لذا با پيشرفت روش هاي تحليلي، نياز تفصيل بيشتر ديده نشده است.

نامنظمي در ارتفاع (كاملاً مشابه ASCE-7)

هندسي : تغيير ابعاد سيستم باربر جانبي بيش از 30%

در اشكال زير تنها شكل سمت بدليل يكنواختي در سيستم مهار جانبي منظم تلقی می شود.

جرمي: تغيير ناگهاني جرم طبقه بيش از 50%

نكته: منظور جرم موثر لرزه اي است. يعني D+αL كه α درصد بار زنده است. مطابق با ديدگاه ASCE-7، براي ساختمان مسكوني و محل اجتماع مانند مدرسه اين درصد يكسان(20%) در نظر گرفته شده است.

تذكر: ممنوعيت تحليل استاتيكي معادل.

قطع سيستم باربر جانبي: در ارتفاع ساختمان

تذكر: اگرچه وقتي نامنظمي ندارد، اما توصيه بر استفاده از زلزله تشديد يافته در طرح اعضاي ستوني مي باشد.

مقاومت جانبي :

• طبقه ضعيف:
• طبقه خيلي ضعيف:

تذكر: با توجه به محدوديت هاي داده شده (در منطقه با خطر نسبي متوسط و بالاتر، در خطر نسبي كم با حداكثر 3 طبقه و 10 متر)، عملاً استفاده از سيستم با ”طبقه خيلي ضعيف“ ممنوع شده است.

تعيين مقاومت جانبي طبقه

منظور آن معمولاً مقاومت برشي طبقه است و بر اساس مكانيزم ستون يا تير و با اعمال اثر نيروي محوري ستون ها در تعيين مقاومت خمشي اعضاي سازه تعيين مي شود.

براي قاب خمشي برابر حداقل دو مقدار زير:

براي قاب مهاربندي شده بر اساس حداقل مقاومت كششي و فشاري

براي سيستم هاي ديگر مانند قاب هاي تركيبي معمولا از تحليل هاي غير ارتجاعي استفاده مي گردد (با اثر بارهاي ثقلي و P-Delta).

سختی جانبی

طبقه نرم: ممنوعيت تحليل استاتيكي معادل.

طبقه خيلي نرم: ممنوعيت در خطر متوسط و بالاتر روي خاك نوع 4 و تحليل استاتيكي معادل.

روش تعيين سختي ارتجاعي طبقه : مناسب براي رفتار برشي

• با اعمال دو نيروي مختلف الجهت در تراز دو كف متوالي و تعيين جابجايي نسبي طبقه مورد نظر.

طبقه بندي ساختمان از نظر اهميت

شاخص كمي I در چهار گروه معرفي شده است.

• اهميت خيلي زياد: ساختمانهاي ضروري و خطرزاي شديد
• زياد: مهم از نظر انساني، اقتصادي و زيست محيطي
• متوسط: ساختمان هاي معمولي
• كم: با خطر جاني كم و سازه هاي موقت

مغايرت ها با ASCE-7:

• شماره ها برعكس بوده يعني اهميت خيلي زياد گروه VI و مقادير بترتيب 1، 1، 1.25 و 1.5 مي باشد.
• بطور كلي تاسيسات شهري و مراكز خدمت رساني بر حسب نوع وظيفه در دو گروه مهم اول تقسيم بندي شده اند. مثلا مراكز درماني داراي اورژانس و يا بخش جراحي جزو اهميت خيلي زياد مي باشد.
• حضور 300 نفر در يك محل نه زير يك سقف و تعداد براي دانشگاه، مدرسه و درمانگاه تفكيك شده است.

مثالهايي از نمونه هاي مهم در آمريكا، براي انتخاب ضريب اهميت طبق

ASCE-7 كه با گروه بندي هاي 2800 منطبق شده اند:

• دانشگاه با ظرفيت كلاس 50 نفر و مجموعا 400 نفر (نوع 3)
• هتل با سالن 800 نفري و كل ظرفيت 10000 نفر (نوع 2)
• ساختمان 90 طبقه شامل 3 طبقه تجاري و رستوران هاي با ظرفيت 100 نفر و بقيه طبقات اداري و مسكوني (نوع 3)
• سيلوي گندم (نوع 4)

تذكر: ضوابط  IBC-2006 نيز با اندك مغايرت هايي شبيه ASCE-7 است.

گروه بندي ساختمان ها بر حسب سيستم سازه اي

اين قسمت به همراه پارامترهاي وابسته به آنها، بيشترين تغيير نسبت به ويرايش سوم 2800 را داراست.

• بسياري از سيستم هاي سازه اي جديد مانند سازه با پروفيل سبك فولادي، ديوارهاي بتن پاششي و مهاربند كمانش تاب اضافه شده اند.

مطابق ويرايش 4، در تعريف قاب ساختماني، سيستم مي تواند شامل قاب هاي خمشي و يا قاب هاي مفصلي باشد. ولي كل بار جانبي بايد به سيستم مهاربند يا ديوار برشي داده شود.

تذكر: لازم است در تحليل بارهاي جانبي، اتصالات تيرها همگي بصورت مفصل تعريف شده و نيز بطور جداگانه توان باربري اعضا در حالت گيرداري اتصالات، براي بارهاي ثقلي كنترل گردد.

حداقل مشاركت قاب خمشي و يا ديوار برشي مي بايست بترتيب 25 و 50 درصد كل بار جانبي باشد.

در صورت عدم برقراري شرط فوق سيستم دوگانه نبوده و بايد ضريب رفتار را اصلاح نمود (براي كمتر از 15 طبقه يا 50 متر).

نحوه اعمال 25 يا 50 درصد بار جانبي به قاب خمشي و يا ديوار برشي تنها بصورت يكي از دو روش زير انجام مي شود:

1. بر اساس برش بدست آمده طبقات از تحليل طيفي قاب دوگانه اصلي
2. توزيع به روش استاتيكي معادل

گروه بندي ساختمان ها بر حسب سيستم سازه اي

• در سيستم هاي دال تخت، مشاركت دال در تحليل نيروهاي جانبي(مدل اجزاي محدود دال در تحليل بار جانبي) مجاز نمي باشد، يعني كل بار زلزله بايد توسط سيستم مهار جانبي اصلي تحمل گردد.

• سيستم كنسولي شامل ساختمان ساده فولادي يا بتني بوده كه با گيرداري اتصالات پاي ستون ها، مي تواند پايدار جانبي باشد. مانند ساختمان هايي كه براي جايگاه پمپ بنزين استفاده مي گردد.

در آيين نامه ويرايش چهارم، مفاهيم پايه و در نتيجه سطوح نيرو به حد نهايي نزديك شده اند.

ضريب رفتار سازه : مقادير R در سيستم هاي سازه اي، نسبت به ويرايش سوم، تقريباً 1.4 برابر كوچك شده اند و بر مبناي روش حد مقاومت بدست آمده اند. پس براي ضريب بار زلزله در تركيب بارها، عدد 1 قرار مي گيرد.

• معمولا حاصل سه ضريب شكل پذيري (5–2)، اضافه مقاومت (1.4) و سرويس (2–1.2) مي باشد.
• در استفاده از روش تنش مجاز، بايد نيروي زلزله را 1.4 برابر افزايش داد.

مفهوم ضریب رفتار

تركيب بار زلزله در طراحي

در صورتی که طراحی سازه بر اساس مقاومت انجام ،شود در ترکیب بارهای زلزله طرح با سایر ، بارها بارهای جانبی و قائم زلزله باید با ضریب بار ۱/۰ در نظر گرفته شوند. در حالتی که بر طبق آیین نامه طراحی نیروی زلزله باید با در نظر گرفتن اثر اضافه مقاومت در کنترل اجزای سازه مورد استفاده قرار گیرد بار جانبی زلزله طرح باید در ضریب اضافه مقاومت ضرب شده و در ترکیب بارها لحاظ شود و نیازی به در نظر گرفتن ضریب اضافه مقاومت در مؤلفه قائم زلزله نمی باشد.

در طراحی سازه های بتنی که بر اساس آیین نامه بتن ایران با طراحی می شوند، مقادیر بار زلزله باید در ضریب ۰/۸۵ ضرب شده و در ترکیبات بار مورد استفاده قرار گیرد.

بررسي سيستم هاي سازه اي

ابهامات ضريب رفتار سازه :

• مقدار R در سيستم قاب ساختماني و مهاربند واگراي ويژه 7 بوده در حاليكه براي قاب خمشي متوسط و مهاربند واگراي ويژه 6 داده شده كه منطقي نيست. در ASCE-7 سيستم قاب خمشي متوسط و مهاربند واگراي ويژه وجود ندارد، لذا بنظر مي رسد كه در جدول آيين نامه بايد عنوان سيستم ”قاب خمشي فولادي متوسط و مهاربند همگراي ويژه“ درست باشد.

• در ”مهاربند واگرا“ با رفتار خمشي، ضريب رفتار 6 و براي رفتار برشي 7 بوده كه به نظر مي رسد، مي بايست تنها در قاب هاي ساختماني بكار رود.

تركيب سيستم هاي سازه در پلان و ارتفاع: (منظور در بالاي تراز پايه است)

• اگر R1>R2 باشد: استفاده از R2 در محاسبات
• اگر R1استفاده از R2 در طراحي قسمت بالا و استفاده از R1 در كل سازه براي طراحي قسمت تحتاني.

پس نياز به توليد دو مدل محاسباتي مي باشد.

• پارامترهاي سيستم قاب خمشي و مهاربندي شامل:
• پارامترهاي طرح:

• مي توان محاسبات را با ١R= انجام داده و نيروهاي داخلي و جابجايي ها را اصلاح نمود.
• لزوم رعايت ضوابط ويژه براي نقاط مشخص شده با اثر زلزله افزايش يافته (Ω).

برش پایه

چالش : در ASCE-7 نيز كليات مشابه فوق مي باشد، اما محدوديت رعايت حداقل برش پايه براي كنترل جابجايي ها حذف شده، حال آنكه در ويرايش چهارم ضروري دانسته شده است. اعمال آن تاثير بالاي بر طرح ساختمان هاي بلند مي گردد.

برآورد تقريبي اثر اجزاي سازه در تغييرشكل هاي قاب هاي خمشي

• خمش طره اي (تغيير طول محوري ستون ها) ≈ 20% كل تغييرشكل
•  خمش تيرها و ستون ها ≈  80% كل تغييرشكل (60% = تيرها و 20%  ستون ها)
  

نحوه توزيع بار در طبقات ساختمان با روش استاتیکی معادل :

در ویرایش4، به جای اعمال نیروی شلاقی در طبقه آخر، توزیع غیر خطی با شکل طره ای جایگزین شده است.

تذکر: این ضریب به سادگی در ETABS قابل اعمال است.

اعمال ضريب تواني شكل مود اول جايگزين نيروي شلاقي

شتاب مبناي طرح،A

• نشان دهنده شتاب ماكزيمم زلزله طرح در سطح سنگ بستر و بصورت ضريبي از g است و از نقشه پهنه بندي لرزهاي، براي هر منطقه به دست مي آيد.
• اين ضريب بر اساس بزرگا و دوره بازگشت زلزله هاي اتفاق افتاده، فاصله از گسل هاي فعال و شدت فعاليت آنها به دست مي آيد.

نقشه خطر لرزه اي ايران، با اندكي تغيير نسبت به ويرايش سوم در برخي نقاط بخصوص در استان هاي غربي، خراسان شمالي، سيستان و كرمان، كمي افزايش يافته است.

ضريب بازتاب ساختمان (ضريب بزرگنمايي طيفي)، B

• نشان دهنده ضريب بزرگنمايي شتاب زمين در سازه است كه اثرات خاك و سازه هر دو را در بر دارد.
• اين ضريب نشان دهنده شكل طيف شتاب زلزله و نيروي وارده به سازه است.
• بستگي به نوع خاكي كه سازه بر روي آن قرار مي گيرد، دارد.
• مقدار B:

تغييرات نسبت به ويرايش 3 شامل:

• تغيير فرمول بندي آن با اعمال ضريب اصلاح طيف
• كاهش مقدار كلي آن پس از Ts تا 20 درصد
• كاهش بيشتر مقدار آن در بسترهاي سخت تر

مقدار طیفی B1:

مقدار كلي ضريب بازتاب B نسبت به ويرايش 3 كاهش يافته است.

ضريب اصلاح طيف N:

• مقدار آن تابع زمان تناوب ارتعاش است و از آنجا كه مقدار آن در ويرايش چهارم براي سازه هاي بتني و سازه فلزي با مهاربند واگرا افزايش يافته است، لذا ضريب B در اين سازه ها كاهش بيشتري نيز دارد.

مهاربند واگرا:                                                           

قاب بتني:

• با افزايش ارتفاع اختلاف زمان تناوب بيشتر مي شود.

تذكر: روابط زمان تناوب نزديك به روابط نظير در ASCE-7 مي باشد و بجز براي قاب خمشي فولادي در بقيه موارد، 2800 مقادير كمي بيشتر را بدست مي دهد.  

ابهامات: بر اساس روابط آيين نامه، در ساختمان هاي بيش از 6 طبقه، زمان تناوب قاب خمشي فولادي كمتر از قاب خمشي بتن مسلح بدست مي آيد كه غيرمنطقي بنظر مي رسد.

اثر ترك خوردگي اعضا

در محاسبه زمان تناوب

در محاسبه جابجايي و مقاومت (مرجع اصلي، آيين نامه آبا است).

در قاب مهارنشده

در قاب مهارشده

در زلزله بهره برداري

تذكر: در چاپ اوليه مبحث نهم، بجاي ضريب  ”0.35 يا 0.7“ مقدار ”0.5“ داده شده است.

موقعیت تراز پایه در محاسبات بار جانبی

تراز پایه

تراز پایه بنا به تعریف به ترازی در ساختمان اطلاق میشود که در هنگام زلزله از آن تراز به پایین اختلاف حرکتی بین ساختمان و زمین وجود نداشته باشند. تراز پایه برای طراحی ساختمانها به صورت زیر در نظر گرفته می شود:

1. برای ساختمانهای بدون زیرزمین یا ساختمانهای دارای زیرزمینی که دیوارهای نگهبان آن به سازه متصل ،نباشند تر از پایه باید در سطح بالای شالوده در نظر گرفته شود.
2. برای ساختمانهای دارای زیرزمینی که دیوارهای نگهبان آن به سازه متصل باشند و فضای بین خاکبرداری و دیوار نگهبان زیرزمین با خاک متراکم پر شده باشد، تراز پایه می تواند در نزدیکترین سقف زیرزمین به زمین طبیعی اطراف در نظر گرفته شود، منوط بر آنکه اولاً خاک طبیعی موجود در اطراف ساختمان متراکم باشد و ثانیاً دیوارهای نگهبان زیرزمین بتن آرمه بوده و آخرین سقف زیرزمین نیز دارای صلبیت کافی باشد. در این راستا می توان از صلبیت تیرها و یا مجموعه تیر و دال سقفها برای افزایش صلبیت سقف استفاده نمود.

نکته : در ASCE-7 نوع خاک مجاور دیوارهای حائل نیز نباید در ارتعاش ضعیف باشند. از آنجا که اثر تراز پایه، اثری دو گانه است در صورت نبود حالت پایدار در طول عمر مفید ساختمان می بایست هر دو حالت تراز پایه در صورت وجود در ضریب زلزله و وزن موثر لرزه ای در نظر گرفته شود.

نكته: مطابق ASCE-7 اعمال بارهاي بدون ضريب كفايت مي كند.

توصيه Etabs استفاده از ضرايب بار نهايي در تركيب بار زلزله است.

• آيين نامه 2800 از اعمال نيرو در حد مقاومت نام برده است، لذا مطابق آن ضريب 1 براي بار مرده و 1.2 براي بار زنده مي تواند مناسب باشد.

اعمال اثرات تغيير مكان هاي ثانويه P-Delta

نكته: انتخاب تعداد تكرار تحليل سازه و حد تغييرات نسبي جابجايي ها در دو دوره تكرار متوالي تحليل

ضريب نامعيني سازه، ρ به منظور تامين مسيرهاي كافي انتقال بار

ساختمان هایی که سیستم مقاوم جانبی آنها در دو جهت عمود برهم دارای نامعینی کافی ،نیستند باید برای بارجانبی بیشتری طراحی شوند در این ساختمانها بار جانبی باید با ضریب ۲ برابر با 1.2 افزایش داده شود.

نكته: در ASCE-7 اين مقدار 1.30 داده شده است.

در موارد زير اين ضريب 1 فرض مي شود :

• ساختمان 3 طبقه و يا كوتاه تر از 10 متر (بنظر مي رسد كه عبارت يا درست نيست).
• تعيين جابجايي هاي سازه.
• محاسبه اثر P-Delta.
• تعيين نيروي اجزاي غير سازه اي، سازه هاي غير ساختماني، ديافراگم ها.
• كليه اعضايي كه مشمول طراحي زلزله تشديد يافته هستند.

 ساختمانهایی که سیستم مقاوم جانبی آنها دارای خصوصیات زیر دارای نامعینی کافی بوده و در آنها ضریب ρ برابر با ۱/۰ منظور می شود.

الف- در ساختمانهای منظم در ،پلان در طبقاتی که برش در آنها از ۳۵ درصد برش پایه تجاوز میکند حداقل دو دهانه سیستم مقاوم جانبی در هر سمت مرکز ،جرم در هر دو امتداد عمود برهم موجود باشد. در سیستم های دارای دیوار برشی تعداد دهانه ها از تقسیم طول دیوار بر ارتفاع آن در طبقه به دست می آید.

نکته: بنظر می رسد که با توجه به وضع پلان های مرسوم در ایران این ضریب معمولا 1.20 می باشد.

ب-در سایر ساختمان ها در طبقاتی که میزان برش در آنها از ۳۵ درصد برش پایه تجاوز می کند چنانچه حذف جزئی از سیستم مقاوم جانبی مطابق جدول (۳-۲) موجب کاهش مقاومت جانبی طبقه به میزان بیشتر از ۳۳ درصد نشود و در طبقه نامنظمی شدید ،پیچشی مطابق تعریف بند (۱-۷-۱) ایجاد نگردد.

ديوارهاي با نسبت ارتفاع به طول كمتر از يك، نيازي به حذف شدن ندارند.

نكته: در ASCE-7 عبارت محيط پيراموني در سيستم مهار جانبي بكار رفته است.

طبق بند 2 با وجود نامنظمي، نياز به بررسي بيشتر مي باشد.

اعمال ضريب نامعيني در Etabs، براي بتن و فولاد براحتي قابل اعمال است.

تذكر : ضريب نامعيني براي افزايش نيروي زلزله به سازه هاي با درجه نامعيني كم (مسيرهاي انتقال بار جانبي) اعمال مي شود. با اعمال آن، براي فولاد در منوي Option/Preferences تركيبات بارگذاري زلزله بطور  Etabs در برنامه خودكار اصلاح مي شوند.

تذكر : ضريب نامعيني براي افزايش نيروي زلزله به سازه هاي با درجه نامعيني كم (مسيرهاي انتقال بار جانبي) اعمال مي شود. با اعمال آن، براي بتن در منوي Define/Seismic load و انتخاب آيين نامه ACI، تركيبات بارگذاري زلزله در برنامه Etabs بطور خودكار اصلاح مي شوند.

بارگذاري سازه

به منظور استفاده از روشهاي دقيق تحليل و طراحي (روش مستقيم)

• اعمال بارهاي فرضي (Notional load) براي بارهاي مرده و زنده در هر دو جهت ساختمان متناسب با آيين نامه طراحي و اعمال آن در تمامي تركيبات بار.

تذكر: مقدار عددي 0.002 به عنوان توصيه عمومي آيين نامه استفاده مي شود.

• در Etabs با اضافه نمودن اين بارهاي فرضي، بطورخودكار اثرآنها درتركيبات بارگذاري واردمي شوند.

جهت اعمال نيروي جانبي زلزله

به طور كلي زلزله در هر امتداد افقي به طور مجزا اعمال مي شود بجز موارد زير:

الف- ساختمانهاي نامنظم در پلان

ب- كليه ستون هايي كه در محل تقاطع دو و يا چند سيستم مقاوم باربر جانبي قرار دارند (معمولا در قاب هاي خمشي نيازي به كنترل آنها نيست).

تذكر:  لزوم اعمال اثر دو مولفه اي زلزله در ديوارهاي برشي با اشكال پيچيده.

در موارد فوق امتداد نیروی زلزله باید با زاویه مناسبی که حتی المقدور بیشترین اثر را می،کند انتخاب شود و یا میتوان صددرصد نیروی زلزله هر امتداد را با ۳۰ درصد نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن را ترکیب کرد در این موارد منظور کردن برون مرکزی ،اتفاقی موضوع بند (۳-۳-۷) در امتدادی که ۳۰ درصد نیرو اعمال می شود، الزامی نیست.

با مقايسه با ASCE-7 به نظر مي رسد كه همواره بار بايد با زاويه بحراني سازه (زاويه اي با بيشترين اثر نيرويي در اعضا) اعمال گردد.

 دو روش اعمال بار وجود دارد.

• روش آيين نامه اي: معمولا با اعمال 100% يك امتداد و 30% امتداد ديگر بطور مستقل و سپس جمع جبري پاسخ ها.
• روش ويلسون: اعمال 100% طيف در دو جهت بطور مستقل و سپس تركيب SRSS پاسخ هاي طيفي دو جهت.

تحقيقات نشان داده كه روش دوم از دقت بالاتري برخوردار است.

تذكر: نرم افزار Etabs نيز قادر به انجام هر دو روش مي باشد.

در صورتی که طراحی سازه بر اساس مقاومت انجام شود در ترکیب بارهای زلزله طرح با سایر بارها بارهای جانبی و قائم زلزله باید با ضریب بار ۱/۰ در نظر گرفته شوند. در حالتی که بر طبق آیین نامه ،طراحی نیروی زلزله باید با در نظر گرفتن اثر اضافه مقاومت در کنترل اجزای سازه مورد استفاده قرار گیرد بار جانبی زلزله طرح باید در ضریب اضافه مقاومت ضرب شده و در ترکیب بارها لحاظ شود و نیازی به در نظر گرفتن ضریب اضافه مقاومت در مؤلفه قائم زلزله نیست.
در طراحی سازه های بتنی که بر اساس آیین نامه بتن ایران با طراحی می شوند مقادیر بار زلزله باید در ضریب 0.85 ضرب شده و در ترکیبات بار مورد استفاده قرار گیرد.

طراحی اجزای سازهای که جزئی از سیستم باربر جانبی نیستند.

در ساختمان های بلندتر از ۵ طبقه تمام اجزای سازه ای که جزئی از سیستم باربر جانبی نیستند ولی از طریق دیافراگمهای کف ها با سیستم باربر جانبی مرتبط هستند باید برای اثر ناشی از تغییر مکان جانبی نسبی غیر خطی طرح ،طبقه بند (۳-۵-۲) طراحـی شوند در این محاسبات در صورت ،نیاز اثرباید منظور گردد.

• اثر برون محوري بار تيرها در اتصال ساده تير به ستون: در تيرهاي باربر طويل كه با ارتفاع زياد بوده و نيروي تكيه گاهي قابل ملاحظه اي را دارا مي باشند. لازم است :

1)انتخاب Automatic End offset  

2) اعمال لنگر متمركز در گره محل اتصال تير به ستون 

• لزوم آن براي ساختمان هاي با اهميت زياد، خيلي زياد و يا بلند تر از 50

در سازه های فولادی تنش های ایجاد شده در اعضا از حد رفتار ارتجاعی اعضا تجاوز ننماید برای کنترل این موضوع در طراحی به روش تنش مجاز، تنش های ایجاد شده در اعضا نباید از ۱/۷ برابر مقادیر تنش مجاز عادی تجاوز نماید. در این حالت نباید افزایش مجدد ۳۳٪ در تنش های مجاز صورت گیرد.

• در Etabs مي توان ضريب تنش ها را با 1.275=١٫٧*0.75 مقايسه نمود.

در طراحی به روش حدی تلاش های ایجاد شده در اعضا نباید از مقاومت نهایی اسمی اعضا بدون اعمال ضرایب کاهش مقاومت، تجاوز نماید.
در سازه های بتن آرمه تلاش های ایجاد شده در اعضاء بدون اعمال ضرایب کاهش ،مقاومت از مقاومت نهایی اسمی آنها تجاوز نکند.

• در Etabs مي توان ضرايب كاهش مقاومت را به 1 تغيير داد.

زلزله بهره برداری

در زلزله سطح بهره برداری تغییر مکان جانبی نسبی بهره برداری که از تحلیل خطی سازه تحت اثر نیروی زلزله مذکور به دست میآید نباید از ۰/۰۰۵ ارتفاع آن طبقه بیشتر باشد. این محدودیت را در مواردی که نوع و نحوه به کارگیری مصالح و سیستم اتصال قطعات غیر سازه ای به گونه ای باشد که این قطعات بتوانند در برابر تغییر مکان جانبی بیشتر بدون خسارات ،عمده بر جا بمانند میتوان تا ۰/۰۰۸ ارتفاع طبقه افزایش داد.

تذكر 1: ضريب ρ در اين زلزله نيز اعمال مي گردد.

تذكر 2: در سازه هاي حساس تر (بلندمرتبه، با ضريب اهميت بالاتر و يا روي خاك ضعيف) زلزله بهره برداري بحراني تر خواهد بود.             

تنظيم گزينه هاي طراحي در Etabs

تركيبات بارگذاري AISC و مبحث دهم

ستون قوي – تير ضعيف در قاب ويژه

برنامه Etabs قادر به كنترل آن براي مقاطع عمومي توليد شده نيست.

 (General / Section Designer) كنترل فوق در نرم افزار، تنها براي مقاطع I شكل قابل انجام است. لذا مي توان با ايجاد دو مدل محاسباتي ديگر براي دو امتداد اصلي ساختمان و معرفي مقاطع معادل اصلي با شكل I (سطح مقطع و اساس مقطع پلاستيك)، از كنترل خودكار برنامه استفاده نمود.

مطابق ACI ستون با نسبت طول به عرض مقطع بيشتر از 2.5 مجاز نيست.

پس در غير اينصورت عضو قائم بايد به صورت ديوار طراحي شوند.

مطابق آبا اين نسبت براي حد ابعاد ستون شكل پذير متوسط، 0.3 است.

اثر بازشوهاي ديوارهاي بتني

بطور معمول مي توان براي بازشوهايي با ابعاد زير 15 %، از اثر آنها در تحليل صرف نظر نمود. در اين حالت مي توان مشابه جزئيات اجرايي بازشو در دال ها عمل نمود.

جابجايي هاي ساختمان و درز انقطاع

تغييرمكان واقعي طبقه :DM=Cd . Du كه Du دريفت طبقه بحراني از خروجي در Etabs:
• گوشه بحراني پلان در ساختمان هاي نامنظم پيچشي يا
• مركز جرم براي ديگر ساختمان ها است.
دريفت مجاز واقعي طبقه:

• ساختمان تا 5 طبقه 0.025
• ساير ساختمان ها 0.020