• Pertian
  • English
  • Arabic
تبریز-کوی استانداری-20متری سپهر-پلاک10-کارخانه سازه فضایی آسمان گستر
تعیین بار زلزله طبق آیین نامه های موجود برای سازه های فضاکار


تعیین بار زلزله طبق آیین نامه های موجود برای سازه های فضاکار

تعیین بار زلزله طبق آیین نامه های موجود برای سازه های فضاکار
 
الف ( نشريه شماره 400 دفتر نظام فني اجرايي،آيين نامه سازه هاي فضاکار
 
در آيين نامه سازه هاي فضاکار ايران براي مقاصد طراحي، پاسخ ناشي از اثر ديناميکي زمين لرزه با رفتار اساتاتيکي سيستم تحت تأثير مجموعه اي از بارهاي استاتيکي معادل در امتداد افقي تقريب زده مي شود. اين روش براي سازه هاي فضاکارمتعارف داراي انتظام هندسي در پلان و ارتفاع، متشکل از سقفهاي شبکه اي تخت تک لايه و چندلايه، داراي پايه های با سختي همسان و دهانه هاي مجاور با طول يکسان يا نزديک به يکديگر ، نتايج قانع کننده اي براي تخمين بارش پايه ها وسيستمهاي تکيه گاهي مهاربندي شده سقف هاي فضاکار، به
دست مي دهد[9].لکن در اين آيين نامه هيچ الگوي عملي براي تعيين بارهاي استاتيکي معادل زلزله براي اين نوع سازه ها داده نشده است.
در هر حال، احتمال بروز کمانش و ساير گونه هاي خرابي و شکست اعضاي سازه فضاکار، اتصالات و پايه هارا در اثر مؤلفه قائم زمين لرزه، نبايد از نظر دور داشت .بنابراين بهره گيري از اين روش براي مقاصد مذکور در فوق و صرفاً براي طراحي پايه ها واعضاي مهاربندي سازه هاي منظم مشروحه در فوق به طور معمول کفايت مي نمايد؛ ولي براي طراحي سازه فضاکار شبکه اي سقف همين سازه ها نيز کافي تلقي نمي شود.در مورد سازه هاي فضاکار تخت متکي بر پايه ها و ستونهاي مهاربندي شوده باهندسه ساده، در صورت ارضاي شرايط مذکور در فوق، تحليل به روش استاتيکي معادل در طراحاي اوليه پايه ها و اعضاي مهاربندي نگهدارنده سازه فضاکار مزبور قابل کاربرد است. بايد توجه داشت که اثر مؤلفه قائم زمين لرزه، که با اين روش مورد بررسي قرار داده نمي شود، در مورد بسياري از سازه هاي فضاکار مشمول اين آيين نامه به طور معمول قابل ملاحظه بوده و بنابراين در چنين مواردي نيز کفايت روش استاتيکي معادل در مراحل طراحي تفصيلي مورد ترديد است و توصيه مي شود از روشهاي پيشرفته تر بارگذاري و تحليل ، در طراحي تفصيلي بهره گيري به عمل آيد[9]. 
از آنجايي که بدليل حاکم بودن مورد ارتعاشي قائم، اثرنيروي زلزله در اين راستا شديد است، بنابراين بار زلزله براي سازه هاي فضاکار بيشتر در جهت قائم حاکم مي باشد.
در روش استاتيکي معادل داريم:
C v = AB v I/R v
(1)
 
که در سازه هاي فضاکار هر يک از پارامترهاي A,B,I,R مجهول مي باشند و تا به حال در آيين نامه هاي سازه هاي فضاکار به آن با دقت پرداخته نشده است[10] .
با اين حال در آيين نامه سازه هاي فضا کار چين روش هايي براي محاسبه نيروي قائم زلزله ارائه شده است.اين آئين نامه شامل مقرراتي براي بارگذاري و طرح اتصالات و اعضاي شبکه هاي تخت دولايه مي باشند. در اين آئين نامه دو روش براي ارزيابي نيروي زلزله قائم بر روي شبکه هاي دولايه تخت،به صورت استاتيکي معادل، ارائه گرديده است[4]..
اين آئين نامه شامل مقرراتي براي بارگذاري و طرح اتصالات و اعضاي شبکه هاي تخت دولايه به طور گسترده و ديگر سازه ها به صورت مختصر مي باشند. در اين آئين نامه دو روش براي ارزيابي نيروي زلزله قائم بر روي شبکه هاي دو لایه تخت به صورت استاتيکي معادل، ارائه گرديده است[6]:
ب-1- روش ضريب نيروهاي خارجي
ب-2- روش ضريب نيروهاي داخلي
که در اينجا به اختصار روش اول آيين نامه مورد بحث قرار مي گيرد.
در اين روش اثر زلزله به صورت يک نيروي خارجي استاتيکي به گره هاي سازه اعمال مي شود. اين نيرو، مضاربي از وزن گره مزبور بوده و از رابطه (2) بدست مي آيد:
F Evki=±ψv Gi
(2)
که در آن ، F Evki نيروي وارد به گرهψv ، i ضريب اثر زلزله و Gi نيز وزن موثر گره مورد نظر) بار مرده بعلاوه نصف بار زنده مي باشد
بار گسترده يکنواخت بدست مي آيد. اين نيرو به صورت قائم به شبکه اعمال شده و مي تواند در دو سوي رو به بالا و رو به پايين، هر کدام تاثير بيشتري داشت در نظر گرفته شود.
همچنين در اين آئين نامه از سختي گره ها صرفنظر شده و مفصلي فرض شده اند. براي سازه هاي با شکل پيچيده توصيه شده است تا از روش هاي مودال و يا تاريخچه زماني استفاده شود. علاوه بر اين در اين آئين نامه توصيه شده که سازه هاي فضاکاردر ترکيب با بارهاي ديگر طوري طراحي شوند تا در محدوده الاستيک باقي بمانند. براي اثر افقي زلزله نيز با توجه به منطقه استقرار سازه فضاکار و نيز دهانه آن توصيه هاي زير بعمل آمده است:
در منطقه 7 ( خطر زلزله کم )منظور نمودن نيروي افقي زلزله الازم نيست.
در منطقه 8 (خطر زلزله متوسط يا زياد )براي سازه هاي فضاکار با دهانه کو چک و يا متوسط که در طول محيط داراي تکيه گاه هستند، مي توان از اثر افقي زلزله صرفنظر نمود.
در منطقه 9 (خطر زلزله بسيار زياد) هميشه و براي همه سازه هاي فضاکار بايد اثر افقي زلزله را منظور نمود.
جهت اينکار توصيه شده است که از آئين نامه هاي مربوط به سازه اي متعارف استفاده گردد. همچنين تقسيم بندي سازه ها باتوجه به دهانه آنها به صورت زير آمده است:
سازه هاي کو چک که دهانه آنها حداکثر مساوي 30 متر مي باشد.
سازه هاي متوسط که دهانه آنها بيشتر از60متر ولي حداکثر 30متر است.
سازه هاي بزرگ که داراي دهانه بيش از 60 متر مي باشند.
بايد توجه داشت که طبق مقررات اين آئين نامه حداکثر دهانه مورد استفاده در سقفها به 120متر و در کف ها به 40 مترمحدود شده است.