
کنترل تغییر مکان جانبی نسبی طبقات و محاسبه درز انقطاع به روش دقیق
(ویرایش پنجم استاندارد ۲۸۰۰)
مرجع: بندهای ۳-۱۲، ۳-۱۲-۷، ۳-۱۲-۸ و ۱-۶-۱ آییننامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله – استاندارد ۲۸۰۰ (ویرایش ۵)
۱. تعریف تغییر مکان جانبی نسبی طبقه (Story Drift)
تغییر مکان جانبی نسبی یک طبقه، اختلاف تغییر مکان افقی کفهای بالا و پایین آن طبقه تقسیم بر ارتفاع طبقه است. این معیار نشاندهنده میزان انحنا، کرنش کششی اعضا و آسیب مورد انتظار به اجزاء غیرسازهای (دیوارها، نماها، تأسیسات) میباشد. دو سطح تعریف شده است:
- تغییر مکان جانبی نسبی ارتجاعی (Δeu) – حاصل تحلیل خطی تحت زلزله طرح (بدون ضریب رفتار).
- تغییر مکان جانبی نسبی غیرارتجاعی (ΔM) – مقدار واقعی که سازه در زلزله طرح تجربه میکند.
۲. محاسبه تغییر مکان جانبی نسبی غیرارتجاعی (بند ۳-۱۲-۲)
ΔM = (Cd × Δeu) / Ie
- Cd – ضریب بزرگنمایی تغییر مکان جانبی (جدول ۳-۱). مثال: قاب خمشی فولادی ویژه Cd = 5.5.
- Δeu – تغییر مکان نسبی ارتجاعی از تحلیل خطی (همراه با آثار P-Δ و پیچش در صورت لزوم).
- Ie – ضریب اهمیت ساختمان (جدول ۱-۱): ۱.۴ (خیلی زیاد)، ۱.۲ (زیاد)، ۱.۰ (متوسط)، ۰.۸ (کم).
۳. بارگذاری ثقلی قابل انتظار (بند ۳-۱۲-۱)
برای محاسبه Δeu بارهای ثقلی نباید کمتر از D + 0.5L باشد. بار زنده L کاهشنیافته مطابق مبحث ششم: برای بار زنده کمتر از ۵ kN/m² از ۰.۴L0 و برای ۵ kN/m² یا بیشتر از ۰.۸L0 استفاده میشود. اثرات P-Δ در صورت لزوم منظور میگردد.
۴. مقادیر مجاز تغییر مکان جانبی نسبی (جدول ۳-۵)
| گروه اهمیت ساختمان | حداکثر تغییر مکان نسبی مجاز (Δa) |
|---|---|
| گروه ۱ (اهمیت خیلی زیاد) | 0.01h |
| گروه ۲ (اهمیت زیاد) | 0.015h |
| گروه ۳ (اهمیت متوسط) | 0.02h |
| گروه ۴ (اهمیت کم) | 0.025h |
نکات: در صورت اعمال ضریب نامعینی ρ، مقدار مجاز به Δa/ρ کاهش مییابد. برای قاب خمشی متوسط یا معمولی، مقادیر مجاز به ترتیب ۰.۰۱۵h (گروه ۳) و ۰.۰۱۲۵h (گروه ۲) محدود میشود (تبصره ۳).
۵. محاسبه دقیق درز انقطاع (بند ۳-۱۲-۷)
روش ساده ۰.۰۰۵h فقط برای ساختمانهای ≤۵ طبقه/ارتفاع≤۱۸ متر و با اهمیت متوسط و کم مجاز است. برای ساختمانهای بلندتر یا با اهمیت زیاد و خیلی زیاد، روش دقیق الزامی است.
۵-۱ تغییر مکان جانبی کلی غیرارتجاعی (δM)
δM = (Cd × δeu) / Ie
δeu = حداکثر تغییر مکان کلی ارتجاعی همان نقطه (با احتساب پیچش). مقدار δM نباید از ۰.۰۰۵h کمتر باشد.
۵-۲ فاصله بین دو ساختمان مجاور
درز = √(δM12 + δM22)
اگر ساختمان مجاور مشخص نباشد، حداقل فاصله از مرز مشترک برابر ۰.۷ × δM است (تبصره ۲).
۵-۳ ترکیب تغییر مکان در دو امتداد برای نامنظمیها (بند ۳-۶-۲ الف)
δM,comb,X = (Cdx/Ie) δeu,x + 0.3 (Cdy/Ie) δeu,y
δM,comb,Y = (Cdy/Ie) δeu,y + 0.3 (Cdx/Ie) δeu,x
و مقدار بزرگتر مبنای طراحی درز قرار میگیرد.
۶. اعضای رابط بین دو سازه مجزا (بند ۳-۱۲-۸)
- تغییر مکان هر سازه ۱.۵ δeu محاسبه میشود (به جای δM).
- فرض بر حرکت در خلاف جهت یکدیگر → جمع جابجاییهای ۱.۵ برابری.
- در صورت نامنظمی پیچشی، ضریب Aj در δeu لحاظ گردد.
۷. مثال عددی جامع
دادهها:
– ساختمان ۱۰ طبقه، قاب خمشی فولادی ویژه → Cd = 5.5
– اهمیت زیاد → Ie = 1.2
– ارتفاع هر طبقه h = 3 m
– از تحلیل خطی: Δeu = 0.008 m و δeu = 0.012 m (در طبقه پنجم)
– ساختمان مجاور مشابه، δeu,neighbor = 0.010 m
مرحله ۱ – کنترل تغییر مکان نسبی طبقه:
ΔM = (5.5 × 0.008) / 1.2 = 0.044 / 1.2 = 0.0367 m = 36.7 mm
مجاز برای گروه اهمیت زیاد: Δa = 0.015 × 3000 = 45 mm → قبول است.
مرحله ۲ – درز انقطاع دقیق:
δM = (5.5 × 0.012) / 1.2 = 55 mm
δM,neighbor = (5.5 × 0.010) / 1.2 = 45.8 mm
درز = √(55² + 45.8²) = √(3025 + 2098) ≈ 71.6 mm
➡️ حداقل فاصله خالی بین دو ساختمان ۷۲ میلیمتر (روش ساده ۰.۰۰۵h فقط ۱۵ میلیمتر给出 بود).
۸. خلاصه گامهای عملی
- گام ۱ – محاسبه Δeu و δeu از تحلیل خطی با بار D+0.5L و P-Δ (در صورت لزوم) – (بند ۳-۱۲-۱)
- گام ۲ – تعیین Cd از جدول ۳-۱ و Ie از جدول ۱-۱ – (بند ۳-۱۲-۲)
- گام ۳ – محاسبه ΔM = Cd Δeu/Ie و مقایسه با Δa از جدول ۳-۵ – (بند ۳-۱۲-۳)
- گام ۴ – اگر ارتفاع >۱۸ متر یا اهمیت زیاد/خیلی زیاد → روش دقیق درز انقطاع – (بندهای ۱-۶-۱ و ۳-۱۲-۷)
- گام ۵ – محاسبه δM = Cd δeu/Ie (لحاظ پیچش در صورت نامنظمی) – (بند ۳-۱۲-۷)
- گام ۶ – درز = √(δM1²+δM2²) یا ۰.۷δM در صورت عدم اطلاع از مجاور – (بند ۳-۱۲-۷، تبصرهها)
نکات کلیدی ویرایش پنجم: ضریب Cd برای سیستمهای جدید تا ۷.۵، اثر نامنظمی پیچشی با ضریب Aj، و در ساختمانهای دارای جداساز لرزهای باید از تغییر مکان حداکثر کل (DTM) بر اساس فصل هفتم استفاده کرد.
توصیه پایانی: از روش ساده فقط برای ساختمانهای کوتاه (حداکثر ۵ طبقه) با اهمیت متوسط/کم استفاده کنید. برای سایر موارد حتماً روش دقیق مبتنی بر δM را به کار گیرید.
محصولات پیشنهادی
-
ضریب زلزله 2800 ویرایش پنجم | فایل اکسل محاسبه ضریب زلزله
قیمت اصلی: ۹۹۸,۰۰۰ تومان بود.۶۹۸,۰۰۰ تومانقیمت فعلی: ۶۹۸,۰۰۰ تومان.

۰ دیدگاه