پایان نامه عوامل دیگر و تحلیل طیفی

(2-3)
(2-4)
باید توجه داشت که برای استفاده و تعیین شکل‌پذیری سیستم، طبق فرض بر این است که تغییر شکل پلاستیک قاب و طبقه تا جایی قابل قبول است که شکل‌پذیری محلی در هیچ نقطه‌ای از سازه از مقدار حداکثر آن بیشتر نشود.
در اینجا تغییر مکان بیشینه با در نظر گرفتن رفتار ارتجاعی و ناکشسان سازه و یا بیشینه تغییر شکل قبل از گسیختگی باشد و تغییر مکان در مرز تسلیم و فرو ریختن سازه با فرض رفتار خطی و کشسان آن است.
مشخص شد که شکل‌پذیری ممکن است به تمام سازه یا قسمتی از آن اشاره کند و مقدار آن در هر حالتی فرق می‌کند امّا آنچه حائز اهمیت می‌باشد این است که شکل‌پذیری محلی المان خیلی بیشتر از شکل‌پذیری کلی سازه می‌باشد.
برای دستیابی به شکل‌پذیری کلی 3 تا 5 نیاز به شکل‌پذیری طبقه‌ای 3 تا 10، شکل‌پذیری محلی 5 تا 15 بیشتر می‌باشد. [12]
در نتیجه مقدار شکل‌پذیری المان‌ها در یک سازه بسیار بیشتر از شکل‌پذیری کلی سیستم می‌باشد و هر چه المان‌های سازه شکل‌پذیرتر باشند و نحوه پخش مفصل پلاستیک و المان‌هایی که اتلاف انرژی می‌کنند بیشتر باشد شکل‌پذیری سیستم سازه‌ای بیشتر می‌شود.
برای تعیین و محدود کردن شکل‌پذیری محلی المان‌ها نیاز به مقادیر تغییر شکل پلاستیک مقاطع داریم. در نرم‌افزار sap می‌توان برای چرخش پلاستیک مقطع و نیز کرنش پلاستیک مقاطع خروجی گرفت. در نرم‌افزار sap و همچنین Etabs می‌توان مقدار شکل‌پذیری المان‌ها یعنی چرخش پلاستیک مقطع و نیز کرنش پلاستیک مقاطع را به حداکثر آن محدود کرد.
پارامترهای موثر در پاسخ لرزه‌ای از جمله «ظرفیت تغییر مکان»، «شکل‌پذیری» و «نسبت شکل‌پذیری» خیلی از نظر مفهوم به هم نزدیک هستند امّا به عنوان مثال یک قاب با ظرفیت تغییر مکان بالا ممکن است شکل‌پذیری و نسبت شکل‌پذیری کوچکی داشته باشد یا یک قاب با ظرفیت تغییر مکان کم ممکن است شکل شکل‌پذیری کم ولی نسبت شکل‌پذیری بالایی داشته باشد. [12]
نسبت شکل‌پذیری می‌تواند در سیستم، طبقه یا المان محاسبه شود. در حالت سیستم عموماً با جملات نسبت شکل‌پذیری تغییر مکانی یا کلی بیان می‌شود و در سطح المان نسبت شکل‌پذیری همان‌طور که قبلاً گفته شد می‌تواند با جملات نسبت شکل‌پذیری کرنشی، نسبت شکل‌پذیری انحنایی یا نسبت شکل‌پذیری چرخشی بیان گردد. باید دانست که ضریب شکل‌پذیری یک وسیله اندازه‌گیری پاسخ غیر خطی یک قاب ساختمانی کامل و نه مولفه‌های آن است. گام بعدی در تخمین ضریب شکل‌پذیری به دست آوردن یک رابطه بین شکل‌پذیری تغییر مکانی و ضریب شکل‌پذیری می‌باشد که در ادامه در بخش مروری بر تحقیقات گذشته و همچنین در بخش محاسبه ضریب رفتار ارائه خواهد شد.
2-3-1-2- ضریب مقاومت افزون(اضافه مقاومت):
مقاومت جانبی ساختمان عموماً از مقاومت طراحی آن تجاوز می‌کند و اکثراً اعضاء با ظرفیتی مساوی یا بیشتر از بارهای طراحی طرح می‌شوند و تقریباً تمامی اعضاء دارای مقاومت اضافی هستند. در برخی از موارد هندسه و یا برخی الزامات طراحی آیین‌نامه‌ای اندازه اعضای بزرگتر و در نتیجه ظرفیت بیشتری از الزاماتی که در روابط نیرویی و تنشی آیین نامه‌ها موجود است به وجود می‌آورد. در بعضی از موارد، الزامات طراحی با توجه به تغییر مکان صورت می‌گیرد که اندازه بزرگ‌تری برای اعضاء از اندازه‌ای که مقدار تنش لازم می‌داند به دست می‌دهد. ضریب مقاومت احتمالاً بستگی به تعداد زیادی عوامل دارد که برای طراحان حرفه‌ای نیز روشن نمی‌باشد. برای مثال حدی که برای تغییر مکان جانبی طبقه به وسیله آیین‌نامه تعیین شده است باعث ایجاد مقاطع بزرگ‌تری می‌شود که از حالت تنش به تنهایی بزرگ‌تر می‌باشد. همچنین ساختمان‌هایی در مناطق با خطر نسبی کم قرار دارند رزرو و مقاومت متفاوتی نسبت به مناطق با خطر بالا دارند زیرا نسبت بارهای قائم به بارهای جانبی متفاوتی دارند. به طور کلی و خلاصه می‌توان عوامل موثر در اضافه مقاومت ساختمان‌ها را به صورت زیر بیان نمود:[1]
1) مطالعات آماری روی سازه‌ها نشان داده است که در توزیع مجدد نیروها در سازه در محدوده رفتار غیر خطی درجه نامعینی بیشترین تأثیر را روی اضافه مقاومت سازه‌های شکل‌پذیر دارا می‌باشد.
توضیح اینکه اکثر سازه‌ها دارای درجات نامعین زیادی هستند که به دلیل وجود قیود اضافه بر نیاز برای پایداری سازه است. وجود این قیود اضافی باعث می‌شود تا نه تنها سازه با تشکیل اولین مفصل پلاستیک دچار ناپایداری نشود بلکه بتواند به باربری خود ادامه دهد و پس از تشکیل مفصل پلاستیک نیز افزایش بارهای وارده را تحمل کند. بدین ترتیب برای ناحیه غیر الاستیک سازه‌ها یک مقاومت، افزون بر آنچه که در تحلیل و طراحی به روش خطی دیده شده است به وجود می‌آید که به این مقاومت ناشی از غیر خطی شدن مصالح و تشکیل مفاصل پلاستیک از لحظه تشکیل اولین مفصل پلاستیک تا فرو ریختن سازه «مقاومت افزون» می‌گویند. بدیهی است که هر چه میزان قیود اضافی و نامعین سازه بیشتر باشد مقدار مقاومت افزون افزایش می‌یابد.
2) مقاومت مصالح مصرفی اغلب بیشتر از مقاومت مشخصه اسمی ذکر شده برای آنها می‌باشد و سخت شدگی کرنش در فولاد نیز باعث اضافه شدن مقاومت آنها می‌شود که در طراحی منظور نمی‌شود.
3) ضوابط محافظه کارانه آیین نامه‌ها محدودیت تعداد مقاطع مورد استفاده از نظر اندازه و شکل و اهمیت بیشتر بارهای قائم در طراحی نیز باعث افزایش مقاومت می‌شود.
4) اثرات اجزاء غیر سازه‌ای که در طراحی به عنوان بخشی از سیستم مقاوم جانبی منظور نمی‌شوند ولی عملاً در باربری جانبی شرکت می‌کنند و همچنین تأثیری که این اعضاء می‌توانند بر روی سختی سازه داشته باشند و در واقع نحوۀ انتخاب سختی اعضاء نیز از مواردی محسوب می‌شود که بر روی ضریب اضافه مقاومت تأثیر می‌گذارند.
5) در مدل‌هایی که برای تحلیل سازه‌ها به کار می‌روند عموماً از فرضیات محافظه کارانه استفاده می‌شود. مثلاً صرف‌نظر از رفتار سه بعدی سازه و همچنین روش طراحی نیروی جانبی معادل استاتیکی عموماً نتایج محافظه کارانه‌ای ارائه می‌دهد. مثلاً در سیستم منظم با چند درجه آزادی این روش برش پایه بزرگ‌تری نسبت به روش تحلیل طیفی ارائه می‌‌دهد.
از عوامل دیگر موثر بر ضریب اضافه مقاومت می‌توان به اثرات خاک خیلی نرم، اثرات ، اثرات پیچشی زلزله، اثرات تنه زدن ساختمان‌های مجاور، اثرات مقابل خاک و سازه، سیستم مقاوم قائم و غیر یکنواختی در آن و غیره اشاره نمود.
باید توجه داشت که مطالعه تمامی این اثرات نیاز به تحقیقات گسترده‌ای دارد. با توجه به توضیحاتی که در رابطه با ضریب اضافه مقاومت بیان شد مشخص می‌شود که این ضریب تابع پارامترهای مختلفی می‌باشد و با توجه به شرایط مختلف مقدار آن در هر قاب متفاوت می‌باشد.
اهمیت ضریب اضافه مقاومت در جلوگیری از خراب شدن برخی سازه‌ها در هنگام وقوع زلزله‌های شدید سال‌هاست که به وسیله محققین شناخته شده است. اهمیت این ضریب به خصوص در ساختمان‌های با زمان تناوب کوتاه بیشتر می‌باشد و همچنین مقدار اسمی ضریب اضافه مقاومت برای ساختمان‌های کوتاه بیشتر از ساختمان‌های بلند می‌باشد و علت بیشتر بودن ضریب اضافه مقاومت در ساختمان‌ها با زمان تناوب کوتاه اهمیت بیشتر بارهای قائم در طراحی اینگونه ساختمان‌ها می‌باشد. [11] [1]
شکل (2-11) رفتار کلی سازه]تکراری[
این نوشته در علمی ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.