کنترل طبقه نرم و خیلی نرم در ایتبس
کنترل طبقه نرم (نامنظمی سختی جانبی) یکی از کنترل‌های نامنظمی در ارتفاع در استاندارد ۲۸۰۰ است. اگر سختی جانبی یک طبقه به‌طور محسوس از طبقات بالای آن کمتر باشد، در زلزله تغییرشکل‌ها در همان طبقه متمرکز میشود و آن طبقه زودتر از بقیه آسیب می‌بیند. نرم‌افزار کارامحاسب این کنترل را درون ETABS انجام می‌دهد: سختی هر طبقه از جدول Story Stiffness خود ایتبس خوانده میشود، با طبقه‌ی روی خود و با میانگین سه طبقه‌ی روی خود مقایسه میشود و نتیجه‌ی هر طبقه در هر حالت بار زلزله با علامت و رنگ جدا نمایش داده میشود.
پنجره دو کنترل را کنار هم دارد: در سمت راست کنترل سختی جانبی مطابق استاندارد ۲۸۰۰ که طبقه نرم و خیلی نرم را مشخص می‌کند، و در سمت چپ کنترل نسبت دریفت مطابق ASCE 7-22 که نشان می‌دهد آیا تغییر ناگهانی دریفت میان طبقات وجود دارد یا نه.
ویدیوی معرفی
ویژگی‌های شاخص
- سختی هر طبقه مستقیم از جدول Story Stiffness ایتبس خوانده میشود؛ نه محاسبه‌ی دستی لازم است و نه خروجی گرفتن به Excel.
- هر دو معیار استاندارد ۲۸۰۰ کنترل می‌شوند: نسبت به طبقه‌ی روی خود و نسبت به میانگین سه طبقه‌ی روی خود.
- طبقه نرم و طبقه خیلی نرم با علامت و رنگ متفاوت از هم جدا می‌شوند.
- راستای هر حالت بار (X یا Y) از برش طبقات تشخیص داده میشود و سختی همان راستا کنترل میشود.
- خرپشته شناسایی و از کنترل کنار گذاشته میشود.
- کنترل تکمیلی نسبت دریفت طبقات مطابق ASCE 7-22 در همان پنجره.
- همه‌ی حالت‌های بار زلزله و همه‌ی طبقات به‌صورت پیش‌فرض انتخاب شده‌اند و می‌توانید فهرست را محدود کنید.
- خروجی Excel برای هر دو جدول و گزارش Word با متن بند آیین‌نامه.
- اگر مدل تحلیل نشده باشد، برنامه پیش از کنترل آن را تحلیل می‌کند.
طبقه نرم و طبقه خیلی نرم چیست؟
سختی جانبی یک طبقه نشان می‌دهد آن طبقه در برابر جابجایی افقی چقدر مقاومت می‌کند؛ ایتبس آن را از تقسیم برش طبقه بر تغییرمکان نسبی آن به دست می‌آورد. استاندارد ۲۸۰۰ سختی هر طبقه را با طبقات بالای آن مقایسه می‌کند:
| وضعیت | نسبت به سختی طبقه‌ی روی خود | نسبت به متوسط سختی سه طبقه‌ی روی خود |
|---|---|---|
| طبقه نرم | کمتر از ۷۰ درصد | کمتر از ۸۰ درصد |
| طبقه خیلی نرم | کمتر از ۶۰ درصد | کمتر از ۷۰ درصد |
برقرار بودن یکی از دو شرط هر ردیف کافی است. این حدود در ویرایش ۴ (بند ۱-۷-۲) و ویرایش ۵ (بند ۳-۳-۲) استاندارد ۲۸۰۰ یکسان است، بنابراین کنترل برای پروژه‌های هر دو ویرایش معتبر است.
نمای پنجره‌ی کنترل سختی جانبی
پنجره از منوی کنترل‌های کارامحاسب با عنوان «کنترل سختی جانبی (طبقه نرم و خیلی نرم)» باز میشود. در هر نیمه، سمت چپ فهرست حالت‌های بار و فهرست طبقات قرار دارد و سمت راست جدول نتایج. با جستجو و دکمه‌های انتخاب همه و هیچ‌کدام می‌توانید حالت‌های بار مورد نظر را برگزینید. در پایین پنجره دکمه‌های «گزارش» و «خروج» و در زیر هر جدول دکمه‌ی اجرای همان کنترل و دکمه‌ی «اکسل» قرار دارند.
کنترل طبقه نرم مطابق استاندارد ۲۸۰۰
با دکمه‌ی «کنترل سختی جانبی»، برنامه برای هر حالت بار انتخاب‌شده جدول سختی طبقات را از ایتبس می‌خواند، طبقات را از بالا به پایین مرتب می‌کند و هر طبقه را با معیارهای جدول بالا می‌سنجد. حالت‌های بار شامل الگوهای بار زلزله، حالت‌های طیفی و حالت‌های استاتیکی خطی زلزله هستند.
| ستون | توضیح |
|---|---|
| طبقه | نام طبقه در مدل |
| نام بار | حالت بار زلزله‌ای که سختی از آن خوانده شده است |
| سختی طبقه در جهت X و Y | سختی جانبی طبقه در دو راستا؛ راستای غالب هر حالت بار کنترل میشود |
| نتایج | ok، «طبقه نرم»، «طبقه خیلی نرم» یا «نیازی به انجام کنترل نیست» |
یک مثال از همین جدول
اعداد زیر از همان مدل نمونه‌ی تصویر بالا هستند و نشان می‌دهند چرا هر دو معیار لازم است:
| حالت بار | سختی Story2 | نسبت به طبقه‌ی روی خود | نسبت به متوسط سه طبقه‌ی روی خود | نتیجه |
|---|---|---|---|---|
| EX | 3260.36 | ۶۴٫۱ درصد (کمتر از ۷۰) | ۷۲٫۷ درصد (کمتر از ۸۰) | طبقه نرم |
| EY | 3164.76 | ۷۰٫۷ درصد (قبول) | ۷۹٫۹۸ درصد (کمتر از ۸۰) | طبقه نرم |
| EPY | 3150.08 | ۷۰٫۸ درصد (قبول) | ۸۰٫۱ درصد (قبول) | ok |
در حالت EX سختی Story2 فقط ۶۴ درصد سختی Story3 است، پس با معیار اول نرم است؛ ولی چون از ۶۰ درصد بیشتر است، خیلی نرم نیست. در حالت EY معیار اول قبول میشود و فقط معیار میانگین سه طبقه طبقه را نرم نشان می‌دهد. در حالت EPY هر دو نسبت با اختلافی بسیار کم قبول می‌شوند.
کنترل نسبت دریفت مطابق ASCE 7-22
مطابق بند 12.3.2.2 آیین‌نامه‌ی بارگذاری آمریکا (ASCE 7-22)، اگر نسبت دریفت هیچ طبقه‌ای بیش از ۱۳۰ درصد نسبت دریفت طبقه‌ی بالای آن نباشد، لازم نیست نامنظمی سختی جانبی طبق جدول 12.3-2 در نظر گرفته شود. نیمه‌ی چپ پنجره همین را کنترل می‌کند: دریفت هر طبقه در هر حالت بار دریفت خوانده و نسبت آن به دریفت طبقه‌ی بالایی محاسبه میشود.
این کنترل جایگزین کنترل استاندارد ۲۸۰۰ نیست. حتی وقتی نتیجه‌ی آن قبول است، پیام پنجره یادآوری می‌کند: «نیاز به کنترل نرمی طبقات وجود ندارد اما جهت اطمینان توصیه میشود.» برای پروژه‌هایی که بر اساس آیین‌نامه‌ی زلزله‌ی ایران طراحی می‌شوند، کنترل سختی جانبی ۲۸۰۰ را همیشه انجام دهید.
خواندن نتیجه‌ی کنترل طبقه نرم
هر ردیف جدول یک علامت دارد و یک نوار رنگی زیر جدول جمع‌بندی همه‌ی ردیف‌ها را نشان می‌دهد:
ok طبقه هر دو معیار را قبول میشود.
طبقه نرم طبقه کمتر از ۷۰ درصد طبقه‌ی روی خود یا کمتر از ۸۰ درصد متوسط سه طبقه‌ی روی خود است.
طبقه خیلی نرم این نسبت‌ها به کمتر از ۶۰ و ۷۰ درصد رسیده‌اند.
نیازی به انجام کنترل نیست خرپشته.
| رنگ نوار | پیام |
|---|---|
| سبز | طبقه نرم وجود ندارد. |
| زرد | طبقه نرم وجود دارد. |
| قرمز | طبقه خیلی نرم وجود دارد. |
این جمع‌بندی همان مدل نمونه است: Story2 در حالت‌های EX، EPX، ENX، EY و ENY طبقه نرم است و در EPY قبول میشود.
خروجی Excel و گزارش Word
- دکمه‌ی «اکسل» زیر هر جدول، همان جدول را در یک فایل Excel ذخیره می‌کند؛ در فایل کنترل سختی، خانه‌های «طبقه نرم» زرد و خانه‌های «طبقه خیلی نرم» قرمز هستند.
- دکمه‌ی «گزارش» یک گزارش Word با عنوان «کنترل سختی جانبی (طبقه نرم و خیلی نرم)» می‌سازد که متن بند 12.3.2.2 و جدول نسبت دریفت، و سپس متن معیارهای ۷۰ و ۸۰ درصد و ۶۰ و ۷۰ درصد استاندارد ۲۸۰۰ و جدول سختی طبقات را دارد و می‌توانید آن را به دفترچه‌ی محاسبات پیوست کنید.
روش انجام کنترل طبقه نرم در ایتبس
- مدل را در ETABS باز کنید و کارامحاسب را اجرا کنید.
- از منوی کنترل‌ها گزینه‌ی «کنترل سختی جانبی (طبقه نرم و خیلی نرم)» را انتخاب کنید. اگر مدل تحلیل نشده باشد، برنامه آن را تحلیل می‌کند.
- در هر نیمه حالت‌های بار و طبقات مورد نظر را انتخاب کنید؛ به‌صورت پیش‌فرض همه انتخاب شده‌اند.
- دکمه‌ی «کنترل سختی جانبی» و در صورت نیاز «کنترل محدودیت نسبت دریفت» را بزنید.
- نوار رنگی و ردیف‌های علامت‌خورده را بررسی کنید.
- با «گزارش» یا «اکسل» نتیجه را برای دفترچه‌ی محاسبات ذخیره کنید.
اگر طبقه نرم دارید
طبقه نرم یعنی ساختمان در ارتفاع نامنظم است و الزامات ساختمان‌های نامنظم، از جمله اثر آن بر انتخاب روش تحلیل، باید مطابق استاندارد ۲۸۰۰ رعایت شود. طبقه نرم اغلب در طبقه‌ای دیده میشود که ارتفاع بیشتری از بقیه دارد، یا در آن مهاربند، دیوار برشی یا دیوارهای میانقاب کمتری نسبت به طبقات بالا وجود دارد؛ مثل طبقه‌ی همکف با پارکینگ باز. افزایش سختی همان طبقه، معمولا با اضافه کردن یا تقویت اجزای باربر جانبی آن، نسبت‌ها را به حد مجاز برمی‌گرداند. پس از هر تغییر، مدل را دوباره تحلیل و کنترل را تکرار کنید.
پرسش‌های متداول درباره طبقه نرم
طبقه نرم و طبقه خیلی نرم چه فرقی دارند؟
سختی طبقه از کجا خوانده میشود؟
آیا این کنترل با ویرایش ۵ استاندارد ۲۸۰۰ هم معتبر است؟
چرا برای آخرین طبقه نوشته شده «نیازی به انجام کنترل نیست»؟
چرا در یک حالت بار، سختی یکی از راستاها صفر است؟
اگر کنترل نسبت دریفت قبول شد، باز هم کنترل ۲۸۰۰ لازم است؟
این کنترل در کدام نسخه‌های کارامحاسب وجود دارد؟
قابلیت‌های مرتبط
- کنترل دریفت ویرایش پنجم استاندارد ۲۸۰۰
- کنترل نامنظمی پیچشی
- ضریب زلزله ویرایش پنجم استاندارد ۲۸۰۰
- کنترل مضاعف سازه
فهرست همه‌ی قابلیت‌ها در صفحه‌ی افزونه ایتبس کارامحاسب آمده است.