طراحی لرزه ای ساختمان های فولادی به روش حدی

طراحی لرزه ای ساختمان های فولادی به روش حدی

ضریب کاهش مقاومت، به دلیل عدم اطمینان از مقاومت مصالح:     under Capacity factor
مقاومت اسمی فصل ۱۰-۲ آیین نامه                                  nominal strength
مقاومت مورد نیاز اعضا یا نیرو های داخلی حاصل از تحلیل سازه تحت اثر بارهای ضریب دار در ترکیبات مختلف بارگذاری ها

روش طراحی لرزه ای ساختمان های فولادی به روش حدی

طراحی به روش ضریب بار و مقاومت بر پایه تنوری قابلیت اعتماد                      Reliability

مقاومت                                       Nominal strength

ضریب کاهش مقاومت به دلیل عدم اطمینان از مقاومت مصالح                                     Under capacity Factor

 بارها

ضرایب بار یا افزایش بار  (Overload Factor) به دلیل عدم اطمینان از بارگذاری

ضریب تحلیل (Analysis Factor)  به دلیل عدم اطمینان از صحت تحلیل سازه مثلا تحلیل یک قاب سه بعدی به صورت دو بعدی  

۱)۱.۴D                                                  

۲)۱.۲D+1.6L+0.5(Lr Or S Or R) 

۳)۱.۲D+1.6(Lr Or S Or R)+ [L Or 0.591.4w)]

۴)۱.۲+۱.۰(۱.۴W)+L+0.5(Lr Or S Or R)

۵)۱.۲D+1.0E+L+0.2S

۶)۰.۹D+1.0(1.4W)

۷)۰.۹D+1.0E

۸)۱.۲D+0.5L+0.5(Lr or S) +1.2T

۹)۱.۲D+1.6L+1.6(Lr or S) +1.0T

D بار مرده 

E بار زلزله طرح

L  بار زنده طبقات به جز بام

Lr بار زنده بام

R بار باران

S  بار برف

T بار خود کرنشی از قبیل اثرات تغییرات دما، نشست پایه ها  و وارفتگی

W بار باد

ترکیب بار های حالت های حدی بهره برداری

۱)D

۲)D+L

۳)D+(Lr or S or R)

۴)D+L+(Lr or S or R)

۵)D+T

۶)D+L+T+(Lr or S)

D  بار مرده

:L  بار زنده طبقات به جز بام

:Lr بارزنده بام

:R بار باران

:S بار برف

:T بار خود کرنشی از قبیل اثرات تغییرات دما، نشست پایه ها و وارفتگی

۱۰-۱- الزمات عمومی
۱۰-۱-۱- هدف و دامنه کاربرد

۱-۱-۱-۱۰- هدف این مبحث تعیین حداقل ضوابط و مقرراتی است که در تحلیل، طراحی و اجرای ساختمانهای فولادی جهت تامین ایمنی و بهره برداری مناسب مورد استفاده قرار میگیرد. این مبحث شامل الزامات عمومی (فصل (۱-۱۰) الزامات طراحی (فصل (۲-۱۰)، الزامات طرح لرزه ای (فصل ۱۰-۳)، الزامات ساخت نصب و کنترل (فصل (۱۰-۴) و پیوستهای (۱) و (۲) میباشد.

۲-۱-۱-۱۰– کاربرد این مبحث در محدوده ساختمان های فولادی با کاربری های مندرج در قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان و آئین نامه اجرایی آن میباشد سازه های خاص از قبیل پل های فولادی و سایر ساختمان های فولادی که برای تحلیل طراحی و اجرای آنها مقررات و ضوابط ویژه ای مورد نیاز باشد، مشمول این مبحث نمیباشند.

۳-۱-۱-۱۰ همراه با این مبحث باید ضوابط کلیه مباحث مقررات ملی ساختمان رعایت شوند.طراحی لرزه ای ساختمان های فولادی به روش حدی همچنین سیستمهای سازه ای ارائه شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان برای ساختمانهای فولادی ملاک تحلیل و طراحی سازه های این مبحث قرار میگیرند.

۴-۱-۱-۱۰ در مواردی که ضوابط این مبحث دارای ابهام یا مسکوت میباشد استعلام از دفتر مقررات ملی ساختمان ملاک عمل خواهد بود.

۲-۱-۱۰- مبانی طراحی لرزه ای ساختمان های فولادی به روش حدی

در این مبحث مبنای طراحی سازه ها بررسی و کنترل آنها در حالتهای حدی برای حصول ایمنی و قابلیت بهره برداری است.

۱-۲-۱-۱۰- حالت های حدی

حالت های حدی به شرایطی اطلاق میشوند که اگر تمام یا بخشی از سازه به هر یک از آن حالتها برسند، قادر به انجام وظایف خود نبوده و از حیز انتفاع خارج میشوند. مطابق این مبحث، تعیین پیکربندی، ابعاد و مشخصات اجزای سازه باید به نحوی باشد که مجموعه سازه، شامل اعضا و اتصالات آن تحت شرایط بارگذاری محتمل به هیچ یک از حالتهای حدی زیر نرسد.

برای آگاهی از مراحل ساخت سوله به سایت مراجعه بفرمایید.

الف – حالت های حدی مقاومت

حالت های حدی مقاومت حالتهایی هستند که مجموعه سازه شامل اعضا و اتصالات آن، ضمن حفظ انسجام خود،  تحت اثر ترکیبات مختلف بارگذاری تا رسیدن به آن حالت ها( نظیر تسلیم، گسیختگی کمانش و …) از مقاومت کافی و شکل پذیری مورد نیاز برخوردار بوده و پس از رسیدن به هر یک از آنها پایداری خود را از دست میدهند.

ب – حالت های حدی بهره برداری

حالت های حدی بهره برداری حالت هایی هستند که مجموعه سازه شامل اعضا و اتصالات آن، تا رسیدن به آن حالتها نظیر قابلیت نگهداری، حفظ ظاهر، دوام، آسایش و …) وظایف خود را به طور کامل انجام میدهند و پس از رسیدن به هر یک از آنها قادر به انجام وظایف خود نخواهند بود.

۲-۲-۱-۱۰– طراحی بر اساس حالت های حدی مقاومت

۱-۲-۲-۱-۱۰– در این مبحث روش طراحی مورد استفاده برای تامین الزامات حالت های حدی مقاومت روش ضرایب بار و مقاومت میباشد و از طریق دو سری ضرایب ایمنی به شرح زیر در تحلیل و طراحی منظور می گردد.

 الف – اولین دسته ضرایب ایمنی از طریق تشدید ضرایب بارها منظور میشود و مقدار آنها به میزان عدم اطمینان در برآورد مقدار بارها بستگی دارد. مقدار این دسته از ضرایب ایمنی باید مطابق با ترکیبات بارگذاری ارائه شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان باشد.

 به دومین دسته ضرایب ایمنی از طریق ضرایب کاهش مقاومت (  ) منظور میشود و مقدار آنها با توجه به دقت تئوری مورد استفاده در ضوابط ،طراحی تغییرات احتمالی مشخصات مصالح و ابعاد مقطع تعیین میگردد مقادیر ضرایب کاهش مقاومت ( ) در فصل ۱۰-۲ این مبحث ارائه شده است.

۲-۲-۲-۱-۱۰- معیارهای طراحی برای تامین الزامات حالتهای حدی مقاومت باید مطابق جدول ۱-۲-۱-۱۰ در نظر گرفته شوند.

جدول ۱۰-۱-۲-۱ معیارهای طراحی برای تامین الزامات حالت های حدی مقاومت

۳-۲-۲-۱-۱۰ در روش ضرایب بار و مقاومت طراحی اعضای مختلف سازه باید چنان صورت گیرد که مقاومت طراحی (〖∅R〗_n) بزرگتر یا مساوی مقاومت مورد نیاز () باشد. یعنی:

که در آن:

= مقاومت مورد نیاز که منظور از آن همان نیروهای داخلی موجود در مقطع مورد نظر تحت اثر ترکیبات مختلف بارگذاری است. در طراحی به روش ضرایب بار و مقاومت، نیروهای داخلی باید بر اساس تحلیل سازه تحت اثر ترکیبات بارگذاری نظیر حالت های حدی

= مقاومت مندرج در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان تعیین شود. ضریب کاهش مقاومت مقادیر ضریب کاهش مقاومت 

مقاومت اسمی

منبع: آقای دکتر علی گلصورت