khaled tofighi- steel project

دانشگاه ایالم دانشکده فنی و مهندسی

هاي فوالدي پروژه سازه

:استاد راهنما آقاي مهندس احمدي

:دانشجو

خالد توفیقی ذهابی840030403

1387تابستان

پروژه سازه هاي فوالدي 2

معرفی پروژه

کاربري این ساختمان در طبقه . و به شکل مثلثی واقع در شهر کرمانشاه است 1به یک ساختمان با پالن نامنظمپروژه حاضر مربوط . هر طبقه دو واحد تجاري را در خود جاي داده است. باشدطبقه بعدي تجاري می 3همکف پارکینگ و در

یعنی قاب خمشی ویژه همراه با مهاربندي 2)مختلط(نه نوع اسکلت ساختمان فوالدي است و سیستم مهاربندي جانبی آن، سیستم دوگادر مورد سقف .است جنوب- غرب و قاب خمشی ویژه همراه با مهاربندي واگرا در راستاي شمال-فوالدي همگرا در راستاي شرق

.باشدو کامپوزیت می) بلوك بتنی(سقف طبقات بصورت یک در میان تیرچه بلوك ،سازه هم Etabsافزار این تحلیل با نرم. باشدمی) تحلیل طیفی(فته در این پروژه براي بارهاي جانبی، تحلیل دینامیکی گر نوع تحلیل انجام

v9.0.7 در فصل مربوط به تحلیل، . البته محاسبات دستی، بناچار به روش استاتیکی معادل صورت پذیرفته است. انجام شده است . اندت نرم افزاري در جاي خود بیان شدهاختالف نتایج حاصل از محاسبات دستی و محاسبا

توضیحات مربوط به هر کدام از این موارد در فصل مربوطه آمده است یا اینکه به جهت اختصار در همان فصل ارجاعات مربوطه داده . شده است

)1-8- 1دارا نبودن شرط الف از بند ( 2800نامه آیین 2- 8-1مطابق بند 1

2 Dual System

فصل اول

بار گذاري

: شامل مقدمه

محاسبات مربوط به وزن واحد سطح دیوارها و سقف وزن اتاق پله

محاسبات مربوط به نیروي زلزله توزیع بارهاي ثقلی و جانبی جرم و مرکز جرم ساختمان

مرکز سختی مهاربندهاسختی و کنترل واژگونی


مقدمهمبناي محاسبات براي . بارگذاري ثقلی،شامل بارهاي مرده و زنده است. این فصل شامل بارگذاري ثقلی و جانبی ساختمان است

ها به عنوان بار مرده در مرده، تیغهدر محاسبه بارهاي . باشدمی 1-3- 6، و براي بارهاي زنده جدول 2- 1-6بارهاي مرده جدول پ توان بار آنها را به می 2-2- 2-6باشد بر اساس بند دکانیوتن می 275اند و از آنجا که وزن واحد سطح آنها کمتر از نظر گرفته شده

دکانیوتن بر 100نباید کمتر از 3-2- 2-6ها بر اساس تصریح بند و البته بار معادل تیغه. صورت گسترده و در کل کف معادل کرد . مترمربع در نظر گرفته شوند

نامه باید از بین بار برف و بار زنده هر کدام که بیشتر است در نظر گرفته شود که در این در محاسبه بار زنده، براي بام براساس آیین .شودوان بار زنده در نظر گرفته میباشند، و همین عدد به عنکیلوگرم بر مترمربع می 150پروژه هر دوي این مقادیر با هم برابر و

.براي بار جانبی هم ذکر این نکته الزم است که تراز مبنا از روي پی در نظر گرفته شده است

بارگذاري - فصل اول 5

ــیمان مالت ماسه س

ــنگ گرانیــــت س

آجرکاري گــچ و خاك

کاري ــفید ســ

ــانتیمتر حسب ســــ ــر ــاد ب ابع

: بارگذاري ثقلی) 1. اي بر اساس جداول مندرج در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان بدست آمده است جزء سازههر سطح در این قسمت ابتدا وزن واحد

.وزنها مالك طراحی در نرم افزار و همچنین تحلیل دستی خواهند بوداین

:جزئیات اجرایی و وزن واحد سطح دیوارها و سقفها :سانتی، یکطرف گچکاري 20جزئیات یک دیوار آجري ) 1

سیمان آجرکاري با آجر مجوف و مالت ماسه= 0.2×850=170

مالت گچ و خاك= 0.02×1600=32 kg/m2

سفیدکاري= 0.01×1300=13 kg/m2

مجموع = /

:سانتی یکطرف نما، یکطرف گچکاري 20جزئیات یک دیوار آجري ) 2

170=850×0.2 سیمان آجرکاري با آجر مجوف و مالت ماسه= مالت گچ و خاك= 0.02×1600=32 kg/m2

سفیدکاري= 0.01×1300=13 kg/m2

دوغاب سیمان= 0.02×2100=42 kg/m2

سنگ گرانیت = 0.02×2800=56 kg/m2

مجموع = /


ســـــفیدکاري

گــچ و خاكآجرکــاري

ــانتیمتر حسب ســــ ــر ابعــاد ب


گــچ و خاك

:سانتی دوطرف گچکاري 10جزئیات یک دیوار آجري ) 3

85=850×0.1 سیمان آجرکاري با آجر مجوف و مالت ماسه= مالت گچ و خاك= 0.015×1600×2=48 kg/m2

سفیدکاري= 0.01×1300×2=26 kg/m2

مجموع = /

:جزئیات دیوار جانپناه) 4

kg/m 119=0.7×850×0.2 آجرکاري با آجر مجوف= دوغاب سیمان= 0.02×2100×2×0.7=59 kg/m

سنگ تراورتن= 0.05×2500×0.4=34 kg/m

سنگ مرمر= 0.02×2700×0.7=38 kg/m

مجموع = /


40 cm 10cm10cm

2cm گــچ و خاك مالت

10 عدد بلـــوك ســــفالی 8 کیلویـــــی

5 cm ــنی دال بتــ7 cm ــیمان ــا مالت س پوکـــه آجر ب

دو الیــه قــیر و گونـــی

2 cm ــیمان مالت ماسه س

2/5 cmموزائیــک

25cm

:جزئیات سقف تیرچه و بلوك طبقات) 5

دال بتنی =0.05×2500=125 kg/m2

بتن بین بلوکها =2500×0.25×0.1×2=125 kg/m2 بلوکها =8(10)=80 kg/m2

گچ و خاك =1600×0.02=32 kg/m2

kg/m2 13=0.01×1300=گچ و خاكپوکه وسیمان =850×0.07=60 kg/m2

قیروگونی =15 kg/m2 مالت ماسه سیمان =2100×0.02=42 kg/m2

موزائیک =2250×0.025=56.25 kg/m2 مجموع = / 2 کنیم که وزن واحد شوند با این تفاوت که بجاي موزائیک از آسفالت استفاده می براي سقف بام هم تمامی جزئیات فوق رعایت می: تذکر

تنها تفاوت در این است که در سقف بام مالت ماسه سیمانی که براي موزائیک کاري حجم موزائیک و آسفالت هم با هم برابرند ، پس : شد نداریم، پس استفاده می

kg/m2 508=42-550= وزن سقف بام


:سقف مرکبجزئیات ) 6

90 cm کاذب ــقف س

IPE 16

8 cm دال بتــــنی

7 cm ــدنی پوکـــه مع 3 cm ــیمان مالت ماسه س

2/5 cm موزائیــک

دال بتنی= 0.08 × 2500 = 200 /

پوکه معدنی= 0.07 × 600 = 42 /

مالت ماسه سیمان= 0.03 × 2100 = 63 /

موزائیک= 0.025 × 2250 = 56.25 /

پوفیل فوالدي= . × 15.8 = 17.56 / مجموع= /


:جزئیات راه پله) 11

باشد لذا براي تسهیل در افق می سانتیمتر روي 92ي شیب آن معادل سانتیمتر از پله با توجه به زاویه 110پله، طول ي راه براي محاسبهسانتیمتر در نظر 92سانتیمتر را محاسبه میکنیم و سپس براي محاسبات کلی این طول را در برابر 110محاسبات، ابتدا همین طول

:دهیم آوریم و محاسبات را انجام می گیریم با تناسب وزن واحد سطح براي یک متر را نیز به دست می می

cmcml 11034cos

90==

o

: دهیم انجام می عرض یک مترمحاسبات را براي kg 357.50=1.10×2500×0.13 = دال بتنی

kg 132=3×850×0.277×0.187 = آجر کاري

kg 43.20=3×2400×0.3×0.02 = سنگ کف پله

kg 25.92=3×2400×18.×0.02 = سنگ خیز پله

kg 35.2=1600×1.10×0.02 = پوشش گچ و خاك kg 594 = مجموع

متر افقی با 1ي وزن در باشد براي محاسبه متر در راستاي افق می 92/0متر در راستاي پله یا 1/1براي ) کیلوگرم 594(این وزن : استفاده از تناسب داریم

2/6461594

92.0 mkgxx

=⇒=

وزن یک متر مربع پله ≈ 650 kg/m2

در محاسبات بیانگر تعداد در 3عدد :تذکر .طول مورد نظر است


بار معادل تیغه بندي

2 3

B

4

A

5C

1

16.36

26.19

19.729.86

پالن ساختمان و مساحت پانلهاي آن بصورت مجزا - 1شکل

17.32 × 260 ×89.97

بار روي تیرهاي نما 1) )این فرض دست باال و در جهت احتیاط است. (انددرصد از نما، توسط بازشوها خالی شده 20با فرض آنکه حدود − 0.2) × 2.5 × 313 = 626 /

2.5 بار روي تیرهاي مجاور همسایه × 215 = 537 / 2.5 بار روي تیرهاي داخلی × 260 = 650 /

پله بارگذاري راههاي اجرایی مراجعه نمود ولی ما در این پروژه ها، باید به نقشهدر مورد توزیع بار دقیق این پله. باشدپله بصورت سه بازو میراه

برسد و نصف دیگر بصورت مشترك بین دو ستون کنیم از کل بار اتاق پله نصف آن به تیر پاگرد در تراز طبقهبصورت ساده فرض می . توزیع شود

: بار مرده) الف700 = کل بار مرده × (1.2 + 1.2 + 1.2) × 1 + 2 × 1 × 1 × 555 = 3630

C8 : 36304و C4بار متمرکز روي ستونهاي - = 907 B11 : 36302بار گسترده خطی روي تیر - × 3.4 = 534 /

: بار زنده) ب


350= کل بار زنده × (1.2 + 1.2 + 1.2) × 1 + 2 × 1 × 1 × 350 = 1960

C8 : 19604و C4بار متمرکز روي ستونهاي - = 490

B11 : 19602بار گسترده خطی روي تیر - × 3.4 = 288 / بار خرپشته

ربوط به اصل این است که بار خرپشته بصورت واقعی مدل شود ولی از آنجایی که این مدلسازي باعث خطا در انجام محاسبات ماین بار بصورت متمرکز . شودگردد و از مدلسازي آن صرفنظر میگردد فقط بار آن به سازه اعمال میافزار میتحلیل دینامیکی در نرم

.به چهار ستون اطراف وارد میشود :بار مرده) الف

= بار مرده کل 2 × 313 × 2.7 × 2.5 + 2 × 313 × 2.7 × 3.2 + 2.5 × 3.4 × 520 = 14050 = 14050 ÷ 4 = سهم هر ستون 3513

:بار زنده) ب= بار زنده کل 2.5 × 3.4 × 150 = 1275

= 1275 ÷ 4 = سهم هر ستون 320 توزیع بار

باشند لذا بار هر پانل به در توزیع بار سقفها، با توجه به اینکه هم سقف کامپوزیت و هم سقف تیرچه بلوك داراي عملکردي یکطرفه میشود که بار را به صورت برابر به ستونهاي اطرافشان میاین تیرها هم فرض می. شودمی صورت نصف به نصف بین دو تیر حمال تقسیم

. رسانند


: در جداول زیر آمده است C9به عنوان نمونه توزیع بار مربوط به ستون بار مرده طبقه چهارم بار زنده طبقه چهارم

وزن واحد سطح/ طول وزن کلی


خرپشته - - 3513 خرپشته - - 320

راه پله 534 1.7 907.8 راه پله 288 1.7 489.6

دیوار 250 4.2 1050 دیوار 0 4.2 0

سقف 615 4.93 3031.95 سقف 150 4.93 739.5

مجموع - - 8502.75 مجموع - - 1549.1

بار مرده طبقه سوم بار زنده طبقه سوم


وزن واحد سطح/ طول کلی وزن

راه پله 534 1.7 907.8 راه پله 288 1.7 489.6

دیوار 630 4.2 2646 دیوار 0 4.2 0

سقف 545 4.93 2686.85 سقف 350 4.93 1725.5

مجموع - - 6240.65 مجموع - - 2215.1

بار مرده طبقه دوم بار زنده طبقه دوم



راه پله 534 1.7 907.8 راه پله 288 1.7 489.6

دیوار 630 4.2 2646 دیوار 0 4.2 0

سقف 680 4.93 3352.4 سقف 350 4.93 1725.5

مجموع - - 6906.2 مجموع - - 2215.1

بار مرده طبقه اول بار زنده طبقه اول



راه پله 534 1.7 907.8 راه پله 288 1.7 489.6

دیوار 630 4.2 2646 دیوار 0 4.2 0

سقف 545 4.93 2686.85 سقف 350 4.93 1725.5

مجموع - - 6240.65 مجموع - - 2215.1


بارهاي جانبی) 2

محاسبه ضریب برش پایه استاتیکی.. .

. . 0.4 . .

V C WA B IC

RW D L L L

=

=

= + این درصد از بار مجموع کل وزن ساختمان از روي تراز پایه و درصدي از بار زنده میباشد که Wالزم به ذکر است که در فرمول فوق

در زیر پارامترهاي مربوط به فرمولهاي فوق معرفی و .میباشد 2800آیین نامه 1زنده بسته به نوع کاربري ساختمان و از روي جدول .اندمحاسبه شده

)A(ت شتاب مبناي طرحنسب .است 3/0با فرض اینکه ساختمان مزبور در شهر کرمانشاه واقع شده است، نسبت شتاب مبناي طرح برابر

کرمانشاه ⇒ )خطر نسبی زیاد(2ي منطقه 3.0=⇒ A )B(ضریب بازتاب ساختمان

= : واقع شده است داریم IVوع با فرض اینکه، ساختمان مورد نظر در زمین ن 0.05 =براي محاسبه زمان تناوب با توجه به اینکه سیستم سازه تنها قاب نیست به اصطالح داراي مهاربند است لذا وجود یا عدم وجود جداگر

. شودمحاسبه می 2800نامه آیین 6- 3-2کند و زمان تناوب از حالت ب بند میانقابی فرقی نمی

= 1 , = < <

) I(ضریب اهمیت ساختمان I=1: آیین نامه قرار میگیرد متوسطبا توجه به اینکه ساختمان جزء ساختمانهاي با اهمیت

) R(ضریب رفتار ساختمان :xدر جهت -

R=9:پس. ) محور فوالدي هممهاربندي + قاب خمشی فوالدي ویژه (سیستم دوگانه :yدرجهت -

R=10:پس) . مهاربندي برون محور فوالدي+ قاب خمشی فوالدي ویژه (سیستم دوگانه

= ):C(ضریب برش پایه 2.759 = 0.31 > 0.1 . . = = (0.3)(2.75)(1)9 = 0.0916


= 2.7510 = 0.275 > 0.1 . . = = (0.3)(2.75)(1)10 = 0.0825


و مرکز جرم طبقات ) W(محاسبه جرم . بندي به همراه نصف جرم دیوارهاي باالي کف و نصف جرم دیوارهاي زیر کف استمنظور از جرم هر طبقه، جرم کف و بار معادل تیغه

: ایمهندسی تقسیم نمودهناحیه 10براي محاسبه مرکز جرم هم پالن موجود را به

تقسیم پالن ساختمان براي محاسبه مرکز جرم - 2شکل

: طبقه اول

شماره جرم

/ طول سطح

جرم واحد ( . ) ( . ) ( ) ( ) ( ) سطح/طول

1 7.9 685 5411.5 1.35 1.67 7305.525 9037.205 2 19.8 685 13563 3.14 0.77 42587.82 10443.51 3 1.7 685 1164.5 2.73 -3.71 3179.085 -4320.295 4 2.3 685 1575.5 5.3 -2.16 8350.15 -3403.08 5 8.5 685 5822.5 5.77 -0.09 33595.83 -524.025 6 9.5 732 6954 5.77 3.13 40124.58 21766.02 7 36 685 24660 10.89 2.68 268547.4 66088.8 8 10.15 613.5 6227.025 0.88 -0.17 5479.782 -1058.59425 9 19.08 613.5 11705.58 9.54 4.83 111671.2 56537.9514

10 20 526.75 10535 10 -0.17 105350 -1790.95 152776.542 626191.4 - - 87618.61 - - مجموع

= :و مرکز جرم این طبقه بدست می آید اوللذا جرم طبقه 87618.61 ≅ 87.62 = 7.15 , = 1.74

همانطور که مالحظه میشود این اعداد با اعدادي که نرم افزار به عنوان مرکز جرم ( = 7.19 , = . معرفی میکند بسیار نزدیک به هم هستند ( 1.70

: طبقه دوم


شماره جرم

/ طول سطح

جرم واحد ( . ) ( . ) ( ) ( ) ( ) سطح/طول

1 7.9 820 6478 1.35 1.67 8745.3 10818.26 2 19.8 820 16236 3.14 0.77 50981.04 12501.72 3 1.7 820 1394 2.73 -3.71 3805.62 -5171.74 4 2.3 820 1886 5.3 -2.16 9995.8 -4073.76 5 8.5 820 6970 5.77 -0.09 40216.9 -627.3 6 9.5 732 6954 5.77 3.13 40124.58 21766.02 7 36 820 29520 10.89 2.68 321472.8 79113.6 8 10.15 626 6353.9 0.88 -0.17 5591.432 -1080.163 9 19.08 626 11944.08 9.54 4.83 113946.5 57689.9064

10 20 537 10740 10 -0.17 107400 -1825.8 169110.743 702280 - - 98475.98 - - مجموع

= :و مرکز جرم این طبقه بدست می آید دوملذا جرم طبقه 98475.98 ≅ 98.5 = 7.13 , = 1.71

: طبقه سوم

شماره جرم

/ طول سطح

جرم واحد ( . ) ( . ) ( ) ( ) ( ) سطح/طول

1 7.9 685 5411.5 1.35 1.67 7305.525 9037.205 2 19.8 685 13563 3.14 0.77 42587.82 10443.51 3 1.7 685 1164.5 2.73 -3.71 3179.085 -4320.295 4 2.3 685 1575.5 5.3 -2.16 8350.15 -3403.08 5 8.5 685 5822.5 5.77 -0.09 33595.83 -524.025 6 9.5 732 6954 5.77 3.13 40124.58 21766.02 7 36 685 24660 10.89 2.68 268547.4 66088.8 8 10.15 626 6353.9 0.88 -0.17 5591.432 -1080.163 9 19.08 626 11944.08 9.54 4.83 113946.5 57689.9064

10 20 537 10740 10 -0.17 107400 -1825.8 153872.078 630628.3 - - 88188.98 - - مجموع



: طبقه چهارم

شماره جرم

/ طول سطح

جرم واحد ( . ) ( . ) ( ) ( ) ( ) سطح/طول

1 7.9 675 5332.5 1.35 1.67 7198.875 8905.275 2 19.8 675 13365 3.14 0.77 41966.1 10291.05 3 1.7 675 1147.5 2.73 -3.71 3132.675 -4257.225 4 2.3 675 1552.5 5.3 -2.16 8228.25 -3353.4 5 8.5 675 5737.5 5.77 -0.09 33105.38 -516.375 6 9.5 592 5624 5.77 3.13 32450.48 17603.12 7 36 675 24300 10.89 2.68 264627 65124 8 10.15 563 5714.45 0.88 -0.17 5028.716 -971.4565 9 19.08 563 10742.04 9.54 4.83 102479.1 51884.0532

10 20 268.5 5370 10 -0.17 53700 -912.9 143796.142 551916.5 - - 78885.49 - - مجموع

= 78885.49 ≅ 78.9 = 7.0 , = 1.82

: شوندمی البته باید به وزن بام وزن خرپشته نیز اضافه شود در نتیجه وزن این طبقه و مرکز جرم آن بصورت زیر دستخوش تغییروزن خرپشته = 14050 + 0.4 × 1275 = 14560 = 14.56 = 78.9 + 14.56 = 93.4 = 78.9 × 7 + 14.56 × 5.7778.9 + 14.56 = 6.81

= 78.9 × 1.82 + 14.56 × 3.1378.9 + 14.56 = 2.02


محاسبه نیروي زلزله W = ∑ = 87.62 + 98.5 + 88.2 + 93.4 = 367.72 ton ................ساختمان وزن کل = . W = 0.0916 × 367.72 = 33.68 ton ...........................................................برش پایه = . W = 0.0825 × 367.72 = 30.34 ton ..........................................................برش پایه

عنوان W : افزار به شرح زیر استنتایج نرماین اعداد در

محاسبات دستی 367.72 33.68 30.64

محاسبات کامپیوتري 411.35 37.68 33.94

اختالف به درصد 11.87 11.88 10.77

ه در ارتفاع طبقاتتوزیع نیروي زلزل

Story ∑

ST1 87.62 2.40 210.29 0.09 2.91 2.62 33.68 30.34 80.83 72.82 ST2 98.50 5.20 512.20 0.21 7.08 6.38 30.77 27.72 160.01 144.16 ST3 88.20 8.00 705.60 0.29 9.75 8.79 23.69 21.35 189.54 170.76 ST4 93.40 10.80 1008.72 0.41 13.94 12.56 13.94 12.56 150.55 135.65 Sum 367.72 2436.81 1.00 33.68 30.34 580.93 523.38

اعداد جدول ( .میباشد xبرش در راستاي ناشی از iلنگر محرك طبقه و xدر امتداد iنیروي برش هر طبقه در این جدول

)برحسب تن و متر است

کنترل واژگونی .شوددر ادامه واژگونی در این جهت محاسبه و کنترل می. تر استبه جهت کوتاهتر بودن بعد ساختمان بحرانی yواژگونی در جهت

لنگر مقاوم ∶ = 367.72 × min (4.97 + 1.7), (5.03 − 1.7) = 1244.5 . لنگر محرك ∶ = 523.38 . ضریب اطمینان ∶ . = 1244.5523.38 = 2.34 > 1.75


محاسبه سختی جانبی و مرکز سختی اعضاي بادبندي

= : سختی بادبندهاي ضربدري 2

= : باز 8سختی بادبندهاي 2 + 2 + ℎ ( − 2 ) 12 ارتفاع طبقه= ℎ طول دهانه تیر= ممان اینرسی تیر= تصویر افقی هر قطر = طول هر قطر= سطح مقطع هر قطر= : که در روابط فوق

1 2 3 45

A

B

C

C2

C5

C9

C6

C10 C11

C1

C3

C7

C4

C8 BR-1

BR-2

BR-5

BR-4

BR-3

: باشنداین مقادیر براي بادبندهاي پروژه حاضر به شرح زیر می

= : 1بادبند 3.8 , = 2.6 , = 2 × 13.5 = 27 = : 2بادبند 7.2 , = 6.7 , = 2 × 13.5 = 27 = : 3بادبند 3.13 , = 2.6 , = 2 × 13.5 = 27 = 1.45 , = 3264 , = 40.5


= : 5و4بادبند 3.0 , = 3.4 , = 2 × 13.5 = 27 = 1.2 , = 1940 , = 28.5 آوریم، آنگاه کوچکترین سختی را برابر واحد در نظرمیبا توجه به این مقادیر و فرمولهاي فوق مقدار سختی هر قاب را به دست می

= ( ) : نویسیمگیریم و بقیه را نسبت به آن می 6.64 × 10 = 14 ( ) = 6.49 × 10 × 30 = 10.27 ( ) = 4.89 × 10 × 80 = 4.74 × 10 = 1 ( ) = ( ) = 7 × 10 = 1.48 ( ) = 6.49 × 10 × 60 = 3.42

. ، با توجه به زاویه زیادي که با آن دارد میتوان صرفنظر نمود xدر راستاي 2از سختی بادبند : 1توجهبادبندیها، سختی هر بادبند در طبقات بدیهی است که سختی بادبندها در طبقات با توجه به ارتفاع طبقات و مقطع احیاناً متفاوت : 2توجه

کنیم و مرکز سختی تمام طبقات را و بالتبع مرکز سختی طبقات با هم تفاوت جزئی دارند ما در این محاسبات از این تفاوت صرفنظر می .گیریمتقریباً همین مرکز سختی بدست آمده در نظر می

:ازد برابر است باسمی αسختی یک عضو در امتدادي که با آن زاویه : 3توجه

=

= مرکز سختی 14 × 5.77 + 10.27 × 15.6514 + 10.27 = 9.95 = 1 × 2.52 + 1.48 × 3.23 × 2 + 3.42 × 3.232.52 + 1.48 × 2 + 3.42 = 2.6

عنوان :افزار و اختالف آنرا با محاسبات دستی آمده استدر جدول زیر مرکز سختی محاسبه شده توسط نرم

محاسبات دستی 9.95 2.6

محاسبات کامپیوتري 9.737 1.803

اختالف به درصد 2.14 30.6

. باشدسازیهاي محاسبات دستی از جمله نادیده گرفتن سختی قاب میاختالف به دست آمده ناشی از ساده

خروج از مرکزیت و لنگر پیچشیبا توجه به مرکز جرمهایی هم که قبالً بدست آوردیم میتوان مقدار خروج از مرکزیت و در نتیجه لنگر پیچشی ناشی از آن را بدست

= : آورد | − | = 0.94 : آیددرصد خروج از مرکزیت اتفاقی بدست می 5خروج از مرکزیت موثر با اعمال


= | − | + 0.05 × 10 = 1.44 = 1.44 × = | − | = 2.8

= : آیددرصد خروج از مرکزیت اتفاقی بدست می 5خروج از مرکزیت موثر با اعمال | − | + 0.05 × 19 = 3.75 = 3.75 × xتوزیع نیروي زلزله بین قابها در راستاي

. توان سهم هر کدام از قابها را در تحمل نیروي جانبی بدست آوردحال با داشتن سختی و لنگر پیچشی میدیوار (توان فرض کرد که کل نیروي جانبی در سیستمهاي دوگانه توسط مهاربندها می 2800نامه البته الزم به ذکر است که مطابق آیین

قابهاي خمشی را نادیده گرفته و کل نیروي سختی -در محاسبات دستی– شود به خاطر همین فرض ما همتحمل می) برشی یا بادبندرا بین قابهاي باربر این امتداد xدر ادامه به عنوان نمونه نیروي جانبی در امتداد . کنیمهایی که بادبند دارند اعمال میجانبی را به دهانه

= : کنیمتقسیم می ∑ ± ∑( ) ( ) = 14 × (9.95 − 5.75) + 10.27 × (15.77 − 9.95) + 1 × (2.6 − 2.52) + 2 × 1.48× (3.25 − 2.6) + 3.42 × (3.21 − 2.6) = 597.36 = 14 14 + 10.27 ± 1.44 × (9.95 − 5.75)∑( ) = (0.58 + 0.01) = 0.59

= (1 − 0.59) = 0.41

. رسدمی 5درصد آن به قاب 41و Cدرصد آن به قاب x ،59یعنی از نیروي زلزله در جهت

دومفصل

تحلیل سازه

: شامل )روش یکدهم دهانه(تحلیل دستی قاب تحت بارهاي ثقلی

)روش پرتال(تحلیل دستی قاب تحت بارهاي جانبی نیروهاي محوري بادبندها تحت بار جانبی

اي مربوطه براي مدلسازي کامپیوتري و نتایج تحلیل حاصل از آننامهدینامیکی و ضوابط آیینتحلیل ضوابط الزم براي مهاربندهاي و اگرا مطابق مبحث دهم مقررات ملی ساختمان

سازه طراحی -سومفصل 23

مقدمه . گرددساختمان ارائه می در این فصل تحلیل دستی یک قاب به همراه اصول کلی براي تحلیل کامپیوتري براي کل

توان در یک قاب با کند که میاین روش بیان می. در تحلیل دستی، براي بارهاي ثقلی از روش یک دهم دهانه استفاده شده استلنگر (شود اي به اندازه یک دهم دهانه از طرفین تیر مفصل تشکیل میتوان فرض کرد که در هر دهانه در فاصلهتیرهاي سراسري، می

بنابراین . شودمی 0.1lو دو تا تیر طره در طرفین با طول 0.8lبنا براین مسأله تبدیل به یک تیر دو سر ساده به طول ) صفر استمیانی : آیدگاهی تیر به صورت زیر بدست میلنگرهاي میانی و لنگرهاي تکیه = (0.8 ) 8 = تکیه گاهی 0.08 = (0.1 ) 2 + (0.8 )2 × 0.1 = 0.09 2

:کنیمآیند سپس لنگر هر تیر را با رعایت اصول زیر بین ستونها توزیع میبا این اعداد لنگرهاي انتهایی و میانی تمامی تیرها، بدست میشوند داراي طول یکسان و تحت بارگذاري یکنواخت با شدت یکسان باشد ستون مزبور هرگاه دو تیري که به ستون میانی متصل می

شود به نسبت سختی ستونهاي باال وپایین، بین در غیر اینصورت لنگري که از طرف تیرها به ستون منتقل می. گیردقرار نمیتحت لنگر هرگاه لنگر انتهاي تیر و لنگرهاي انتهاي ستونهاي . براي مثال ستونهاي کناري همواره تحت اثر لنگر قرار دارند. گرددآنها توزیع می

:توانیم بنویسیمال کناري باشند میفوقانی و تحتانی در اتص

= + ; =

+

= : و از تعادل هم داریم +


= : هاي ستونهاي باال و پایین باهم برابرند آنگاهحال اگر مطابق این پروژه، فرض کنیم ممان اینرسی → = + , = +

. شکل زیر نشان داده شده استجدول و تحت بارهاي ثقلی در Cبر اساس روابط فوق تحلیل قاب

STORY BEAM Length D.L. L.L. MD ML

ST4 B13 4.33 250 0 211 0

ST4 B14 2.6 250 0 76 0

ST4 B15 5.8 250 0 378 0

ST4 B16 5.8 770 130 1166 197

ST3 B13 4.33 630 0 532 0

ST3 B14 2.6 630 0 192 0

ST3 B15 5.8 630 0 954 0

ST3 B16 5.8 1200 300 1817 454

ST2 B13 4.33 630 0 532 0

ST2 B14 2.6 630 0 192 0

ST2 B15 5.8 630 0 954 0

ST2 B16 5.8 1200 300 1817 454

ST1 B13 4.33 630 0 532 0

ST1 B14 2.6 630 0 192 0

ST1 B15 5.8 630 0 954 0

ST1 B16 5.8 1200 300 1817 454 تحت بار مرده Cتحلیل تیرهاي قاب -1جدول

B13 B14 B15 B16

76 378 116621176 378

1166

135 302 788 1166

431.5

1817431.5

954

431.5

1817431.5

954

465

1817398

954

381

381954192

381

381954192

410

352954192

532266

266

211

211

532266

266

532245

286

532 192

170

170

532 192

170

170

532 192

183

157

1817908.5

908.5

1817908.5

908.5

1817839

978

143 92 205 232 489

C7 C8 C9 C10 C11 تحت بار مرده بر اساس روش یک دهم دهانه Cتحلیل قاب - 3شکل

توان مقدار لنگر را براي همین دهانه، بصورت زیر براي بارهاي مرده هم اساس روش همین است لذا به صورت یک نسبت ساده می : بدست آورد


= . مقدار بار خطی بر هر تیر است qکه در این رابطه

کند و مجموعه قاب هم براي تحلیل قاب تحت اثر بارهاي جانبی، همانطور که گفته شد فرض کنیم بادبند کل بار جانبی را تحمل میبط تعادل نیروي اعضاي بادبندي را به کنیم و بر اساس روابر این اساس ابتدا کل بار جانبی را به بادبند اعمال می. درصد بار جانبی 30

همانطور که در Cدر قاب . کنیمکنیم و با روش پرتال این قاب را تحلیل میدرصد بار را به قاب اعمال می 30آوریم سپس دست می .کندتحمل می xدرصد از بار جانبی در راستاي 59فصل قبل بیان شد این قاب حدود

: جانبی، با توجه به نتیجه فوق و این فرض که کل بار توسط بادبندها تحمل شوند داریم تحت نیروي Cلذا جهت تحلیل قاب

∑ = 0 ⟶ 2F cos47 − V = 0 ⟶ F =

Story Fix Fc 30%Fc Vc FBrace FBrace-Etabs ST4 13.94 8.23 2.47 8.23 6.03 3.25 ST3 9.75 5.75 1.73 13.98 10.25 7.72 ST2 7.08 4.18 1.25 18.16 13.31 11.56 ST1 2.91 1.71 0.51 19.88 14.57 12.58 SUM 33.68 20.49

توزیع نیروي زلزله بین قابها -2جدول

از بار جانبی و Cسهم نیروي قاب Fc نیروي محوري بادبندها در اثر اعمال کل نیروي زلزله به بادبندها ، FBraceدر جدول فوق 30%Fc 30نامه، در سیستمهاي دوگانه بایستی مجموعه قاب براي تحمل حداقل باشد که مطابق آییننیز سی درصد از بار جانبی می . درصد نیروي جانبی طراحی شوند

افزار گرفته شده است که از تحلیل نرم Exهمچنین در ستون آخر جدول فوق هم، نیروهاي محوري بادبند مورد نظر در اثر بار جانبی گرفتن سختی جانبی قاب در تحمل کند و نتایج تحلیل دستی به خاطر نادیدهشود با نتایج تحلیل دستی تفاوت چندانی نمیمشاهده می

. تر شده استکارانهنیروي زلزله، کمی محافظهرا نشان داد که با عدد ton 19.05هده شد عدد مشا Exدر تحمل نیروي Cافزار که سهم برش قاب بعد از انجام تحلیل در نرم

این دقت براي محاسبات دستی قابل قبول است مخصوصاً زمانی که خطا . تفاوت دارد% 7حدود ton 20.49حاصل از تحلیل دستی .در جهت اطمینان باشد


6.0310.25

13.3114.57

8.23 t

5.75 t

4.18 t

1.71 t

4.33 2.60 5.70 5.90

C7 C8 C9

47°

P=4.41

P=16.32

P=33.55

P=53.22

47°

43°

C10 C11

بادبندي و ستونها تحت بار جانبی کلنیروهاي محوري اعضاي - 4شکل

B13 B14 B15 B16

2.47 t

1.73 t

1.25 t

0.51 t

0.39 0.63 0.76 1.06 0.53

0.39 0.39 0.530.53

0.67 1.07 1.30 1.79 0.90

0.87 1.39 1.69 2.33 1.16

0.82 1.31 1.58 2.18 1.09

0.39 0.63 0.76 1.06 0.53

0.67 1.07 1.30 1.79 0.90

0.87 1.39 1.69 2.33 1.16

0.82 1.31 1.58 2.18 1.09

1.06 1.06 0.64 0.64 1.42 1.42 1.43 1.43

1.54 1.53 0.93 0.93 2.06 2.06 2.06 2.06

1.69 1.69 1.01 1.01 2.26 2.26 2.25 2.25

P=-0.18

0.24 0.24 0.52 0.52

P=0.00 P=0.00 P=0.00 P=0.18

P=-0.49 P=0.00 P=0.00 P=0.00 P=0.49

P=-0.71 P=-0.01 P=0.01 P=0.00 P=0.71

P=-0.78 P=0.00 P=0.00 P=0.00 P=0.78

C7 C8 C9 C10 C11

درصد بار جانبی به روش پرتال 30تحت Cتحلیل قاب - 5شکل


تحلیل دینامیکی دینامیکی که سازه بر اثر در این روش با استفاده از بازتاب . همانطور که قبالً هم گفته شد تحلیل کامپیوتري، تحلیل دینامیکی است

و » تحلیل طیفی«شامل روش 2800نامه این روشها بر اساس آیین. گردددهد تعیین میناشی از زلزله از خود نشان می» حرکت زمین«آثار حرکت زمین به یکی از . در این پروژه ما از روش تحیل طیفی استفاده خواهیم نمود. است» تحلیل تاریخچه زمانی«روش شود و مطابق آییناستفاده می» طیف طرح ویژه ساختگاه« و یا از » تاریخچه طرح استاندارد«و یا » طیف بازتاب شتاب«اي صورته

.کنیماستفاده می استاندارد در این پروژه ما از طیف طرح. نامه استفاده از هر کدام از این طیفها براي کلیه ساختمانها، اختیاري است : کنیمعمل می 4-3-2ب دینامیکی سازه، بر اساس ضوابط بند براي بدست آوردن بازتا

= : آید باشد پارامترهاي مربوطه بصورت زیر بدست میمی IVخاك زمین محل احداث ساختمان از نوع چهار 1 , = = ⎩⎪⎨

⎪⎧1 + 1 + ( + 1)دهد که در اي یک نمودار به عنوان ضریب بازتاب ساختمان جهت استفاده در طیف طرح استاندارد به دست میاین رابطه چند ضابطه

: کنیدمیزیر مشاهده

ضریب بازتاب زمین نوع چهار- 6شکل

و I، ضریب اهمیت Aباید در نسبت شتاب مبناي طرح ) B(، ضریب بازتاب 2-1-4-2بعد از تعیین طیف استاندارد بر اساس بند شود یا ضریب مقیاس شناخته می SCALE FACTORافزار به عنوان این ضرایب در نرم. ضرب شود R/1عکس ضریب رفتار

نامه این زیرا بر اساس ویرایش دوم آیین .براي شتاب مبنا ابهاماتی وجود دارد» نسبت«نامه در کاربرد لفظ رسد در آیینالبته به نظر میلذا بهتر است که در لفظ نیامده است و بر اساس آنچه در کتب و مقاالت مربوط به تحلیل دینامیکی، هم باید شتاب گرانش اعمال شود

ضریب مقیاس . شداستفاده می» شتاب مبناي طرح«نامه در این قسمت فقط از عبارت آیین = R g = 0.3 × 110 × 9.81 = 0.2943


ضریب مقیاس = R g = 0.3 × 19 × 9.81 = 0.327

اصالح مقادیر بازتابهاطیفی کمتر از برش پایه تحلیل استاتیکی معادل در مواردي که برش پایه به دست آمده از روش تحلیل 1-4- 2-4- 2بر اساس بند

باشد مقدار برش پایه تحلیل طیفی باید در ساختمانهاي نامنظم در نسبت برش پایه استاتیکی به برش پایه دینامیکی ضرب شود و :شودمذکور اعمال میافزار با ضرب ضریب مقیاس در نسبت اعمال این ضابطه در نرم. بازتابهاي سازه متناسب با آنها اصالح گردد

ضریب مقیاس اصالحی = AIR g × برش پایه استاتیکی

برش پایه دینامیکی

این اصالحات تا زمانیکه نسبت برش پایه استاتیکی

که معموالً بعداز یک بار تحلیل دیگر نیازي به ادامه . از یک بزرگتر باشد ادامه میابد برش پایه دینامیکی

: در زیر جدول مربوط به برش پایه دینامیکی واستاتیکی و اصالح ضریب مقیاس آمده است. روند نیست

آنالیز دوم آنالیز اولLOAD FX FY برش پایه استاتیکی

برش پایه دینامیکی LOAD FX FY برش پایه استاتیکی

برش پایه دینامیکی EX -37720 0 1.688 EX -37720 0 1.000 SPX 22350 16000 SPX 37720 27010 EY 0 -33970 1.457 EY 0 -33970 1.000 SPY 14400 23310 SPY 20980 33960

برش پایه استاتیکی و دینامیکی و نسبت آنها -3جدول

69حدود xدر جهت (همانطور که مشاهده میشود در آنالیز اول برش پایه استاتیکی در دو جهت بزرگتر از برش پایه دینامیکی است

اما بعداز اعمال ضریب مقیاس در آنالیز دوم برش پایه استاتیکی و دینامیکی در دو جهت با هم ) درصد 46حدود yدرصد و در جهت . اندتقریباً برابر شده

اثرات پیچش

در روش تحلیل طیفی باید اثرات پیچش و پیچش اتفاقی را مشابه ضوابط تحلیل استاتیکی 2800نامه آیین 5- 2-4-2مطابق بند . انددرصد اعمال شده 5براي پیچش اتفاقی SPYTو SPXTکه در این پروژه هم این اثرات با معرفی دو بار . معادل اعمال نمود

بیشتر نشده است نیازي به اعمال ضریب 2/1دلیل آنکه نسبت تغییر مکان حداکثر به تغییر مکان میانگین طبقات از الزم به ذکر است به . بزرگنمایی در پیچش اتفاقی نیست


STORY LOAD DIR MAXIMUM AVERAGE RATIO ST4-TIR EX X 0.0087 0.0075 1.159 ST3-COMP EX X 0.0063 0.0056 1.132 ST2-TIR EX X 0.0037 0.0034 1.092 ST1-COMP EX X 0.0014 0.0013 1.056 ST4-TIR EY Y 0.0161 0.0145 1.109 ST3-COMP EY Y 0.0129 0.0114 1.133 ST2-TIR EY Y 0.0081 0.007 1.146 ST1-COMP EY Y 0.0028 0.0024 1.138 ST4-TIR SPX X 0.0095 0.0086 1.111 ST3-COMP SPX X 0.0074 0.0065 1.145 ST2-TIR SPX X 0.0048 0.004 1.185 ST1-COMP SPX X 0.0019 0.0015 1.202 ST4-TIR SPX Y 0.0117 0.0107 1.093 ST3-COMP SPX Y 0.0089 0.0082 1.083 ST2-TIR SPX Y 0.0056 0.0051 1.092 ST1-COMP SPX Y 0.0019 0.0018 1.09 ST4-TIR SPY X 0.0107 0.0093 1.146 ST3-COMP SPY X 0.0085 0.0072 1.175 ST2-TIR SPY X 0.0053 0.0044 1.203 ST1-COMP SPY X 0.0018 0.0015 1.213 ST4-TIR SPY Y 0.0185 0.0162 1.146 ST3-COMP SPY Y 0.0149 0.0127 1.175 ST2-TIR SPY Y 0.0094 0.0078 1.198 ST1-COMP SPY Y 0.0032 0.0027 1.203 تغییر مکانهاي بیشینه و میانگین طبقات تحت بارهاي جانبی -4جدول

تعداد مدهاي نوسانمد اول نوسان، یا 3تعداد مدهاي نوسان در هر یک از امتدادهاي متعامد ساختمان باید حداقل 280نامه آیین 1- 2-4-2براساس بند

درصد 90هاي مؤثر در آنها بیشتر از ثانیه و یا تمام مدهاي نوسان که مجموع جرم 4/0ر از تمام مدهاي نوسان با زمان تناوب بیشت . جرم کل سازه است، هر کدام که تعدادشان بیشتر است در نظر گرفته شود

توان بصورت دارد لذا می) دورانی 1تا انتقالی و 2(با توجه به تعریف دیافراگم صلب براي طبقات هر طبقه فقط سه درجه آزادي .تا 12احتیاط آمیز تعداد مدها را سه برابر تعداد طبقات معرفی نمود یعنی


پریود مد ارتعاشی ضرایب جذب جرم تجمعی ارتعاشی

Mode Period SumUX SumUY SumRZ 1 0.720521 13.4728 63.7048 1.8374 2 0.607134 22.9627 63.7907 68.6644 3 0.375898 77.4949 80.2641 78.6788 4 0.24111 79.8802 89.2606 78.989 5 0.198168 82.8597 89.4045 91.0404 6 0.132512 83.4459 92.3628 91.2836 7 0.130446 94.0631 94.7583 92.161 8 0.109563 94.6365 94.8285 95.2562 9 0.087796 95.3461 98.9798 95.5079 10 0.077079 95.3729 99.1403 99.8113 11 0.075194 98.2739 99.5918 99.8633 12 0.060989 99.8973 99.9876 99.9551 زمان تناوب و درصد جذب جرم تجمعی مدها -5جدول

شود که تعداد مدهاي در نظر بر اساس جدول فوق مالحظه می. باشدبیانگر آزادي انتقالی می Uنماد آزادي دورانی و Rدر جدول فوق . گرفته شده کافیست

روش تحلیل در سیستم دوگانه و یا ترکیبیدرصد برش پایه به دست 25شود، باید اي دوگانه و یا ترکیبی استفاده میدر مواردي که براي تحمل بار جانبی زلزله، از سیستم سازه

ثر داد و نحوه توزیع این برش را در ارتفاع را یا با استفاده از تحلیل طیفی و یا آمده از تحلیل طیفی را به قابهاي خمشی سیستم دوگانه ا . با استفاده از تحلیل استاتیکی معادل تعیین نمود

کنیم که این به معناي تقلیل برش پایه دینامیکی ضرب می 25/0ضریب مقیاس را در براي رعایت ضابطه فوق، در تحلیل دینامیکی . دهیم و باید تمامی مقاطع براي تنشهاي وارده جوابگو باشندن مجدداً تحلیل و طراحی را انجام میخواهد بود پس از آ

درصد از بار زلزله نسبت تنش 25افزار نشان داد این بود که بجز عده محدودي از تیر و ستونها همگی در مقابل اعمال اي که نرمنتیجه . دهیم این مقطع به عنوان مقطع نهایی انتخاب خواهد شدمقطع آنها را تغییر میکمتر از یک داشتند براي اصالح این چند عضو

سانتیمتر 18به فاصله مرکز به مرکز IPE180یعنی زوج 2IPE180C18به عنوان نمونه در زیر مقطع دو ستون در طبقه فوقانی : جوابگو نیست


بار جانبی و با مقاطع اولیهدرصد 30نسبت تنش اعضا تحت - 7شکل

: سانتیمتر به جان این ستونها مقطع جوابگو خواهد بود 22با افزودن یک ورق سراسري به پهناي

درصد بار جانبی و با تغییر مقاطع 30نسبت تنش اعضا تحت - 8شکل

این اعضا در جدول نشان داده .جوابگو نباشد تغییر خواهد کردبدینسان نسبت تنش بین کلیه اعضا کنترل خواهد شد و هر عضوي که : اندشده

مقطع تغییر یافته مقطع اولیه طبقه شماره اعضا

C11 ST2,ST3 2IPE180C18 2IPE180C18W220X8 C10 ST2,ST3 2IPE180C18 2IPE180C18W220X8 B15 ST2,ST3 IPE180 IPE200


تغییرمکان جانبی نسبی طبقات

. نامه تغییر مکان نسبی واقعی طرح در محل مرکز جرم هر طبقه نباید از مقادیر زیر بیشتر شودآیین مطابق≥ ∆ ثانیه 7/0براي ساختمانهاي با زمان تناوب اصلی کمتر از 0.025

≥ ∆ ثانیه 7/0براي ساختمانهاي با زمان تناوب اصلی بیشتر از 0.02 = ∆از طرفی 0.7 . : آیداز رابطه زیر بدست می DRIFTان جانبی نسبی لذا تغییر مک ∆

= ∆ → ≤ 0.0250.7 ≤ 0.7 ≤ 0.050.7 ≥ 0.7 : ثانیه است بنابراین تغییر مکان جانبی باید از مقدار زیر کمتر باشد 7/0در این پروژه، زمان تناوب کمتر از

( ) ≤ 0.0250.7 = 0.0250.7 × 9 = 3.97 × 10 ( ) ≤ 0.0250.7 = 0.0250.7 × 10 = 3.57 × 10

: باشد مقادیر بدست آمده از نرم افزار اعداد زیر می

Story Item Load Point X Y Z DriftX DriftY ST4-TIR Diaph D1 X EX 11 12.63 1.43 10.8 0.000856 ST4-TIR Diaph D1 Y EX 11 12.63 1.43 10.8 0.000754 ST4-TIR Diaph D1 X SPX 1 1.71 -4.88 10.8 0.000773 ST4-TIR Diaph D1 Y SPX 11 12.63 1.43 10.8 0.0011 ST3-COMP Diaph D1 X EX 11 12.63 1.43 8 0.000934 ST3-COMP Diaph D1 Y EX 11 12.63 1.43 8 0.000856 ST3-COMP Diaph D1 X SPX 1 1.71 -4.88 8 0.000967 ST3-COMP Diaph D1 Y SPX 11 12.63 1.43 8 0.00126 ST2-TIR Diaph D1 X EX 11 12.63 1.43 5.2 0.000838 ST2-TIR Diaph D1 Y EX 11 12.63 1.43 5.2 0.000701 ST2-TIR Diaph D1 X SPX 1 1.71 -4.88 5.2 0.001043 ST2-TIR Diaph D1 Y SPX 7 0.851 0 5.2 0.001314 ST1-COMP Diaph D1 X EX 11 12.63 1.43 2.4 0.000571 ST1-COMP Diaph D1 Y EX 11 12.63 1.43 2.4 0.000335 ST1-COMP Diaph D1 X SPX 1 1.71 -4.88 2.4 0.000772 ST1-COMP Diaph D1 Y SPX 7 0.851 0 2.4 0.000802 MAX 0.00124 0.002205 xتغییر مکان جانبی نسبی طبقات در اثر بار زلزله در جهت -6جدول


Story Item Load Point X Y Z DriftX DriftY ST4-TIR Diaph D1 X EY 1 1.71 -4.88 10.8 0.00044 ST4-TIR Diaph D1 Y EY 7 0.851 0 10.8 0.001146 ST4-TIR Diaph D1 X SPY 1 1.71 -4.88 10.8 0.000812 ST4-TIR Diaph D1 Y SPY 7 0.851 0 10.8 0.001337 ST3-COMP Diaph D1 X EY 1 1.71 -4.88 8 0.00072 ST3-COMP Diaph D1 Y EY 7 0.851 0 8 0.001723 ST3-COMP Diaph D1 X SPY 1 1.71 -4.88 8 0.001151 ST3-COMP Diaph D1 Y SPY 7 0.851 0 8 0.001998 ST2-TIR Diaph D1 X EY 1 1.71 -4.88 5.2 0.000781 ST2-TIR Diaph D1 Y EY 7 0.851 0 5.2 0.001892 ST2-TIR Diaph D1 X SPY 1 1.71 -4.88 5.2 0.00124 ST2-TIR Diaph D1 Y SPY 7 0.851 0 5.2 0.002205 ST1-COMP Diaph D1 X EY 1 1.71 -4.88 2.4 0.000414 ST1-COMP Diaph D1 Y EY 7 0.851 0 2.4 0.001152 ST1-COMP Diaph D1 X SPY 1 1.71 -4.88 2.4 0.000767 ST1-COMP Diaph D1 Y SPY 7 0.851 0 2.4 0.001336 MAX 0.00124 0.002205 yتغییر مکان جانبی تحت بار زلزله در راستاي -7جدول

. یابیم که تغییر مکان جانبی طبقات از حد مجاز تجاوز ننموده استمالحظه ردیفهاي ماکزیمم در میبا

ابادبندهاي واگرمبحث دهم، در محاسبات قاب، باید نیروهاي محوري در تیرهاي قاب با مهاربندي واگرا به علت 16- 11- 3-10بر اساس بند

واگرا نباید بنابراین در دهانه داراي مهاربند . نیروهاي ناشی از عناصر مهاربند و انتقال نیروي زلزله به انتهاي قابها، در نظر گرفته شود . این نکته در مدلسازي کامپیوتري اهمیت بسزایی در نتایج تحلیل دارد. ا نیروي محوري در تیرها ایجاد گرددسقف صلب تعریف شود ت


ترکیبات بار

در . باشد ترکیبات بار آن مقداري متفاوت از ترکیبات بار استاتیکی استبا توجه به تحلیل دینامیکی که مبناي تحلیل این پروژه میرا به علت تطابق ترکیبات AISC-89نامه ر، براي معرفی ترکیبات بار در تحلیل دینامیکی معموالً آیینکتابهاي معمول در بازا

اند اما الزم به اي صریح نکردهکنند و از این رو به ترکیبات بارگذاري اشارهبارگذاري آن با ترکیبات بارگذاري مبحث دهم معرفی میبه همین دلیل در . باشداي در طراحی بادبندهاي واگرا نمیقادر به دریافت پارامترهاي لرزهنامه این آیین 89ذکر است که نسخه سال نامه مقدور و مناسب بادبند واگرا می باشد استفاده از این آیین+ سیستم مهاربندي جانبی قاب خمشی ویژه yاین پروژه که در راستاي

اي کامل و متناسبی با مبحث نهم دارد تعریف که ضوابط لرزه UBC97-ASDنامه ترکیبات به صورت جداگانه براي آیینلذا . نیست، از این ترکیبات ترکیبات بارگذاري معرفی شده به قرار زیرند. نامه استفاده نشده استفرض این آیینشده است و از ترکیبات پیش

الزم . باشدترکیبات بارهاي تحلیل دینامیکی میمربوط به ترکیبات بارهاي استاتیکی و از آن به بعد مربوط به COMB50ترکیب بار 1 . به ذکر است در ترکیبات بار دینامیکی نباید بارهاي زلزله با عالمت مثبت و منفی وارد شوند = 2 = + 3, 4, 5, 6 = + ± ± 0.3 7, 8, 9, 10 = + ± ± 0.3 11, 12, 13, 14 = + ± ± 0.3 15, 16, 17, 18 = + ± ± 0.3 19, 20, 21, 22 = + ± ± 0.3 23, 24, 25, 26 = + ± ± 0.3 27, 28, 29, 30 = ± ± 0.3 31, 32, 33, 34 = ± ± 0.3 35, 36, 37, 38 = ± ± 0.3 39, 40, 41, 42 = ± ± 0.3 43, 44, 45, 46 = ± ± 0.3 47, 48, 49, 50 = ± ± 0.3 51 = + + 52 = + + 53 = + + 54 = + + 55 = + 56 = + 57 = + 58 = +

سومفصل

طراحی سازه

: شامل بادبند همگرا و اتصاالت آن.. طراحی دستی

ستون تیر اتصاالت تیر به ستون ) Base Plate(صفحه زیرستون پی نواري سقف مرکب

مقایسه نتایج طراحی دستی و کامپیوتري در پایان طراحی هر المان

36 پروژه سازه هاي فوالدي

طراحی دستی

طبقه اولهمگراي طراحی بادبند = :توان فرض کرد که بادبندها، سهمی از تحمل نیروي ثقلی ندارند لذانامه، میآیینبر اساس 14.57 = = 0 ⟶ = 0.75( + + ) = 0.75 × 14.57 = 10.93

مشخصات این بادبند و نحوه . کنیماست، امتحان می cm 1هاي بال آن را که فاصله بین لبه 100براي طراحی بادبندها، ناودانی شماره

: کنترل به صورت زیر استباشند و در این مورد مراجعه صحیح به جداول مقاطع می UPAاز نوع بیشترالبته باید توجه داشت که مقاطع ناودانی موجود در بازار (

بزرگتر هستند UPAیک شماره از باشند که حدودمی UNPچرا که مقاطع ناودانی موجود در جدول اشتال .اهمیت فراوانی داردتوجهی به این امر متأسفانه نتیجه تقریباً یکسان است و بی UNP8با مشخصات مقطع UPA10یعنی مثالً مشخصات مقطع بازاري

). بسیار نامطلوبی در نتایج طراحی خواهد داشت

X 2 10 = 2 × 10.9 = 21.8 = 3.99 , = + = 3.352

= 0.5 , = 0.67 , = = 1

⎩⎪⎨⎪⎧ = 1 × 0.5 × 3523.99 = 44.11 = 1 × 0.67 × 3523.35 = 52.54 ⟶ = 52.54

برابر یک خواهد بود ولی از طرفی بادبند ضربدري به kتوجه شود که در بادبندها، چون دو سر مفصل هستند لذا ضریب طول مؤثر . کمانش خواهد کرد 0.67و در کمانش برون صفحه با طول 0.5دلیل محل تقاطعش در کمانش درون صفحه با طول

الغري حداکثر و تنش مجاز فشاري

= = 52.54 , = 2 = 131.42 → = 1221 / ضریب کاهش تنش مجاز

شود در این در اعضاي مهاربندي قابهاي با مهاربندهاي همگرا تنش مجاز فشاري از رابطه زیر تعیین می 2- 10-3-10بر اساس بند .شودضریب کاهش تنش مجاز نامیده می Bرابطه


= , = 1[1 + (( / ))/(2 _ )] = 0.83 ≥ 0.8 ⇢ = 0.83 × 1221 = 1017 /

= تنش فشاري موجود = 10.93 × 10 21.8 = 501.38 < = 1017 . .

= نسبت تنش بادبند = 501.381017 = 0.49 < 1

نکه دلیل این باشد جالب آبراي اثر محوري می 0.603براي مجموع اثرات خمشی، فشاري و 0.637افزار این نسبت تنش در نرم !!!افزار بسیار کمتر از مقدار محاسبه شده استتفاوت نه در تنش موجود که در تنش مجاز است که تنش مجاز نرم

2800نامه این ضابطه بر اساس پیوست دوم آیین. آیدبراي تعیین الغري قابل قبول، حداکثر الغري مجاز به صورت زیر به دست می= . است 6025 = 123 > = 52.54

تکی : هافاصله بین لقمه= 1.37 ≤ 123 ⇢ ≤ 168.5

. گاه یک لقمه باید قرار گیردیعنی در فاصله بین محل تقاطع بادبندها و تکیه


کنترلهاي طراحی بادبند واگرا .باشدمی Br-4محاسبات زیر مربوط به بادبند

.باشد که شرایط مقطع فشرده را داراستمی IPE220قطعه رابط در این بادبند

= : برابر است با 1-3- 10مقاومت قطعه رابط براي برش و خمش براساس جدول 0.55 = 0.55 × 2400 × 22 × 0.59 = 17133.6 = = 480.27 × 2400 = 1152648 . = 252.132 , = 33.4 → = 7.55 < 0.15 = 360 /

= .صرفنظر نمود توان از لذا می 100 < 1.6 = 107.63

= : و مقاومت قطعه رابط برابر با مقاومت برشی آن خواهد بود. بنابراین برش حاکم بر طرح است = 17133.6 = دوران قطعه رابط ∆ . . ℎ = 1.37 × 10 × 240 × 340100 × 240 = 4.658 × 10 < 0.09

جان قطعه رابطهیچگونه بازشویی نباید در جان قطعه رابط تعبیه . جان قطعه رابط باید از یک ورق تک بدون هرگونه ورق مضاعف کننده تشکیل یابد

= : تجاوز نماید Vp 0.8تحت بارهاي جانبی، برش جان نباید از . زنبوري استفاده نمودمقاطع النهتوان از بنابراین نمی. گردد 2528.29 < 0.8 = 13706.88 هاي قطعه رابطکنندهسخت

عرض کل . در انتهاي قطعه رابط که عضو قطري به آن متصل است، باید سخت کننده جان در تمام ارتفاع در دو طرف قرار داده شود− ها نباید کمتر از کنندهسخت ها در این کنندهبنابراین ابعاد این سخت. یا گردد 10از 0.75نباید کمتر و ضخامت آنها 2

10 50 170 2: پروژه عبارتند از

هاي میانیکنندهسختبا توجه به . هاي میانی در تمام ارتفاع جان باید قرار داده شودکنندهبا توجه به آنکه در این پروژه مقاومت برشی حاکم است لذا سخت

هاي میانی بر کنندهي سختفاصله. گیرندها فقط در یک طرف قرار میمیلیمتر است این سخت کننده 600اینکه ارتفاع مقطع کمتر از − 38حالت الف نباید از 8-11-3- 10اساس بند − 38 .تجاوز نماید 5/ 5 = 38

مقاومت مهاربند . کننده قطعه رابط باشد برابر نیروي محوري نظیر مقاومت کنترل 5/1باید داراي مقاومت فشاري حداقل اعضاي مهاربند


:B16طراحی تیر

توان گفت که صفر دارند لذا این تیرها اند طول مهار نشده ناچیز و حتی میتیرهاي موجود در پروژه حاضر، به علت اینکه در بتن مدفونباشند که این مقاطع در اکثر حاالت جزء مقاطع شوند از طرف دیگر تمامی تیرها از مقاطع نورده شده میکافی فرض میبا اتکاي جانبی

= : باشدباشند لذا تنش مجاز این تیرها بصورت زیر میفشرده می 0.66 = 1584 / = : باشدبام بصورت زیر میدر B15و نیز با توجه به تحلیل دستی که انجام شد مقدار لنگر تیر 0.378 . , = 0.378 × 150250 = 0.227 . , = 0.52 .

= : ترکیب بار بحرانی 0.75( + + ) = 0.84 .

0.75افزار مقدار این لنگر با لنگر حاصله از نرم × 1.957 = = .تفاوت زیادي دارد 1.79 = 1.79 × 10 1584 = 113

∶ 18 : اشتال = 146 = = 1.79 × 10 146 = 1226 < . .

نسبت تنش = = 12261584 = 0.77 در طراحی کامپیوتري تنش مجاز عیناً با تنش مجاز بدست آمده یکسان است ولی در . است 0.85افزار برابر با این نسبت تنش در نرم

افزار یک ضریب شایان توجه است که نرم. تنش موجود به دلیل اختالفی که قبالً در مقدار لنگرها مشاهده شد تفاوت اندکی وجود دارد . این شاید یکی از دالیل این اختالف جزئی در میزان لنگرها باشدکند طول به خاطر تداخل آکس تیر و ستون به طول تیر اعمال می

. قابل قبول است IPE18با توجه به نتایج فوق، مقطع


در طبقه اول C9طراحی ستونباید در این حالت با توجه به وجود نیروي فشاري و لنگر خمشی توأم. دهیممورد بررسی قرار می xابتدا ستون را تحت زلزله در جهت

. ستون طراحی شود-طبق ضوابط تیر

بار بر حسب تن و متر تحلیل دستی تحلیل نرم افزار به درصد اختالف

PD نیروي محوري ناشی از بار مرده 27.89 24.81 11.04

PL نیروي محوري ناشی از بار زنده 8.2 7.7 6.10

PE نیروي محوري ناشی از بار زلزله 53.22 40.8 23.34

MD لنگر ناشی از بار مرده 0.41 0.81 97.56

#DIV/0! 0.52 0 لنگر ناشی از بار زنده ML

ME لنگر ناشی از بار زلزله 1.58 0.112 92.91

بار بحرانی 66.98 54.98 لنگر بحرانی 1.49 1.08

سازي که در توجه به فرضهاي سادهبا توجه به جدول فوق اختالف در بارهاي محوري کم وقابل قبول است ولی در محاسبه لنگر با

ما در اینجا مبناي طراحی را نتایج تحلیل کامپیوتري به دلیل دقت بیشتر در نظر . گیرد اختالف بسیار زیاد استتحلیل صورت می :گیریم می

= : براي طراحی باید ترکیب بار بحرانی را بدست آوریم 0.75( + + ) ≅ 55 = 0.75( + + ) = 1.08 . : اي بررسی نمودنامهتوان ابتدا، یک مقطع را حدس زد سپس کفایت این مقطع را براي ارضاي ضوابط آیینبراي طراحی می

: گیریممتر در نظر میسانتی 22را به فاصله مرکز به مرکز 2IPE22ابتدا مشخصات هندسی مقطع

ry rx Sy Sx A مقطع

2.48 9.11 37.3 252 33.4 IPE220 11.11 9.11 388.36 504 66.8 2IPE220C/C22

= چون قاب مهاربندي شده است لذا = با فرض آنکه از بستهاي موازي . باشدمی 2.1mو طول آزاد ستون هم، برابر 1

نامه فاصله اساس ضوابط آیینبر . کنیم براي بدست آوردن ضریب الغري مؤثر الزم است که فاصله بستها را تعیین کنیماستفاده میو 40در قسمتی که بین دو بست متوالی قرار دارد از اي باشد که ضریب الغري تک نیمرخ عضو فشاري بستها باید بگونه

. بیشتر نشود) (ضریب الغري همچنین از


< 40 ⟶ < 40 × 2.48 = 99.8 = = 18.9 , < 23 × ⟶ < 23 × 18.9 × 11.11 = 140

: پس. کنیمانتخاب می cm 70در نتیجه بخاطر رعایت ضوابط باال و مسائل اجرایی فاصله بین بستها را

= = 702.48 = 28.23 ⟶ = + = 33.97

Strength Stability 0.72 0.77 1440.00 214.58 20329.66 0.94 1364.00 823.09 33.97 23.05 بر اساس ضوابط مقررات ملی ساختمان مبحث دهم C9طراحی ستون

⎩⎪⎨⎪⎧ = 23.05 = 33.97 ⟶ = 33.97 ⟶ = 1316

= = 55 × 10 66.8 = 823.09 ⟶ = 823.091316 = 0.60 > 0.15

= : شود و باید هر دو معیار پایداري و مقاومت این بند کنترل شودمی 1- 6-1- 10بنابراین مشمول حالت الف بند 0.6 − 0.4 ≥ 0.4 , = 0.112 + 0.522 + 0.81 = 1.44 = 0.567 + 0.267 + 0.41 = 1.24 = 0.6 − 0.4 −1.241.44 = 0.94

= = 25.42

= 1223 = 1223 × 2.1 × 10 25.42 = 16734.83

= = 1.08 × 10 504 = 214.58 , = 0.6 = 1440

+ : توان از تنشهاي خمشی موجود در این امتداد صرفنظر نمود لذا داریممی yبا توجه به ناچیز بودن لنگر در امتداد . 1 − + . 1 − = 0.77 < 1

0.6 + + = 0.72 < 1 ⟶ 2 22 / 22


. از ضوابط باال اولی مربوط به کنترل پایداري و دومی مربوط به کنترل مقاومت ستون است که هر دو بخوبی کنترل شدند yجهت

لنگر بحرانی 0.39 بار بحرانی 15.46- لنگر ناشی از بار زلزله 0.038 لنگر ناشی از بار زنده 0.019- لنگر ناشی از بار مرده 0.495 نیروي محوري ناشی از بار زلزله 11.89 نیروي محوري ناشی از بار زنده 7.69- نیروي محوري ناشی از بار مرده 24.81- : یر استدر این جهت اطالعات مسأله به قرار ز = = 15.46 × 10 66.8 = 231.44 ⟶ = 231.441316 = 0.17 > 0.15

. باشدنمی yباشد لذا نیازي به ادامه محاسبات در جهت می yتر از جهت بسیار بحرانی xشود ستون در جهت همانگونه که مالحظه می+ فشار محوري ) نامهینپیوست دوم آی(بررسی شوند xنیز در جهت 2800حال باید ترکیبات ویژه آیین نامه 0.8 + 2.8 ≤ = 1.7 × × + 0.8 کشش محوري 2.8 ≤ = ×

24.84 کنترل فشار + 0.8 × 7.7 + 2.8 × 40.8 = 145.24 < 1.7 × 1316 × 66.8 × 10 = 149.44 0.8 کنترل کشش × 24.84 + 2.8 × 40.8 = 134.11 < 2400 × 66.8 × 10 = 160.32

البته این مقطع .باشدمی 22 / 22 2شوند لذا مقطع انتخابی براي این ستون مالحظه میشود که هر دو رابطه بخوبی کنترل می . بعداً باید با بقیه مقاطع تیپ شود و ممکن است از مقطع معادل آن استفاده شود

ورقهاي سراسريجوش شود که با توجه به ضخامت ورق این حداقل تعیین می 1-7- 1-10حداقل ضخامت مؤثر جوش با توجه به ضخامت ورق، از جدول

≤ :آیدمیلیمتر به دست می 4برابر 4 → ≥ 45 = 5.66 ⎯⎯ = 6

این .حداقل طول جوش در پاي ستون برابر با حداکثر بعد عضو است. فی استبنابراین طول ساق جوش براي تحمل تنش وارده کا× 650 : طول باید بتواند نیروي مساوي حاصلضرب سطح مقطع ورق در تنش مجاز را تحمل نماید > 0.6 × 2400 × 22 × 0.8 = 25344 → = 65

≤ :شوددر بقیه طول ورق، طول جوش بصورت زیر تعیین می 10 = 10 × 0.8 = 8 ⎯⎯ = 10 : شودفاصله مرکز به مرکز این جوشهاي منقطع اگر جوش به صورت موازي باشد از روابط زیر تعیین می

≥ فاصله مرکز به مرکز جوشها 1060 , 300 = 173.1

. شودمیلیمتر انتخاب می 150در نتیجه این فاصله برابر


) Base Plate(طراحی صفحه کف ستون

باشد، زیرا در تشخیص اینکه عملکرد بولتها فشاري است یا کششی یا می در طراحی صفحات کف ستون خروج از مرکزیت عامل مهمیاي که اگر مقدار خروج از باشد بگونهافتد و بعضی دیگر، تنها عامل همین خروج از مرکزیت میاینکه احیاناً بعضی از آنها به کشش می

توان فرض کرد که صفحه تحت نیروي کمتر شود همه بولتها تحت فشار بوده و می از یک ششم بعد پی در آن راستا e مرکزیتشود که تنش و البته در هنگام محاسبات به طور محافظه کارانه فرض می فشاري خالص قرار دارد و از لنگر موجود صرفنظر کرد

. وزیع شده استحداکثر به طور یکنواخت در کل سطح تماس تحال براي اینکه مشخص کنیم خروج از مرکزیت قابل توجه است یا نه؛ باید بعد صفحه زیر ستون مشخص باشد که ما فعالً آن را حدس

.زنیممی :19طراحی صفحه زیر ستون در نقطه شماره

Point Load P(ton) Mx(ton.m) My(ton.m) 19 DEAD 29.25 -0.012 -0.16 19 LIVE 8.03 0.001 -0.008 19 EX -55.03 -0.141 -0.937 19 EY 36.19 0.951 0.284

= ) :سانتیمتر در نظر میگیریم 40صفحه را بصورت مربعی به ضلع = 40 )

= 0.75( + + ) = 13.3 = 0.75 + + = 55.1 = 0.75( + + ) = 0.114 . = 0.75( + + ) = 0.83 .

= = 0.01 < 406

= = 0.06 < 406

: توان مساله را مشابه حالت بار محوري خالص تحلیل نمودشود به دلیل خروج از مرکزیت ناچیز میهمانگونه که مالحظه می

= b=d=22 cmابعاد ستون 0.5( − 0.95 ) = 9.55 = 0.5( − 0.8 ) = 11.20

= : شود لذافرض می / 240مقاومت بتن پی 0.3 × 240 = ......................................تنش فشاري مجاز بین ورق پاي ستون و شالوده / 70 = = . × × = ..........................شالوده پاي ستون و بین ورق موجود تنش فشاري / 34.43 < .


الزم = 3 0.75 = 2.33

400 : پس . کننده نیستشود، ونیازي به سختانتخاب می cm 2.5لذا ضخامت ورق × 400 × 25 اي با این ابعاد براي تمامی ستونها که این صفحهبراي تمامی نقاط دیگر این روند در قالب یک برنامه اکسل تکرار شد و مشخص شد .باشندي مقطع نمیجوابگوست، ضمن آنکه هیچکدام از ستونها داراي خروج از مرکزیت بزرگتر از هسته

باشند که محاسبات نشان البته براي صفحات زیر ستونهاي کناري، ستونها خود نسبت به مرکز صفحه داراي یک خروج از مرکزیتی می . کندبا وجود این خروج از مرکزیت ضخامت صفحه فوق کفایت میداد

در ادامه محاسبات . به عنوان نماینده ستونهاي کناري نشان داده شده است 8در شکل زیر نحوه توزیع تنش در زیر صفحه ستون شماره . مربوط به این صفحه ستون آمده است

ــتون ــرکز سـ خط م ــتون ــرکز صـــفحه سـ خط م

7.40cm 1.60 cm

64.39 kg/cm249.90 kg/cm2

46.33 kg/cm2

جزئیات بارگذاري صفحه زیر ستون - 9شکل

Point Load P(ton) Mx(ton.m) My(ton.m) 8 DEAD 43.28 -0.033 0.01 8 LIVE 12.71 -0.044 -0.026 8 EX -10.16 -0.11 -0.833 8 EY -29.86 0.82 0.038

= ستون بارهاي مورد نیاز براي طراحی صفحه زیر -8جدول 0.75 + − = 64.39 = 1 ± 6 = 49.90 / 30.58 / < 0.7 = 84 /

= 12 (64.39 − 46.33) × 40 × 7.4 × 23 + 46.33 × 40 × 7.4 2 = 53346.25 .

= = 6 × 53346.25 40 ≤ 0.75 → ≥ 2.11

40نکته دیگر اینکه با وجود اینکه بعد . سانتی قبلی براي تمامی ستونها و بدون نیاز به سخت کننده جوابگوست 5/2لذا همان ضخامت . کنیماستفاده می هم سانتیمتر 45سانتیمتر براي طرح جوابگوست ولی بخاطر مسائل اجرایی از بعد


تیر به ستون طراحی اتصاالتدر زیر یک . باشدباشد لذا تمامی اتصاالت تیر به ستون صلب مییستم مورد استفاده در ساختمان، سیستم مختلط میبا توجه به اینکه س

.نمونه محاسبات اتصاالت صلب براي بزرگترین نیروي برشی در اتصاالت انجام شده است cm3 385.22با اساس مقطع 2IPE22FC1: مقطع تیر

= ton 8.13: گاهبرش موجود در تکیه = 385.22 × 0.66 × 2400 × 10 = 6.10 . = 8.13 طراحی ورق جان

در جان براي PL170X100X10از دو عدد ورق . کنیمسانتیمتر فرض می 2را برابر با ) فاصله مونتاژ(اندازه فاصله رواداري :کنیمنگهداري تیر استفاده می

B جوش

A جوش

B æA اتصـــال ورق جان و جوشهاي

10 cm

d=17 cmV

8 cmX

جوش ورق جان -10شکل

= 1.94 cm


= 8 + 6 + 12 − 2 + = 8(8) + 6(8)(17) 12 − (8) 2(8) + 17 = 1782.63 = (10 − 1.94) = 65532.73 . = 2 17 + 2(8) = 123.18 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . " مؤلفه برش مستقیم = (10 − )2( ) = 148.16 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … " مؤلفه قائم پیچش. = ( /2)2( ) = 156.24 … … … … … … … … … … … … … … … . . . … … … … … … … … = مؤلفه افقی پیچش. ( + ") + " = 313.12 … … … … . . … … … … … … . . … … … … . … … … … . = تنش کل جوش 650 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … … . . . . = ارزش جوش براي جوش گوشه 650 = 0.48 → = 0.5

: براي این منظور خواهیم داشت. مقاومت برشی ورق متصل به جان نباید از مقاومت جوش گوشه کمتر باشد(1)(2400)(0.4).................................................................................مقاومت برشی ورق متصل به جان = 960 /

= 650............................................... ................................مقاومت برشی جوش گوشه (650)(0.5) = 325 /

. بنابراین مقاومت برشی ورق متصل به جان مناسب است= جوش که ترکیبی از دو جوش خطی قائم بوده و تحت خمش و برش B براي جوش. براي ورق جان مناسب است 0.5

= : قرار دارد خواهیم داشت 2 112 (17) (1) = 818.83 = (8.13 × 10 )(10 − 1.94) = 65532.73 . = ( /2) = 680.27 /

= 2 = 239.12 /

= + = 721.07 /

= 650 = 1.11 → = 1.2

= : طراحی ورقهاي اتصال خمشی = 6.10.24 + 0.02 = 23.47

است، اما ) 0.6(تنش مجاز جوش شیاري برابر تنش مجاز فلز مبنا . براي ورقهاي باال و پایین فرض شده است 02/0ضخامت ورق = )باید ضریب کاهش کنترل جوش = . ضخامت آن است tطول جوش و Lدر رابطه زیر . به آن اعمال شود (0.75 0.6 × × = 23.47 × 10 → = 21.73 = 1.8 → = 14


5 10 L=152

102

ورق روســري

30

14

ــري ورق زیرسـ

ورقهاي اتصال گیردار -11شکل

= از طرف دیگر با فرض 2L) 650 : داریم 1.0 + 10) = T = 23.47 × 10 → = 13.05 . متر مناسب استسانتی 14بنابراین طول

ورق cm 10عرض . است L=15<10tp=18cmباشد که در این اتصال 10tpباید کمتر از L، طول 2800نامه طبق توصیه آیین(1.8)(2400)(0.4) . را تحمل کند ton 23.47باید بتواند کشش = 25920 > 23470 .


طراحی سقف مرکب 420 ..............................................................هاي مرکبکل بار سقف بدون تیرچه + 125 − 17.56 = 527.44 /

/ 220 ..........................................................................................................................................بار مرده زمان ساخت

/ 327.44 ................................................................................................................................بار مرده پس از ساخت

/ 350 ...............................................................................................................................................................زندهبار

سانتیمتر 90: هافاصله بین تیرچه متر 80/5= طول تیر

= :عرض مؤثر 4 , + 2 , + 16 = 0.9 = 0.9 × = (بار مرده زمان ساخت) 0.9 × بار مرده پس از ساخت) + = (بار زنده 8 = 8 =

لی با تقریباً دو برابر بار زمان ساخت است، لذا براي تعیین پروفیل در این مرحله از پروفی) بعد از ساخت (از آنجایی که بار تیر مرکب 160 . اساس مقطعی تقریباً دو برابر اساس مقطع بدست آمده استفاده خواهیم کرد ∶ = 210 → = = 10 = 17.38 = 3542.7 ( ) = 3542.7(16 + 4 − 17.38) = 535.24

( ) = 3542.717.38 = 203.83

)حین ساخت(کنترل تنش تیر قبل از سفت شدن بتن

شود لذا در رابطه در این مرحله چون هنوز بتن سفت نشده است لذا تیر عملکرد مرکب ندارد و بار تنها توسط پروفیل فوالدي حمل می = . مرکبکنیم نه مدول مقطع مقطع تنش، از مدول مقطع پروفیل فوالدي استفاده می = 766 ≤ 0.6 .

)ساخت پس از(از سفت شدن بتن بعدکنترل تنش تیر

شود لذا در رابطه تنش، از مدول مقطع مقطع مرکبحمل می و بتن در این مرحله تیر عملکرد مرکب دارد و بار توسط پروفیل فوالدي . کنیماستفاده می


= + ( ) = 2024 ≤ 0.9 . = : کنترل تنش بتن + ( ) = 63 ≤ 0.45 .

: طراحی برشگیرها= :نیروي برشی طراحی 0.85 2 , 2 = 24120

= : الف مبحث دهم برابر است با- 1-2- 1-10جدول سانتیمتر مطابق با 5و با طول 60مقاومت برشی یک برشگیر از مقطع ناودانی 0.68 × 1000 = 3400 = :تعداد گلمیخ مورد نیاز بین لنگر حداکثر و صفر ≅ 7

= : فاصله گلمیخها از هم 5.87 × 2 = 40 < 8 = 64 . :کنترل خیز

در نتیجه عرض مؤثر برابر است . محاسبه شود 2nبا nبه جاي براي کنترل خیز و محاسبه خیز الزم است ممان استاتیک مقطع تبدیل = . متر و مشخصات مقطع مطابق این شاخص محاسبه شوندسانتی 5/4با 15.7 ∗ = 2945

= : دباش و تحت بار زنده و مرده توأم باید کمتر از نامه، خیز یک تیر تحت بار زنده باید کمتر از مطابق آیین 5384 × + 5384 × ∗ = 2.94 > 580240 = 2.42 . . = 5384 × ∗ = 1.42 < 580360 = 1.61 . .

کنیم انتخاب میدهد لذا مقاطع باالتري را براي خیز تحت بار مرده و زنده جواب نمی IPE16شود که مقطع همانگونه که مالحظه می . باشدمی IPE18مقطع انتخابی براي اینکه خیز جوابگو باشد ،مطابق محاسبات انجام شده

: که اعداد مربوط به این محاسبات عبارتند از کنترلهاي مقاومت خمشی

fsD ok? fs ok? fc ok? 550.7723 ok 1531.512 ok 50.13952 ok

طراحی برشگیرها

Vh qunp60 N S 8tc S<8tc 28680 3400 8.44 40.71429 64 YES


: کنترل خیز

ybar I*tr delta(D+L) ok? delta(L) ok? 15.61 3250.04 2.32 ok 1.29 ok

: کنترل برشVmax fv 0.4fy ok?

2301.93 255.77 960 ok


طراحی اتصاالت بادبندها : اي مبحث دهم مقاومت اتصال مهاربند نباید از کمترین دو مقدار زیر کمتر شودبر اساس ضوابط طرح لرزه

I ( مقاومت کششی اعضاي مهاربند) ( II (Ω برابر نیروي مهاربند حاصل از نیروي زلزله تنها

= :بر اساس این دو بند نیروي طراحی اتصاالت بادبند را تعیین خواهیم کرد {2400 × 21.8,2.8 × 10.93} = 30604 اي که دارد مقداري با این عدد متفاوت است و به خاطر رعایت احتیاط ما نامهبر حسب تفاوت آیین) Etabs )34380خروجی

= : دهیمافزار را مبناي طراحی قرار میهمان خروجی نرم 34380 : طراحی اتصال بادبند به نقطه تقاطع تیر و ستون

= با فرض آنکه طول ساق جوش × : داریم 7 4 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 18.9 = طول اجرایی = : نامیممی و طول جوش قائم را طول جوش افقی را . کنیمرا انتخاب می 20 43° → = = 25143 = = 23447

× : میلیمتر باشد داریم 7با فرض اینکه طول ساق جوش 2 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 27.6 × 2 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 25.8 . کنیمسانتیمتر را انتخاب می 30با توجه به طولهاي بدست آمده براي هر دو جوش طول اجرایی

: طراحی وصله میانی( ) :دهیمنشان می tو ضخامت آنرا با b و l با به ترتیب رض ورق راعطول و × 0.6 = → = 23.87 = 1 → = 25 = 10 + 5 + 2 × 20 = 55

:گاهطراحی اتصاالت ورق پایین متصل به تکیه : جوش قائم در این اتصال باید بتواند هم کشش و هم برش را تحمل نماید لذا

= 2 + 2 < → = 37.8 ≈ 40

هاي سقف تیرچه و بلوكطراحی تیرچه

ها کنیم بدیهی است بقیه تیرچهمتر است که ما تیرچه را براي این طول طراحی می 6 ،3و 1هاي دهانهترین تیرچه موجود در طوالنی= :همگی را با همین مقطع اجرا خواهیم نمودبراساس محاسبات ضعیفتر خواهند بود و لکن بخاطر مسائل اجرایی 555 + 125 = 675 / = 350 /

= : سانتیمتر است بنابراین بار گسترده خطی در واحد طول تیرچه ها برابرند با 50عرض بارگیر هر تیرچه 1.25 + 1.5 = 1368 = 0.5 × = 684


= 8 = 3080 . ~3.08 . = 0.85 ℎ − ℎ 2 = 6.56 . > → = عملکرد مستطیلی = 0.067

> است که 0.327برابر با از روي جدول مقدار → = = 0.00346 , = 14 = 0.00467 < → = { , } = 4.67 →

2Φ12: دهیم و نتیجه حاصله عبارت است از ، بر همین اساس طراحی را انجام می5و 3، 2شماره براي دهانه هاي

2 3

B

4

A

5C

1

2

1

45

3

نمایش دهانه ها و جهت سقف تیرچه و بلوك - 12 شکل


: طراحی پیهاي طراحی پی موجود اي است که نوارهاي طراحی براي پیها، بیشتر مورب هستند و برنامهبا توجه به اینکه شکل هندسی پالن به گونه

که وضعیت بحرانی 5هاي نواري را ندارد لذا طراحی پی به صورت دستی و براي ستونهاي آکس توانایی طراحی پی Safeو از جمله : شودونه انجام میتري دارند به عنوان نم

5طراحی پی گروه ستونهاي آکس اندازد اهمیت شایانی دارد، لذا ما در زیر این لنگر را به عنوان در طراحی پی و مخصوصاً پی مورب اینکه چه لنگري پی را به خمش می

نامه از حداقل آرماتور یعنی مطابق آیینشود بریم و براي جهتی که محاسبه نمیلنگر موثر براي طراحی آرماتورهاي طولی به کار می . آرماتور افت و حرارت استفاده خواهیم نمود

نکته دیگري که حائز اهمیت است اینکه بار زلزله به دلیل رفت و برگشتی آن همواره، هم نیروهاي مثبت و هم نیروهاي منفی ایجاد له ستون به کشش بیفتد و در حرکت برگشت به فشار بیفتد، میکند مثالً در نیروي محوري ستونها ممکن است در حرکت رفت زلز

گیر است به همین جهت در بیشتر کتب مرجع، تري دارد به صورت دستی کاري وقتتشخیص اینکه کدام یک از این عالمتها، اثر بحرانیفرض شده است که بار زلزله در صورتی بحرانی است که با دیگر بارها، جمع

. کنیمما نیز همین فرض را قبول می شود؛ که در این پروژهبنامیم لنگر مؤثر ’yو راستاي عمود بر آن را ’xرا 5اگر راستاي طولی نوار

:آیداین نوار بصورت زیر بدست می

بر اساس رابطه فوق لنگرهاي موثر براي طراحی آرماتورهاي طولی در زیر

: ستونها به قرار زیر است

21 11 2 1 Point -1.31 1.33 1.70 2.55

: اندایم که معرفی شدهدر ادامه حل فرضیاتی را انجام داده

2170aq KN / m= : طراحی عرض پی)1

( ) 3

1 33

226 56 10 0 541 33 1 33 170 100 20

D L E

a

D L E

a

P P PB L. q

P P P .B . m select B=1.0m. q L .

+ +× ≥

+ + ×→ ≥ = = →

× × × ×∑

. گیریم رعایت مسائل اجرایی و برش دوطرفه استعلت اینکه مقدار عرض پی را بیشتر از آنچه که در باال بدست آمد در نظر می : تعیین ظرفیت باربري خالص و بارهاي ضریبدار

30°x'y'My

MxAxe 5


ترکیب بار بحرانی = + 1.2 + 1.2 = + 1.2 + 1.2 SUM 21 11 2 1 Point 23.56 44.76 41.82 23.31 4.81 13.52 13.34 6.02 23.04 27.3 2.57 2.84 245.58 56.98 93.744 60.912 33.942

3

2245 58 10 1 23100 2000

uu

Pq kg/cm

A. .×

= = =×

∑

1 23 100 123u uw q b kg cm. /= × = × =

: با رسم دیاگرام برشی و خمش داریم

:کنترل برش :برش یکطرفه - 1

:است 21از برداخلی ستون dي با توجه به دیاگرام برش مقطع بحرانی به فاصله

1469maxM KN.m=


برش در مقطع بحرانی

( )

1

3 43 0 1842 16 39 94 12 29

3 43

0 2 0 2 0 6 21 1000 10 5539 9439 94 12 29 55 0 667 29

u

c c c

u c

. . dV . . . d

.

V . f bd . . d d.V V . . d d d . m.

ϕ −

− += = −

= = × × × × × =

≤ → − = → = =

:برش دو طرفه موثر برش ضخامتموثر حاصل از اقناع شرط برش یکطرفه، برش دو طرفه را کنترل میکنیم اگر با این ضخامتحال با در نظر گرفتن

. دو طرفه هم جوابگو باشد به عنوان ارتفاع موثر طرح انتخاب میشودمحیط مقطع بحرانی 0 2 0 07 0 28 0 32 0 64 0 22 3 06b ( . . . . . ) . m= + + + + =

2 2

3

0 07 0 28 0 32 0 64 0 22 5762 0 57642 16 10 5762 2 3 28907 28 9

2 2 0 2 0 6 21 1000 600 65989 66u u u

c c

c u

A ( . . . )( . . ) cm . mV P Aq . . kg . ton

V V b d . . kg tonV V ok

= + + + = ≈

= − = × − × = =

= × = × × × × × = =

> →

و نیز با h=70cmارتفاع پی چنانچه مالحظه میشود این ضخامت مؤثر مناسب است اما براي اجرایی کردن طرح با در نظر گرفتن

= : برابر است با dسانتیمتر، مقدار 5و پوشش 20فرض استفاده از آرماتورهاي 70 − 5 − 1 = 64 . باشد بدیهی است با افزایش ضخامت مؤثر نیازي به کنترل مجدد مقاومتهاي برشی نمی

تعیین آرماتورهاي طولی پیبراي محاسبه آرماتورهاي طولی، ابتدا مقدار حداقل آرماتور را بطور سراسري در باال و پایین پی قرار می دهیم، بعد د رهر مقطعی که

.کنیمنیاز باشد آرماتورها را تقویت می

d=640mm فرض b=1000mm

20 002 0 002 100 70 14s minA . bh . cm= × = × × =

:آرماتورهاي پایین پی با توجه به دیاگرام ممان

5

2 2min

48.11 .0.134

48.11 10 0.9 3000 642

36.7 , 22.7

u

ss

s s s

M ton mAA

A cm A A cm

+ =

× = × −

= − =

.بنابراین نیاز به تقویت دارند :آرماتورهاي باالي پی


5

2 2min

24.13 .0.134

24.13 10 0.9 3000 642

17.9 , 3.9

u

ss

s s s

M ton mAA

A cm A A cm

− =

× = × −

= − =

. لذا در باال هم پی باید تقویت شود :آرماتورهاتعداد

4: آرماتورهاي سراسري 22Φ

8:آرماتورهاي تقویتی باال 22Φ 1:آرماتورهاي تقویتی پایین 22Φ

:طراحی آرماتورهاي عرضی :کنیمنامه در این جهت از آرماتور حداقل به شرح زیر استفاده میمطابق آیین

0 002.ρ =

درکل طول پی 20 002 0 002 2000 70 280sA . L h . cm USE 182 14@96mm = × × = × × = → Φ :کنترل طول مهاري موجود

:آرماتوهاي طولی)الف db=1.05m 48= طول مهاري الزم

.باشد فراهم می 22Φبا توجه به نمودار لنگر نیازي به قالب استاندارد نیست و فضاي الزم جهت تأمین طول مهاي مستقیم میلگرد :خاموت گذاري)ب

3 5 3 5 100 0 1173000

v w

min y

A . b . .s f

× = = =

S=20cm فرض: 22 3 1vA . cm USE 4= → Φ .شودبا دوشاخه قائم استفاده می 14Φیعنی از خاموتهاي

دانشگاه ایالم دانشکده فنی و مهندسی

هاي فوالدي پروژه سازه

:استاد راهنما آقاي مهندس احمدي

:دانشجو

خالد توفیقی ذهابی840030403

1387تابستان


معرفی پروژه

کاربري این ساختمان در طبقه . و به شکل مثلثی واقع در شهر کرمانشاه است 1به یک ساختمان با پالن نامنظمپروژه حاضر مربوط . هر طبقه دو واحد تجاري را در خود جاي داده است. باشدطبقه بعدي تجاري می 3همکف پارکینگ و در

یعنی قاب خمشی ویژه همراه با مهاربندي 2)مختلط(نه نوع اسکلت ساختمان فوالدي است و سیستم مهاربندي جانبی آن، سیستم دوگادر مورد سقف .است جنوب- غرب و قاب خمشی ویژه همراه با مهاربندي واگرا در راستاي شمال-فوالدي همگرا در راستاي شرق

.باشدو کامپوزیت می) بلوك بتنی(سقف طبقات بصورت یک در میان تیرچه بلوك ،سازه هم Etabsافزار این تحلیل با نرم. باشدمی) تحلیل طیفی(فته در این پروژه براي بارهاي جانبی، تحلیل دینامیکی گر نوع تحلیل انجام

v9.0.7 در فصل مربوط به تحلیل، . البته محاسبات دستی، بناچار به روش استاتیکی معادل صورت پذیرفته است. انجام شده است . اندت نرم افزاري در جاي خود بیان شدهاختالف نتایج حاصل از محاسبات دستی و محاسبا

توضیحات مربوط به هر کدام از این موارد در فصل مربوطه آمده است یا اینکه به جهت اختصار در همان فصل ارجاعات مربوطه داده . شده است

)1-8- 1دارا نبودن شرط الف از بند ( 2800نامه آیین 2- 8-1مطابق بند 1

2 Dual System

فصل اول

بار گذاري

: شامل مقدمه

محاسبات مربوط به وزن واحد سطح دیوارها و سقف وزن اتاق پله

محاسبات مربوط به نیروي زلزله توزیع بارهاي ثقلی و جانبی جرم و مرکز جرم ساختمان

مرکز سختی مهاربندهاسختی و کنترل واژگونی


مقدمهمبناي محاسبات براي . بارگذاري ثقلی،شامل بارهاي مرده و زنده است. این فصل شامل بارگذاري ثقلی و جانبی ساختمان است

ها به عنوان بار مرده در مرده، تیغهدر محاسبه بارهاي . باشدمی 1-3- 6، و براي بارهاي زنده جدول 2- 1-6بارهاي مرده جدول پ توان بار آنها را به می 2-2- 2-6باشد بر اساس بند دکانیوتن می 275اند و از آنجا که وزن واحد سطح آنها کمتر از نظر گرفته شده

دکانیوتن بر 100نباید کمتر از 3-2- 2-6ها بر اساس تصریح بند و البته بار معادل تیغه. صورت گسترده و در کل کف معادل کرد . مترمربع در نظر گرفته شوند

نامه باید از بین بار برف و بار زنده هر کدام که بیشتر است در نظر گرفته شود که در این در محاسبه بار زنده، براي بام براساس آیین .شودوان بار زنده در نظر گرفته میباشند، و همین عدد به عنکیلوگرم بر مترمربع می 150پروژه هر دوي این مقادیر با هم برابر و

.براي بار جانبی هم ذکر این نکته الزم است که تراز مبنا از روي پی در نظر گرفته شده است


ــیمان مالت ماسه س

ــنگ گرانیــــت س

آجرکاري گــچ و خاك

کاري ــفید ســ

ــانتیمتر حسب ســــ ــر ــاد ب ابع

: بارگذاري ثقلی) 1. اي بر اساس جداول مندرج در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان بدست آمده است جزء سازههر سطح در این قسمت ابتدا وزن واحد

.وزنها مالك طراحی در نرم افزار و همچنین تحلیل دستی خواهند بوداین

:جزئیات اجرایی و وزن واحد سطح دیوارها و سقفها :سانتی، یکطرف گچکاري 20جزئیات یک دیوار آجري ) 1

سیمان آجرکاري با آجر مجوف و مالت ماسه= 0.2×850=170

مالت گچ و خاك= 0.02×1600=32 kg/m2

سفیدکاري= 0.01×1300=13 kg/m2

مجموع = /

:سانتی یکطرف نما، یکطرف گچکاري 20جزئیات یک دیوار آجري ) 2

170=850×0.2 سیمان آجرکاري با آجر مجوف و مالت ماسه= مالت گچ و خاك= 0.02×1600=32 kg/m2

سفیدکاري= 0.01×1300=13 kg/m2

دوغاب سیمان= 0.02×2100=42 kg/m2

سنگ گرانیت = 0.02×2800=56 kg/m2

مجموع = /



گــچ و خاكآجرکــاري

ــانتیمتر حسب ســــ ــر ابعــاد ب


گــچ و خاك

:سانتی دوطرف گچکاري 10جزئیات یک دیوار آجري ) 3

85=850×0.1 سیمان آجرکاري با آجر مجوف و مالت ماسه= مالت گچ و خاك= 0.015×1600×2=48 kg/m2

سفیدکاري= 0.01×1300×2=26 kg/m2

مجموع = /

:جزئیات دیوار جانپناه) 4

kg/m 119=0.7×850×0.2 آجرکاري با آجر مجوف= دوغاب سیمان= 0.02×2100×2×0.7=59 kg/m

سنگ تراورتن= 0.05×2500×0.4=34 kg/m

سنگ مرمر= 0.02×2700×0.7=38 kg/m

مجموع = /


40 cm 10cm10cm

2cm گــچ و خاك مالت

10 عدد بلـــوك ســــفالی 8 کیلویـــــی

5 cm ــنی دال بتــ7 cm ــیمان ــا مالت س پوکـــه آجر ب

دو الیــه قــیر و گونـــی

2 cm ــیمان مالت ماسه س

2/5 cmموزائیــک

25cm

:جزئیات سقف تیرچه و بلوك طبقات) 5

دال بتنی =0.05×2500=125 kg/m2

بتن بین بلوکها =2500×0.25×0.1×2=125 kg/m2 بلوکها =8(10)=80 kg/m2

گچ و خاك =1600×0.02=32 kg/m2

kg/m2 13=0.01×1300=گچ و خاكپوکه وسیمان =850×0.07=60 kg/m2

قیروگونی =15 kg/m2 مالت ماسه سیمان =2100×0.02=42 kg/m2

موزائیک =2250×0.025=56.25 kg/m2 مجموع = / 2 کنیم که وزن واحد شوند با این تفاوت که بجاي موزائیک از آسفالت استفاده می براي سقف بام هم تمامی جزئیات فوق رعایت می: تذکر

تنها تفاوت در این است که در سقف بام مالت ماسه سیمانی که براي موزائیک کاري حجم موزائیک و آسفالت هم با هم برابرند ، پس : شد نداریم، پس استفاده می

kg/m2 508=42-550= وزن سقف بام


:سقف مرکبجزئیات ) 6

90 cm کاذب ــقف س

IPE 16

8 cm دال بتــــنی

7 cm ــدنی پوکـــه مع 3 cm ــیمان مالت ماسه س

2/5 cm موزائیــک

دال بتنی= 0.08 × 2500 = 200 / پوکه معدنی= 0.07 × 600 = 42 /

مالت ماسه سیمان= 0.03 × 2100 = 63 / موزائیک= 0.025 × 2250 = 56.25 /

پوفیل فوالدي= . × 15.8 = 17.56 / مجموع= /


:جزئیات راه پله) 11

باشد لذا براي تسهیل در افق می سانتیمتر روي 92ي شیب آن معادل سانتیمتر از پله با توجه به زاویه 110پله، طول ي راه براي محاسبهسانتیمتر در نظر 92سانتیمتر را محاسبه میکنیم و سپس براي محاسبات کلی این طول را در برابر 110محاسبات، ابتدا همین طول

:دهیم آوریم و محاسبات را انجام می گیریم با تناسب وزن واحد سطح براي یک متر را نیز به دست می می

cmcml 11034cos

90==

o

: دهیم انجام می عرض یک مترمحاسبات را براي kg 357.50=1.10×2500×0.13 = دال بتنی

kg 132=3×850×0.277×0.187 = آجر کاري

kg 43.20=3×2400×0.3×0.02 = سنگ کف پله

kg 25.92=3×2400×18.×0.02 = سنگ خیز پله

kg 35.2=1600×1.10×0.02 = پوشش گچ و خاك kg 594 = مجموع

متر افقی با 1ي وزن در باشد براي محاسبه متر در راستاي افق می 92/0متر در راستاي پله یا 1/1براي ) کیلوگرم 594(این وزن : استفاده از تناسب داریم

2/6461594

92.0 mkgxx

=⇒=

وزن یک متر مربع پله ≈ 650 kg/m2

در محاسبات بیانگر تعداد در 3عدد :تذکر .طول مورد نظر است


بار معادل تیغه بندي

2 3

B

4

A

5C

1

16.36

26.19

19.729.86

پالن ساختمان و مساحت پانلهاي آن بصورت مجزا - 1شکل

17.32 × 260 × 2.589.97 = 125 > 100

بار روي تیرهاي نما 1) )این فرض دست باال و در جهت احتیاط است. (انددرصد از نما، توسط بازشوها خالی شده 20با فرض آنکه حدود − 0.2) × 2.5 × 313 = 626 /

2.5 بار روي تیرهاي مجاور همسایه × 215 = 537 / 2.5 بار روي تیرهاي داخلی × 260 = 650 /

پله بارگذاري راههاي اجرایی مراجعه نمود ولی ما در این پروژه ها، باید به نقشهدر مورد توزیع بار دقیق این پله. باشدپله بصورت سه بازو میراه

برسد و نصف دیگر بصورت مشترك بین دو ستون کنیم از کل بار اتاق پله نصف آن به تیر پاگرد در تراز طبقهبصورت ساده فرض می . توزیع شود

: بار مرده) الف700 = کل بار مرده × (1.2 + 1.2 + 1.2) × 1 + 2 × 1 × 1 × 555 = 3630

C8 : 36304و C4بار متمرکز روي ستونهاي - = 907 B11 : 36302بار گسترده خطی روي تیر - × 3.4 = 534 /

: بار زنده) ب


350= کل بار زنده × (1.2 + 1.2 + 1.2) × 1 + 2 × 1 × 1 × 350 = 1960

C8 : 19604و C4بار متمرکز روي ستونهاي - = 490

B11 : 19602بار گسترده خطی روي تیر - × 3.4 = 288 / بار خرپشته

ربوط به اصل این است که بار خرپشته بصورت واقعی مدل شود ولی از آنجایی که این مدلسازي باعث خطا در انجام محاسبات ماین بار بصورت متمرکز . شودگردد و از مدلسازي آن صرفنظر میگردد فقط بار آن به سازه اعمال میافزار میتحلیل دینامیکی در نرم

.به چهار ستون اطراف وارد میشود :بار مرده) الف

= بار مرده کل 2 × 313 × 2.7 × 2.5 + 2 × 313 × 2.7 × 3.2 + 2.5 × 3.4 × 520 = 14050 = 14050 ÷ 4 = سهم هر ستون 3513

:بار زنده) ب= بار زنده کل 2.5 × 3.4 × 150 = 1275

= 1275 ÷ 4 = سهم هر ستون 320 توزیع بار

باشند لذا بار هر پانل به در توزیع بار سقفها، با توجه به اینکه هم سقف کامپوزیت و هم سقف تیرچه بلوك داراي عملکردي یکطرفه میشود که بار را به صورت برابر به ستونهاي اطرافشان میاین تیرها هم فرض می. شودمی صورت نصف به نصف بین دو تیر حمال تقسیم

. رسانند


: در جداول زیر آمده است C9به عنوان نمونه توزیع بار مربوط به ستون بار مرده طبقه چهارم بار زنده طبقه چهارم



خرپشته - - 3513 خرپشته - - 320

راه پله 534 1.7 907.8 راه پله 288 1.7 489.6

دیوار 250 4.2 1050 دیوار 0 4.2 0

سقف 615 4.93 3031.95 سقف 150 4.93 739.5

مجموع - - 8502.75 مجموع - - 1549.1

بار مرده طبقه سوم بار زنده طبقه سوم


وزن واحد سطح/ طول کلی وزن

راه پله 534 1.7 907.8 راه پله 288 1.7 489.6

دیوار 630 4.2 2646 دیوار 0 4.2 0

سقف 545 4.93 2686.85 سقف 350 4.93 1725.5

مجموع - - 6240.65 مجموع - - 2215.1

بار مرده طبقه دوم بار زنده طبقه دوم



راه پله 534 1.7 907.8 راه پله 288 1.7 489.6

دیوار 630 4.2 2646 دیوار 0 4.2 0

سقف 680 4.93 3352.4 سقف 350 4.93 1725.5

مجموع - - 6906.2 مجموع - - 2215.1

بار مرده طبقه اول بار زنده طبقه اول



راه پله 534 1.7 907.8 راه پله 288 1.7 489.6

دیوار 630 4.2 2646 دیوار 0 4.2 0

سقف 545 4.93 2686.85 سقف 350 4.93 1725.5

مجموع - - 6240.65 مجموع - - 2215.1


بارهاي جانبی) 2

محاسبه ضریب برش پایه استاتیکی.. .

. . 0.4 . .

V C WA B IC

RW D L L L

=

=

= + این درصد از بار مجموع کل وزن ساختمان از روي تراز پایه و درصدي از بار زنده میباشد که Wالزم به ذکر است که در فرمول فوق

در زیر پارامترهاي مربوط به فرمولهاي فوق معرفی و .میباشد 2800آیین نامه 1زنده بسته به نوع کاربري ساختمان و از روي جدول .اندمحاسبه شده

)A(ت شتاب مبناي طرحنسب .است 3/0با فرض اینکه ساختمان مزبور در شهر کرمانشاه واقع شده است، نسبت شتاب مبناي طرح برابر

کرمانشاه ⇒ )خطر نسبی زیاد(2ي منطقه 3.0=⇒ A )B(ضریب بازتاب ساختمان

= : واقع شده است داریم IVوع با فرض اینکه، ساختمان مورد نظر در زمین ن 0.05 = 0.05 × 10.8 = 0.298 < 0.7 → = 0 براي محاسبه زمان تناوب با توجه به اینکه سیستم سازه تنها قاب نیست به اصطالح داراي مهاربند است لذا وجود یا عدم وجود جداگر

. شودمحاسبه می 2800نامه آیین 6- 3-2کند و زمان تناوب از حالت ب بند میانقابی فرقی نمی

= 1 , = 0.15 , = 1.75 < < → = + 1 = 2.75

) I(ضریب اهمیت ساختمان

I=1: آیین نامه قرار میگیرد متوسطبا توجه به اینکه ساختمان جزء ساختمانهاي با اهمیت

) R(ضریب رفتار ساختمان :xدر جهت -

R=9:پس. ) محور فوالدي هممهاربندي + قاب خمشی فوالدي ویژه (سیستم دوگانه :yدرجهت -

R=10:پس) . مهاربندي برون محور فوالدي+ قاب خمشی فوالدي ویژه (سیستم دوگانه

= ):C(ضریب برش پایه 2.759 = 0.31 > 0.1 . . = = (0.3)(2.75)(1)9 = 0.0916


= 2.7510 = 0.275 > 0.1 . . = = (0.3)(2.75)(1)10 = 0.0825


و مرکز جرم طبقات ) W(محاسبه جرم . بندي به همراه نصف جرم دیوارهاي باالي کف و نصف جرم دیوارهاي زیر کف استمنظور از جرم هر طبقه، جرم کف و بار معادل تیغه

: ایمهندسی تقسیم نمودهناحیه 10براي محاسبه مرکز جرم هم پالن موجود را به

تقسیم پالن ساختمان براي محاسبه مرکز جرم - 2شکل

: طبقه اول

شماره جرم

/ طول سطح

جرم واحد . ) ( ) ( ) ( ) سطح/طول ) ( . )

1 7.9 685 5411.5 1.35 1.67 7305.525 9037.205 2 19.8 685 13563 3.14 0.77 42587.82 10443.51 3 1.7 685 1164.5 2.73 -3.71 3179.085 -4320.295 4 2.3 685 1575.5 5.3 -2.16 8350.15 -3403.08 5 8.5 685 5822.5 5.77 -0.09 33595.83 -524.025 6 9.5 732 6954 5.77 3.13 40124.58 21766.02 7 36 685 24660 10.89 2.68 268547.4 66088.8 8 10.15 613.5 6227.025 0.88 -0.17 5479.782 -1058.59425 9 19.08 613.5 11705.58 9.54 4.83 111671.2 56537.9514

10 20 526.75 10535 10 -0.17 105350 -1790.95 152776.542 626191.4 - - 87618.61 - - مجموع

= :و مرکز جرم این طبقه بدست می آید اوللذا جرم طبقه 87618.61 ≅ 87.62 = 7.15 , = 1.74

همانطور که مالحظه میشود این اعداد با اعدادي که نرم افزار به عنوان مرکز جرم ( = 7.19 , = . معرفی میکند بسیار نزدیک به هم هستند ( 1.70

: طبقه دوم


شماره جرم

/ طول سطح

جرم واحد . ) ( ) ( ) ( ) سطح/طول ) ( . )

1 7.9 820 6478 1.35 1.67 8745.3 10818.26 2 19.8 820 16236 3.14 0.77 50981.04 12501.72 3 1.7 820 1394 2.73 -3.71 3805.62 -5171.74 4 2.3 820 1886 5.3 -2.16 9995.8 -4073.76 5 8.5 820 6970 5.77 -0.09 40216.9 -627.3 6 9.5 732 6954 5.77 3.13 40124.58 21766.02 7 36 820 29520 10.89 2.68 321472.8 79113.6 8 10.15 626 6353.9 0.88 -0.17 5591.432 -1080.163 9 19.08 626 11944.08 9.54 4.83 113946.5 57689.9064

10 20 537 10740 10 -0.17 107400 -1825.8 169110.743 702280 - - 98475.98 - - مجموع


: طبقه سوم

شماره جرم

/ طول سطح

جرم واحد . ) ( ) ( ) ( ) سطح/طول ) ( . )

1 7.9 685 5411.5 1.35 1.67 7305.525 9037.205 2 19.8 685 13563 3.14 0.77 42587.82 10443.51 3 1.7 685 1164.5 2.73 -3.71 3179.085 -4320.295 4 2.3 685 1575.5 5.3 -2.16 8350.15 -3403.08 5 8.5 685 5822.5 5.77 -0.09 33595.83 -524.025 6 9.5 732 6954 5.77 3.13 40124.58 21766.02 7 36 685 24660 10.89 2.68 268547.4 66088.8 8 10.15 626 6353.9 0.88 -0.17 5591.432 -1080.163 9 19.08 626 11944.08 9.54 4.83 113946.5 57689.9064

10 20 537 10740 10 -0.17 107400 -1825.8 153872.078 630628.3 - - 88188.98 - - مجموع



: طبقه چهارم

شماره جرم

/ طول سطح

جرم واحد . ) ( ) ( ) ( ) سطح/طول ) ( . )

1 7.9 675 5332.5 1.35 1.67 7198.875 8905.275 2 19.8 675 13365 3.14 0.77 41966.1 10291.05 3 1.7 675 1147.5 2.73 -3.71 3132.675 -4257.225 4 2.3 675 1552.5 5.3 -2.16 8228.25 -3353.4 5 8.5 675 5737.5 5.77 -0.09 33105.38 -516.375 6 9.5 592 5624 5.77 3.13 32450.48 17603.12 7 36 675 24300 10.89 2.68 264627 65124 8 10.15 563 5714.45 0.88 -0.17 5028.716 -971.4565 9 19.08 563 10742.04 9.54 4.83 102479.1 51884.0532

10 20 268.5 5370 10 -0.17 53700 -912.9 143796.142 551916.5 - - 78885.49 - - مجموع

= 78885.49 ≅ 78.9 = 7.0 , = 1.82

: شوندمی البته باید به وزن بام وزن خرپشته نیز اضافه شود در نتیجه وزن این طبقه و مرکز جرم آن بصورت زیر دستخوش تغییروزن خرپشته = 14050 + 0.4 × 1275 = 14560 = 14.56 = 78.9 + 14.56 = 93.4 = 78.9 × 7 + 14.56 × 5.7778.9 + 14.56 = 6.81

= 78.9 × 1.82 + 14.56 × 3.1378.9 + 14.56 = 2.02


محاسبه نیروي زلزله W = ∑ = 87.62 + 98.5 + 88.2 + 93.4 = 367.72 ton ................ساختمان وزن کل = . W = 0.0916 × 367.72 = 33.68 ton ...........................................................برش پایه = . W = 0.0825 × 367.72 = 30.34 ton ..........................................................برش پایه

عنوان W : افزار به شرح زیر استنتایج نرماین اعداد در

محاسبات دستی 367.72 33.68 30.64

محاسبات کامپیوتري 411.35 37.68 33.94

اختالف به درصد 11.87 11.88 10.77

ه در ارتفاع طبقاتتوزیع نیروي زلزل

Story ∑

ST1 87.62 2.40 210.29 0.09 2.91 2.62 33.68 30.34 80.83 72.82 ST2 98.50 5.20 512.20 0.21 7.08 6.38 30.77 27.72 160.01 144.16 ST3 88.20 8.00 705.60 0.29 9.75 8.79 23.69 21.35 189.54 170.76 ST4 93.40 10.80 1008.72 0.41 13.94 12.56 13.94 12.56 150.55 135.65 Sum 367.72 2436.81 1.00 33.68 30.34 580.93 523.38

اعداد جدول ( .میباشد xبرش در راستاي ناشی از iلنگر محرك طبقه و xدر امتداد iنیروي برش هر طبقه در این جدول

)برحسب تن و متر است

کنترل واژگونی .شوددر ادامه واژگونی در این جهت محاسبه و کنترل می. تر استبه جهت کوتاهتر بودن بعد ساختمان بحرانی yواژگونی در جهت

لنگر مقاوم ∶ = 367.72 × min (4.97 + 1.7), (5.03 − 1.7) = 1244.5 . لنگر محرك ∶ = 523.38 . ضریب اطمینان ∶ . = 1244.5523.38 = 2.34 > 1.75


محاسبه سختی جانبی و مرکز سختی اعضاي بادبندي

= : سختی بادبندهاي ضربدري 2

= : باز 8سختی بادبندهاي 2 + 2 + ℎ ( − 2 ) 12

ارتفاع طبقه= ℎ طول دهانه تیر= ممان اینرسی تیر= تصویر افقی هر قطر = طول هر قطر= سطح مقطع هر قطر= : که در روابط فوق

1 2 3 45

A

B

C

C2

C5

C9

C6

C10 C11

C1

C3

C7

C4

C8 BR-1

BR-2

BR-5

BR-4

BR-3

: باشنداین مقادیر براي بادبندهاي پروژه حاضر به شرح زیر می

= : 1بادبند 3.8 , = 2.6 , = 2 × 13.5 = 27 = : 2بادبند 7.2 , = 6.7 , = 2 × 13.5 = 27 = : 3بادبند 3.13 , = 2.6 , = 2 × 13.5 = 27 = 1.45 , = 3264 , = 40.5


= : 5و4بادبند 3.0 , = 3.4 , = 2 × 13.5 = 27 = 1.2 , = 1940 , = 28.5 آوریم، آنگاه کوچکترین سختی را برابر واحد در نظرمیبا توجه به این مقادیر و فرمولهاي فوق مقدار سختی هر قاب را به دست می

= ( ) : نویسیمگیریم و بقیه را نسبت به آن می 6.64 × 10 = 14 ( ) = 6.49 × 10 × 30 = 10.27 ( ) = 4.89 × 10 × 80 = 4.74 × 10 = 1 ( ) = ( ) = 7 × 10 = 1.48 ( ) = 6.49 × 10 × 60 = 3.42

. ، با توجه به زاویه زیادي که با آن دارد میتوان صرفنظر نمود xدر راستاي 2از سختی بادبند : 1توجهبادبندیها، سختی هر بادبند در طبقات بدیهی است که سختی بادبندها در طبقات با توجه به ارتفاع طبقات و مقطع احیاناً متفاوت : 2توجه

کنیم و مرکز سختی تمام طبقات را و بالتبع مرکز سختی طبقات با هم تفاوت جزئی دارند ما در این محاسبات از این تفاوت صرفنظر می .گیریمتقریباً همین مرکز سختی بدست آمده در نظر می

:ازد برابر است باسمی αسختی یک عضو در امتدادي که با آن زاویه : 3توجه

=

= مرکز سختی 14 × 5.77 + 10.27 × 15.6514 + 10.27 = 9.95 = 1 × 2.52 + 1.48 × 3.23 × 2 + 3.42 × 3.232.52 + 1.48 × 2 + 3.42 = 2.6

عنوان :افزار و اختالف آنرا با محاسبات دستی آمده استدر جدول زیر مرکز سختی محاسبه شده توسط نرم

محاسبات دستی 9.95 2.6

محاسبات کامپیوتري 9.737 1.803

اختالف به درصد 2.14 30.6

. باشدسازیهاي محاسبات دستی از جمله نادیده گرفتن سختی قاب میاختالف به دست آمده ناشی از ساده

خروج از مرکزیت و لنگر پیچشیبا توجه به مرکز جرمهایی هم که قبالً بدست آوردیم میتوان مقدار خروج از مرکزیت و در نتیجه لنگر پیچشی ناشی از آن را بدست

= : آورد | − | = 0.94 : آیددرصد خروج از مرکزیت اتفاقی بدست می 5خروج از مرکزیت موثر با اعمال


= | − | + 0.05 × 10 = 1.44 = 1.44 × = | − | = 2.8

= : آیددرصد خروج از مرکزیت اتفاقی بدست می 5خروج از مرکزیت موثر با اعمال | − | + 0.05 × 19 = 3.75 = 3.75 × xتوزیع نیروي زلزله بین قابها در راستاي

. توان سهم هر کدام از قابها را در تحمل نیروي جانبی بدست آوردحال با داشتن سختی و لنگر پیچشی میدیوار (توان فرض کرد که کل نیروي جانبی در سیستمهاي دوگانه توسط مهاربندها می 2800نامه البته الزم به ذکر است که مطابق آیین

قابهاي خمشی را نادیده گرفته و کل نیروي سختی -در محاسبات دستی– شود به خاطر همین فرض ما همتحمل می) برشی یا بادبندرا بین قابهاي باربر این امتداد xدر ادامه به عنوان نمونه نیروي جانبی در امتداد . کنیمهایی که بادبند دارند اعمال میجانبی را به دهانه

= : کنیمتقسیم می ∑ ± ∑( ) ( ) = 14 × (9.95 − 5.75) + 10.27 × (15.77 − 9.95) + 1 × (2.6 − 2.52) + 2 × 1.48× (3.25 − 2.6) + 3.42 × (3.21 − 2.6) = 597.36 = 14 14 + 10.27 ± 1.44 × (9.95 − 5.75)∑( ) = (0.58 + 0.01) = 0.59

= (1 − 0.59) = 0.41

. رسدمی 5درصد آن به قاب 41و Cدرصد آن به قاب x ،59یعنی از نیروي زلزله در جهت

دومفصل

تحلیل سازه

: شامل )روش یکدهم دهانه(تحلیل دستی قاب تحت بارهاي ثقلی

)روش پرتال(تحلیل دستی قاب تحت بارهاي جانبی نیروهاي محوري بادبندها تحت بار جانبی

اي مربوطه براي مدلسازي کامپیوتري و نتایج تحلیل حاصل از آننامهدینامیکی و ضوابط آیینتحلیل ضوابط الزم براي مهاربندهاي و اگرا مطابق مبحث دهم مقررات ملی ساختمان


مقدمه . گرددساختمان ارائه می در این فصل تحلیل دستی یک قاب به همراه اصول کلی براي تحلیل کامپیوتري براي کل

توان در یک قاب با کند که میاین روش بیان می. در تحلیل دستی، براي بارهاي ثقلی از روش یک دهم دهانه استفاده شده استلنگر (شود اي به اندازه یک دهم دهانه از طرفین تیر مفصل تشکیل میتوان فرض کرد که در هر دهانه در فاصلهتیرهاي سراسري، می

بنابراین . شودمی 0.1lو دو تا تیر طره در طرفین با طول 0.8lبنا براین مسأله تبدیل به یک تیر دو سر ساده به طول ) صفر استمیانی : آیدگاهی تیر به صورت زیر بدست میلنگرهاي میانی و لنگرهاي تکیه = (0.8 ) 8 = تکیه گاهی 0.08 = (0.1 ) 2 + (0.8 )2 × 0.1 = 0.09 2

:کنیمآیند سپس لنگر هر تیر را با رعایت اصول زیر بین ستونها توزیع میبا این اعداد لنگرهاي انتهایی و میانی تمامی تیرها، بدست میشوند داراي طول یکسان و تحت بارگذاري یکنواخت با شدت یکسان باشد ستون مزبور هرگاه دو تیري که به ستون میانی متصل می

شود به نسبت سختی ستونهاي باال وپایین، بین در غیر اینصورت لنگري که از طرف تیرها به ستون منتقل می. گیردقرار نمیتحت لنگر هرگاه لنگر انتهاي تیر و لنگرهاي انتهاي ستونهاي . براي مثال ستونهاي کناري همواره تحت اثر لنگر قرار دارند. گرددآنها توزیع می

:توانیم بنویسیمال کناري باشند میفوقانی و تحتانی در اتص

= + ; =

+

= : و از تعادل هم داریم +


= : هاي ستونهاي باال و پایین باهم برابرند آنگاهحال اگر مطابق این پروژه، فرض کنیم ممان اینرسی → = + , = +

. شکل زیر نشان داده شده استجدول و تحت بارهاي ثقلی در Cبر اساس روابط فوق تحلیل قاب

STORY BEAM Length D.L. L.L. MD ML

ST4 B13 4.33 250 0 211 0

ST4 B14 2.6 250 0 76 0

ST4 B15 5.8 250 0 378 0

ST4 B16 5.8 770 130 1166 197

ST3 B13 4.33 630 0 532 0

ST3 B14 2.6 630 0 192 0

ST3 B15 5.8 630 0 954 0

ST3 B16 5.8 1200 300 1817 454

ST2 B13 4.33 630 0 532 0

ST2 B14 2.6 630 0 192 0

ST2 B15 5.8 630 0 954 0

ST2 B16 5.8 1200 300 1817 454

ST1 B13 4.33 630 0 532 0

ST1 B14 2.6 630 0 192 0

ST1 B15 5.8 630 0 954 0

ST1 B16 5.8 1200 300 1817 454 تحت بار مرده Cتحلیل تیرهاي قاب -1جدول

B13 B14 B15 B16

76 378 116621176 378

1166

135 302 788 1166

431.5

1817431.5

954

431.5

1817431.5

954

465

1817398

954

381

381954192

381

381954192

410

352954192

532266

266

211

211

532266

266

532245

286

532 192

170

170

532 192

170

170

532 192

183

157

1817908.5

908.5

1817908.5

908.5

1817839

978

143 92 205 232 489

C7 C8 C9 C10 C11 تحت بار مرده بر اساس روش یک دهم دهانه Cتحلیل قاب - 3شکل

توان مقدار لنگر را براي همین دهانه، بصورت زیر براي بارهاي مرده هم اساس روش همین است لذا به صورت یک نسبت ساده می : بدست آورد


= . مقدار بار خطی بر هر تیر است qکه در این رابطه

کند و مجموعه قاب هم براي تحلیل قاب تحت اثر بارهاي جانبی، همانطور که گفته شد فرض کنیم بادبند کل بار جانبی را تحمل میبط تعادل نیروي اعضاي بادبندي را به کنیم و بر اساس روابر این اساس ابتدا کل بار جانبی را به بادبند اعمال می. درصد بار جانبی 30

همانطور که در Cدر قاب . کنیمکنیم و با روش پرتال این قاب را تحلیل میدرصد بار را به قاب اعمال می 30آوریم سپس دست می .کندتحمل می xدرصد از بار جانبی در راستاي 59فصل قبل بیان شد این قاب حدود

: جانبی، با توجه به نتیجه فوق و این فرض که کل بار توسط بادبندها تحمل شوند داریم تحت نیروي Cلذا جهت تحلیل قاب

∑ = 0 ⟶ 2F cos47 − V = 0 ⟶ F =

Story Fix Fc 30%Fc Vc FBrace FBrace-Etabs ST4 13.94 8.23 2.47 8.23 6.03 3.25 ST3 9.75 5.75 1.73 13.98 10.25 7.72 ST2 7.08 4.18 1.25 18.16 13.31 11.56 ST1 2.91 1.71 0.51 19.88 14.57 12.58 SUM 33.68 20.49

توزیع نیروي زلزله بین قابها -2جدول

از بار جانبی و Cسهم نیروي قاب Fc نیروي محوري بادبندها در اثر اعمال کل نیروي زلزله به بادبندها ، FBraceدر جدول فوق 30%Fc 30نامه، در سیستمهاي دوگانه بایستی مجموعه قاب براي تحمل حداقل باشد که مطابق آییننیز سی درصد از بار جانبی می . درصد نیروي جانبی طراحی شوند

افزار گرفته شده است که از تحلیل نرم Exهمچنین در ستون آخر جدول فوق هم، نیروهاي محوري بادبند مورد نظر در اثر بار جانبی گرفتن سختی جانبی قاب در تحمل کند و نتایج تحلیل دستی به خاطر نادیدهشود با نتایج تحلیل دستی تفاوت چندانی نمیمشاهده می

. تر شده استکارانهنیروي زلزله، کمی محافظهرا نشان داد که با عدد ton 19.05هده شد عدد مشا Exدر تحمل نیروي Cافزار که سهم برش قاب بعد از انجام تحلیل در نرم

این دقت براي محاسبات دستی قابل قبول است مخصوصاً زمانی که خطا . تفاوت دارد% 7حدود ton 20.49حاصل از تحلیل دستی .در جهت اطمینان باشد


6.0310.25

13.3114.57

8.23 t

5.75 t

4.18 t

1.71 t

4.33 2.60 5.70 5.90

C7 C8 C9

47°

P=4.41

P=16.32

P=33.55

P=53.22

47°

43°

C10 C11

بادبندي و ستونها تحت بار جانبی کلنیروهاي محوري اعضاي - 4شکل

B13 B14 B15 B16

2.47 t

1.73 t

1.25 t

0.51 t

0.39 0.63 0.76 1.06 0.53

0.39 0.39 0.530.53

0.67 1.07 1.30 1.79 0.90

0.87 1.39 1.69 2.33 1.16

0.82 1.31 1.58 2.18 1.09

0.39 0.63 0.76 1.06 0.53

0.67 1.07 1.30 1.79 0.90

0.87 1.39 1.69 2.33 1.16

0.82 1.31 1.58 2.18 1.09

1.06 1.06 0.64 0.64 1.42 1.42 1.43 1.43

1.54 1.53 0.93 0.93 2.06 2.06 2.06 2.06

1.69 1.69 1.01 1.01 2.26 2.26 2.25 2.25

P=-0.18

0.24 0.24 0.52 0.52

P=0.00 P=0.00 P=0.00 P=0.18

P=-0.49 P=0.00 P=0.00 P=0.00 P=0.49

P=-0.71 P=-0.01 P=0.01 P=0.00 P=0.71

P=-0.78 P=0.00 P=0.00 P=0.00 P=0.78

C7 C8 C9 C10 C11

درصد بار جانبی به روش پرتال 30تحت Cتحلیل قاب - 5شکل


تحلیل دینامیکی دینامیکی که سازه بر اثر در این روش با استفاده از بازتاب . همانطور که قبالً هم گفته شد تحلیل کامپیوتري، تحلیل دینامیکی است

و » تحلیل طیفی«شامل روش 2800نامه این روشها بر اساس آیین. گردددهد تعیین میناشی از زلزله از خود نشان می» حرکت زمین«آثار حرکت زمین به یکی از . در این پروژه ما از روش تحیل طیفی استفاده خواهیم نمود. است» تحلیل تاریخچه زمانی«روش شود و مطابق آییناستفاده می» طیف طرح ویژه ساختگاه« و یا از » تاریخچه طرح استاندارد«و یا » طیف بازتاب شتاب«اي صورته

.کنیماستفاده می استاندارد در این پروژه ما از طیف طرح. نامه استفاده از هر کدام از این طیفها براي کلیه ساختمانها، اختیاري است : کنیمعمل می 4-3-2ب دینامیکی سازه، بر اساس ضوابط بند براي بدست آوردن بازتا

= : آید باشد پارامترهاي مربوطه بصورت زیر بدست میمی IVخاك زمین محل احداث ساختمان از نوع چهار 1 , = 0.15 , = 1.75

= ⎩⎪⎨⎪⎧1 + 0 ≤ T ≤ 1 + ≤ T ≤ ( + 1) T ≥ = 1 + 11.67 0 ≤ T ≤ 0.152.75 0.15 ≤ T ≤ 12.75 T ≥ 1

دهد که در اي یک نمودار به عنوان ضریب بازتاب ساختمان جهت استفاده در طیف طرح استاندارد به دست میاین رابطه چند ضابطه : کنیدمیزیر مشاهده

ضریب بازتاب زمین نوع چهار- 6شکل

و I، ضریب اهمیت Aباید در نسبت شتاب مبناي طرح ) B(، ضریب بازتاب 2-1-4-2بعد از تعیین طیف استاندارد بر اساس بند شود یا ضریب مقیاس شناخته می SCALE FACTORافزار به عنوان این ضرایب در نرم. ضرب شود R/1عکس ضریب رفتار

نامه این زیرا بر اساس ویرایش دوم آیین .براي شتاب مبنا ابهاماتی وجود دارد» نسبت«نامه در کاربرد لفظ رسد در آیینالبته به نظر میلذا بهتر است که در لفظ نیامده است و بر اساس آنچه در کتب و مقاالت مربوط به تحلیل دینامیکی، هم باید شتاب گرانش اعمال شود

ضریب مقیاس . شداستفاده می» شتاب مبناي طرح«نامه در این قسمت فقط از عبارت آیین = R g = 0.3 × 110 × 9.81 = 0.2943