آیا تا به حال به مفهوم کالبد فکرکردید؟
به مفهوم کالبد فکرکردید؟
و یا اینکه چرا آیین نامه برای گروه بندی ساختمان ها از عنوان نظم کالبدی استفاده کرده؟
میتوان گفت برخلاف تصور بعضی افراد همیشه ساختمان های ما دارای زمینی کاملا مستطیل و یا مربع نبوده و گاهی دارای خصوصیاتی میباشد که این نظم کالبدی را به هم زده. این نامنظمی ها باعث ایجاد پدیده هایی مانند پیچش در ساختمان میشود و ممکن است طراحی را با چالش روبرو کند. فرد طراح باید حتما با این نامنظمی ها آشنا باشد تا بتواند طراحی استاندارد و مطابق با آئین نامه داشته باشد.
آیین نامه 2800محدودیت ها و ضوابطی رو در نظر گرفته که با رعایت آن میتوان با سازه همانند حالت ایده آل از نظر هندسی رفتار کنیم. اما درصورتی که این محدودیت ها و ضوابط رعایت نشود ملزم به پرداخت جریمه هایی در سازه مطابق آیین نامه میشویم.
در این مقاله به معرفی نامنظمی های سازه مطابق آیین نامه ی طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800 ویرایش 4) می پردازیم.
1 انواع نامنظمی
2 نامنظمی در پلان
1-2 نامنظمی هندسی و جریمه های آن
2-2 نامنظمی پیچشی و جریمه های آن
3-2 نامنظمی در دیافراگم و جریمه های آن
4-2 نامنظمی خارج از صفحه و جریمه های آن
5-2 نامنظمی سیستم های غیر موازی و جریمه های آن
نامنظمی در ارتفاع
1-3 نامنظمی هندسی در ارتفاع و جریمه های آن
2-3 نامنظمی جرمی و جریمه های آن
3-3 نامنظمی قطع سیستم باربر جانبی و جریمه های آن
4-3 نامنظمی مقاومت جانبی و جریمه های آن
5-3 نامنظمی سختی جانبی و جریمه های آن
تعریف نامنظمی طبق آئین نامه
بند آیین نامه صفحه 6
انواع نامنظمی ها وتعریف آن:
نامنظمی درپلان
نامنظمی در ارتفاع
انواع نامنظمی درپلان:
1- نامنظمی هندسی:
نکته ی قابل توجه این است که طبق تعریف میزان پس رفتگی باید به صورت همزمان در هر دو راستا بیش از20درصد باشد تا پلان نامنظم هندسی محسوب شود.
رفع چند ابهام که در آیین نامه به طور واضح به آن اشاره نشده:
جریمه های نامنظمی هندسی در پلان:
در نظر گیری (قانون30-100) در ساخت ترکیبات بار دارای نیروی زلزله
طبق (بند3-1-4 ) در صفحه ی 25 استاندارد2800
2.هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 90%برش پایه استاتیکی
طبق بند (3-4-1-4) در صفحه ی 43 استاندارد2800
3.کنترل ضریب نامعینی
طبق بند (3-3-2-2 ب) صفحه ی30 استاندارد2800
2. نامنظمی پیچشی:
یکی از بحرانی ترین نامنظمی ها نامنظمی پیچشی میباشد که در صورت وجود فاصله بین مرکز جرم و مرکز سختی ایجاد میشود.
و طبق بند آیین نامه :
کنترل نامنظمی پیچشی در فایل ایتبس:
سعی شده در این مقاله به بررسی جریمه های ساختمان دارای نامنظمی پیچشی به صورت مجزا بپردازیم:
جریمه های ساختمان دارای نامنظمی زیادپیچشی:
ترکیب 100% نیروی زلزله در یک جهت با 30% جهت متعامد
تشدید خروج از مرکزیت اتفاقی توسط ضریب
جهت تحلیل سازه از روش خطی استاتیکی معادل نمیتوان استفاده کرد.
جهت تعیین تغییر مکان نسبی هر طبقه به جای مراکز جرم از نقاط کناری ساختمان باید استفاده کرد.
اصلاح مقادیر بازتاب دینامیکی با 90%مقادیر استاتیکی (به جای 85%)
جریمه های ساختمان دارای نامنظمی شدید پیچشی:
تمام جریمه های حالت نامنظمی زیاد به علاوه
احداث ساختمان در مناطق با خطر نسبی متوسط و بالاتر برروی زمین نوع 4 ممنوع است.
به واسطه ی اعمال ضریب نامعینی برابر 12درترکیبات بارگذاری⸲ نیروی زلزله باید 20% افزایش داده شود.
اصلاح مقادیر بازتاب دینامیکی با100% مقادیر استاتیکی (به جای90%)
در سیستم قاب ساده + مهاربند ویژه یا دیوار برشی ویژه، ارتفاع ساختمان به50 متر از روی تراز پایه محدود میگردد.
نامنظمی در دیافراگم:
طبق تعریف آئین نامه زلزله در صفحه ی 195، به اجزای افقی یا تقریبا افقی منتقل کننده نیروی جانبی (دیافراگم) گفته میشود. در ساختمان های متعارف دیافراگم ها شامل کف ها و سقف ها میباشند. در واقع دیافراگم ها نیروی جانبی زلزله و یا باد رو به اجزای قائم باربر جانبی مثل قاب خمشی، دیواربرشی و مهاربند منتقل میکنند. دیافراگم ها یا کف های سازه ای با توجه به میزان سختی به سه دسته صلب، نیمه صلب و انعطاف پذیر دسته بندی میشوند.
جریمه های نامنظمی در دیافراگم در پلان
در نظر گیری (قانون30-100) در ساخت ترکیبات بار دارای نیروی زلزله
طبق بند (3-1-4 ) در صفحه ی 25 استاندارد2800
هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 90%برش پایه استاتیکی
طبق بند (3-4-1-4) در صفحه ی 43 استاندارد2800
کنترل ضریب نامعینی
طبق بند (3-3-2-2 ب) صفحه ی30 استاندارد2800
جریمه های نامنظمی خارج از صفحه در پلان:
در نظر گیری (قانون30-100) در ساخت ترکیبات بار دارای نیروی زلزله
طبق بند (3-1-4 ) در صفحه ی 25 استاندارد2800
هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 90%برش پایه استاتیکی
طبق بند (3-4-1-4) در صفحه ی 43 استاندارد2800
3.کنترل ضریب نامعینی
طبق بند (3-3-2-2 ب) صفحه ی30 استاندارد2800
در مواردی که بعضی اجزای قائم باربر جانبی مثل دیوار برشی، مهاربند یا قاب خمشی به موازات یکی از محورهای اصلی نباشند آنگاه ساختمان دچار نامنظمی سیستم های غیر موازی میشود. البته لازم به ذکر است این زاویه تا 15 درجه نسبت به یکی از محورهای اصلی قابل چشم پوشی است و باعث نامنظمی نخواهد شد.
جریمه های نامنظمی سیستم های غیر موازی در پلان:
در نظر گیری (قانون30-100) در ساخت ترکیبات بار دارای نیروی زلزله
طبق بند (3-1-4 ) در صفحه ی 25 استاندارد2800
هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 90%برش پایه استاتیکی
طبق بند (3-4-1-4) در صفحه ی 43 استاندارد2800
3.کنترل ضریب نامعینی
طبق بند (3-3-2-2 ب) صفحه ی30 استاندارد2800
انواع نامنظمی درارتفاع:
در مواردی که ابعاد افقی سیستم باربر جانبی در هر طبقه بیشتر از 130 درصد آن در طبقات مجاور باشد. ممکن است گاهی برای سبک سازی درطبقات بالاتر عرض دیوارهای برشی را کاهش دهند در این حالت ممکن است دچار نامنظمی هندسی در ارتفاع بشویم.
وجود این نامنظمی، باعث تخریب ستون و دیگر اعضا در مرز دو طبقه ای میشود که تغییر قابل توجه ای در ابعاد افقی سیستم باربر جانبی داشته است.
جریمه های نامنظمی هندسی در ارتفاع:
1. هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 90%برش پایه استاتیکی
طبق بند (3-4-1-4) در صفحه ی 43 استاندارد2800
درمواردی که جرم موثر لرزه ای هرطبقه بیشتر از 50 درصد با جرم موثر لرزه ای طبقات مجاور بالا یا پائین خود اختلاف داشته باشد ساختمان دچار نامنظمی جرمی میشود. معمولا در ساختمان هایی که طبقات آن دارای کاربری های متفاوت هستند این اتفاق میافتد همچنین طبقات بام وخرپشته از این تعریف مستثنا هستند.
کنترل نامنظمی جرمی در ایتبس:
جریمه های نامنظمی جرمی در ارتفاع:
هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 90%برش پایه استاتیکی
طبق بند (3-4-1-4) در صفحه ی 43 استاندارد2800
2.تحلیل دینامیکی طیفی به جای تحلیل استاتیکی معادل در ساختمان های بالای4طبقه
طبق بند (3-2-2) درصفحه ی 27 استاندارد2800
در مواردی که جزئی از سیستم باربرجانبی در ارتفاع قطع شده باشد و یا جابه جایی درون صفحه ای داشته باشد درصورتی که این جابه جایی بیشتر ازحداکثر طول اعضای باربرجانبی بالا و پائین باشد ساختمان دچار نامنظمی قطع سیستم باربرجانبی شده به طوری که آثار ناشی از واژگونی روی تیر ها ، دال ها، ستون ها و دیوارهای تکیه گاهی تغییراتی ایجادکند.
جریمه های نامنظمی قطع سیستم باربر جانبی در ارتفاع:
هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 90%برش پایه استاتیکی
طبق بند (3-4-1-4) در صفحه ی 43 استاندارد2800
باید بدانیم که مقاومت یک ساختمان برابر مجموع مقاومت طبقات آن است و همچنین مقاومت یک طبقه از مقاومت مجموع اعضای آن محاسبه میشود.
عوامل موثر برکاهش مقاومت ساختمان:
وجود بازشو در دیوار برشی
تغییرناگهانی سایز مقاطع (ستون،بادبندو…) وطول دیوار های برشی درطبقات بالاتر
تغییر ناگهانی در تعداد بادبند ها و یا دیوار های برشی در طبقات بالاتر
- جریمه های نامنظمی مقاومت جانبی در ارتفاع:
1.اگر طبقه ضعیف باشد هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 90%برش پایه استاتیکی
- اگر طبقه خیلی ضعیف باشد هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 100%برش پایه استاتیکی
طبق بند(3-4-1-4 ) در صفحه ی 43 استاندارد2800
- احداث ساختمان های با نامنظمی طبقه خیلی ضعیف درمناطق با خطر نسبی متوسط و بالاتر مجاز نیست و در مناطق با خطر نسبی کم، ارتفاع آنها نمیتواند بیش از سه طبقه ویا10متر باشد.
طبق بند(1-7-3) در صفحه ی11 استاندارد2800
ساختمان با طبقه نرم به ساختمانی گفته میشود که سختی طبقات پایین نسبت به طبقات بالا کمتر باشد. طبقه نرم پدیده ای است که با برداشتن تیغه های داخلی و یا دیوارهای یک طبقه از ساختمان، سختی طبقه را نسبت به طبقات بالایی کاهش میدهند در نتیجه این طبقه در برابر بارهای جانبی ضعیف تر عمل میکند و موجب آسیب پذیری ساختمان میشود.
جریمه های نامنظمی سختی جانبی در ارتفاع:
1.اگر طبقه نرم باشد هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 90%برش پایه استاتیکی
اگر طبقه خیلی نرم باشد هم پایه سازی برش پایه دینامیکی با 100%برش پایه استاتیکی
طبق بند(3-4-1-4 ) در صفحه ی 43 استاندارد2800
3. احداث ساختمان های با نامنظمی طبقه خیلی نرم در مناطق باخطر نسبی متوسط وبالاتر، تنها بر روی زمین های نوع Ⅰ ،Ⅱ ،Ⅲ مجازاست.
طبق بند(1-7-3) در صفحه ی11 استاندارد2800
منابع:
1.آئین نامه طراحی ساختمان ها دربرابر زلزله-استاندارد2800-ویرایش4
2.پک محاسب حرفه ای سازه-مجموعه آموزشی امیر کبیر
دیدگاهتان را بنویسید