تاثیر اختصاص Rigid Zone در نتایج Etabs

در نرم افزار ایتبس با تعریف پارامتر Rigid Zone وضعیت ناحیه مشترک در محل اتصال اعضا مشخص می‌گردد. جهت نشان دادن اهمیت این پارامتر تاثیر تعریف شدن آن را در دو مدل و در دو حالت بررسی می‌کنیم. مدل اول یک قاب یک دهانه یک طبقه است با طول دهانه ۵ متر و ارتفاع ۳ متر که یک بار متمرکز ۱۰ تن در تراز تیر به آن وارد می‌شود. مدل دوم در واقع مشابه همان قاب می باشد که در ۴ طبقه مدل سازی شده  و یک بار ۱۰ تن در بالاترین نقطه به آن وارد می‌شود.

 

مدل ۱، حالت۱- بدون اختصاص Rigid Zone

شکل۱ – مدل ۱، حالت ۱

حداکثر تغییر مکان جانبی= ۱/۹۱۹mm

در حالت ۱ از مدل اول که در آن Rigid Zone تعریف نشده است، طول اعضا همان فاصله محور تا محور در نظر گرفته می‌شود و در بعضی از اعضا طول بیش از مقدار واقعی آن است. در این اعضا اولین ایستگاه برای مقدار لنگر ارائه شده در ناحیه مشترک قرار دارد.

 

مدل ۱، حالت۲-Rigid Zone  وجود دارد و Rigid Zone Factor= 0.5 می‌باشد

شکل۲ – مدل ۱ – حالت ۲

حداکثرتغییر مکان جانبی= ۱/۸۶۳mm

در حالت ۲، Rigid Offset در تیر با گزینه Auto تعریف شده و با توجه به Rigid Zone Factor که ۰/۵ در نظر گرفته شده نیمی از ناحیه مشترک تیر و ستون صلب است. در این اعضا اولین ایستگاه برای مقدار لنگر ارائه شده از لبه ستون شروع می‌شود.

همانطور که مشاهده می‌شود در حالت دوم علاوه بر اینکه تغییر مکان قاب کمتر شده حداکثر لنگر در تیر و ستون کاهش یافته است. یکی از عوامل کاهش میزان لنگر در تیر محل اولین ایستگاه نمایش لنگر می‌باشد که در حالت اول محل تقاطع محورهای تیر و ستون است و در حالت دوم محلی است که تیر در لبه ستون به آن متصل می‌شود.

در مدل ۲ همین روش در مورد یک قاب ۱ دهانه ۴ طبقه اجرا شده است تا تاثیر آن در ساختمان های بلندتر بهتر دیده شود.

 

مدل ۲ – حالت۱- بدون اختصاص Rigid Zone

در این حالت Rigid Offset اختصاص داده نشده است

شکل۳ – مدل ۲ – حالت ۱

حداکثرتغییر مکان جانبی= ۱۵/۹۸۳mm

 

مدل۲ – حالت۲-Rigid Zone  وجود دارد و Rigid Zone Factor= 0.5 می‌باشد

در حالت ۲، Rigid Offset در تیر با گزینه Auto تعریف شده و با توجه به Rigid Zone Factor که ۰/۵ در نظر گرفته شده است.

شکل۴ – مدل ۲ – حالت ۲

حداکثرتغییر مکان جانبی= ۱۴/۹۴۶mm

مقایسه قابهای ۴ طبقه نشان می د‌هد اختلاف بوجود آمده در نتایج تامل برانگیز است. مقدار تغییر مکان جانبی بیش از ۱  میلیمتر کاهش داشته است اما این اختلاف در مورد لنگرها زیادتر و تاثیر گذارتر می‌باشد بطوری که در بعضی موارد تا ۱t.m میزان لنگر کاهش داشته است.

بنابر آنچه گفته شد به نظر می‌رسد توجه به Rigid Zone و تعریف صحیح آن ضروری می باشد و البته مسلما تاثیر آن در ساختمان‌های بزرگتر چه به لحاظ دهانه یا تعداد طبقه بیشتر خواهد بود.

نکات مهم هنگام تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیر خطی

در تحلیل پوش آور می توان متناسب با شکل مود حاکم سازه را پوش نمود. این کار را می توان با وارد نمودن یک الگوی بار از نوع Other انجام داد. می توان از نیروهای لرزه ای که برای طراحی استفاده شده اند نیز برای پوش کردن سازه استفاده کرد. در این صورت چنانچه الگوی بار مثلثی را مدنظر داشته باشیم می بایست مقدار K را در تعریف نیروهای لرزه ای برابر با 1 قرار دهیم و چنانچه الگوی مستطیلی را مدنظر داشته باشیم عدد K را برابر با 0 قرار می دهیم.

پوش کردن سازه با الگوی بار مثلثی برای سازه های منظم که تحت اثر مود اول قرار دارند مناسب می باشد و الگوی بار مستطیلی برای حالتی که سازه در حوزه ی نزدیک گسل قرار دارد مناسب می باشد.

در تحلیل تاریخچه زمانی خطی رکورد های وارد شده  را پس از مقیاس نمودن باید در ضریب Ig/R ضرب کرد چنانچه تحلیل غیر خطی باشد نیازی به تقسیم بر R کردن نمی باشد.

توجه داشته باشید زمان رکورد و گام های زمانی رکورد با زمان و گام وارد شده در نرم افزار یکسان باشد

در هنگام تحلیل های غیرخطی توجه داشته باشید که مفاصل پلاستیک Auto مقادیر دست بالایی دارند و بهتر است از خودتان مفاصل را مطابق نشریه 360 یا AISC41-13 محاسبه نمایید و به سازه اعمال کنید

حتما از Fye (مقاومت مورد انتظار) مصالح در آنالیزهای غیر خطی استفاده کنید.

کنترل های طراحی ساختمان در Etabs

مهمترین کنترلهایی که هنگام طراحی سازه در دفترچه محاسبات باید انجام شود عبارتند از:

1-محاسبه و کنترل تغییرمکان جانبی نسبی طبقات سازه(ِDrift)

2-محاسبه و کنترل ضریب بزرگ نمایی(Aj) - کنترل نامنظمی پیچشی(زیاد و شدید) - کنترل نامنظمی در پلان

3-محاسبه و کنترل لنگر واژگونی ناشی از زلزله طبق آئین نامه 2800

4-محاسبه و توزیع نیروی برش ناشی از زلزله طبق آئین نامه2800

5-محاسبه و کنترل دقیق شاخص پایداری سازه طبق آئین نامه 2800

6-محاسبه و کنترل دقیق مهارشده بودن سازه از طریق محاسبه ضریب پایداری سازه مطابق مبحث نهم 1392 (ساختمانهای بتنی)

7-کنترل منظم بودن سازه از نظر مرکز جرم و مرکز سختی طبق آئین نامه 2800