کنترل واژگونی ساختمان در ایتبس
کنترل واژگونی ساختمان نشان می‌دهد وزن ساختمان و شالوده می‌تواند در برابر لنگری که نیروی جانبی زلزله در تراز زیر شالوده ایجاد می‌کند مقاومت کند یا نه. نرم‌افزار کارامحاسب این کنترل را درون ETABS انجام می‌دهد: جرم و مرکز جرم طبقات و برش و لنگر تراز پایه را از جدول‌های خود ایتبس می‌خواند، لنگر مقاوم و لنگر واژگونی را در هر دو امتداد حساب می‌کند و نسبت آن‌ها را همراه با یک گزارش Word قابل ویرایش ارائه می‌دهد.
لنگر واژگونی و لنگر مقاوم چیست؟
مطابق بند ۳-۳-۸ ویرایش چهارم استاندارد ۲۸۰۰، لنگر واژگونی ناشی از نیروهای جانبی زلزله در تراز زیر شالوده برابر مجموع حاصل‌ضرب نیروی جانبی هر تراز در ارتفاع آن نسبت به تراز زیر شالوده است. در محاسبه‌ی لنگر مقاوم، بار تعادل وزن مؤثر لرزه‌ای ساختمان است که برای تعیین نیروی جانبی به کار رفته و وزن شالوده و خاک روی آن به آن اضافه می‌شود. سازه و پی باید به گونه‌ای طراحی شوند که توانایی تحمل اثرات لنگر واژگونی را داشته باشند.
در ویرایش پنجم همین مطلب در بند ۳-۱۶-۵ آمده و یک جمله به آن اضافه شده است: لنگر مقاوم برای هر امتداد از لبه‌ی محیطی شالوده‌ای حساب می‌شود که لنگر مقاوم کوچک‌تری تامین می‌کند.
ضریب اطمینان در برابر واژگونی
مقدار ضریب اطمینان در برابر واژگونی نه در ویرایش چهارم و نه در ویرایش پنجم استاندارد ۲۸۰۰ به صراحت ذکر نشده است. بند ۳-۱۶-۵ ویرایش پنجم فقط توانایی تحمل اثر لنگر واژگونی را الزام می‌کند. به همین دلیل کارامحاسب لنگر مقاوم را مستقیم با لنگر واژگونی مقایسه می‌کند؛ یعنی ضریب اطمینان ۱ مبنا است و نسبت لنگر مقاوم به لنگر واژگونی هم در خروجی نوشته می‌شود تا حاشیه‌ی اطمینان را ببینید.
کارامحاسب لنگرها را چطور حساب می‌کند؟
| مقدار | رابطه | از کجا خوانده می‌شود |
|---|---|---|
| لنگر مقاوم | Mr = L × M × g (به‌علاوه‌ی لنگر مقاوم پی، اگر وارد شود) | جرم کل از جمع جرم طبقات در جدول Centers of Mass and Rigidity |
| بازوی لنگر مقاوم | L = min(x, B − x) | x مختصات مرکز جرم تجمعی پایین‌ترین طبقه و B بعد پی در همان امتداد |
| لنگر واژگونی | Mo = Vmax × h + Mmax | بیشترین برش و لنگر پایین‌ترین طبقه در جدول Story Forces و h ارتفاع پی |
| نتیجه | Mr > Mo | قبول یا عدم قبول، همراه با نسبت Mr / Mo |
شتاب ثقل 9.80665 است و لنگر واژگونی هر امتداد با لنگر حول محور عمود بر آن جمع می‌شود: Mox با Mmax Y و Moy با Mmax X.
یک مثال از پنجره‌ی ابزار
اعداد از تصویر پنجره در همین صفحه هستند: یک مدل آزمایشی، ویرایش چهارم، ارتفاع پی 0.7 m و واحد tonf.
| مقدار | امتداد X |
|---|---|
| جرم کل | 1564.5803 tonf-s²/m |
| بازوی لنگر | 15.9543 m |
| لنگر مقاوم | 15.9543 × 1564.5803 × 9.80665 = 244791 tonf.m |
| برش و لنگر پایه | Vmax X = 1711.2588 tonf، Mmax Y = 52291.7061 tonf.m |
| لنگر واژگونی | 1711.2588 × 0.7 + 52291.7061 = 53490 tonf.m |
| نتیجه | 244791 > 53490، قبول، نسبت 4.58 |
در امتداد Y همان مدل، لنگر مقاوم 243406 و نسبت 4.55 است.
نمای پنجره‌ی کنترل واژگونی
- ارتفاع پی: مقدار پیش‌فرض 0.7 متر است؛ ارتفاع پی پروژه‌ی خود را وارد کنید.
- انتخاب نوع بارها: حالت‌های بار زلزله‌ای که برش و لنگر پایه از آن‌ها خوانده می‌شود. اگر انتخابی نکنید، بیشترین مقدار همه‌ی حالت‌های بار در تراز پایه به کار می‌رود.
- پارامترهای اختیاری: ابعاد پی در دو امتداد، و یا وزن پی برای محاسبه‌ی لنگر مقاوم آن (B/2 × W)، یا ورود مستقیم لنگر مقاوم پی در هر امتداد.
- محاسبه، گزارش و مشاهده پوشه حاوی گزارش.
گزارش Word کنترل واژگونی
گزارش با جداول و روابط قابل ویرایش در پوشه‌ی کنار فایل ETABS ذخیره می‌شود و متن بند را مطابق ویرایش پروژه، چهارم یا پنجم، می‌نویسد. برای ساخت گزارش Office 2013 یا بالاتر لازم است. این گزارش را می‌توانید به دفترچه محاسبات سازه اضافه کنید.
روش انجام کنترل واژگونی در ایتبس
- مدل را تحلیل کنید. واحد نیروی جدول‌های خروجی ایتبس باید kgf یا tonf باشد.
- از منوی کنترل‌های کارامحاسب، «کنترل واژگونی ساختمان» را باز کنید.
- ارتفاع پی را وارد کنید و با «انتخاب نوع بارها» حالت‌های بار زلزله را برگزینید.
- در صورت نیاز «پارامترهای اختیاری» را فعال و ابعاد و وزن پی یا لنگر مقاوم آن را وارد کنید.
- «محاسبه» را بزنید و نسبت لنگر مقاوم به لنگر واژگونی را در هر دو امتداد بخوانید.
- با «گزارش» فایل Word را بسازید.
نکته‌هایی که نتیجه را عوض می‌کنند
- مبدا مختصات مدل. اگر ابعاد پی را وارد نکنید، فاصله‌ی مرکز جرم تا مبدا مختصات مدل بازوی لنگر مقاوم در نظر گرفته می‌شود. این فقط وقتی درست است که مبدا روی لبه‌ی ساختمان باشد. با وارد کردن ابعاد پی، فاصله تا نزدیک‌ترین لبه به کار می‌رود که همان خواسته‌ی بند ۳-۱۶-۵ ویرایش پنجم است.
- ارتفاع پی. لنگر واژگونی در تراز زیر شالوده حساب می‌شود؛ مقدار پیش‌فرض 0.7 متر را با ارتفاع واقعی پی جایگزین کنید.
- وزن شالوده و خاک. اگر آن‌ها را وارد نکنید، لنگر مقاوم کمتر از مقدار واقعی و نتیجه محافظه‌کارانه است.
- واحدها. اگر واحد نیرو در جدول‌های ایتبس kgf یا tonf نباشد، برنامه پیش از محاسبه هشدار می‌دهد.
پرسش‌های متداول درباره واژگونی
ضریب اطمینان واژگونی در استاندارد ۲۸۰۰ چند است؟
وزن پی و خاک روی آن در لنگر مقاوم حساب می‌شود؟
چرا لنگر واژگونی با ارتفاع پی جمع می‌شود؟
آیا کاهش ۲۵ درصدی بند ۳-۱۵-۳ ویرایش پنجم اعمال می‌شود؟
این کنترل در کدام نسخه‌های کارامحاسب وجود دارد؟
قابلیت‌های مرتبط
- ضریب زلزله ویرایش پنجم استاندارد ۲۸۰۰
- همپایه‌سازی برش پایه
- کنترل طبقه نرم و خیلی نرم
- کنترل مضاعف سازه
- دفترچه محاسبات سازه
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.