در این مطلب قصد داریم در مورد روش های بهینه سازی سازه توضیحاتی به شما بدهیم تا با روش کار استاتیک سازه کمی بیشتر آشنا شوید.
در مواردی ممکن است تحلیل ریسک منطقه ، شتاب بیشینه زلزله را حتی بیش از مقادیر توصیه شده آئین نامه بدست دهد. همچنین با توجه به موقعیت گسل های منطقه ممکن است این احتمال وجود داشته باشد که سایت پروژه ، زلزله ای گسل نزدیک را در دوره بازگشت خود تجربه کند.
اگرچه ممکن است لحاظ این موارد در نگاه اول سبب غیراقتصادی شدن طرح شود و از طرفی پیچیدگی محاسبات و افزایش زمان مطالعات را به دنبال دارد ، اما هدف از این کار ، تطابق کامل شرایط واقعی لرزه ای سایت و مدل های طراحی است تا بتواند ایمنی سازه را صدر در صد تضمین کند .
در گذشته در تحلیل سازه‌ها خاک و سازه را به صورت کاملاً مجزا از یکدیگر در نظر می‌گرفتند. به این صورت که سازه را جدا از خاک تحلیل و طراحی می‌کردند (خاک زیر سازه را صلب در نظر می‌گرفتند)، و خاک را نیز جدای از سازه تحلیل و طراحی می‌نمودند طراحی سازه به طور مجزا در دو صورت می‌تواند منجر به حل رضایت بخش شود.
در تحلیل کلاسیک سازه‌ها بطور معمول، تکیه سازه بر خاک به صورت ساده و بدون در نظر گرفتن تغییر شکل خاک مدلسازی می‌شود. در تحلیل لرزه‌ای سازه‌ها نیز حرکت میدان آزاد زمین، که در آن وجود سازه در حرکت زمین منظور نمی‌شود، به تکیه‌گاه‌های مزبور اعمال می‌شود.
صرف نظر کردن از اثر اندرکنش خاک سازه در طراحی سازه‌های واقع بر بستر انعطاف‌پذیر به نتایج نامحافظه کارانه منجر می‌شود. همچنین صرف نظر کردن از عمق دفن شدگی پی و اثر اندرکنش سینماتیکی در طراحی سازه‌های بلند دارای پی مدفون عمیق، باعث حصول نتایجی نامحافظه کارانه می‌شود.
لحاظ اندرکنش خاک و سازه غالبا سبب افزایش پریود طبیعی سازه و کاهش شتاب زلزله (مطابق آئین نامه 2800) می شود. از آنجا که در نظر گرفتن اندرکنش ممکن است باعث بهبود اقتصاد پروژه شود ولی از آنجا که آئین نامه ایران به طور صریح در این باره اظهار نظر نمی کند تنها در صورتی که تحلیل اندرکنش سبب تغییر عمده رفتار سازه در تحلیل های تاریخچه زمانی زلزله شود این مورد لحاظ می شود.
تحلیل های تاریخچه زمانی خطی و غیرخطی سازه مطابق آئین نامه 2800 با رعایت کلیه ملاحظات آن مجاز است. تحلیل تاریخچه زمانی سازه تحت زلزله نیازمند رکوردهای موجود و یا رکوردهای مصنوعی مطابق شرایط ستون خاک پروژه (30 متر بالایی لایه بندی خاک) است. در مواردی که شرایط ژئوتکنیکی لایه بندی خاک با مشخصات رکوردهای موجود زلزله تطابق کافی را نداشته باشد ، تحلیل لرزه ای ستون خاک پروژه برای تبدیل رکورد زلزله و یا تولید رکورد مصنوعی مطابق شرایط ساختگاه انجام می شود و در تحلیل های تاریخچه زمانی به کار گرفته می شود. کلیه ضوابط آئین نامه 2800 در تولید و بکارگیری رکوردهای زلزله منظور می شوند و در نهایت برای تحلیل سازه بکار گرفته می شوند.
مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ، مقادیر کاهش سختی (ناشی از ترک خوردگی) اعضای بتن آرمه را در غیاب محاسبات دقیق برای اعضای بتنی توصیه می کند. با انجام تحلیل غیرخطی با کنترل ترک خوردگی اعضا برای هر سازه خاص با هندسه و ارتفاع و توزیع های مختلف سختی اعضا ، مقادیر متفاوتی از ضرایب کاهش سختی مورد پیشنهاد آئین نامه بدست می آید ، که محاسبه و بکارگیری آنها در تحلیل سازه قطعا سبب تطابق مدل طراحی و مدل واقعی سازه شده و درک رفتار صحیح سازه را در طراحی و ایمنی سازه موجب می شود.
برای مثال مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ضریب کاهش سختی ستون ها را در قابهای مهارنشده 0.7 توصیه می کند. در حالیکه تحلیل های دقیق ترک خوردگی اعضای سازه برای ستون ها ضریب کاهش سختی را از 0.2 تا 0.8 بسته به هندسه و ارتفاع سازه و توزیع های مختلف سختی اعضای بتن آرمه نشان می دهد . این تفاوت سبب طراحی اعضایی ضعیف تر و یا قوی تر از نیروهای موجود خواهد شد که در سازه های خاص ممکن است ایمنی سازه تحت تاثیر قرار گیرد.
از آنجا که مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ، محاسبات دقیق برای منظور کردن اثر ترک خوردگی اعضای بتن آرمه را مجاز می داند،بایستی با انجام تحلیل های غیرخطی ، به طور دقیق میزان ترک خوردگی و کاهش سختی اعضای بتن آرمه را محاسبه و در مدل های تحلیل و طراحی بکار گرفته شود. این مهم سبب درک صحیح رفتار سازه شده و ایمنی و اقتصاد پروژه را تحت تاثیر قرار می دهد.
تغییر ابعاد تیرها ، ستون ها و دیوارهای برشی سبب تغییر توزیع سختی در سازه و جابجایی مرکز سختی سیستم می شود. از آنجا که فاصله مرکز جرم و سختی سازه سبب ایجاد پیچش در ساختمان و متعاقبأ افزایش نیروهای طراحی اعضا می شود ، با جابجایی مرکز سختی و نزدیک کردن آن به مرکز جرم می توان از میزان پیچش ایجاد شده سیستم و نیروهای اعضا کاست و به اقتصاد پروژه کمک کرد. البته تغییر سختی اعضا به منظور کاهش پیچش ساختمان با رعایت کلیه ملاحظات و محدودیت های معماری انجام خواهد شد.
الگوریتم های مورد استفاده جهت کاهش پیچش ساختمان ، برای انواع سازه های قاب خمشی و مهاربندی بدون محدودیت ارتفاع کاربرد دارد و کاهش مصالح مصرفی و بهبود اقتصاد پروژه را در کنار دیگر آنالیزهای مورد استفاده گروه طراحی سازه به دنبال دارد.
نظرات مشتریان
ثبت نظرهنوز نظری ثبت نشده!!
شما اولین نفری باشید که نظرش رو ثبت میکنه.
فرم ارسال نظر