محاسبه مقاومت طبقه با روش تقریبی بر اساس راهنمای آیین نامه بارگذاری آمریکا

تعيين مقاومت طبقه برگرفته از راهنمای آیین نامه -10 ASCE7 مرجع شماره (4) می باشد که به صورت دستی محاسبه می شود. محاسبه مقاومت یک طبقه از یک سیستم باربر لرزه ای سخت است ولی غیر ممکن نیست مقاومت طبقه به عواملی همچون الگوی بار جانبی، محل تسلیم سراسری طبقه و ظرفيت تسليم المانها بستگی دارد ظرفیت المانها تابع نوع مصالح مصرفی، مشخصات و جزییات سطح مقطع و نیروهای وارد بر آن است. به عنوان مثال مقاومت خمشی دیوار برشی بتن آرمه تابع نیروهای فشاری محوری وارد بر آن است. به طور مشابه، ظرفیت خمشی ستونهای بتن آرمه یا فولادی تابع نیروهای محوری وارد بر آن میباشد. همچنین مقاومت برشی مقاطع بتن آرمه تابع نیروی محوری وارد بر آن است.
محاسبه ظرفیت طبقه در برخی از سیستم های سازه ای ساده همچون سیستم های نشان داده شده در شکل 1 امکان پذیر است.

در یک سیستم قاب مهاربندی شده محاسبه مقاومت طبقه بر اساس مقاومت مهاربندی ها میباشد که طبق رابطه زیر محاسبه می شود (شکل1a).

رابطه فوق با فرض اینکه ستون ها به صورت محوری تسلیم نشوند و لنگر خمشی دو انتهای ستونها آزاد شده باشد، صادق است. اگر فرض شود که ستونها تسلیم شده اند، مقاومت تسلیم ستونها طبق رابطه زیر Eg.FAQ-2 باید به رابطه فوق Eg.FAQ-1 افزوده شود.

مقاومت یک طبقه از یک قاب خمشی بر اساس مکانیزم شدن قاب میباشد همانطور که در قسمت از شکل 1 دیده می شود. در این روش فرض می شود که در بالا و پایین ستونهای آن طبقه مفصل پلاستیک تشکیل شده است. در این حالت اگر ظرفیت خمشی ستونها را محاسبه شود، مقاومت طبقه از رابطه زیر قابل محاسبه است:

پارامترهای رابطه فرق در قسمت قبل توضیح داده شده است.
این نوع مکانیزم ممکن است در قابهای خمشی با شکل پذیری کم و متوسط رخ دهد ولی بعید است که در قاب خمشی با شکل پذیری زیاد (ویژه) رخ دهد، چون در این قابها الزامات تير ضعيف – ستون قوی رعایت می شود.
نوع دوم تعيين مقاومت طبقه میتواند بر پایه مقاومت تیرها باشد. این مکانیزم برای محاسبه ظرفیت طبقه در شکل 1 c نشان داده شده است. محاسبه ظرفیت طبقه با این مکانیزم طبق رابطه زیر است در این مکانیزم در دو انتهای تیرهای طبقه مفصل پلاستیک تشکیل می شود:

تعیین ظرفیت خمشی تیرها در ETABS2015

بعد از طراحی سازه میتوان از طریق گزارش طراحی تیر از طریق Shear می توان ظرفیت خمشی تیر را مشاهده نمود.

لازم به ذکر است که روش فوق فقط یک روش تقریبی برای تعیین مقاومت طبقه است زیرا عملاً مکانیزم تشکیل مفصل در انتهای تیر در یک طبقه قبل از از دست رفتن پیوستگی ستونهای بالا و پایین آن طبقه غیر ممکن است.
مقاومت سازه تابع رفتار غیر خطی است بنابراین جهت محاسبه دقیق مقاومت طبقه و سازه نیاز به انجام تحلیل غیرخطی است.

کاربرد مقاومت طبقه در استاندارد ۲۸۰۰ در موارد زیر است

1. نامنظمی مقاومت جانبی تعیین طبقه ضعیف و خیلی ضعیف
2. تعیین ضریب نامعینی با استفاده از روش “ب” استاندارد ۲۸۰۰