نحوه اعمال آنالیز ھای طیفی و تاریخچه زمانی در نرم افزار ETABS 2015 منطبق با آیین نامه  2800 ویرایش چھارم

روش تحلیل دینامیکی برای ساختمان ھای زیر الزامی است : ( مطابق با آئین نامه 2800 ویرایش چھارم )

الف: ساختمان ھای منظم با ارتفاع بیشتر از 50 متر از تراز پایه
ب: ساختمان ھای نامنظم با ارتفاع بیشتر از 50 متر از تراز پایه که دارای:

  • نامنظمی زیاد و شدید پیچشی در پلان باشد.
  • نامنظمی جرمی ، نرم و خیلی نرم در ارتفاع باشد.

تحلیل استاتیکی :

برای تحلیل دینامیکی ابتدا باید سازه را به روش استاتیکی معادل ، دقیق تحلیل نمود و پس از تحلیل دینامیکی باید برش ھای پایه این دو روش را همپایه ساخت. نحوه همپایه سازی نیز در قسمت ھای بعدی توضیح داده شده است.

تحلیل دینامیکی و روش ھای خطی آن :

در تحلیل دینامیکی نیروھای جانبی زلزله با استفاده از بازتاب دینامیکی که سازه بر اثر حرکت زمین ناشی از زلزله، از خود نشان میدھد محاسبه می شوند. این روش ھا عبارتند از روش تحلیل تاریخچه زمانی و روش تحلیل طیفی است.

1- روش تاریخچه زمانی :

در این روش تحلیل دینامیکی سازه با اثر دادن شتاب زمین به صورت تابعی از زمان، در تراز پایه و محاسبات پاسخ مدل ریاضی ساختمان با فرض خطی بودن انجام می شود. در این تحلیل نسبت میرایی را می توان 5 درصد درنظر گرفت مگر آن که بتوان نشان داد نسبت دیگری برای سازه مناسب تر است. در این روش میتوان از سه یا ھفت زوج نگاشت استفاده نمود و مقدار متوسط بیشینه بازتاب ھای بدست آمده از آنھا را بازتاب نھایی درنظر گرفت.

اصلاح مقادیر بازتاب ھا :
پس از تحلیل برای زوج شتاب نگاشت i، مقدار حداکثر برش پایه Vi، تلاش اعضا QEi، جابجایی نسبی طبقات 1 3 در ھر طبقه تعیین خواھد شد.در صورتی که مقدار حداکثر برش پایه حاصل از تحلیل، Vi، کمتر از مقدار برش پایه استاتیکی معادل Vu، باشد، تلاشھای اعضاء QEi و جابجایی نسبی طبقات 1 3  باید مجددا در نسبت     2 3   نیز ضرب می شوند.

اگر سه زوج شتاب نگاشت برای تحلیل استفاده شود، تلاش طراحی اعضاء و جابجایی نسبی طراحی طبقات باید برابر با ماکزیمم مقادیر QEi و 1 3 حاصل از تحلیل ھا درنظر گفته شوند.

اگر از حداقل 7 شتاب نگاشت برای تحلیل استفاده شود، تلاش طراحی اعضاء و جابجایی نسبی طراحی طبقات را می توان بھ ترتیب برابر با مفدار متوسط مقادیر QEi و 1 3حاصل از تحلیل ھا درنظر گرفت.

نکات مھم :

1– مقدار میرایی را می توان 5 درصد درنظر گرفت.

2– تمامی شتابھا باید بهحداکثر مقدار خود مقیاس شوند یعنی حداکثر شتاب همه آنھا برابر  3 3 981 شتاب ثقل شوند.

3– -3 طیف ھای پاسخ ھرزوج شتاب نگاشت با استفاده از روش جذر مجموع مربعات (SRSS) با یکدیگر ترکیب شده و یک طیف ترکیبی واحد برای ھر زوج ساخته می شود.

4 3

4– برای رسم طیف ھای پاسخ تکیبی و متوسط گیری شتاب نگاشت ھا، در صورتی که از سه زلزله استفاده شود ، باید ماکزیمم آنھا منظور شود و در صورتی که از ھفت زلزله استفاده شود، باید میانگین آن ھا منظور شود.

5– ھر زوج نگاشت چنان مقیاس شود کھ برای ھر پریود در محدوده زمان ھای تناوب 0.2T ،1.5T مقایسه می شوند و ضریب مقیاس تعیین می گردد. در این حالت مقادیر متوسط طیف جذر مجموع مربعات مربوط به تمام زوج مولفه ھا ، نباید بیش از 10 درصد از 1.3 برابر مقدار نظیر آن طیف استاندار باشد (برای بدست اوردن ضریب مقیاس ، کمترین مقدار ستون مقدار گیری شده SRSS را در محدوده 0.2T ،1.5T انتخاب نموده و در مولفه متناظرش در ستون 1.3B*g را برای کوچکترین مقدار متوسط گیری شده SRSS  تقسیم می کنیم).

6 -شتابنگاشت ھا متعلق به زلزله ھایی باشند که شرایط زلزله طرح را ارضا کنند.

7– مدت زمان موثر حرکت شدید در شتابنگاشت ھا حداقل بربر 10 ثانیه یا سه برابر زمان تناوب اصلی سازه ، ھرکدام که بیشتر است ، باشد.

8– طیف طرح استاندارد در روش ھای خطی برابر است با5 3

*** تمامی کارھای گفته شده را می توان در برنامه اکسل با ایجاد کردن ستون ھای لازم، به راحتی انجام داد.

روش کار:

برای این تحلیل به داده ھای زلزله نیازمندیم که میتوان آنرا از سایت ھای اینترنت مثل سایت Peer دریافت نمود. دقت داشته باشید که باید رکوردھای نزدیک به شھر موردنظر انتخاب کرد. تعداد رکوردھای دریافتی میتوان 3 یا 7 عدد باشد. فایل دریافتی را با برنامه notepad باز کرده و فقط مولفه های Tو L را را کپی نمایید و آنھا را در دو فایل جداگانه در notepad ذخیره نمایید. برای استفاده از این فایل ھا باید سطرھا را به یک ستون تبدیل نمود که این کار را توسط نرم افزاری مثل Row2Col می توان انجام داد یا با نرم افزار اکسل.

6 3

فایل تبدیل شده را ذخیره می نماییم. نرم افزار Sismosignal را با کرده و فایل ھای ذخیره شده notepad را در این برنامه فراخوانی می نماییم.

در گزینه Time Step dt فاصله زمانی بازه ھای شتاب نگاشت که از سایت گفته شده گرفته شده است، وارد می کنیم. بطور مثال 0.005. در قسمت Acceleration Column چون فایل ھا تبدل بھ یک ستون شده اند عدد یک وارد می کنیم.

7 2

صفحه زیر نمایان می گردد:

8 4

بر روی گزینه Time Series کلیک نموده و در صفحه نمایش داده شده مقادیر زمان Time و شتاب Acceleration را کپی کرده و در یک ستون از شیت اول برنامه اکسل قرار می دھیم. سپس از منوی بالا روی گزینه Elastic/Inelastic Response Spectra کلیک کرده و گزینه Pseudo-Velocity را انتخاب کرده تا صفحھ زیر نمایش داده شود . اگر صفحه خالی بود گزینه Refresh را میزنیم.

9 2

حال مقادیر Time و Damp را کپی نموده و در شیت دوم از برنامه اکسل قرار دھید.

برای مشاھده نمودار Acc-Period در زیر گزینه های Elastic/Inelastic Response Spectra بر روی Graph کلیک نمایید تا صفحه زیر نمایش داده شود.

10 3

جھت مقیاس سازی شتاب نگاشت ھا در منو بالا صفحه روی گزینه Ground Motion Parameters و زیر گزینه Intensity Parameters کلیک نموده . شتاب نشان داده شده ماکزیمم شتاب زلزله می باشد.

11 2

با تقسیم 981 بر این عدد ضریب تصحیح برای این رکورد بدست می آید.

مراحل فوق را برای T و L و تمامی زلزله ھا انجام می دھیم و میتوان نتایج را در برنامه اکسل قرار داد تا محاسبات به سادگی انجام می شود.

محاسبه ضریب مقیاس : برای محاسبه ضریب مقیاس مقدار شتاب ماکزیمم 981 را بر شتاب ماکزیمم بدست آمده از برنامه، تقسیم میکنیم. عدد بدست آمده ضریب مقیاس نامیده می شود.

به طور مثال برای رکورد L1:

12a

برای T نیز به همین شکل انجام می دهیم. این ضریب را باید برای تمامی T و L  رکوردهای استفاده شده محاسبه نمود.

13 2

پس از محاسبه ضریب مقیاس مقادیر بدست آمده از رکوردھا در نرم افزار  Sismosignal (time, Damp) را که در شیت اول اکسل ذخیره کرده ایم، ستون مقادیر Damp را در ضریب مقیاس ضرب می کنیم و در ستونی جدید در ھمان برنامه قرار میدھیم. ( این کار با یک فرمول نویسی ساده در اکسل براحتی انجام میگردد). ھمانطور که قبلا اشاره شد از رکورد یک T و یک L دارد کھ برای ھر دوی آن باید این عملیات انجام گیرد.

این عملیات را نیز برای مقادیر بدست آمده از شیت دوم برای T و L  رکوردھا، انجام می دھیم.

در شیفت دوم اکسل

16 3

این محاسبات برای چندین زلزله انجام میگیرد (مثلا زلزله بم، گلبافت، زرند ) سپس برای ھر کدام در ھر زمان یک SRSS حساب خواھیم کرد و در آخر از این SRSS ھا بدست آمده برای ھر زمان میانگین میگیریم. مثلا

17 4

حال با توجه به مشخصات پروژه ، ارتفاع ساختمان و نوع خاک مقادیر پریود سازه T و ضریب بازتاب B را در بازه 0 تا 5 ثانیه بدست آوریم. در این مثال مقدار بین زمان ھا 0.02 درنظر گرفته شده است.

***حداکثر زمان بھتر است عددی بین 5 تا 10 ثانیه باشد.

بازه 0.2T و 1.5T را روی جدول مشخص می کنیم و در این بازه کوچکترین مقدار میانگین SRSS را پیدا میکنیم. مقدار B*g*1.3 را نیز برای این مقدار مینیمم محاسبه می نماییم.

18 2

ρ: ضریب نامعینی سازه ( مطابق با آیین نامھ این ضریب عدد 1 یا 1.2 می باشد کھ باید محاسبه گردد)

A: شتاب مبنای طرح

I: ضریب اھمیت سازه

R: ضریب رفتار

حال با بدست آمدن ضریب نھایی باید آن را در اعداد شتاباولیه که در ضریب تصحیحی براي ھرمؤلفه بدست آمده و در  آن ضرب شده ، ضرب كنیم ، اكنون این ركورد ھا برای ورود به نرم افزار ھای تحلیلی برای تحلیل دینامیكی (لحظه به لحظه) آماده شده اند.

مقادیر محاسبه شده T و L با ضریب مقیاس خودشان را به صورت جداگانه، ھمراه با زمانشان، را در یک فایل Notepad ذخیره می کنیم تا از آن در برنامه ETABS استفاده نمائیم. ستون اول زمان و ستون دوم L یا T مانند شکل زیر:

19 2

ادامه در نرم افزار 2015 ETABS:

نرم افزار 2015 ETABS را باز می کنیم. برای آنالیز دینامیکی به منوی Time History/ Functions/Define می رویم.

20 2

پنجره زیر باز می شود:

21 2

حال برای اضافه کردن محاسبات رکوردھا (T و L) گزینه  Choose Function Type را روی From File  قرار می دهیم.

درقسمت زیرین گزینه  Add New Function را زده و مقادیر را مانند پنجره زیر تنظیم نمایید:

  • از گزینه Browse  فایل نرمالیز شده توسط سیسموسیگال را به برنامه معرفی میکنیم.
  • در قسمت Values are  گزینه دوم را زده و مقدار آنرا 0.02 قرار می دھیم. فواصل بین زمانھا.

22 2

این عمل را برای تمامی L و T ھای زلزله ھای موردنظر انجام دھید.

*** شکل شتاب نگاشت ھا راکنترل نمائید.

23 3

می توان پیش فرض ھای برنامه را پاک نمود تا اشتباه نشود.

سپس به منوی Load Cases/ Define رفته ور در پنجره باز شده گزینه Add New Cases را می زنیم:

پنجره زیر باز می شود:

24 3

گزینه Add New Case  را زده ودر پنجره باز شده تنظیمات زیر را انجام می دھیم :

در ابتدا نام زلزله موردنظر را مینویسم.

  • گزینه Load Case Type را روی  Time History و نوع آنالیز را Linear Direct Integration قرار دهید.
  • در قسمت Load Type گزینه را روی Acceleration قرار می دهیم و در قسمت Load Name برای شتاب های L گزینه U1 و برای شتاب های T گزینه U2 را قرار می دهیم.
  • در قسمت Function مقدار تابع از قبل تعیین شده را برای L و T قرار می دھیم.
  • در گزینه Scale Factor مقدار ضریب نھایی بدست آمده را قرار میدھیم.
  • مقدار گام ھای خروجی تحلیل Number of Output Time Steps را تعداد شتابنگاشت ھا را قرار می دھیم.
  • در قسمت Output Time Step Size عدد 0.01 قرار می دھیم. (دستگاه ھای شتاب نگاشت معمولا شتاب زمین را در فواصل 0.01 و 0.02 ثبت می کنند. در این مثال از 0.01 استفاده شده است.)
  • در گزینه Proportional Damping گزینه Modify/Show را زده و در پنجره باز شده مقدار میرایی را 5 درصد و مقدار پریود اول و دوم را مینویسیم. در این حالت ضرائب میرایی متناسب با جرم و سختی ( میرایی رایلی ) توسط نرم افزار محاسبه شده و در تحلیل استفاده می شود.
  • در Time Integration نوع حل را انتخاب میکنیم. از گزینه Newmark استفاده می کنیم با ضرائب پیش فرض.

*** دقت شود که برای ھر زلزله باید از یک جفت زوج شتاب عمود بر ھم استفاده گردد. (بزرگترین مقدار شتاب ثبت شده)

25 3

سپس

26 3

بعد

27 1

این مراحل را برای تمام زلزله ھای دیگر نیز انجام می دھیم.

حال مدل را آنالیز کرده و برش پایھ را برای حالات استاتیکی و دینامیکی همپایه می کنیم.

ھمپایه سازی برش ھای پایه حاصل از تحلیل استاتیکی و دینامیکی:

اگر مقدارد برش پایه در تحلیل دینامیکی کمتر از مقدار استاتیکی باشد باید مطابق با ضوابط آئین نامه 2800 آنرا اصلاح کنیم. این کار به روش زیر صورت میگیرد :

پس از تحلیل به منوی Display رفته و گزینه آخر Show Table را میزنیم. در پنجره باز شده گزینه Analysis و سپس قسمت Results را باز میکنیم. گزینه Structure Results و تیک گزینه Story Forces را زده و در پایین ok را میزنیم.

در پنجره باز شده میتوانید در ستونھای V مقادیر برش پایه برای جھت ھای X,Y را مشاھده نمائید. در ابتدا در بالا ستون Load Case/Combo کلیک راست موس را زده و از پنجره باز شده مقادیر شتاب وارد شده (BAM) در جھت ھای X,Y  را انتخاب کنید. حال مقادیر V رادر طبقه اول خوانده با فرمول زیر ضریب اصلاح را محاسبه نمایید :

حالات بار مورد نیاز :

  • حالت بار دینامیک با حالت بار استاتیکی معادل بدون برون از مرکزیت اتفاقی در جھت X (Ex)
  • حالت بار دینامیک با حالت بار استاتیکی معادل بدون برون از مرکزیت اتفاقی در جھت Y (Ey)
  • حالت بار دینامیک با یکی از حالات بار استاتیکی معادل دارای برون از مرکزیت اتفاقی در جھت X (Epx)
  • حالت بار دینامیک با یکی از حالات بار استاتیکی معادل دارای برون از مرکزیت اتفاقی در جھت Y (Epy)

28 1

صورت برش استاتیکی معادل و مخرج برش دینامیکی.

باید چھار ضریب اصلاح محاسبه کنید، در جھت ھای X,Y

اگر عدد بدست آمده Scale بیشتر از 1 بود باید آنرا در ضریب مقیاس اول ضرب نموده و این کار را آنقدر تکرار میکنیم تا به عدد 1 برسیم. در این ھنگام برش دینامیکی با برش استاتیکی ھم پایه شده است.

2- روش تحلیل طیفی:

یکی از روش ھای تحلیل دینامیکی است که در آن مدھای طبیعی نوسان آن تعیین می گردد و سپس حداکثر بازتاب در ھر مد با توجه به  زمان تناوب آن مد از طیف طرح بدست آورده شده و با ترکیب آماری آنھا بارتاب کلی سازه تعیین می گردد.

تعداد مدھای نوسان : در ھر یک ار دو امتداد متعامد ساختمان باید تمام مدھای نوسان که مجموع جرمھای موثر در آنھا بیشتر از 90 درصد جرم کل سازه است، درنظر گرفته شود.

ترکیب اثر مودھا : حداکثر بازتاب ھای دینامیکی سازه در ھر مود، از قبیل نیروھای داخلی اعضاء تغییر مکان ھا، نیروی طبقات، برش طبقات و عکس العمل پایه ھا باید با استفاده از روشھای آماری شناخته شده مانند روش جذر مجموع مربعات SRSS و یا روش ترکیب مربعی کامل CQC ترکیب گردد. در ساختمان ھای نامنظم در پلان و یا در ساختمان ھایی کھ پیچش در آنھا حائز اھمیت است، روش ترکیب مدھا باید دربرگیرنده اندرکنش مدھای ارتعاشی نیز باشد، در این موارد می توان از روش ترکیب مربعی کامل استفاده نمود.

1- روش SRSS: در این روش فرض شده است که هیچگونه ھمبستگی بین پاسخ ھای مودی وجود ندارد و لذا نتیجھ نھایی این روش از جذر مجموع مربعات پاسخ مودھا بدست می آید. زمانی که نسبت فرکانس دو مود ارتعاشی کمتر یا مساوی 0.67.باشد، میتوان از اثر ھمبستگی مودھا صرف نظر نمود و ترکیب مودھا را با روش ھای ساده مثل روش جذر مجموع مربعات SRSS انجام داد. مقدار میرایی مودھای ارتعاشی روی نتایج روش SRSS تاثیرگذار نمی باشد.

2- روش CQC:روش ترکیب مربعات کامل کھ قادر بھ درنظرگیری ھمبستگی مودھای ارتعاشی است. این روش پیش فرض نرم افزار ETABS می باشد و دقت قابل قبولی دارد. اگر میرایی تمامی مودھای سازه صفر باشد این روش به روش SRSS  تبدیل خواھد شد.

3- روش GMC:روش عمومی ترکیب مودھا کھ از نظر کاربردی شبیه روش CQC است ولی فرمول بندی و فرضیات آن متفاوت میباشد. اگر میرایی تمامی مودھای سازه صفر باشد این روش به روش SRSS تبدیل خواھد شد.

4- روش Absolute: روش جمع قدرمطلق پاسخ ھای مودی که پاسخ تمام مودھا را با یکدیگر جمع می کند. در این روش فرض بر این است که بین تمام مودھای ارتعاشی ھمبستگی کامل وجود دارد. نتایج این روش ممکن است خیلی بزرگ باشد و روشی است محافظه کارانه.

اصلاح مقادیر بازتاب : در مواردی که برش پایه بدست آمده از روش تحلیل طیفی کمتر از برش پایه تحلیل استاتسکس معادل باشد، مقدار برش پایه تحلیل طیفی باید یک مقادیر زیر افزایش داه شده و بازتاب ھای سازه متناسب با آنھا اصلاح گردد.

**در سازه ھای نامنظم، که نامنظمی در آنھا ار نوع طبقه خیلی ضعیف یا طبقه خیلی نرم یا پیچشی شدید نباشد، مقادیر بازتاب ھا باید در 90 درصد نسبت برش پایه استاتیکی معادل به برش پایه بدست آمده از تحلیل طیفی ضرب شوند ولی در سازه ھای نامنظمی کھ نامنظمی آنھا مشمول موارد فوق الذکر باشد، مقادیر بازتابھا باید در نسبت بس پایه استاتیکی معادل به برش بدست آمده ار تحلیل طیفی ضرب شود.

** در سازه ھای منظم، مقادیر بازتاب ھا باید در 85 درصد نسبت برش پایه استاتیکی معادل به برش پایه بدست آمده از تحلیل طیف ضرب شود.

***مقادیر برش پایه تعدیل شده در بالا نباید از برش پایه بدست آمده از تحلیل طیفی کمتر درنظر گرفته شود.

اثر پیچش : در تحلیل طیفی باید اثر پیچش و پیچش اتفاقی را مشابه  با ضوابط آیین نامه منظور نمود.

طیف طرح استاندارد : این طیف منعکس کننده اثر حرکت زمین برای زلزله طرح در آئین نامه و از حاصلضرب مقادیر ضریب بازتاب ساختمان B در پارامترھای نسبت شتاب مبنای A، ضریب اھمیت I و عکس ضریب رفتار I/Ru بدست می آید. در تعیین این طیف نسبت میرایی 5 درصد درنظر گرفته شده است.

30 2

طیف طرح ویژه ساختگاه : این طیف با استفاده از مشخصات زلزله ھای منقطع و ساختگاه و با توجه به ویژگی ھای زمین شناسی، تکتونیکی، لرزه شناسی، میزان خطر پذیری و مشخصات خاک در لایه ھای مختلف ساختگاه و با به کارگیری نسبت میرائی 5 درصد تعیین می گردد. مقادیر محاسبھ شد این طیف باید در ضریب اھمیت I و عکس ضریب رفتار I/Ru ضرب می گردد.

مقادیر طیف طرح ویژه ساختگاه نباید کمتر از 80 درصد مقادیر طیف طرح استاندارد اختیار شود.
استفاده از طیف طرح ویژه برای تمامی ساختمان ھا اختیاری است ولی در ساختمان ھای زیر استفاده از این طرح اجباریست :

الف- ساختمان ھای با ارتفاع بیش از 150 متر از تراز پایه و یا دارای زمان تنائب اصلی نوسان T، بیشتر از 3.5 ثانیه.

ب- ساختمان ھای با اھمیت خیلی زیاد و زیاد که بر روی زمین ھای غیر از نوع I، II، یا III ساخته می شوند.

ج- ساختمان ھای بلندتراز 50 متر کھ بر روی زمین ھای غیر از نوع I، II، یا III  ساخته می شوند.

د-ساختمان ھای بلندتراز 50 متر کھ بر روی زمین ھای غیر از نوع I، II، یا III با ضخامت لایھ خاک بیش از 60 متر ساخته می شوند.

روش کار :
محاسبه طیف طرح استاندارد :
شتاب طیفی مطابق با آیین نامه 2800 برابر است با:

31 2

***  برای هر جهت باید Sa  را محاسبه نمود.

محاسبه ضریب بازتاب :

32

الف- برای پھنه نسبی خطر خیلی زیاد و زیاد:

33 2

ب- برای پهنه نسبی خطر کم و خیلی کم:

34 1

پس به ازای ھر مقدار زمان تناوب یک مقدار ضریب بازتاب خواھیم داشت. حداکثر زمان تناوب بھتر است عددی بین 5 تا 10 ثانیه باشد. برای شروع می توان از زمان 0.05 شروع کرد و به ازای هر 0.05 ثانیه یک مقدار ضریب بازتاب محاسبه می نماییم.

35 2

محاسبات انجام شده (BوT) را در یک فایل متنی Notepad از چپ به راست به صورت ستون اول T و ستون کنار B ذخیره می کنیم.

حال Sa  را در جهات X و Y بر حسب B محاسبه می کنیم.

مراحل کار در نرم افزار ETABS 2015:

از منوی Define  گزینه Function / Response Spectrum را انتخاب می نماییم.

36 2

در پنجره باز شده بھتر است پیش فرض ذخیره شده را با گزینه Delete حذف نمود.

37

گزینه choose Function Type Add  را روی قسمت From File قرار می دهیم و گزینه Add New Function را کلیک می نماییم. در پنجره باز شده در قسمت بالامی توانید نامی را بنویسید. در قسمت Function Damping Ratio مطابق با آین نامه عدد 0.05 را وارد نمی نماییم. در قسمت Function File گزینه Browse را زده و فایل متن ذخیره شده را انتخاب می نماییم. بقیه گزینه ها پیش فرض باشند. در پایین شکل ظاهر شده را مشاهده می کنید.

این کار را نیز می توان با گزینه User در پنجره Define Response Function نیز انجام داد و زمان تناوب و ضریب بازتاب را نسبت به هم وارد نموده تا شکل گراف تکمیل شود.

معرفی حالات بار دینامیکی:

در منوی Define  گزینه Load Cases را می زنیم. در پنجره باز شده Add New Case را زده و در قسمت Load Case Name نام حالت بار را با توجه به جهت آن می نویسیم. مثلاً Sx. در قسمت Load Case Type گزینه Response Spectrum را انتخاب می نماییم. در جدول Load Applied در ستون Load Type گزینه Acceleration را قرار داده و در ستون Load Name برای جھت x گزینه U1 (x درجات آزادی در راستای) و برای جهت Y گزینه U2 (درجات آزادی در راستا Y) را انتخاب می نماییم. گزینه U3 مربوط به درجات آزادی در راستای Z می باشد. در ستون Function نام همان منحی طیف بازتاب را انتخاب می کنیم که در بالا ساخته ایم (گراف T و B). در ستون Scale Factor مقدار شتاب مبنای طرح را وارد می نماییم.

می توان برای اعمال ترکیب بار 100 تا 30 باید مقدار شتاب مبنای طرح را در 0.3 و برای اعمال ترکیب بارهای تشدید یافته آن را در Ω و در صورت نیاز در ρ ضرب می نماییم(هم در جهت x و هم در جهت Y).

38 1

در قمست Modal Combination Method گزینه CQC (روش ترکیبی مربع کامل) را انتخاب می نماییم.

در گزینه Directional Combination Type گزینه SRSS ( روش جذر مجموع مربعات) را انتخاب می نماییم.

در قسمت Modal Damping مقدار میرائی را برابر 0.05 درنظر میگیریم.

البته قسمتھای بالا بصورت پیش فرض می باشند و نیازس به عوض کردن ندارند.

39 3

این مراحل را یک بار برای جھت x بدون خروج از مرکزیت مثلا به نام Sx و یکبار برای جهت x  دارای خروج از مرکزیت مثلا SPx انجام میدهیم. عین این مراحل برای جھت y نیز با شتاب مبنای طرح خود و جھت U2، به ھمین ترتیب تکرار می شود.

فقط توجه شود که برای ایجاد خروج از مرکزیت در Diaphragm Eccentricity گزینه Modify/Show را زده و مقدار 0.05 را مطابق شکل وارد مینمائیم.

40 1

  • به منوی Define رفته و گزینه Modal Case را میزنیم. در پنجره بازشده Add New Case را زده و تنظیمات زیر را انجام می دھیم.

41 3

  • در بالا نامی را به دلخواه می نویسیم.
  • در قسمت Modal Case Sub Type نوع آنالیز را روی روش Eigen مقادیر ویژه که در آنالیز دینامیکی کاربرد بیشتری قرار می دهیم.
  • در گزینه P-Delta ترکیب بار پی دلتا را وارد می کنیم.
  • در قسمت Other Parameters باید مقادیر حداکثر و حداقل تعداد مود ها را وارد کنیم. معمولا مقدار حداقل مود ھا Minimum Number of Modes عدد 3 و تعداد حداکثر Maximum Number of Modes در صورت صلب بودن سقف 3 برابر تعداد طبقات و  اگر سقف صلب نباشد 6 را برابر تعداد طبقات است.

42

بقیه گزینه ھا را پیش فرض قبول میکنیم.

حال سازه را آنالیز و نتایج را بررسی می کنیم.

همپایه سازی برش ھای پایه حاصل از تحلیل استاتیکی و دینامیکی:

اگر مقدارد برش پایه در تحلیل دینامیکی کمتر از مقدار استاتیکی باشد باید مطابق با ضوابط آئین نامه 2800 آن را اصلاح کنیم. این کار به روش زیر صورت می گیرد:

پس از تحلیل به منوی  Display رفته و گزینه آخر Show Table را می زنیم. در پنجره باز شده گزینه Analysis و سپس قسمت Results را باز میکنیم. گزینه Structure Results و تیک گزینه Story Forces را زده و در پایین ok را می زنیم.

43

در پنجره باز شده میتوانید در ستونھای V مقادیر برش پایه برای جھت ھای y  و X را مشاھده نمائید. در ابتدا در بالا ستون Load Case/Combo کلیک راست موس را زده و از پنجره باز شده مقادیر شتاب وارد شدہ(Sa) در جھت ھای y  و X  را انتخاب کنید. حال مقادیر V را در طبقه اول خوانده با فرمول زیر ضریب اصلاح را محاسبه نمایید:

حالات بار مورد نیاز:

  • حالت بار دینامیک Sx با حالت بار استاتیکی معادل بدون برون از مرکزیت اتفاقی در جھت X (Ex)
  • حالت بار دینامیک Y با حالت بار استاتیکی معادل بدون برون از مرکزیت اتفاقی در جھت Y (Ey)
  • حالت بار دینامیک Spx با یکی از حالات بار استاتیکی معادل دارای برون از مرکزیت اتفاقی در جھت X (Epx)
  • حالت بار دینامیک Spy با یکی از حالات بار استاتیکی معادل دارای برون از مرکزیت اتفاقی در جھت Y (Epy)

44

صورت برش استاتیکی معادل و مخرج برش دینامیکی.

مقدار ضریب مطابق با ضوابط گفته شده در اصلاح بازتاب می باشد. مثلا برای ساختمان ھای منظم 90 % یا 0.9 .

باید چھار ضریب اصلاح محاسبه کنید در جهت های x  و  Y.

اگر عدد بدست آمده Scale بیشتر از 1 بود باید آنرا در ضریب مقیاس اول ضرب نموده و این کار را آنقدر تکرار میکنیم تا به عدد 1 برسانیم. در این ھنگام برش دینامیکی با برش استاتیکی ھم پایه شده است.

45

سپس

46

کنترل درصد مشارکت مودھا:

مطابق با آیین نامه 2800 ویرایش چھارم تمام مودھای نوسان مجموع جرم ھای موثر آنھا در ھر جھت باید بزرگتر از 90 درصد جرم کلی سازه باشد.

برای این کنترل پس از ھمپایه سازی به منوی Display رفته و گزینه آخر Show Table را میزنیم. در پنجره باز شده گزینه Analysis و سپس قسمت Results را باز میکنیم. گزینه Modal Results و تیک گزینه Model Participating Mass Ratio را زده و در پایین ok را می زنیم.

در پنجره باز شده در ستون ھای Sum UY وSum UX مقدار مود آخر باید از 0.9 بیشتر باشد.

47 1

بقیه کنترل ھا مطابق با ضوابط آیین نامه ھا و ھمانند تحلیل استاتیکی انجام میگیرد.

  • دریافت اطلاعات از نرم افزار ایتبس
  • محاسبه نیروی زلزله طبقات و برش طبقات
  • کنترل لنگر واژگونی
  • کنترل های مربوط به مراکز جرم و سختی و نظم کالبدی
  • فلوچارت کامل و اتوماتیک از آيین نامه ۲۸۰۰ جهت کنترل نظم کالبدی در پلان و ارتفاع
  • ارایه چک لیست زلزله
  • کنترل نظم پیچشی سازه
  • محاسبه و کنترل برون مرکزی و ضرایب بزرگ نمایی
  • کنترل تغییر مکان جانبی طبقات یا دریفت
  • قابلیت شناسایی اتوماتیک ترکیبات بار برای کنترل پیچش و دریفت توسط کاربر
  • ساخت اتوماتیک فایل خروجی طیف طرح استاندارد آیین نامه 2800 برای معرفی به ایتبس
  • کنترل نامنظمی سختی جانبی طبقات موضوع بند 1-7-2-ث آیین نامه 2800