Behnam Heydari
Senior structural engineer - Citadel SazehExperienced senior structural engineer with an extensive background in various aspects of structural modeling, analysis, and design.
بجز مواردی که قابهای خمشی فولادی ویژه در سیستمهای دوگانه بکار میروند، در سایر موارد معمولا نیروهای برشی به عنوان نیروهای حاکم طرح سازه ای نیستند، مواردی که در نهایت منجر به تعیین ابعاد مقاطع می شوند عبارتند از دریفت، اثر P-Delta ، و رعایت ضابطه ستون قوی-تیر ضعیف که در آیین نامه AISC 341 درج شده است. بسیاری از طراحان به تجربه دریافته اند که استفاده از ستونهای عمیق مانند W24 , W36 و یا مقاطع box که از ورق ساخته می شوند در عین حال که اقتصادی هستند، انتظارات آیین نامه ای مانند دریفت و ضابطه ستون قوی-تیر ضعیف را نیز تامین می نمایند. مقاطع عمیق بال پهن بخصوص آنهایی که دارای وزن سبکتر هستند مستعد کمانش موضعی و کمانش جانبی پیچشی خواهند بود که نبایستی از آنها در طراحی استفاده نمود.
یک توصیه عملی دیگر محدود کردن دهانه های قابهای خمشی مقاوم است، چه این دهانه ها خیلی بلند باشند و چه خیلی کوتاه. از آنجایی که دهانه های بلندتر انعطاف پذیری بیشتری دارند برای کنترل دریفت می بایست ابعاد مقطع را افزایش داد. به طور کلی دهانه های بزرگتر از 12 متر به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند. دهانه های کوتاه نیز منجر به رفتار غیر الاستیکی می شوند که در آن تسلیم برشی حاکم است و متضاد با تسلیم خمشی در نظر گرفته شده برای تیرها ست. همچنین بسیاری از اتصالاتی که در آیین نامه هایی از جمله AISC 358 به عنوان Prequalified Connection هستند محدودیت نسبت دهانه تیر به عمق دارند که نمی توان آنها را برای دهانه های کوتاه بکار برد. در این مورد نیز دهانه های کمتر از 6 متر به ندرت اقتصادی در خواهند آمد.
در کل توانایی اعضای قاب خمشی فولادی برای تغییر شکلهای غیر الاستیک بزرگ، بستگی به عمق و وزن مقاطع خواهد داشت. مقاطع کوتاه تر ، سبکتر و اتصالات آنها که ضوابط فشردگی AISC 341 را رعایت کرده اند تمایل به انجام تغییر شکلهای غیر الاستیک بیشتر نسبت به مقاطع سنگینتر و عمیق تر خواهند داشت. بهمین منظور ترجیح بر اینست که مقاومت جانبی قاب خمشی ویژه فولادی، ما بین بسیاری از دهانه های قاب پخش شود که افزونگی بیشتری ایجاد نموده و ابعاد مقاطع قاب را کاهش دهد. در برخی مواقع این مقاطع کوچکتر می تواند هزینه های ساخت چنین قابهایی را تا حدودی جبران نماید.
اگرچه معمولا سختی، تناسبات بسیاری از اعضای قاب خمشی فولادی ویژه را تعیین می کند اما می بایست مقاومت این اعضا را نیز کنترل نمود. بر اساس آیین نامه ASCE 7 می توان ضریب رفتار این سازه ها را 8 در نظر گرفت که این به معنای طراحی برای برش پایه ای برابر 1/8 تحلیل پاسخ الاستیک است.
همچنین بار باد نیز می بایست کنترل شود که در آن ممکن است الزامات مربوط به مقاومت حاکم گردد، این حالت بویژه در ساختمانهای بلند بوجود می آید. در واقع چیزی که شاید در این ساختمانها معمول باشد اینست که برای بارهای زلزله دریفت حاکم می شود و برای بارهای باد الزامات مربوط به مقاومت. بدون توجه به اینکه هر یک از بارهای ثقلی، باد یا زلزله بر طرای حاکم شود، ضوابط و جزئیات برای قابهای خمشی ویژه فولادی هر جا که لازم باشد به کار می رود.
سختی قاب می بایست به اندازه ای باشد که دریفت جانبی مطابق ASCE 7 در محدوده مجاز باشد. بر اساس جدول 1-12.12 از این آیین نامه، دریفت مجاز طبقه تابعی از نوع سازه است. حتی ضریب افزونگی که بر اساس ASCE 7، جدول 12.3.4.2 تعیین می شود، دریفت مجاز را تحت تاثیر قرار می دهد به این صورت که می بایست جابجایی مجاز را بر ضریب افزونگی تقسیم نماییم. (جدول 12.12.1.1)
بدون توجه به اینکه از روش تنش های مجاز و یا روش LRFD برای طراحی سازه فولادی استفاده می کنیم در هر دو صورت می بایست دریفت سازه بر اساس نیروهای زلزله حد مقاومت که با ضریب Cd تقویت شده اند محاسبه می شود. آیین نامه حد مجازی برای دریفت تحت بار باد قرار نداده است، با این وجود بسیاری از طراحان سازه های بلند این دریفت را محدود می نمایند تا ساکنین آن در هنگام طوفان احساس راحتی داشته باشند. در برخی از ساختمانها ممکن است ترجیح بر این باشد که دریفت طراحی محدود گردد به این دلیل که پوششها، پله ها و دیگر اجزای غیر سازه ای که از یک تراز به تراز دیگر به صورت عمودی امتداد پیدا کرده اند از آسیبهای وارده حفظ شوند.
Experienced senior structural engineer with an extensive background in various aspects of structural modeling, analysis, and design.
- Latest Posts by Behnam Heydari
-
چگونه تاریخ را در اتوکد به صورت اتوماتیک بروز رسانی کنیم؟
- -
تبدیل فایلهای اتوکد به نسخه های قبلی
- -
آموزش استفاده از فیلد در نرم افزار اتوکد
- All Posts
