همپایه‌سازی برش پایه در ایتبس
همپایه‌سازی در ایتبس یعنی رساندن برش پایه حاصل از تحلیل دینامیکی طیفی به حدی که استاندارد ۲۸۰۰ از برش پایه استاتیکی معادل می‌خواهد. اگر برش طیفی کمتر از این حد باشد، همه‌ی بازتاب‌های طیفی با یک ضریب بزرگ می‌شوند. در ETABS این ضریب در Scale Factor حالت بار طیفی می‌نشیند. این صفحه قاعده‌ی ویرایش چهارم و پنجم، روش دستی، ابزار خودکار کارامحاسب و اشتباه‌هایی را که در پشتیبانی دیده‌ایم توضیح می‌دهد.
ویدیوی معرفی
چرا همپایه‌سازی برش پایه لازم است؟
در تحلیل طیفی پاسخ مودها با هم ترکیب می‌شود و برش پایه‌ی به‌دست‌آمده معمولا کمتر از برش روش استاتیکی معادل است. استاندارد ۲۸۰۰ اجازه نمی‌دهد طراحی با برشی کمتر از یک حد مشخص انجام شود و همپایه‌سازی همین حد را اعمال می‌کند. هر کنترلی که از حالت بار طیفی خوانده شود، از نیروی اعضا تا تغییرمکان طبقات، به درست بودن این ضریب وابسته است.
قاعده‌ی ویرایش چهارم: بند ۳-۴-۱-۴
بند ۳-۴-۱-۴ ویرایش چهارم با عنوان «اصلاح مقادیر بازتاب‌ها» می‌گوید اگر برش پایه‌ی تحلیل طیفی کمتر از برش پایه‌ی استاتیکی معادل باشد، بازتاب‌ها باید به نسبت زیر اصلاح شوند:
| نوع ساختمان | حداقل نسبت برش طیفی به برش استاتیکی |
|---|---|
| منظم | ۸۵ درصد (0.85) |
| نامنظم | ۹۰ درصد (0.9) |
| نامنظم با نامنظمی پیچشی شدید، طبقه خیلی ضعیف یا طبقه خیلی نرم | ۱۰۰ درصد (1.0) |
تبصره‌ی بند هم می‌گوید مقادیر اصلاح‌شده نباید از برش پایه‌ی تحلیل طیفی کمتر در نظر گرفته شوند؛ یعنی اگر برش طیفی خودش بیشتر از این حد است، همپایه‌سازی نباید آن را کوچک کند.
قاعده‌ی ویرایش پنجم: ۱۰۰ درصد برش پایه
در ویرایش پنجم استاندارد ۲۸۰۰ ضرایب کاهش 0.85 و 0.90 حذف شده‌اند. چنانچه برش پایه‌ی تحلیل دینامیکی طیفی کمتر از برش پایه‌ی استاتیکی معادل باشد، مقادیر بازتاب‌ها با ۱۰۰ درصد نسبت برش پایه‌ی استاتیکی معادل به برش پایه‌ی تحلیل طیفی اصلاح می‌شوند. ویرایش پنجم نیروها و تغییرمکان‌ها را جدا می‌بیند:
- نیروها، بند ۳-۱۰-۱-۴-۱: با نسبت برش پایه‌ی طرح به برش طیفی اصلاح می‌شوند. این همان ضریبی است که روی Scale Factor حالت‌های SPX و SPY می‌نشیند.
- تغییرمکان‌ها برای کنترل دریفت، بند ۳-۱۰-۱-۴-۲: با نسبت برش پایه‌ی حالت دریفت به برش طیفی اصلاح می‌شوند. توضیح کامل در کنترل دریفت ویرایش ۵ آمده است.
برش پایه‌ی طیفی را چطور بخوانیم؟
در جدول Base Reactions ایتبس، حالت طیفی در هر دو جهت برش دارد، حتی وقتی طیف فقط در یک جهت اعمال شده است. در ابزار کارامحاسب گزینه‌ی SRSS Method برآیند دو مولفه را می‌گیرد: برش طیفی برابر است با جذر مجموع مربعات VX و VY.
یک مثال از پنجره‌ی ابزار
اعداد از تصویر پنجره در همین صفحه هستند: یک مدل آزمایشی، ویرایش چهارم، ضریب 0.9 و واحد tonf.
| حالت بار | VX | VY | برش SRSS | برش استاتیکی مرجع | نسبت | نتیجه |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SPX | 1183.03 | 86.23 | 1186.17 | 1318.02 | 0.900 | همپایه است |
| SPXT | 1318.03 | 96.07 | 1321.53 | 1318.02 | 1.003 | نباید کوچک شود |
| SPY | 105.85 | 1288.65 | 1292.99 | 1436.65 | 0.900 | همپایه است |
| SPYT | 118.01 | 1436.65 | 1441.49 | 1436.65 | 1.003 | نباید کوچک شود |
برای SPX، جذر 1183.03² به‌علاوه‌ی 86.23² برابر 1186.17 است و نسبت آن به 1318.02 دقیقا 0.900؛ این حالت قبلا همپایه شده است. SPXT و SPYT خودشان از حد 0.9 بیشترند، پس طبق تبصره‌ی بند نباید کوچک شوند و ابزار هم پیام «همپایه سازی نباید صورت گیرد» را نشان می‌دهد.
همپایه‌سازی دستی در ایتبس، گام به گام
- مدل را تحلیل کنید و جدول Base Reactions را برای حالت استاتیکی (مثلا EX) و حالت طیفی (SPX) باز کنید.
- برش طیفی را بخوانید: برآیند دو مولفه، یا مولفه‌ی جهت اصلی اگر روش دیگری را مبنا گرفته‌اید.
- ضریب لازم را حساب کنید: ضریب حد (0.85، 0.9 یا 1.0 در ویرایش ۴ و 1.0 در ویرایش ۵) ضرب در برش استاتیکی، تقسیم بر برش طیفی. اگر حاصل کمتر از یک است، کاری لازم نیست.
- در Define › Load Cases حالت SPX را باز کنید و Scale Factor آن را در این ضریب ضرب کنید.
- دوباره تحلیل کنید و نسبت را کنترل کنید. گاهی یک بار کافی نیست و باید تکرار شود.
- همین کار را برای SPY و هر حالت طیفی دیگر، از جمله طیف‌های زاویه‌ای، انجام دهید.
همپایه‌سازی خودکار با کارامحاسب
در افزونه، از منوی «ابزارها» گزینه‌ی «همپایه‌سازی خودکار برش‌ها» را باز کنید.
- حالت‌های استاتیکی مرجع در جهت X و Y و حالت‌های طیفی هر جهت، از جمله طیف زاویه‌ای، انتخاب می‌شوند. تراز پایه هم قابل انتخاب است.
- با Calculate، برش‌ها در جدول وسط و نسبت و نتیجه‌ی هر حالت در فهرست پایین نمایش داده می‌شود.
- اگر حالتی همپایه نباشد، دکمه‌ی Scale فعال می‌شود و ضریب جدید را در ایتبس می‌نویسد. زمان انتظار به تعداد حالت‌های طیفی بستگی دارد.
- ویرایش ۲۸۰۰ از «اطلاعات پروژه» خوانده می‌شود. در پروژه‌ی ویرایش ۵ کادر ضریب روی ۱۰۰ درصد قفل است تا عددی که می‌بینید همان عددی باشد که اعمال می‌شود.
- اگر برش طیفی بیشتر از حد باشد، ابزار آن را کوچک نمی‌کند.
- دکمه‌ی «گزارش» یک فایل Word قابل ویرایش با جدول برش‌ها و نتیجه‌ی هر حالت می‌سازد.
- اگر مدل تحلیل نشده باشد، این گزینه غیرفعال است.
اشتباه‌هایی که در پشتیبانی دیده‌ایم
- Scale Factor طیف برابر یک. وقتی تابع طیف بر حسب g تعریف شده، Scale Factor حالت طیفی باید شتاب ثقل در واحد مدل باشد (9.81 برای مدل متری). همپایه‌سازی این خطا را جبران می‌کند، ولی هر کنترلی که پیش از همپایه‌سازی از حالت طیفی خوانده شود، نیروهایی حدود 9.81 برابر کوچک‌تر می‌بیند.
- رد شدن از همپایه‌سازی. نیرو و دریفتی که از حالت طیفی همپایه‌نشده خوانده شوند، اعتبار ندارند.
- عوض کردن ویرایش ۲۸۰۰ بعد از محاسبه. اگر ویرایش را در «اطلاعات پروژه» تغییر می‌دهید، محاسبه را دوباره انجام دهید تا ضریب درست اعمال شود. نسخه‌های اخیر کارامحاسب این کار را خودشان انجام می‌دهند.
پرسش‌های متداول درباره همپایه‌سازی
همپایه‌سازی در ایتبس دقیقا چه چیزی را تغییر می‌دهد؟
اگر برش طیفی از برش استاتیکی بیشتر باشد چه کنیم؟
در ویرایش پنجم هنوز ضریب ۰٫۸۵ یا ۰٫۹ داریم؟
بعد از یک بار همپایه‌سازی نسبت به عدد هدف نرسید؛ چه کنم؟
این ابزار در کدام نسخه‌های کارامحاسب وجود دارد؟
قابلیت‌های مرتبط
- ضریب زلزله ویرایش پنجم استاندارد ۲۸۰۰
- کنترل دریفت ویرایش پنجم
- کنترل دریفت ویرایش چهارم
- کنترل نامنظمی پیچشی
- کنترل طبقه نرم و خیلی نرم
- کنترل ۲۵ درصد سیستم دوگانه
- تعداد مود و مشارکت جرمی
فهرست همه‌ی قابلیت‌ها در صفحه‌ی افزونه ایتبس کارامحاسب آمده است.
این راهنما را تیم کارامحاسب بر اساس کد، راهنما و خروجی واقعی خود نرم‌افزار تهیه کرده است و در نگارش متن از ابزار هوش مصنوعی کمک گرفته شده است. آخرین بازبینی: ۱۴ مهر ۱۴۰۵.