نحوه کنترل مقاومت ستونها بر اساس ويرايش جديد مبحث10 (قسمت دوم )
در این قسمت برای اینکه برخی ابهامات مربوط به کنترل ستون ها بر اساس ویرايش جدید مبحث 10 برطرف شود ، سعی کردم پاره ای از سوالات مطرح شده در سایت ایران سازه رو به همراه جوابهای اون در وب قرار بدم تا شما عزیزان از چند و چون این تغييرات بیشتر آگاهی پيدا کنید.
سوال :
فرق قاب مهاربندی شده همگرای ویژه و معمولی در چیست؟
جواب :
براي آشنايي با فرق اين دو سيستم بايد مبحث دهم بخش 10-3-9-2 را به طور کامل مطالعه فرماييد. فرقها زياد است و سيستم ويژه محدوديتهاي زيادي دارد. از جمله :
1-لزوم توزيع نيروها بين بادبندهاي کششي و فشاري با نسبت حداکثر 30 به 70 در هر محور
2- لزوم فشرده لرزه اي بودن مقطعستونهاي دهانه بادبندي
3- محدوديت در اتصالات بادبندي بيش از حالت عادي
4- محدوديت در ضريب لاغري، محدوديت در وصله بادبندها و .....
اين بحث مربوط به سازه هاي با مهاربند در حد شکلپذيري ويژه است و براي سازه هاي با حد شکلپذيري کم که کاربرد بيشتري دارد اجباري نيست. البته در ويرايش قبلي آيين نامه که تنها يک سيستم مهاربندي هم محور وجود داشت اين ضابطه به طور کلي اجباري بود.
بر اين اساس در هر محور شما بايد نيروها را به گونه اي توزيع نماييد که در هر طبقه کل نيروي برشي توزيع شده به نسبت حداکثر 30 و 70 درصد بين بادبندهاي کششي و فشاري توزيع گردد. يعني نميشود توزيع به گونه اي باشد که مثلاً 80 درصد نيروها به بادبندهاي فشاري برسند و 20 درصد به کششيها و بالعکس. به اين ترتيب به نظر ميرسد که حالتي که در هر محور فقط يک بادبند قطري وجود دارد نادرست باشد. (البته در حد شکلپذيري زياد) و حتماً بايد دو بادبند يکي فشاري و ديگري کششي در هر محور وجود داشته باشد. (ميتوان از يک دهانه ضربدري استفاده کرد(
هر محور هم شامل تمام بادبندهايي است که به صورت موازي هم قرار داشته و فاصله آنها در راستاي محور عمود بر راستاي آنها کمتر از 10 درصد بعد ساختمان در پلان است. (اين تعريف قبلاً در UBC 97 وجود داشت که به ويرايش جديد مبحث دهم هم راه پيدا کرده است)
سوال :
یعنی اگر فاصله محورها بیشتر از یک متر باشد شامل این بند نمی شود؟!
جواب :
بله يعني محورهايي که بيش از ده درصد بعد ساختمان با هم فاصله دارند با هم سنجيده نميشوند و هر محور جداگانه بايد شامل اين بند باشد.
سوال :
در ETABS چطور می توان مهاربند را بصورت کششی تنها طراحی نمود؟
جواب :
البته شايد طراحي با کشش تنها خيلي اقتصادي هم نباشد چون مجبوريم که بادبندهاي فشاري را ناديده بگيريم و از کمک آنها صرفنظر کنيم. شايد اگر فرض کنيم که به تعداد بادبندهاي کششي به طور مشابه بادبند فشاري داريم و با توجه به اينکه هر بادبند کششي خود در بار زلزله معکوش فشاري است و با فرض اينکه نرم افزار نيروها را در آناليز خود به نسبت تقريباً مساوي بين بادبندهاي کششي و فشاري توزيع ميکند و نيروي بادبند کششي نصف آنچه منظور ماست ميباشد شايد بشود با نصف کردن تنش مجاز کششي بادبندها آنها را طراحي نمود. البته اين روش به نظرم دقت کافي نخواهد داشت و داراي تقريب است. در هر صورت فعلاً راه بهتري به ذهنم نميرسد .
سوال :
با فرضیاتی که جدیداً در مورد قابهای مهاربندی ویژه و معمولی در آیین نامه ارائه شده، ضریب امگاصفر و ضریب رفتار سازه این دو سیستم فرقی با هم ندارند. ولی به نظر می رسد ضریب رفتار سازه در سیستم دوگانه فرق کرده است.حالا سوال اینست که چه معیاری در انتخاب دو سیستم مهاربندی ویژه و معمولی وجود دارد؟ یا اینکه چه دلیلی دارد از سیستم مهاربندی ویژه استفاده کنیم که سختگیرانه تر است؟ در اینصورت ضریب امگاصفر را طبق ویرایش قبلی در نظر بگیریم یا جدید؟
جواب :
البته به نظر ميرسد ضريب رفتار اين دو با هم متفاوت باشد ولي ظاهراً ضريب رفتار سيستم مهاربند ويژه و قاب ساده به هر دليل در ويرايش جديد مبحث دهم ذکر نشده است. براي چند سيستم ديگر هم اين مشکل وجود دارد. به هر حال به نظر ميرسد که براي اين سيستمها تا چاپ مجدد ويرايش جديد مبحث ششم يا 2800 بايد صبر کنيم. چون فعلاً اطلاعات اين سيستمهاي جديد هنوز کامل نيست و از جمله ضريب رفتار آنها و محدوديتهاي استفاده از آنها از لحاظ درجه اهميت ارتفاع و موقعيت مکاني سازه از لحاظ خطر زلزله به طور مشخص موجود نيست.البته در این ویرایش ضریب رفتار سازه برای بعضی از سیستم های جدید بیان شده است.عجیب این است که ضریب رفتار همه سیستم های جدید گفته نشده است!!! با این تفاسیر بنظر می رسد فعلا باید از طراحی مهاربندهای ویژه و معمولی صرف نظر کنیم و تا بدست آمدن اطلاعات کافی از سوی مراجع ذیصلاح از سیستم های قبلی استفاده کنیم.
سوال :
به نظر شما با توجه به اینکه در طراحی مهاربندهای 7 و 8 (شورن)در ویرایش جدید آیین نامه نیازی به طراحی آنها با 1.5 برابر نیروی زلزله نمی باشد ، آیا استفاده از آن ها اقتصادی تر از مهاربندهای ضربدری نیست؟ یا اینکه مهاربند ضربدری مطمئن تر و استفاده از آن ارجح تر است؟
جواب :
هر چند يک و نيم برابر شدن ديگر لازم نيست ولي ضوابط دست و پا گير ديگري جايگزين شده است و غير از آن به دليل ضريب طول کمانش زير يک و زاويه کمتر با راستاي افقي به نظر من بادبندهاي ضربدري اقتصادي تر هستند.
سوال :
قبلا در آیین نامه AISC نیز قاب های همگرا به 2 دسته قاب های همگرای معمولی (OCBF) وهمگرای ویژه (SCBF) تقسیم بندی شده اند. آیا ضوابط طراحی این قاب ها در ویرایش جدید مبحث 10 و AISCیکسان است؟. اگر یکسان باشد آیا نمی توان بجای استفاده از AISC -ASD 89 در نرم افزار ETABS از آیین نامه AISC-ASD01 استفاده کردو ضوابط مربوط به سیستمهای مورد بحث را کنترل کرد؟
جواب :
من البته آيين نامه AISC را تا به حال در بحث ضوابط لرزه اي به طور دقيق مطالعه نکرده ام ولي من هم به نظرم ميرسد که در بحث ضوابط لرزه اي آيين نامه جديد از آيين نامه UBC دور شده است و احتمالاً به آيين نامه AISC متمايل شده است. هر چند اين مساله بحث دقيقتري را مي طلبد.
سوال :
درآيين نامه قبلي براي طراحي جوشهاي گاست پليتها مقاومت اتصال براي جوشهاي شياري و گوشه مقدار مجاز را در عدد 1.7 ضرب ميكرديم ولي در آيين نامه جديد در اين رابطه مطلبي ديده نمی شود. علت این مسئله چیست؟
جواب :
در این ویرایش در روش تنش مجاز تمامی کنترلها بر اساس تنش مجاز انجام میشود و دیگرنیازی به ضرب کردن ضریب 1.7 نیست. تمایل به آیین نامه AISC را من هم حس میکنم. بخش طرح لرزه ای مبحث دهم در قسمت 10-3 آن بیش از 80 درصد مشابه آیین نامه AISC است. البته تفاوتهایی هم هست ولی اسکلت اصلی دو آیین نامه مشابه است. با توجه به این موضوع باید منتظر باشیم که در ورژنهای جدید نرم افزار ETABS ویرایش 2005 AISC- اضافه شود تا با فراغ بال بتوانیم از این آیین نامه جهت طراحی استفاده کنیم. ولی تا آن موقع طراحی سازه و کنترل ضوابط لرزه ای علی الخصوص برای سیستمهای ویژه که کنترلها و محدودیتهای زیادی دارند به سختی انجام خواهد شد.