سازه و تکنولوژی | structech

شاخص پایداری چیست و چه اهمیتی دارد؟

امیر کورش وثوق
1348 بازدید

شاخص پایداری چیست و چه اهمیتی دارد؟

مقدمه


در رابطه با شاخص پایداری آیین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (نشریه 2800 ویرایش چهارم) توضیحات ارائه کرده است. در بند 3-6 (اثر P-Delta) بر لزوم محاسبه و کنترل این شاخص تاکید شده است. و اما …

  • شاخص پایداری چیست؟
  • محاسبه آن چه تاثیر یا سودی دارد؟
  • و آیا آیین نامه محاسبه آنرا الزام داشته است؟

در ادامه مطلب به تمام این موضوعات پرداخته می شود.

 

ویرایش 5 مبحث نهم (جدید)


نکته بسیار مهم اینکه در نسخه قدیم مبحث نهم (92) بند 9-16-3 در فصل لاغری و کمانش بحث شاخص پایداری را جهت تعیین مهار شدگی [Braced] و یا مهار نشدگی [Non-braced] قاب و به طبع آن تعیین ضریب ترک خوردگی در تحلیل و طراحی معرفی کرده بود که با تعریف آیین نامه ACI318-2019 در تضاد بود.

در آیین نامه ACI318-2019 صراحتا قابهای دارای مهاربند و یا دیوار برشی کافی را مهار شده دانسته و برای آنها اجازه افزایش ضرائب ترک خوردگی را صادر نموده.

بند آیین نامه ACI318

بر هیمن اساس ویرایش پنجم مبحث نهم بحث ارتباط بین شاخص پایداری با مهارشدگی قاب را بصورت کامل حذف کرده و بجای آن بند 9-6-5-3-1-2 را اضافه نموده که می توان در تحلیل بارهای جانبی ضریبدار ممان اینرسی کلیه اعضای تیر و ستون را برابر 0.5Ig در نظر گرفت. این کار تاثیر شایانی در کاهش دریفت طبقات ساختمان خواهد داشت.

 

تعریف شاخص پایداری


شاخص پایداری نسبت لنگرهای ناشی از اثرات ثانویه P-Delta به لنگرهای ناشی از برش طبقه است. این نسبت اگر بیشتر از 5 درصد شود آیین نامه قاب ساختمان را مهار نشده جانبی دانسته (مبحث 9 قدیم) و اگر بیشتر از 10 درصد شود آیین نامه 2800 اجبار دارد که اثرات ثانویه P-Delta قابل ملاحظه بوده و باید در نظر گرفته شود. در آخر هم اشاره شده اگر این نسبت از 25 درصد تجاوز نماید، ساختمان ناپایدار بوده و باید در ابعاد و اندازه ها تجدید نظر گردد. رابطه شاخص پایداری از قرار زیر می باشد:

رابطه شاخص پایداری

 

 

در رابطه فوق:

Pu∑: مجموع بارهای محوری مرده و زنده (در حد مقاومت) برای طبقه i ام

Δeu/H: دریفت طبقه بوسیله تحلیل خطی بوده و

Vu: مجموع برش طبقه تحت بار زلزله می باشد.  

 

نحوه محاسبه


محاسبه این شاخص کمی وقتگیر بوده به این دلیل که تمام طبقات باید تحت بارهای EX,EPX,ENX,EY,EPY,ENY محاسبه شوند. اما در کل محاسبه آن از طریق نرم افزار ETABS بسیار ساده می باشد.

در ابتدا ترکیب باری با محتوای 1.2D+L+0.2S تعریف کنید و تحت آن مجموع نیروهای محوری فشاری ستونهای طبقه مد نظر را بدست آورید. سپس تحت 6 حالت بار زلزله مذکور بترتیب برش آن طبقه و دریفت آن طبقه را قرائت نمایید.

حالا با ضرب مجموع بارهای محوری در دریفت و تقسیم آن به برش طبقه، شاخص پایداری بدست می آید. با داشتن دیتای فوق باید برای هر طبقه 6 مرتبه شاخص پایداری محاسبه گردد. مثلا برای یک ساختمان 5 طبقه تعداد 30 مرتبه شاخص پایداری باید محاسبه گردد.

اگر بدنبال سرعت در محاسبه شاخص پایداری به کمک اکسل هستید در دوره کاربردی “آموزش محاسبه شاخص پایداری ساختمان بوسیله اکسل” ثبت نام نمایید.

 

آموزش محاسبه شاخص پایداری

 

محاسبه آن چه سودی دارد؟


همانطور که می دانیم آیین نامه اجباری در محاسبه این شاخص ندارد اما اگر آنرا محاسبه کنیم و معیار آیین نامه را تامین کند، دو تخفیف خوب شامل حال ساختمانمان می شود:

  • اول اینکه اثر P-Delta را می توان نادیده گرفت
  •  و دوم اینکه مقدار ترک خوردگی تیر و ستون را می توان کمتر لحاظ نمود (در مبحث نهم ویرایش 5 حذف شده است)

این دو تخفیف در کاهش مقاطع ساختمان بسیار تاثیر گذار خواهند بود. پس با محاسبه شاخص پایداری می توان ساختمانی سبک تر و بهینه تر طراحی نمود.

این مطلب را به اشتراک بگذارید

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اسکرول به بالا