تبلیغات

مدل تحلیل لرزه ای سازه ‏ها برای ارضای شرایط آیین نامه ای

مدل تحلیل لرزه ای سازه ‏ها برای ارضای شرایط آیین نامه ایامروز آنالیز دینامیکی سه بعدی برای تعداد قابل توجهی از سیستم‏های سازه ای که در پهنه‏های لرزه خیز در حال ساخت هستند، مورد نیاز می‎باشند . همانطور که می‎دانیم جهت اعمال نیروهای جانبی (زلزله)، روشهای مختلفی برای توزیع نیروها بر سازه وجود دارد، اما در این راستا به بررسی و کار بیشتری مورد نیاز است .

بزرگترین مزیتی که استفاده از نیروهای بدست آمده از تحلیل دینامیکی به عنوان پایه طراحی دارد، اختلاف مهم در توزیع واقعی قانم نیروهای زلزله نیست به روش استاتیکی معادل می‎باشد. در نتیجه استفاده از تحلیل دینامیکی، سازه ای را به وجود می‎آورد که مقاومتر از سازه ای است که براساس روش استاتیکی معادل، تحلیل و طراحی شده است. روش تقریبی دوبعدی استاتیکی معادل، برای سالها بعنوان پایه طراحی لرزه ای عمده سیستم‏های سازه ای در بسیاری از نقاط مختلف جهان قابل قبول بود. اما در خلال بیست سال اخیر، به جهت افزایش قابلیت‏های نرم افزاری، بیشتر مهندسین تجاربی در خصوص تحلیل استاتیکی معادل در مدل‏های سه بعدی بدست آورده‏اند - همانگونه که تعدادی از مهندسان و نویسندگان آئین نامه ‏های فعلی ساختمانی نیز تحلیل پاسخ دینامیکی سه بعدی سازه ‏ها را تجربه کرده ‏اند- و به همین دلیل است که بسط نیاز به تحلیل دینامیکی در آیین نامه‏های جاری صورت پذیرفته است و مهندسین سازه بایستی خود را برای چنین ره‏آوردی آماده نمایند. آیین نامه‏های جاری اجازه می‎دهند که نتایج تحلیل دینامیکی نرمالیزه شوند، به گونه ای که برش پایه بدست آمده از تحلیل دینامیکی برابر روش تحلیل استاتیکی معادل باشد . بیشتر دست‎اندرکاران تصدیق می‎کنند که پشت این روش هیچ گونه پایه تنوری وجود ندارد. اما به منظور انتخاب بارهای دینامیکی ، این روش ارضا کننده است و می‎تواند تا آمدن یک روش معقول دیگر، مورد قبول باشد.


محاسبات مربوط به برش پایه طراحی، و متغیرهای آن ساده و در آ یین نامه‏ها تعریف شده‏اند و جالب توجه است که میزان بارهای لرزه ای نسبت به آیین نامه ‏های قبلی، تغییرات اساسی نکرده است . عمده تغییرات در این است که تحلیل دینامیکی بایستی در دو امتداد اصلی سازه انجام پذیرد، اما آیین نامه‎های جاری بیان نمی‎کنند که امتدادهای اصلی چگونه برای یک سازه سه بعدی با فرم دلخواه تعریف می‎شوند.{علی الخصوص اگر سازه در پلان نا منظم باشد} . از آنجائیکه برش پایه طراحی در امتدادهای مختلف سازه، دارای مقادیر یکسانی نیستند، روش « طیف مقیاس شده » (منظور از مقیاس ، نسبت برش پایه استاتیکی به برش پایه دینامیکی است .) میتواند ورودی‎های متفاوتی در امتدادهای مختلف برای دو نوع سازه منظم و نامنظم داشته باشد . بنا براین روش آنالیز دینامیکی در آیین نامه‏های جاری، می‎تواند نسبتاً نتایج ضعیفی در یک جهت به بار آورد. روش آنالیز دینامیکی که در آین مقاله در نظر گرفته شده است، نتایجی را به دست می‎دهد که سازه در دو امتداد مقاومت لرزه ای خواهد داشت . مضافاً اینکه مقدار ممکن حد اکثر برش پایه طراحی که توسط کد‏ها طرح شده‏اند، حدوداً‌ 35 در صد وزن سازه و برای برخی سازه‏ها هم کمتر از 10 در صد است . بطور کلی این سطح از نیروها در مقایسه با نیروهای افقی زلزله کوچک هستند و به همین علت، استفاده از این روشهای پایه طراحی، نیازمند شکل پذیری لازم در سازه است.

تعریف سازه‏های نامنظم، مقیاس کردن برش پایه دینامیکی با برش پایه استاتیکی برای هر امتداد، به کارگیری بار پیچش تصادفی و اثر بار رفتار بارهای قطری، همه آنها زمینه‏هایی هستند که در آئین نامه‏های جاری بصورت واضح و روشن بحث نگردیده‏اند. هدف از این مقاله، ارائه روشی است برای آنالیز لرزه ای سازه‏های سه بعدی به گونه ای که پارامتر‏های آیین‏نامه‏ای را ارضا نماید. این متد، مبتنی بر اشکال طیف پاسخ که در آئین نامه‏ها تعریف شده‏اند، می‎باشد.

مدل تحلیل لرزه ای سازه ‏ها برای ارضای شرایط آیین نامه ای مدل سه بعدی کامپیوتری
پیچش واقعی و اتفاقی سازه‏ها، بایستی در نظر گرفته شود و به همین دلیل تمام سازه‏های با پلان نامنظم ، سختی متغیر در ارتفاع و یا دارای طبقات نرم، هیچ کدام هیچ گونه مشکلی نیستند اگر یک مدل سه بعدی واقعی کامپیوتر ساخته شود ( منظور این است که تمام موارد مذکور در مدل سه بعدی قابل درج است ) . این مدل بایستی در مراحل آخر کامل شود به گونه ای که بتوان از آن برای اعمال بارهای ثقلی نیز استفاده نمود . فقط اعضایی که دارای سختی‏ها و شکل پذیری قابل توجه هستند، باید مدل شوند و المانهای شکننده و غیر سازه‏ای را میتوان در مدل حذف نمود . تغییر شکلهای برشی را میتوان برای همه اعضا در نظر گرفت بدون اینکه حجم محاسبات کامپیوتری پیشرفته مورد نیاز باشد . سختی صفحه‎ای سیستم‏های کف بعنوان دیافراگم در اغلب ساختمانها قابل قبول هستند، به منظور آنالیز الاستیک دینامیکی،‌ ابعاد کامل مقاطع بتنی بدون در نظر گرفتن سختی میلگردها قابل استفاده است و مقطع ترک‏خورده برای کنترل نهایی طراحی به کار گرفته می‏شود.اثر D-p در تمام مدهای سازه‏ای بایستی منظور گردد . نشان داده شده است که منظور نمودن این اثر درجه دوم بدون هیچگونه تکراری برای دو تحلیل دینامیکی و استاتیکی کفایت می‎کند. منظور نمودن اثر D-p و تغییر شکل‏های مربوطه در تحلیل دینامیکی سبب افزایش کوچک پریود در تمام مدهای نوسان می‏گردد. با منظور نمودن اثر D-p علاه بر افزایش دقت، یک فایده دیگر آن، این است که اثر بزرگنمایی لنگرها را می‎تواندر تمام مراحل واحد در نظر گرفت.
جرم سازه را می‎توان با دقت بالایی تخمین زد . عمده فرضیه مورد نیاز این است که بار زنده را بعنوان یک جرم اضافی منظور نمود . برای بعضی انواع از سازه‏ها ممکن است ضروری باشد که آنالیزهای مختلفی با مقادیر مختلف جرم انجام داد. استفاده از جرم‏های متمرکز دقت لازم را نشان داده است . همچنین در دیافراگم‏های صلب سقف، لنگرهای چرخشی ماند جرم بایستی محاسبه شوند.
سختی فونداسیون‏ها با المانهای فاقد وزن قابل مدل کردن هستند ( با مدل کردن فونداسیونها مجموع سختی کل سازه تکمیل می‏گردد) . مدل کردن سختی شمع‏ها و سختی چرخشی پای دیوار‏های برشی بسیار مهم است.
برای کنترل پایداری و تعادل سازه، مدل سه بعدی ساخته شده را با الگوهای بارهای استاتیکی، باید بیازمائیم تا از صحت و سقم آن مطمئن شویم چرا که کنترل موارد فوق با بارهای استاتیکی ساده تر است(‏بررسی پایداری در حالت دینامیکی پیچیده و نتایج تحلیل طیف پاسخ ، همیشه مثبت است ) . بعد از اطمینان از صحت مدل می‎توان تحلیل‏های دینامیکی را جاری نمود و از نتایج آن استفاده نمود.

مدل شکل‏های سه بعدی و فرکانس‏ها
گام اول : تحلیل دینامیکی سازه، محاسبه مد شکلهای سه بعدی و فرکانس ارتعاش آنها می‎باشد. در سالهای اخیر، روشهای زیادی که حداقل عملیات محاسباتی را مورد نیاز دارند، توسعه یافته‎اند. ثابت شده است که استفاده از بردارهای رتیز، هم زمان کمتری از نظر محاسباتی نیاز دارد و هم جواب‏های دقیق تری برای طراحی لرزه ای ارائه می‎کند. بنا براین می‎توان گفت که یک تحلیل طیف پاسخ با دو برابر زمان مورد نیاز تحلیل استاتیکی قابل انجام است. در تحلیل‎های کامپیوتری استاتیکی و دینامیکی، تفاوتی در قیمت و هزینه نیست، بلکه تفاوت در نیروی انسانی لازم برای تولید مدل سه بعدی جهت تحلیل دینامیکی یا استاتیکی می‎باشد.
به منظور روشن نمودن خصوصیات دینامیکی سه بعدی سازه، مد شکلها و فرکانس‏های یک ساختمان نامنظم هشت طبقه با 80 فوت ارتفاع در شکل نمایش داده شده است . این ساختمان بتنی با صد درجه آزادی است. در این مدل، در هر طبقه، در سه جهت جرم آن متمرکز گردیده که در نتیجه 24 مد شکل خواهیم داشت.
هریک از مد شکلهای سازه ممکن است در تمام جهات، مولفه تغییر مکان داشته باشد. برای یک سازه متقارن، مد شکلها با هم کوپل ( ترکیب ) نمی‎شود و هریک فقط در یک جهت تغییر مکان خواهند داشت. در نتیجه هرکدام از آنها را می‎توان به عنوان تغییر مکانهائی در مقابل یک مجموعه بارهای استاتیکی در نظر گرفت .برای هر مد شکل می‎توان شش عکس‎العمل پایه محاسبه نمود.

مدل تحلیل لرزه ای سازه ‏ها برای ارضای شرایط آیین نامه ای


برای سازه شکل(17.1) در جدول(17.1) دو عکس‎العمل پایه و سه لنگر برای هر مد شکل خلاصه نویسی شده است. در این بررسی مولفه قائم جرم منظور نشده و در نتیجه عکس‎العمل قائم نخواهیم داشت. مقادیر نیرو و لنگرها معنی‎دار نیستند و دامنه مد‏شکل‎ها برای هر مقدار نرمالیزه شده و آنچه قابل تامل است مقادیر نسبی عکس‎العمل پیچشی بزرگ است .
یک بررسی خوب در خصوصیات مد شکل‏ها در راستاهای مختلف در مراحلی، اطلاعات خوبی به مهندسین سازه می‏دهد که می‎تواند در طراحی مقاوم سازه در برابر زلزله مورد استفاده قرار گیرد . کدهای فعلی، سازه نامنظم را سازه‏ای می‎توانند که شکل هندسی خاص یا انقطاع در جرم یا سختی داشته باشد . یک تعریف نسبتاً فراتر از این است که یک سازه منظم، سازه ای است که حداقل ترکیب، بین تغییر مکان‎های جانبی و پیچشی در مد شکل‏های با فرکانس پایین (‏بیشترین پریود مدلهای پایین ) داشته باشد . بنا براین اگر مد، اصلاح و سازگار شده باشد، با مطالعه مد شکلهای سه بعدی به هنگام مراحل اولیه طراحی، امکان آن وجود دارد که نامنظمی هندسی را به نظم دینامیکی از نقطه نظر طراحی مقاوم در برابر زلزله تبدیل نمود. برای این ساختمان ( منظور، مثال ارائه شده ) جالب است که توضیح دهیم که مد شکل‎هائیکه تمایل دارند در دو امتداد عمود بر هم باشند، عمدتاً‌ پریودهای مشابهی دارند. این امرتیپیک است و چه برای سازه‎های منظم و چه برای سازه‎های نا منظم صادق می‎باشد . در سازه‏های منظم و متقارن که سختی مساوی در تمام امتدادها دارند، پریودهای متناظر با تغییر مکانهای جابنی در یک جفت پریودهای همسان ، منتج می‎گردند، اگر چه امتداد این جفت پریودها از نظر ریاضی یکی نباشند . برای پریودهای همسان، بیشتر برنامه‏های کامپیوتری، اجازه خطاهای گرد شده را جهت ایجاد دو مد شکل متعامد می‎دهند بنا براین روش SRSS، نباید برای ترکیب ماکزیمم مدها در تحلیل دینامیکی سه بعدی مورد استفاده قرار گیرد . روش CQC، این مشکل را حل و تا حدودی برطرف می‎نماید.
برای تحلیل طیف پاسخ، آیین نامه‏های جاری بیان می‎کنند که حداقل %90 مشارکت جرمی، بایستی مشمول شود در هربار محاسبه پاسخ برای هر امتداد اصلی سازه . بنا براین تعداد مدها بایستی به گونه ای انتخاب شوند که این نیاز را ارضا نمایند. بسیاری از برنامه‏های کامپیوتری به صورت اتو ماتیک، در صد مشارکت جرمی را در تمام امتداد محاسبه می‎نماید، برای سازه شکل (17.1) در صد مشارکت جرمی برای هر مد و برای هر امتداد در جدول (17.2 ) ارائه گردیده است. برای این ساختمان تنها 8 مد مورد نیاز تا %90 مشارکت جرمی را در هر دو امتداد Y.Z، ارضا نماید.

مدل تحلیل لرزه ای سازه ‏ها برای ارضای شرایط آیین نامه ای


تحلیل دینامیکی سه بعدی
انجام تحلیل تاریخچه زمانی و یا تحلیل طیفی، چه به وسیله ترکیب مدها و چه روش گام به گام، مقدور می‎باشد. اگر چه تاریخچه زمانی استانداردی برای طراحی تعریف نشده است و به همین دلیل بیشتر مهندسین،روش طیف پاسخ را به عنوان یک روش پایه، استفاده می‎کنند. اولین گام روش تحلیل طیف پاسخ، عبارت از محاسبه مد شکلهای سه بعدی و فرکانس‏های سازه می‎باشد.

تعریف امتدادهای اصلی
یک ضعف آیین نامه‏های جاری، فقدان تعریف محورهای اصلی افقی برای سازه‏های سه بعدی است. اگر مهندسی مجاز باشد، سیستم اختیاری خود را ملاک قرار دهد، برش پایه دینامیکی واحد و همگون نخواهد بود و هر سیستمی که منتج به برش پایه واحدی در طراحی میگردد، عبارت از استفاده از امتداد برش پایه متناظر با مد اصلی ارتعاش که بر اساس تعریف (امتداد اصلی) سازه خوانده می‎شود ؛ می‎باشد . امتداد اصلی دیگر، زاویه ای برابر با 90 درجه با آن می‎سازد.( امتداد ارتعاشی مدهای اصلی، همان محورهای اصلی سازه می‎باشند.) این روش، ماخذ دورانی دارد ( منظور دوران محورهای اصلی نسبت به یافتن برش پایه ماکزیمم) که برای سازه‎های منظم صادق میباشد ( برای یک سازه منظم محورهای اصلی همان محورهای تقارن سازه است و دوران صفر است ). بنا براین چنین تعریفی برای محورهای اصلی، پایه ای خواهد بود برای روش تحلیلی که در این مقاله به کار می‎رود.

اثرات محوری و قطری
نیروهای طراحی لرزه ای مورد نیاز ممکن است از اعمال در هر امتداد افقی به دست آیند و به منظور طراحی المان، اثر اعمال بارهای لرزه‎ای در دو امتداد با هم با روش (SRSS ) ترکیب شوند { همچنین آیین نامه اجازه می‎دهند که المان‏ها برای نیروهای ناشی از 100درصد نیروهای زلزله در یک جهت و 30 در صد جهت عمود بر آن طراحی شوند که در این جا از این روش استفاده نمی‎شوند}

روش پایه ای برای تحلیل لرزه ای
برای پاسخگویی به نیازهای جاری ؛ ضروری است که دو طیف پاسخ جداگانه در امتدادهای اصلی سازه ای انجام شود ( همان طوری که در بالا توضیح داده‏‎‏ شد). برای هریک از آنالیزهای مذکور، روش CQC برای ترکیب اندر کنش مدی جهت تخمین مقادیر حداکثر به کار برده می‎شود. برای تعریف طیف مورد استفاده در دو تحلیل ذکر شده، می‎توان از طیف پاسخ نرمالیزه شده آیین نامه‎ها استفاده نمود.

مقیاس نمودن نتایج
هریک از آنالیزهای مذکور در امتدادهای اصلی، تولید برش پایه می نماید. مقدار واحد برش پایه دینامیکی با روش SRSS محاسبه می‏گردد گام بعدی عبارت از مقیاس نمودن شکل طیف یاد شده بوسیله برش پایه طراحی به مقدار مینیم برش پایه دینامیکی است (اصلاح برش پایه دینامیکی بوسیله برش پایه طراحی) این روش نسبت به پیشنهادات کدهای فعلی محافظه کارانه‏تر است . اگر چه این روش، نسبتاً طولانی است اما نتایج آن مانند این است که در تمام امتدادها طراحی لرزه ای نموده‏ایم.

تغییر مکان و نیروهای المانها ناشی از تحلیل دینامیکی
اگر تغییر مکانها و توزیع نیروی المانها از طریق ترکیب هر یک از 100 درصد امتدادهای عمود بر هم انجام شده و هر دو با روش CQC ترکیب مدی شده و نتیجه به روش ٍSRSS جمع شده باشند نتایج یکسانی به دست خواهد آمد بدون اینکه به امتدادهای متعامد بستگی داشته باشد. بنابراین امتداد برش پایه اصلی ، مرجعی برای سازه جهت مقیاس نمودن برش پایه دینامیکی خواهد بود.
اگر طیف مخصوص سایت محل احداث سازه داده شده باشد، مقیاس نمودن آن مورد نیاز نیست و هر سیستم مرجعی را می توان مورداستفاده قرار داد و در نتیجه فقط یک تحلیل در هر مورد، برای به دست آوردن نیروی تمام المانها نیاز خواهد بود.

مدل تحلیل لرزه ای سازه ‏ها برای ارضای شرایط آیین نامه ای


اثرات پیچش
حرکت احتمالی پیچشی زمین ، توزیع غیر منتظره بار زنده و تغییرات در خصوصیات دینامیکی سازه سه عاملی هستند که موجب شده‏اند پیچش اتفاقی برای سازه‏ها منظم و غیر منظم منظور شود. یکی از راههای پیشنهادی که در آئین نامه‏ها مطرح گردیده انجام تحلیلهای مختلف دینامیکی با موقعیتهای مختلف جرمی است . این روش نمی تواند کاربردی باشد به علت اینکه خصوصیات دینامیکی و از جمله برش پایه دینامیکی از تحلیلی به تحلیل دیگر متفاوت خواهد بود علاوه بر این تعیین نیروی ماکزیمم طراحی عناصر یک مشکل ماندگار خواهد بود.
کدهای جاری اجازه می دهند که از نیروی استاتیکی خالص پیچشی، برای پیش بینی نیروهای اضافی ناشی از پیچش اتفاقی استفاده شود. توزیع قائم نیروهای استاتیکی جانبی ناشی از زلزله در آیین نامه‏ها ارائه شده است. لنگر پیچشی استاتیکی در هر رقوم طبقه عبارت از حاصل ضرب نیروی استاتیکی ان طبقه در 5% بعد ساختمان در آن طبقه خواهد بود در این جا توصیه می‏شود که لنگرهای خالص و پیچشی استاتیکی در مرکز جرم هر طبقه به عنوان یک حالت بارگزاری جداگانه تلقی شوند که میتواند با دیگر نیروها ترکیب شوند.

مدل تحلیل لرزه ای سازه ‏ها برای ارضای شرایط آیین نامه ای


مثال عددی
برای روشن شدن روش مقیاس کردن برش پایه که در اینجا توضیح داده شده یک تحلیل استاتیکی زلزله برای ساختمانی که در شکل نمایش داده شده صورت گرفته است ساختمان 8 طبقه و ارتفاع طبقات 3 متر می‏باشد. نیروی زلزله بارهای مرده برای چهار طبقه بالا ‏ 238.3 kips برای 4 طبقه پایین 263.9 kips می باشد. برای z=0.4, I=1 RW= 6, S=1.0, و با توجه به معادله V={ZIC/RW} میزان برش پایه ساتاتیکی در جدول (17.3) آمده است.

مدل تحلیل لرزه ای سازه ‏ها برای ارضای شرایط آیین نامه ای


شکل طیف پاسخ نرمالیزه برای خاک تیپ I که در U.B.C ارائه گردیده، جهت تحلیل دینامیکی سه بعدی مورد استفاده شده و برای ترکیب حداکثر مدها از روش SRSS استفاده گردیده است. مقادیر برش پایه و لنگرها در جدول17.4 به صورت خلاصه ارائه گردیده‏اند.

محور 1 در جهت اعمال نیروی زلزله و محور 2 عمود بر آن است. مثال به صورت روشن، ضعف بزرگ روش SRSSرا برای ترکیب مدها، نشان می‎دهد. همانطور که در جدول ( 17.5) نشان داده شده است، روش CQC مسائل مربوط به روش SRSS را برطرف می‏نماید . همانطور روشن می‏نماید که جهت‏های °64/38=a و 36°/51-=b ، یک تعریف خوبی برای محورهای اصلی این سازه هستند. توجه شود که اختلاف دو مد از نظر امتداد،90 درجه می‎باشد.

دراین مثال، ضریب مقیاس طیف 57/3 در هر دو امتداد بایستی وارد شود و بر این قضیه مبتنی است که نباید برش پایه و لنگرهای واژگونی دینامیکی از مقادیر همتای آنها، ناشی از نیروهای آیین نامه ای، کمتر باشند.
این روش به صورت روشن نسبت به روش پیشنهادی آیین نامه‏ای جاری مطمئن تر است. آشکار است که استفاده از ضرایب مقیاس مختلف برای طیف طراحی در هر یک از امتدادها آنگونه که توسط آئین نامه‏ها مجاز شناخته شده است نیروهای ضعیف تری را به نسبت محورهای اصلی نتیجه می دهد.

جمع بندی روش آنالیز دینامیکی
در این قسمت روش، تحلیل دینامیکی جمع بندی شده است به طوری که خروجی‏های واحدی از نظر تغییر مکانها و نیروی المان را ارائه و در نهایت ضوابط UBC را ارضا نماید. این روش می تواند هم برای سازه‏های منظم و هم نامنظم مورد استفاده قرار گیرد. مراحل این روش به قرار زیر می باشند:
مدل سه بعدی بایستی ایجاد شود که در آن تمام المانهای موثر سازه؛ بایستی ایجاد شود این مدل در مراحل اولیه طراحی باید مورد بررسی قرار گیرد. این مدل هم برای بارهای استاتیکی و هم دینامیکی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
این مدل سه بعدی به صورت مکرر بایستی، بازسازی شود، خصوصیات امتداد و پیچش مد‏شکلها می توانند برای پیشبرد طراحی مورد استفاده قرار گیرند. یک طراحی خوب سازه بایستی حداقل پیچش را در مدهای پایین داشته باشد.
امتداد عکس العملهای برش پایه مد شکل اصلی سیستم برای تعریف امتدادهای اصلی سازه سه بعدی به کار برده شوند.
استفاده از روش C.Q.C و به دست آوردن برش پایه دینامیکی در امتدادهای اصلی سازه بر اساس 100 درصد شکل طیف نرمالیزه و استفاده از مقدار حداقل برش پایه دینامیکی در امتدادهای اصلی برالی تولید یک طیف طراحی مقیاس شده. {ضریب مقیاس عبارت خواهد بود از نسبت برش پایه استاتیکی به مینیمم برش پایه دینامیکی}.
تغییر مکانها و نیروی المان دینامیکی به روش SRSS برای 100 درصد طیف طراحی مقیاس‏شده در هر دو امتداد متعامد سازه (دو امتداد متعامد اختیاری) محاسبه می شوند.
بدست آوردن پیچش خالص استاتیکی با استفاده از توزیع قائم نیروی استاتیکی بر اساس آیین‏نامه به عنوان یک حالت بارگزاری.
نیروی طراحی اعضاء با استفاده از ترکیب ذیل محاسبه می گردد.
FDESIGN=FDEADLOAD+{FDYNAMIC +FTORSION}+FOTHER
روشی که در این مقاله بیان شد می تواند به طور مستقیم با نرم افزارهای SPA2000 و ETABS چه در بخش فولاد و چه در بخش بتن آنها مورد استفاده قرار گیرد.

جمع بندی کلی
بعد از کار با مدلهای سه بعدی و طراحی ساختمانهای مختلف که توسط مولف در 40 سال اخیر صورت گرفته است مولف مایل است که از این فرصت استفاده نماید تا توضیحاتی ایمنی را در رابطه با نیازمندهای بارهای جانبی در آئین نامه‏ها ارائه نماید.

اول: استفاده از برش پایه دینامیکی به تنهایی به عنوان یک نمایشگر موثر از پاسخ سازه ممکن است در جهت اطمینان نباشد و به همین دلیل آئین نامه‏ها اجازه می‏دهند که تمامی نتایج را با ضریب مقیاس ، تنظیم نماییم .این مقیاس کردن نتایج منظم‏تری به‏دست می‏دهد.
دوم: برای سازه‏های نامنظم اصطلاح پریود یا مد شکل در یک امتداد خاصی باید مورد استفاده قرار نکیرند و خصوصیات سختی و جرم سازه بیان کننده امتدادهای سه بعدی مدها هستند. اصطلاح امتدادهای اصلی ، فقط زمانی مورد استفاده قرار می‏گیرند که امتدادهای فوق به صورت روشن تعریف شده باشند (به صورت واحد) .
سوم: نتایج مقیاس تحلیل دینامیکی باید مجدداً آزموده شوند و استفاده از طیف‏های مبتنی بر خصوصیات محلی پی ، توصیه می‏گردد.
در نهایت: هنگامی که تحلیل سه بعدی سازه صورت می‏گیرد ، لزومی ندارد که سازه‏های منظم و نا منظم را تفکیک نماییم. زمانی که یک مدل دقیق سه بعدی از سازه به وجود آید نامنظمی در ارتفاع و پلان و خروج از مرکزیتهای جرمی سبب می شوند تا تغییر مکانها و پیچشهای مدل‏های مختلف کوپل شوند و تحلیل دینامیکی مبتنی بر همین مدلهای کوپل شده می باشد. این تحلیل دینامیکی نتایج بسیار پیچیده تری و مقادیر بزرگتری را به نسبت سازه منظم ارائه می نماید.

این امکان وجود دارد که توزیع نیروهای دینامیکی در یک سازه نامنظم با توزیع نیروهای جانبی در یک سازه بسیار منظم هم دقت شود. در نتیجه اگر طراحی یک سازه نامنظم بر یک توزیع واقعی نیروهای دینامیکی مبتنی باشد هیچ دلیل منطقی برای انتظار داشتن مقاومت کمتر به نسبت یک سازه منظم که همان بارهای دینامیکی بر آن وارد شود وجود ندارد.
علت اینکه عملکرد برخی از سازه‏های نامنظم در مقابل زلزله ضعیف بوده ، این است که برای طراحی آنها همیشه از روش تقریبی تحلیل استاتیکی در دو جهت استفاده شده است.
یکی از مزایای روشی که در این مقاله ارائه شده است این است که یک مجموعه از نیروهای طراحی دینامیکی که اثر و پیچشی اتفاقی را نیز شامل می شود ، با یک بار اجرای نرم افزار کامپیوتری به دست می آیند و یک فایده بزرگتر به دست آوردن سازه ای است که دارای مقاومت جانبی یکسان در تمام امتدادهای ممکن می باشد.

مولف :پروفسور نلسون
: مرجع
Recommended lateral Force Requirements and Commentary . 1996 Sith Edition Seismology Committee. Structural Engineers Assoiation of California

مطالب نه چندان بی‌ربط

مسیر شما: مقالات مقالات مدل تحلیل لرزه ای سازه ‏ها برای ارضای شرایط آیین نامه ای