Saze808-Steel%20Structures%20Design%20methods

Page 1

‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫روش ﻫﺎي آﻧﺎﻟﻴﺰ ﭘﺎﻳﺪاري ﺳﺎزه ﻫﺎي ﻓﻮﻻدي‬ ‫ﻣﺠﺘﺒﻲ اﺻﻐﺮي ﺳﺮﺧﻲ‬ ‫‪mojtaba808@yahoo.com‬‬

‫اﻧﻮاع روش ﻫﺎي آﻧﺎﻟﻴﺰ ﭘﺎﻳﺪاري در ﺷﻜﻞ ‪ 1‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪:‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪-1‬اﻧﻮاع روش ﻫﺎي آﻧﺎﻟﻴﺰ اﻻﺳﺘﻴﻚ و ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ‬

‫‪ ‬آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ اول اﻻﺳﺘﻴﻚ اﺑﺘﺪاﻳﻲ ﺗﺮﻳﻦ روش آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در آن ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑـﻪ ﺻـﻮرت‬ ‫ﺧﻄﻲ اﻻﺗﺴﻴﻚ ﻣﺪل ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و ﺗﻌﺎدل در ﺷﻜﻞ ﺗﻐﻴﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻧﻴﺎﻓﺘﻪ ﺳـﺎزه ﻣـﻮرد ﺑﺮرﺳـﻲ ﻗـﺮار ﻣـﻲ‬ ‫ﮔﻴﺮد‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻧﻴﺮوﻫﺎ و ﺗﻐﻴﻴﺮﺷﻜﻞ ﻫﺎ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﻴﺒﺎﺷـﺪ‪.‬اﻳـﻦ روش ﻫﻴﭽﮕﻮﻧـﻪ‬ ‫ﻣﻘﻴﺎس روﺷﻦ و دﻗﻴﻘﻲ از ﭘﺎﻳﺪاري ﻗﺎب اراﺋﻪ ﻧﻤﻲ دﻫﺪ‪.‬‬ ‫‪ ‬در آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم اﻻﺳﺘﻴﻚ ‪ ،‬ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﻪ ﺻﻮرت اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺧﻄﻲ ﻣﺪل ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ اﻣـﺎ ﺗﻌـﺎدل ﺳـﺎزه در‬ ‫ﺣﺎﻟﺖ ﻫﻨﺪﺳﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮﺷﻜﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗـﺮار ﻣـﻲ ﮔﻴـﺮد‪ .‬در اﻳـﻦ ﺣﺎﻟـﺖ ﺣـﺪ ﻧﻬـﺎﻳﻲ ﭘﺎﻳـﺪاري‬ ‫اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻚ آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم اﻓﺰاﻳﺸﻲ ﻛﻪ ﻣﺸـﺎﺑﻪ ﺗﻌﻴـﻴﻦ ﺑـﺎر ﻧﻬـﺎﻳﻲ ﺑﺤﺮاﻧـﻲ اﻻﺳـﺘﻴﻚ ‪ c r‬‬

‫ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ ﺗﻮﺳﻂ آﻧﺎﻟﻴﺰ ﭘﺎﻳﺪاري ﻛﻼﺳﻴﻚ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻋﺪدي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫‪ ‬آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ اول ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻣﺪل ﻛﺮدن اﺛﺮات ﺗﺴﻠﻴﻢ اﻋﻀﺎ ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﻫﺎي اﻓﺰاﻳﺸﻲ ﻣﺤـﺪود‬ ‫ﺑﻪ ﭘﺎﺳﺦ ﻣﺮﺗﺒﻪ اول ﺳﺎزه ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬اﺛﺮات ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎ ﻛﻤﻚ ﺗﻜﻨﻴﻚ ﻫﺎي ﻣﺘﻔـﺎوﻓﺘﻲ از‬ ‫ﻗﺒﻴﻞ ﻣﺪل ﻛﺮدن ﻣﻔﺎﺻﻞ اﻻﺳﺘﻮ ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ ﻳﺎ ﻣﺪل ﻛﺮدن اﺛﺮات ﺗﻮزﻳﻊ ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ در ﻃﻮل ﻋﻀـﻮ ﻟﺤـﺎظ‬ ‫ﻛﺮد‪.‬در ﺣﺎﻟﺖ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻔﺎﺻﻞ اﻻﺳﺘﻮ ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ)ﺳﺨﺖ ﺷﺪﮔﻲ ﻛﺮﻧﺸﻲ ﺑﺮاﺑﺮ ﺻﻔﺮ( ﻣﻨﺤﻨﻲ ﭘﺎﺳﺦ در‬ ‫آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ اول ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺑﻪ ﺣﺪ ﺑﺎر ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ ‪)  p‬ﻛﻪ ﺑﺮ اﺳﺎس آﻧﺎﻟﻴﺰﻣﻜـﺎﻧﻴﺰم ﭘﻼﺳـﺘﻴﻚ ﺗﻌﻴـﻴﻦ‬ ‫ﻣﻲ ﺷﻮد( ﻣﺤﺪود ﻣﻲ ﮔﺮدد‪.‬‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫‪ ‬آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﻫﺮ دو اﺛﺮ ﻏﻴﺮ ﺧﻄﻲ ﺑﻮدن ﻣﺼﺎﻟﺢ و ﻫﻨﺪﺳﻪ را ﺷﺎﻣﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد و ﻛﺎﻫﺶ‬ ‫ﺳﺨﺘﻲ ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ ﺗﺴﻠﻴﻢ ﺷﺪﮔﻲ ﻣﺼﺎﻟﺢ و ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻫﺎي زﻳﺎد در آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻟﺤﺎظ ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬

‫ﺑﻪ دﻟﻴﻞ ﻣﺤﺪودﻳﺖ ﻫﺎي رﻓﺘﺎري ﻟﺤﺎظ ﺷﺪه در آﻧﺎﻟﻴﺰ و ﻣﺪل ﻛﺮدن دﻗﻴﻖ ﺗﻮزﻳﻊ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ‪ ،‬ﺑﺎر ﻧﻬﺎﻳﻲ ﺣﺎﺻﻞ از‬ ‫ﭘﺎﻳﺪاري ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﻛﻪ ﺑﺮ اﺳﺎس آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮد دﻗﻴﻖ ﺗﺮﻳﻦ روش ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﻤﺸﻲ ﻗﺎب‬ ‫ﻫﺎ ﺑﻪ ﺣﺴﺎب ﻣﻲ آﻳﺪ‪.‬‬

‫آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم‪:‬‬ ‫ﻳﮏ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺁﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺑﺎ ﻟﺤﺎظ ﺁﺛﺎر‬

‫‪P , P ‬‬

‫در ﺷﮑﻞ ‪ ٢‬ﻧﺸﺎن دادﻩ ﺷﺪﻩ اﺳﺖ‪:‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪-2‬اﺛﺮات ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﻛﻮﭼﻚ و ﺑﺰرگ ‪P , P ‬‬

‫ﺑﺎ ﺑﺮرﺳﻲ اﻳﻦ آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻧﺘﺎﻳﺞ زﻳﺮ ﺣﺎﺻﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد‪:‬‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫‪ -1‬رﻓﺘﺎر ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﻟﻨﮕﺮ ﻫﺎي اﻧﺘﻬـﺎﻳﻲ ﺗﻴﺮﻫـﺎ‪ ،‬اﺗﺼـﺎﻻت و ﺳـﺘﻮن ﻫـﺎ را ﺗﺤـﺖ ﺗـﺎﺛﻴﺮ ﺧـﻮد ﻗـﺮار ﻣـﻲ‬ ‫دﻫﺪ‪.‬ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻣﺤﻮري و ﺑﺮﺷﻲ ﻫﻤﻪ اﻋﻀﺎ ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ اﺛﺮات ﻣﺮﺗﺒـﻪ دوم ﺗﻐﻴﻴـﺮ ﻣـﻲ ﻛﻨـﺪ ‪ .‬در‬ ‫ﻗﺎب ﺧﻤﺸﻲ ﺗﻐﻴﻴﺮات در ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻣﺤﻮري و ﺑﺮﺷﻲ ﻣﻌﻤﻮﻻ ﻛﻤﺘﺮ از ﺗﻐﻴﻴﺮات در ﻣﻤﺎن اﺳﺖ‪.‬‬ ‫‪ -2‬ﻣﻤﺎن ﻫﺎي ﺣﺎﺻﻞ از آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم در اﻋﻀﺎ ﻟﺰوﻣﺎ ﺗﻮزﻳﻊ ﻳﻜﺴـﺎﻧﻲ ﻣﻄـﺎﺑﻖ ﻣﻤـﺎن ﻫـﺎي ﻣﺮﺗﺒـﻪ اول‬ ‫ﻧﺪارﻧﺪ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻛﻞ ﻣﻤﺎن ﻫﺎي ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺗﺸﺪﻳﺪ ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ از ﻣﻤﺎن ﻫـﺎي ﻣﺮﺗﺒـﻪ اول ﻧﻴﺴـﺘﻨﺪ‪ .‬ﻣﻄـﺎﺑﻖ‬ ‫ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﺻـﻮرت ﮔﺮﻓﺘـﻪ ﺗﻮﺳـﻂ ‪ (LeMessurier, 1977; Kanchanalai and Lu, 1979),‬ﻛـﻪ در‬ ‫آﻳﻴﻦ ﻧﺎﻣﻪ ﻫﺎي ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺿﺮاﻳﺐ ﺗﺸـﺪﻳﺪ ﻟﻨﮕـﺮ )‪(Amplified 1st Order Method in AISC‬‬ ‫آﻣﺪه ﻣﻤﺎن ﻫﺎي ﺣﺎﺻﻞ از ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺑﺎ ﻳﻚ روش ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ ﺑﺎ ﺿﺮب در ﺿﺮاﻳﺐ ﺗﺸﺪﻳﺪ ﻟﻨﮕﺮ اﻓـﺰاﻳﺶ‬ ‫ﭘﻴﺪا ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ‪ .‬اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ روش ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻣﺮﺗﺒـﻪ دوم ﻣﻨﺠـﺮ ﺑـﻪ ﺗﻌﻴـﻴﻦ ﺟـﻮاب ﻫـﺎي‬ ‫ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﻣﻴﺸﻮد ﺿﻤﻦ اﻳﻨﻜﻪ اﻳﻦ ﺷﻴﻮه ﺗﺸﺪﻳﺪ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺮاي ﺗﻌﻴـﻴﻦ ﻣﻤـﺎن ﻫـﺎي‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم در ﺗﻴﺮ ﻫﺎي ﻛﻨﺎري و اﺗﺼﺎﻻت ﮔﺎه ﭘﺮ زﺣﻤﺖ و ﻃﺎﻗﺖ ﻓﺮﺳﺎ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫‪ -3‬ﻫﻤﻪ ﺳﺎزه ﻫﺎ ﭼﻪ ﻣﻬﺎر ﺷﺪه و ﭼﻪ ﻣﻬﺎر ﻧﺸﺪه ﻫﺮ دو اﺛﺮ ‪ P , P ‬را ﺗﺠﺮﺑﻪ ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﻛـﺮد‪ .‬ﮔﺮﭼـﻪ‬ ‫در ﺷﻜﻞ ‪ 2‬ﻟﺤﺎظ ﻫﺮ ﻛﺪام از آﺛﺎر ‪ P , P ‬در ﻫﺮ ﻛﺪام از ﻗـﺎب ﻫـﺎي ﺧﻤﺸـﻲ و ﻏﻴـﺮ ﺧﻤﺸـﻲ‬ ‫ﻧﺎﭼﻴﺰ اﺳﺖ‪ ،‬ﻣﻴﺒﺎﻳﺴﺖ ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ ﺳﭙﺮد ﻛﻪ در ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺳﺎزه ﻫﺎ ﻗﺎب ﺧﻤﺸـﻲ و ﻏﻴـﺮ ﺧﻤﺸـﻲ ﺑـﻪ ﺧـﻮﺑﻲ‬ ‫ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺑﺎﻻ ﻣﺪل ﻧﻤﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫‪ -4‬در آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم آﻧﻄﻮر ﻛﻪ در ﺷﻜﻞ ‪ 2‬ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد ﺟﻤﻊ ﺧﻄﻲ آﺛﺎر ﻧﻤﻲ ﺗﻮاﻧـﺪ اﻋﻤـﺎل ﺷـﻮد‬ ‫ﭼﺮاﻛﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻫﺎ و ﻧﻴﺮوﻫﺎي داﺧﻠﻲ ﻛﻪ از ﻳﻚ آﻧﺎﻟﻴﺰ ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﻫﺎي ﺟـﺎﻧﺒﻲ ﻛـﻪ ﻣﻨﺠـﺮ ﺑـﻪ اﻳﺠـﺎد‬ ‫ﺗﻐﻴﻴﺮﺷﻜﻞ ﻫﺎي ﺟﺎﻧﺒﻲ ‪ ‬ﻣﻲ ﺷﻮد را ﻧﻤﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ ﻃﻮر ﺧﻄـﻲ ﺑـﺎ اﺛـﺮات ﺑـﺎر ﺛﻘﻠـﻲ ﺟﻤـﻊ ﻛـﺮد و‬ ‫ﻣﻴﺒﺎﻳﺴﺖ ﺗﺮﺟﻴﺤﺎ آﻧﺎﻟﻴﺰ را ﺑﺮاي دو ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺎر ﻫﺎي ﺟﺎﻧﺒﻲ و ﺛﻘﻠﻲ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻫﻤﺰﻣﺎن در ﻳﻚ آﻧﺎﻟﻴﺰ واﺣﺪ‬ ‫ﺑﻪ ﻛﺎر ﺑﺮد‪.‬‬ ‫از آﻧﺠﺎ ﻛﻪ اﺛﺮات ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺑﻪ ﻃﻮر ﻛﻠﻲ ﻏﻴﺮ ﺧﻄﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﻧﻴﺮوﻫﺎي داﺧﻠﻲ و ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻫـﺎي ﻣﺮﺗﺒـﻪ دوم‬ ‫ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﻫﺎي ﺿﺮﻳﺐ دار ﺑﻪ ﻃﻮر ﺧﻄﻲ ﻣﻘﻴﺎس ﺑﺎ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺗﺤﺖ ﺑﺎر ﺑﻬﺮه ﺑﺮداري ﻧﻤﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﺑﻨـﺎﺑﺮاﻳﻦ‬ ‫آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﻫﺎي ﺿﺮﻳﺐ دار اﻧﺠﺎم ﺷﻮد‪.‬‬ ‫ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺳﺨﺘﻲ ﺳﺎزه‬ ‫ﺣﺎﻻت ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﺑﺮاي ﻣﺪل ﻛﺮدن اﺛﺮات ﻏﻴﺮ ﺧﻄﻲ ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺮ اﺳﺎس ﺣﺎﻟﺖ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫اي از ﻓﺮﻣﻮل ﻫﺎي ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺳﺨﺘﻲ در ﺣﺎﻻت ﻣﺮﺗﺒﻪ اول و دوم ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪.‬راﺑﻄﻪ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺳﺨﺘﻲ در آﻧﺎﻟﻴﺰ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺑﻪ ﻃﻮر ﻛﻠﻲ ﺑﺮاﺑﺮ زﻳﺮ ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪:‬‬ ‫)‪(١-١۶‬‬

‫‪dF   dR    K d ‬‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬ ‫ﺟﺎﻳﻴﮑﻪ ‪ dF ‬ﺑﺮدار ﻧﻴﺮوهﺎﯼ ﮔﺮﻩ اﯼ اﻓﺰاﻳﺸﯽ واردﻩ و ‪ dR ‬ﻧﻴﺮوهﺎﯼ ﮔﺮﻩ اﯼ ﻧﺎ ﻣﺘﻌﺎدل ﮐﻪ از راﺑﻄﻪ ‪ ٢-١۶‬ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﯽ ﺷﻮد‪:‬‬

‫‪dR   dFapplied   dFint    K d ‬‬

‫)‪(٢-١۶‬‬

‫‪ K‬ﺳﺨﺘﻲ ﺗﺎﻧﮋاﻧﺖ)ﻣﻤﺎﺳﻲ( ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪ Chen and Lui (1987) .‬ﻧﺸﺎن داده اﻧﺪ ﻛﻪ در راﺑﻄﻪ ‪ 1-16‬ﻣﻘﺪار ‪ K‬ﻣﻲ‬ ‫ﺗﻮاﻧﺪ ﺳﺨﺘﻲ ﺳﻜﺎﻧﺖ ﺑﺎﺷﺪ ﺗﺎ ﺳﺨﺘﻲ ﺗﺎﻧﮋاﻧﺖ‪.‬‬ ‫ﺗﻔﺎوت آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ اول و دوم در راﺑﻄﻪ ﺑﺎﻻ اﻳﻨﺴﺖ ﻛﻪ رواﺑﻂ ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﻴﺮوﻫﺎ و ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻫﺎي‬ ‫اﻓﺰاﻳﺸﻲ ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ و ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻧﺎﻣﺘﻌﺎدل ﺑﺮ اﺳﺎس ﻫﻨﺪﺳﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮﺷﻜﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ در ﭘﺎﻳﺎن ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺑﺎرﮔﺬاري ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ ﺳﺨﺘﻲ ﺳﺎزه ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﻜﻞ ‪ 3‬از روش ﻧﻴﻮﺗﻦ‪-‬راﻓﺴﻮن ﺗﻜﺮار ﺷﻮﻧﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮد ﻛﻪ در ﻧﺘﻴﺠﻪ آن ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎر ﻧﻬﺎﻳﻲ ﭘﺎﻳﺪاري ﺳﺎزه را ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻛﺮد‪).‬ﻫﺮ ﭼﻨﺪ ﻛﻪ اﻳﻦ روش ﺑﻪ اﻧﺪازه ﻛﺎﻓﻲ‬ ‫دﻗﻴﻖ ﻧﻴﺴﺖ‪ (.‬در اﻳﻦ روش ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﺑﻪ ﺑﺎزه ﻫﺎي ﻛﻮﭼﻚ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در آن ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺳﺨﺘﻲ از‬ ‫ﻣﺪول اﻻﺳﺘﻴﺴﻴﺘﻪ ﺗﺎﻧﮋاﻧﺖ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪-3‬ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺷﻤﺎﺗﻴﻚ روش ﺗﻜﺮار ﺷﻮﻧﺪه ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺳﺨﺘﻲ در ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ ﻧﻬﺎﻳﻲ ﺳﺎزه ﺗﺤﺖ ﺑﺎر وارده‬

‫}‪ {dR‬ﻧﻴﺮوي ﻧﺎ ﻣﺘﻌﺎدل اﺳﺖ ﻛﻪ در اﺑﺘﺪاي ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ ﻧﻴﺮوي اﻓﺰاﻳﺸﻲ وارده اﺳﺖ)ﭼـﺮا ﻛـﻪ ﻣﻘـﺪار ﻧﻴـﺮوي‬ ‫داﺧﻠﻲ در ﺷﺮوع ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺑﺮاﺑﺮ ﺻﻔﺮ ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ(‪ .‬در روش ﻧﻴﻮﺗﻦ‪ -‬راﻓﺴﻮن ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ در ﺷﻜﻞ ‪ 3‬ﻣﺸـﺎﻫﺪه ﻣـﻲ‬ ‫ﺷﻮد ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﺳﺨﺘﻲ راﺑﻄﻪ ‪ 1-16‬ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﺑﻪ ﺑﺎزه ﻫﺎي ﻛﻮﭼﻚ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در اوﻟﻴﻦ ﺑﺎزه‬ ‫ﺳﺎزه ﺗﺤﺖ ﻧﻴﺮوي اﻓﺰاﻳﺸﻲ }‪ {dR 1}  {dF1‬ﺑﻪ ﻣﻴﺰان }‪ {d 1‬ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛـﻪ ﻣـﻲ ﺗﻮاﻧـﺪ ﺑـﺮ اﺳـﺎس‬ ‫راﺑﻄﻪ ﺳﺨﺘﻲ ﺧﻄﻲ ‪ K 0‬ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺷﻮد‪.‬در اﻧﺘﻬﺎي ﻣﺮﺣﻠﻪ ‪ i‬ام‪ ،‬ﻣﻘﺪار ﻧﻴﺮوي ﻧﺎﻣﺘﻌﺎدل } ‪ {dR i‬ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮد و ﺑـﻪ‬ ‫ﻫﻤﻴﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ ‪ {d  i }, K i‬ﻛﻪ ‪ K i‬ﺳﺨﺘﻲ ﺗﺎﻧﮋاﻧﺖ ﻳﺎ ﻣﻤﺎﺳﻲ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫ﻳﻌﻨﻲ ﻣﺪول ﺗﺎﻧﮋاﻧﺖ ﺳﺨﺘﻲ در ﻫﺮ ﻣﺮﺣﻠﻪ از ﺑﺎرﮔﺬاري در ﺑﺎزه ﻫﺎي ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺷﺪه آﭘﺪﻳﺖ ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫روش ﻫﺎي ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ‬ ‫ﺑﻪ ﺟﻬﺖ ﻋﺪم اﻣﻜﺎن اﺳﺘﻔﺎده از اﺻﻞ ﺟﻤﻊ آﺛﺎردر آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم‪ ،‬ﺧﻴﻠﻲ از ﻧﺮم اﻓﺰار ﻫـﺎي ﺗﺠـﺎري از آﻧـﺎﻟﻴﺰ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ ﻛﻪ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺳﺮﻳﻊ و ﺧﻄﻲ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﺣﺎﺻﻞ از ﺑﺎرﻫـﺎي ﻣﺘﻔـﺎوت را اﻣﻜـﺎن ﭘـﺬﻳﺮ ﻣـﻲ ﺳـﺎزد‬ ‫اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﻛﻪ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از‪:‬‬ ‫‪ -‬ﺑﺮاي آﻧﺎﻟﻴﺰ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺳﺎزه ﻫﺎ ﻛﻪ در آن ﺗﻐﻴﺮﺷﻜﻞ ﻫﺎ زﻳﺎد ﻧﻴﺴﺖ ﻣﻌﻤـﻮل اﺳـﺖ ﻛـﻪ از روش ‪P  ‬‬

‫ﺳﺎده ﺷﺪه ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺛﺮات ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم اﺳـﺘﻔﺎده ﺷـﻮد])‪.[Rutenberg (1981, 1982‬ﺑـﻪ ﻃـﻮر ﻛﻠـﻲ در‬ ‫روش ‪ P  ‬ﺳﺎده ﺷﺪه ﺑﺎ ﻓﺮض ﺗﻐﻴﻴﺮﺷﻜﻞ ﻫﺎي ﻛﻮﭼﻚ ﺑﻴﻦ دو اﻧﺘﻬﺎي ﻋﻀﻮ اﺛﺮ‬

‫‪P ‬‬

‫ﻟﺤﺎظ ﻧﻤﻲ‬

‫ﺷﻮد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ اﻳﻦ روش ﺑﺮاي ﻣﺪل ﻛﺮدن ﺳﺎزه ﻫﺎي ﻻﻏﺮ ﻛﻪ واﻛﻨﺶ ﻏﻴـﺮ ﺧﻄـﻲ ﺑـﻪ اﺛـﺮات‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﻨﺪ ﻣﺤﺪود ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫ اﻏﻠﺐ در ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﺮاي ﺗﺨﻤﻴﻦ ﻣﻘﺪار ﻣﻤﺎن ﻫـﺎي ﻣﺮﺗﺒـﻪ دوم ﺑـﺎ اﻓـﺰاﻳﺶ ﻣﻤـﺎن ﻫـﺎي ﻣﺮﺗﺒـﻪ اول از‬‫ﺿﺮاﻳﺐ ﺗﺸﺪﻳﺪ ﻛﻨﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل ﻣﻄﺎﺑﻖ ‪ AISC-2005‬ﺑـﺮاي ﺗﺸـﺪﻳﺪ ﻧﻴﺮوﻫـﺎ در اﺛـﺮ‬ ‫‪ P , P ‬ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ از ﺿﺮاﻳﺐ ‪ B 2 , B 1‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬اﻟﺒﺘﻪ اﻳﻦ ﺿﺮاﻳﺐ ﺗﻘﺮﻳﺒـﻲ ﻫﺴـﺘﻨﺪ و در‬ ‫ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻧﻤﻲ ﺗﻮان ﺗﻤﺎﻣﻲ اﺛﺮات ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم را ﺑﺎ ﻛﻤﻚ اﻳﻦ ﺿـﺮاﻳﺐ ﻧﺸـﺎن داد‪.‬ﺑـﺮاي ﻣﺜـﺎل از‬ ‫آﻧﺠﺎ ﻛﻪ اﻳﻦ ﺿﺮاﻳﺐ ﺑﺮاي ﺣﺎﻟﺖ دوﺑﻌﺪي ﺑﺎ ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻣﺮزي اﻳﺪه آل ﺷـﺪه و ﺷـﺮاﻳﻂ ﺑﺎرﮔـﺬاري ﺗﻌﻴـﻴﻦ‬ ‫ﺷﺪه اﻧﺪ‪ ،‬ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده در ﻗﺎب ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ اﺛﺮات ‪ P , P ‬ﻣﺴﺘﻘﻠﻲ دارﻧﺪ ﻳﺎ ﺳﺎزه ﻫﺎي ﺳﻪ ﺑﻌﺪي و‬ ‫ﻧﺎﻣﻨﻈﻢ ﺑﺎ ﻣﺸﻜﻼﺗﻲ ﻫﻤﺮاه ﻫﺴﺘﻨﺪ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ از اﻳﻦ ﺿﺮاﻳﺐ ﻣﺴﺘﻘﻴﻤﺎ ﺑﺮاي ﺗﺸﺪﻳﺪ ﻣﻤﺎن ﻫﺎي ﮔﻴﺮداري‬ ‫و ﻳﺎ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻣﺤﻮري در ﻣﻬﺎرﺑﻨﺪ ﻫﺎ و ﺳﺘﻮن ﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻲ ﺷﻮد در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺑﺮاي ﺗﻴﺮﻫـﺎي ﻛﻨـﺎري و‬ ‫اﺗﺼﺎﻻت ﺗﻴﺮ ﺳﺘﻮن ﻫﺎ ﻣﺤﺪودﻳﺖ ﻫﺎﻳﻲ دارﻧﺪ‪.‬‬ ‫اﺛﺮات ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻣﻴﺰان ﺑﺎر ﻫﺎي ﺛﻘﻠﻲ در ﺳﺎزه ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﺪون ﺣﻀﻮر ﺑﺎرﻫﺎي ﺛﻘﻠﻲ در ﻣﺪل‪ ،‬ﻧﺘﺎﻳﺞ‬ ‫آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم و اول ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻳﻜﺴﺎﻧﻲ ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬

‫ﺑﺎر ﺑﺤﺮاﻧﻲ اﻻﺳﺘﻴﻚ و ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ‬ ‫ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﺮﻣﻮل ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ ﺳﺨﺘﻲ ﻋﻀﻮ و ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ ﺳﺨﺘﻲ ﻫﻨﺪﺳﻲ‪ ،‬ﺑﺎر ﺑﺤﺮاﻧﻲ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺳﺎزه از ﻃﺮﻳﻖ ﺣﻞ‬ ‫ﻣﻘﺪار وﻳﮋه راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻌﻴﻴﻦ اﺳﺖ‪) :‬از ﺑﺎر ﺑﺤﺮاﻧﻲ در ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺿﺮﻳﺐ ﺗﺸﺪﻳﺪ در روش ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ‬ ‫اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد‪(.‬‬ ‫)‪(۴-١۶‬‬

‫‪ K  i K g  i   0‬‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫ﺟﺎﻳﻴﻜﻪ ‪ K‬ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ ﺳﺨﺘﻲ ﺳﺎزه‪ K g ،‬ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ ﺳﺨﺘﻲ ﻫﻨﺪﺳﻲ‪ i ،‬ﻣﻘﺪار وﻳﮋه )ﺷﺎﺧﺺ ﺑﺎر ﻧﻬﺎﻳﻲ( و ‪i‬‬

‫ﺑﺮدار وﻳﮋه ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ )ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺪ ﻛﻤﺎﻧﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ( ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫ﭘﺲ از ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻘﺪار وﻳﮋه از ﻃﺮﻳﻖ ﺿﺮب ﻣﻘﺪار وﻳﮋه در ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻧﻬﺎﻳﻲ وارده) ] ‪ ( [ Fcri ]   i [ F‬ﺑﺎر ﺑﺤﺮاﻧﻲ‬ ‫ﭘﺎﻳﺪاري ﺳﺎزه ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﺑﺎر ﺑﺤﺮاﻧﻲ ﺑﺮاي ﺷﺮاﻳﻂ ﺑﺎرﮔﺬاري و ﺑﺮ اﺳﺎس ﺗﻮزﻳﻊ ﻧﻴﺮوﻫﺎي داﺧﻠﻲ )ﻛﻪ ﺑﺮ‬ ‫اﺳﺎس ﻫﻨﺪﺳﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮﺷﻜﻞ ﻧﻴﺎﻓﺘﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ( ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬از آﻧﺠﺎ ﻛﻪ ﺑﺎرﮔﺬاري وارده در آﻧﺎﻟﻴﺰ ﺑﺎر‬ ‫ﺑﺤﺮاﻧﻲ ﻳﻚ ﺣﺎﻟﺖ اﻳﺪه آل از ﺑﺎرﮔﺬاري ﺛﻘﻠﻲ اﺳﺖ ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻟﺰوﻣﺎ ﺗﻮزﻳﻊ ﻧﻴﺮو داﺧﻠﻲ ﺣﺎﻟﺖ واﻗﻌﻲ از ﺑﺎر‬ ‫ﺑﺤﺮاﻧﻲ در ﺳﺎزه را ﻧﺸﺎن ﻧﻤﻲ دﻫﺪ‪.‬‬ ‫ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ ‪ 4-16‬ﺳﺨﺘﻲ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺳﺎزه ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ اﮔﺮ از ﻣﺪول اﻻﺳﺘﻴﺴﻴﻪ ﺗﺎﻧﮋاﻧﺖ‬ ‫اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد ﺳﺨﺘﻲ ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ و ﻣﺘﻌﺎﻗﺐ اون ﺑﺎر ﺑﺤﺮاﻧﻲ ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺳﺎزه ﻧﻴﺰ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻌﻴﻴﻦ اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮ‬ ‫اﺳﺎس ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ‪ Ziemian1999‬راﺑﻄﻪ ‪ 4-16‬ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺮاي ﺣﺎﻟﺖ ﻛﺎﻫﺶ ﺳﺨﺘﻲ در ﺳﺘﻮن ﺑﻪ واﺳﻄﻪ‬ ‫ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻣﺤﻮري و ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ در روﺷﻲ ﺷﺒﻴﻪ ﺑﻪ ﻃﻮل ﻣﻮﺛﺮ ﻛﻤﺎﻧﺸﻲ ﺳﺘﻮن )ﻛﻪ اوﻟﻴﻦ ﺑﺎر ﺗﻮﺳﻂ‬ ‫‪ Yura‬در ﺳﺎل ‪ 1971‬و ﻣﺘﻌﺎﻗﺒﺎ در ‪ AISC‬ﻣﻄﺮح ﺷﺪ(‪ ،‬اﺻﻼح ﺷﻮد‪.‬‬ ‫در اﻳﻦ ﺷﻴﻮه ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ ﺳﺨﺘﻲ ‪ K‬در راﺑﻄﻪ ‪ 4-16‬ﺑﺮ اﺳﺎس ﺳﺨﺘﻲ ﻋﻀﻮ و ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪول اﻻﺳﺘﻴﺴﻴﺘﻪ‬ ‫ﺗﺎﻧﮋاﻧﺖ ﻫﺮ ﻋﻀﻮ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬ﻧﻜﺘﻪ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﻳﻨﺴﺖ ﻛﻪ ﮔﺮﭼﻪ اﻳﻦ روش ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺑﺎر ﺑﺤﺮاﻧﻲ‬ ‫ﻧﺰدﻳﻚ ﺑﻪ ﺣﺪ ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﻣﻲ ﺷﻮد اﻣﺎ ﺑﺎ اﻳﻦ ﺣﺎل ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺿﻌﻒ ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ ﺳﺨﺘﻲ در ﻋﺪم ﻟﺤﺎظ اﺛﺮ‬ ‫ﭘﻼﺳﺘﻴﺴﻴﺘﻪ اﻋﻀﺎ ﺗﺤﺖ ﺗﺮﻳﻜﺐ ﺑﺎرﻫﺎي ﻣﺤﻮري و ﺧﻤﺸﻲ و اﺛﺮ ﺷﻜﻞ ﮔﻴﺮي ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ در آن درﻧﻈﺮ‬ ‫ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻤﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﻮﺛﺮ در آﻧﺎﻟﻴﺰ ﭘﺎﻳﺪاري ﻗﺎب‬ ‫ﺑﻌﻀﻲ از ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﻮﺛﺮ در آﻧﺎﻟﻴﺰ ﭘﺎﻳﺪاري ﻗﺎب در اداﻣﻪ آورده ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬اﻳﻦ ﻋﻮاﻣﻞ ﺑﺮ اﺳﺎس دو ﻋﺎﻣﻞ ﺗﺎﺛﻴﺮ‬ ‫در ﺧﺼﻴﺼﻪ ﻫﺎي ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﺳﺎزه و ﺑﺎرﮔﺬاري و دﻳﮕﺮي ﻧﺤﻮه ﺗﺎﺛﻴﺮ در ﭘﺎﺳﺦ ﺳﺎزه ﺑﻪ ﻧﺤﻮي ﻛﻪ در ﻣﺪل و‬ ‫ﻃﺮاﺣﻲ ﻟﺤﺎظ ﺷﻮد دﺳﺘﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه اﻧﺪ ﻫﺮﭼﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﻌﻀﻲ از ﻣﻮارد ﺑﺎ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻣﺮﺗﺒﻂ ﻫﺴﺘﻨﺪ‪[Birnstiel .‬‬ ‫])‪and Iffland (1980), McGuire (1992),and White and Chen (1993‬‬

‫ﻧﻘﻮص ﻫﻨﺪﺳﻲ‬

‫‪1‬‬

‫ﺑﺮاي ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻗﺎب ﻫﺎ ﺑﺎرﻫﺎي ﺟﺎﻧﺒﻲ اﻋﻤﺎﻟﻲ و ﻧﻴﺮوﻫﺎي اﻳﺠﺎد ﺷﺪه در اﻋﻀﺎ ﺑﻪ اﻧﺪازه ﻛﺎﻓﻲ ﺑﺰرگ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ‬ ‫اﺛﺮات ﻧﻘﻮص ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺑﺤﺮاﻧﻲ ﻧﺒﺎﺷﻨﺪ‪ .‬در آﻳﻴﻦ ﻧﺎﻣﻪ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻫﻤﻮاره ﺣﺪود ﻣﺠﺎزي ﺑﺮاي اﺷﺘﺒﺎﻫﺎت ﭘﻴﺶ‬

‫‪Geometric Imperfections‬‬

‫‪1‬‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫آﻣﺪه ﺣﻴﻦ اﺟﺮا از ﻗﺒﻴﻞ ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ﺳﺘﻮن ﻫﺎ و ﻳﺎ ﻏﻴﺮ ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﺑﻮدن اﻋﻀﺎ ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬ﻣﺤﺪودﻳﺖ ﻫﺎي‬ ‫ﻧﺎﺷﻲ از ﻟﺤﺎظ آﺛﺎر ﻧﻘﻮص ﻫﻨﺪﺳﻲ ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ﺳﺘﻮن و ﻧﺎ ﺻﺎﻓﻲ اﻋﻀﺎ ﻣﻄﺎﺑﻖ ‪ AISC-2005‬ﻋﺒﺎرت اﺳﺖ از‪:‬‬ ‫‪ ‬ﻧﺎﺻﺎﻓﻲ اﻋﻀﺎ‪ 0  L 1000 :‬ﻛﻪ ‪ L‬ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﻴﻦ ﻧﻘﺎط ﻣﻬﺎرﺷﺪه ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫‪ ‬ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ﻣﻴﺎن ﻃﺒﻘﺎت‪ 0  h 500 :‬ﻛﻪ ‪ h‬ارﺗﻔﺎع ﻃﺒﻘﺎت ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫‪ ‬ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﻋﺪم ﻋﻤﻮدﻳﺖ‪ 0,max  25mm :‬ﺑﺮاي زﻳﺮ ﻃﺒﻘﻪ ‪ 20‬ام و ‪ 0,max  50mm‬ﺑﺮاي ﺑﺎﻻي‬ ‫ﻃﺒﻘﻪ ‪ 20‬ام‪.‬‬

‫در ﻏﻴﺎب اﻃﻼﻋﺎت دﻗﻴﻖ ارزﻳﺎﺑﻲ اﺛﺮات ﻋﻴﻮب ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ ﺑﺮ اﺳﺎس ﺣﺪ ﻣﺠﺎز ﺗﻠﻮراﻧﺲ ﻧﺼﺐ ﻣﻄﺎﺑﻖ آﻳﻴﻦ ﻧﺎﻣﻪ‬ ‫ﻫﺎ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﺷﺪه اﺳﺖ زﻣﺎﻧﻲ ﻛﻪ اﺛﺮات ﻧﺎﺷﻲ از ﻧﻘﻮص ﻫﻨﺪﺳﻲ در اﻋﻀﺎ ﻣﻬﻢ ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻘﺪار ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﺣﺪ‬ ‫ﺧﻄﺎ ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ ﺷﺪه در آﻳﻴﻦ ﻧﺎﻣﻪ ﺑﺮاي ﺧﻄﺎﻫﺎي اﺟﺮاﻳﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﭘﺎﻳﻪ اي ﺑﺮاي ﻛﻨﺘﺮل ﭘﺎﻳﺪاري ﻗﺎب در‬ ‫ﻃﺮاﺣﻲ ﻣﻨﻈﻮر ﺷﻮد‪.‬ﺑﺮاي ﻟﺤﺎظ اﺛﺮ ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ﺳﺘﻮن ﺑﺎ ﻣﻌﺎدل ﺳﺎزي اﺛﺮات ﮔﻴﺮداري دو اﻧﺘﻬﺎي ﺳﺘﻮن ﺑﺎ ﻓﻨﺮ‬ ‫ﻫﺎي ﭼﺮﺧﺸﻲ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﺷﻜﻞ ‪ 4‬ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎر ﻫﺎي ﻓﺮﺿﻲ ﺟﺎﻧﺒﻲ را اﻋﻤﺎل ﻛﺮد‪:‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ -4‬ﻣﺪل ﻛﺮدن ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ﺳﺘﻮن ﺑﺎ ﺑﺎر ﻫﺎي ﺧﻴﺎﻟﻲ ﻓﺮﺿﻲ‬

‫ﻣﻘﺪار ﺑﺎر ﻫﺎي ﻓﺮﺿﻲ ﺟﺎﻧﺒﻲ اﻋﻤﺎﻟﻲ ﻋﺒﺎرت اﺳﺖ از‪ P :‬‬ ‫ﻛﻪ ‪  Pu‬ﺑﺮاﺑﺮ ﻣﺠﻤﻮع ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﺛﻘﻠﻲ ﺿﺮﻳﺐ دار ﺛﻘﻠﻲ وارد ﺑﻪ ﺳﺘﻮن ﻫﺎي ﻃﺒﻘﻪ اﺳﺖ و ‪ h‬ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺿﺎﺑﻄﻪ‬ ‫‪ AISC‬ﺑﺮاﺑﺮ ‪ 0.002‬ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺧﻮاﻫﻴﻢ داﺷﺖ‪Fn 1  0.002 Pu :‬‬ ‫‪u‬‬

‫‪0‬‬ ‫‪h‬‬

‫‪Fn 1 ‬‬

‫‪0‬‬

‫ﻧﺤﻮه اﻋﻤﺎل ﺑﺎر ﻫﺎي ﻓﺮﺿﻲ ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺑﻪ ﻃﺒﻘﺎت در ﺷﻜﻞ‪ 5‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪:‬‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ -5‬ﺑﻜﺎر ﺑﺮدن ﺑﺎر ﻫﺎي ﻓﺮﺿﻲ ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺑﺮاي ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ﺳﺘﻮن ﻫﺎ‬

‫ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺗﻜﻤﻴﻠﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از آﻧﺎﻟﻴﺰ ﺗﻮزﻳﻊ ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ ﻧﺸﺎن داده اﺳﺖ ﻛﻪ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻓﺮﺿﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ‬ ‫ﻧﻤﺎﻳﺶ دﻫﻨﺪه اﺛﺮات ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ﺑﺮاي آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫روش دﻳﮕﺮ ﺑﺮاي ﻟﺤﺎظ اﺛﺮ ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ اﻳﻨﺴﺖ ﻛﻪ ﻗﺎب ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺣﺪ ﻧﻬﺎﻳﻲ ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ در ﺻﻮرت ﻋﺪم اﺟﺮاي‬ ‫ﺻﺤﻴﺢ ﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ﻣﺪل ﺷﻮد‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اﺛﺮ ﻧﺎ ﺻﺎﻓﻲ اﻋﻀﺎ را ﻫﻢ ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ اﻋﻤﺎل ﺑﺎر ﻫﺎي ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻓﺮﺿﻲ‬ ‫ﻣﺘﻤﺮﻛﺰ ﻳﺎ ﮔﺴﺘﺮده در ﻃﻮل ﻋﻀﻮ ﻣﺪل ﻛﺮد ﺑﻪ ﻃﻮرﻳﻜﻪ ﻣﻤﺎن ﻣﺮﺗﺒﻪ اول اﻳﺠﺎد ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻓﺮﺿﻲ‬ ‫ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺑﺎ ﻣﻤﺎن اوﻟﻴﻪ اﻳﺠﺎد ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ‪ Pu‬ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ‪  0‬در وﺳﻂ ﻋﻀﻮ ﻣﺘﻌﺎدل ﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل ﺑﺮاي ﻣﺪل‬ ‫اﺛﺮ ﻧﺎﺻﺎﻓﻲ ‪  0‬در ﻋﻀﻮ دوﺳﺮ ﻣﻔﺼﻞ ﺑﺎ ﺑﺎر ﻣﺤﻮري ‪ ، Pu‬ﺑﺎري ﺑﺮاﺑﺮ ‪ 4 Pu  0 / L‬در وﺳﻂ ارﺗﻔﺎع ﻋﻀﻮ ﺑﻪ‬ ‫ﺻﻮرت ﺟﺎﻧﺒﻲ اﻋﻤﺎل ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﻣﻤﺎن ﻧﺎﺷﻲ از اﺛﺮ ‪  0‬در ﻋﻀﻮ اﺳﺖ‪.‬‬ ‫ ﻛﺠﺎ اﺛﺮ ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ را در آﻧﺎﻟﻴﺰ وارد ﻣﻲ ﻛﻨﻴﻢ؟‬‫اﺛﺮ ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ در ﻣﻮاردي ﻛﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﺎر ﻣﺤﻮري ﺳﺘﻮن ﺑﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻓﺸﺎري آن ﻛﻢ اﺳﺖ ﻧﺎﭼﻴﺰ اﺳﺖ اﻣﺎ در‬ ‫ﻣﻮاردي ﻣﺜﻞ ﻗﺎب ﻫﺎي ﻣﺘﻘﺎرن ﻛﻪ ﺑﺎر ﻫﺎي ﺛﻘﻠﻲ ﺑﻪ اﻧﺪازه زﻳﺎدي از ﺑﺎرﻫﺎي ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ اﺳﺖ ﻟﺤﺎظ اﺛﺮ‬ ‫ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ در اﻋﻀﺎ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪.‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺗﻮﺻﻴﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﺑﺎر ﻧﺎﺷﻲ از ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ در ﻫﻤﻪ اﻧﻮاع آﻧﺎﻟﻴﺰ از‬ ‫ﻫﻤﻪ ﻗﺎب ﻫﺎ زﻳﺮ ﺑﺎر ﺛﻘﻠﻲ ﻟﺤﺎظ ﺷﻮد‪ .‬ﺑﺮاي ﺳﺎزه ﻫﺎي ﺑﺎ ﺑﻴﺶ از ‪ 7‬ﻃﺒﻘﻪ‪ ،‬اﻋﻤﺎل ﺑﺎر ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ‬ ‫ﻣﻴﺒﺎﻳﺴﺖ ﺑﺎ ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﺧﺮوج از ﻋﻤﻮدﻳﺖ ﺳﺎزه ﺳﺎزﮔﺎرﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺳﺎزه ﻣﻴﺒﺎﻳﺴﺖ ﺑﺮاي ﺑﺪﺗﺮﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ‬ ‫ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ‪H / 500‬‬

‫ﺑﺮرﺳﻲ ﺷﻮد‪ .‬در ﺳﺎزه ﻫﺎي ﺑﻠﻨﺪ اﺛﺮ ﻧﻘﻮص ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺑﻪ ﺟﻬﺖ اﺛﺮ ﺟﻤﻊ ﺷﻮﻧﺪه ﻧﻴﺮوﻫﺎي‬

‫ﻣﺤﻮري در ارﺗﻔﺎع ﺳﺎزه ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪.‬در ﻗﺎب ﻫﺎي ﻻﻏﺮي و ﺑﻠﻨﺪ ﺑﺎر ﻧﺎﺷﻲ از ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ ﺗﻮزﻳﻊ ﺷﺪه در‬ ‫ﺗﺮاز ﻃﺒﻘﺎت ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻳﺠﺎد ﻟﻨﮕﺮ واژﮔﻮﻧﻲ زﻳﺎدي درﻧﺰدﻳﻜﻲ ﻛﻒ ﺳﺎزه ﺷﻮد‪.‬‬ ‫‪ -‬ﻛﺠﺎ اﺛﺮ ﻧﺎﺻﺎﻓﻲ را در آﻧﺎﻟﻴﺰ وارد ﻣﻲ ﻛﻨﻴﻢ؟‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫ﺑﺎ ﻓﺮض اﻳﻨﻜﻪ ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﻋﻴﻮب در وﺳﻂ ﻃﻮل اﻋﻀﺎ رخ ﻣﻲ دﻫﺪ‪ ،‬ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﻣﻤﺎن ﻫﺎ در دو اﻧﺘﻬﺎي اﻋﻀﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﻮد‬ ‫ﻋﻴﻮب ﻧﺎﺷﻲ از ﻧﺎﺻﺎﻓﻲ اﻋﻀﺎ اﺣﺘﻤﺎﻻ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻛﻤﺘﺮي ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ‪ .‬ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ اﻋﻀﺎ ﺗﻤﺎﻣﺎ ﺗﺤﺖ ﺧﻤﺶ ﺗﻚ‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫ﻣﺤﻮره‪ M  0Pu / 1  Pu / Pcr   M / M u  0.05‬ﻗﺮار داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﻳﺎ ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ ‪ Pu Pcr  1.7‬ﻣﻲ‬ ‫*‬

‫*‬

‫ﺗﻮان از ﻟﺤﺎظ اﺛﺮ ﻧﺎ ﺻﺎﻓﻲ اﻋﻀﺎ در ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺻﺮف ﻧﻈﺮ ﻛﺮد‪[ White and Nukala (1997)].‬‬

‫ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ‬

‫‪2‬‬

‫اﻧﺪازه و ﺗﻮزﻳﻊ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ در ﻣﻘﺎﻃﻊ ﮔﺮم ﻧﻮرد ﺷﺪه ﺑﻪ ﺷﻜﻞ ﻣﻘﻄﻊ ‪ ،‬دﻣﺎي ﻧﻮرد ﺷﺪه ‪ ،‬ﺷﺮاﻳﻂ ﺳﺮد‬ ‫ﺷﺪن ﻣﻘﻄﻊ ‪ ،‬روش ﻫﺎي ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﻧﻤﻮدن و ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻓﻮﻻدي ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد‪ .‬ﻧﻤﻮﻧﻪ‬ ‫ﻫﺎﻳﻲ از ﺗﻮزﻳﻊ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺳﺮد ﺷﺪﮔﻲ ﺑﺪون راﺳﺖ ﺷﺪﮔﻲ ﻋﻀﻮ ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﻃﻊ ‪ W‬ﺷﻜﻞ در‬ ‫ﺷﻜﻞ‪ 6‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪[Tall, 1964] .‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ -6‬ﺗﻮزﻳﻊ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ در ﻣﻘﺎﻃﻊ ‪ W‬ﺷﻜﻞ‬

‫‪Residual Stresses‬‬

‫‪2‬‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﻃﻊ ﺑﺰرﮔﺘﺮ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﻜﻞ ‪ 7‬در راﺳﺘﺎي ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻋﻀﻮ ﻣﺘﻐﻴﺮ ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪.‬ﺗـﺎﺛﻴﺮ ﻣﻘﺎوﻣـﺖ‬ ‫ﻓﻮﻻد در ﺗﻮزﻳﻊ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ ﺑﻴﺸﺘﺮ از اﻧﺪازه اﺛﺮ ﻫﻨﺪﺳﻪ ﻋﻀﻮ ﻧﻴﺴﺖ‪.‬ﺑﺮاي ﺳﺘﻮن ﻫـﺎي ‪ H‬ﺷـﻜﻞ‪ ،‬ﺗـﻨﺶ‬ ‫ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ در ﺑﺎل ﻫﺎ اﻫﻤﻴﺖ ﺑﻴﺸﺘﺮي روي ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺳﺘﻮن دارد‪.‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ -7‬ﺗﻮزﻳﻊ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ در ﻣﻘﻄﻊ ‪W 14X730‬‬

‫ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ در اﻋﻀﺎي ﻓﺸﺎري ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ اﻧﺪازه ﻋﻀﻮ و ﺟﺰﺋﻴﺎت ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﺎرﺧﺎﻧﻪ اي آﻧﻬﺎ‬ ‫ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺎﺷﺪ‪.‬در ﻏﻴﺎب ﻫﺮ ﮔﻮﻧﻪ اﻃﻼﻋﺎت دﻗﻴﻖ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه در ﺷﻜﻞ ‪ 8‬را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان اﻟﮕﻮ ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﻃﻊ ‪ W‬ﺷﻜﻞ ﻣﻌﺮﻓﻲ ﻛﺮد‪.‬اﻳﻦ اﻟﮕﻮ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻧﻤﻮﻧﻪ اي ﻣﻨﺎﺳﺐ در ﻃﺮاﺣﻲ )ﺑﻪ‬ ‫ﺧﺼﻮص در آﻧﺎﻟﻴﺰ ﺗﻮزﻳﻊ ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ(ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﮔﻴﺮد ﭼﺮاﻛﻪ آن ﺑﺮ اﺳﺎس ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﭘﺎراﻣﺘﺮي ﻛﻪ ﭘﺎﻳﻪ‬ ‫ﺷﻜﻞ ﮔﻴﺮي رواﺑﻂ ﺗﻴﺮ ﺳﺘﻮن ‪ AISC‬ﺑﻮده اﺳﺖ ﻛﺎﻟﻴﺒﺮه ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬ﻫﺮﭼﻨﺪ ﻛﻪ اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ اﻟﮕﻮ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻈﺮ‬ ‫ﻃﺮاح ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﻮع و اﺑﻌﺎد ﻣﻘﻄﻊ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺮاي ﻣﻘﻄﻊ ﻣﺪل ﺷﺪه دارد‪[ Kanchanalai, .‬‬ ‫]‪1977; ASCE Task Committee, 1997‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ -8‬ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ ﺑﻪ ﺻﻮرت اﻳﺪه آل درآورده ﺷﺪه ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﻃﻊ ‪ H‬ﺷﻜﻞ‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫اﺛﺮ اﺗﺼﺎﻻت و ﮔﺮه ﻫﺎ‬ ‫ﺑﺮاي ﻗﺎب ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت اﺗﺼﺎل ﺻﻠﺐ ﺟﻮﺷﻲ ﻳﺎ ﭘﻴﭽﻲ ﻣﺪل ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ ،‬اﺛﺮات ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ اﺑﻌﺎد ﮔﺮه و‬ ‫ﺗﻐﻴﻴﺮﺷﻜﻞ ﻫﺎي ﭘﺎﻧﻞ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎ ﻣﺪل ﻛﺮدن ﺑﺨﺸﻲ از اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺻﻠﺐ ﺟﺒﺮان ﻛﺮد‪).‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از‬ ‫دﺳﺘﻮر ‪ End Offset‬ﻃﻮل ﻣﻮﺛﺮي از ﮔﺮه ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل ﻧﺼﻒ ﮔﺮه ﺑﻪ ﻋﻨﻮان اﺑﻌﺎد واﻗﻌﻲ ﺻﻠﺐ ﮔﺮه ﻣﻨﻈﻮر ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮد( اﻣﺎ ﺑﺮاي اﺗﺼﺎﻻت ﻧﻴﻤﻪ ﮔﻴﺮدار ﻫﺮ دو ﻋﺎﻣﻞ ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ ﻗﺎب و ﺗﻮزﻳﻊ ﻧﻴﺮوﻫﺎ در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺳﺎزه اي ﺗﺤﺖ‬ ‫ﺗﺎﺛﻴﺮ ﺳﺨﺘﻲ اﺗﺼﺎﻻت اﺳﺖ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﻴﺒﺎﻳﺴﺖ اﺗﺼﺎﻻت ﺑﻪ ﻃﻮر واﺿﺢ ﻣﺪل ﺷﻮد‪ .‬در ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎي‬ ‫اﻻﺳﺘﻴﻚ ﭘﺎﺳﺦ اﺗﺼﺎﻻت و ﮔﺮه ﻫﺎ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎ ﺳﺨﺘﻲ ﺛﺎﻧﻮﻳﻪ ﻛﻪ ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﺷﺮاﻳﻂ ﺗﺠﺮﺑﻪ ﺷﺪه ﺗﺤﺖ‬ ‫ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﺑﺎر ﺿﺮﻳﺒﺪار اﺳﺖ ﺗﺨﻤﻴﻦ زد‪ .‬ﻣﻨﻈﻮر از ﺳﺨﺘﻲ ﺛﺎﻧﻮﻳﻪ ﺿﺮﻳﺒﺪار در ﺷﻜﻞ ‪ 9‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ -9‬ﭘﺎﺳﺦ اﻳﺪه آل ﺷﺪه ﻧﻴﺮو‪-‬ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ در اﺗﺼﺎﻻت و ﮔﺮه ﻫﺎ‬ ‫آﻧﺎﻟﻴﺰ ﭘﺎﻳﺪاري ﻗﺎب ﻫﺎي ﺳﻪ ﺑﻌﺪي‬ ‫ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﻣﺰﻳﺖ اﺳﺘﻔﺎده از آﻧﺎﻟﻴﺰ ﭘﺎﻳﺪاري ﺳﻪ ﺑﻌﺪي ﺳﺎزه ﻟﺤﺎظ اﺛﺮات ﭘﻴﭽﺶ در ﭘﺎﻳﺪراي ﺳﺎزه اﺳﺖ‪ .‬ﻟﺤﺎظ‬ ‫ﭘﺎﻳﺪاري ﭘﻴﭽﺸﻲ ﺑﺨﺼﻮص ﺑﺮاي ﺳﺎزه ﻫﺎي ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺗﺎ ﺑﻠﻨﺪ ﻣﻬﻢ و ﺿﺮوري ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫ﺑﻌﻀﻲ از ﺣﺎﻻﺗﻲ ﻛﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﭘﻴﭽﺶ زﻳﺎد در ﺳﺎزه ﻣﻲ ﺷﻮد و راﻫﻜﺎرﻫﺎي ﺟﻠﻮﮔﻴﺮي از آن در ﺷﻜﻞ‪10‬ﻧﺸﺎن‬ ‫داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬در آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﻜﻞ ‪-a-10‬اﻧﺘﻘﺎل ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ‪ P  ‬ﺑﻴﻦ ﻫﺮ ﻛﺪام از ﺳﺘﻮن‬ ‫ﻫﺎ‪ ،‬ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﭘﻴﭽﺸﻲ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺷﺪت آن واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺳﺘﻮن ﺗﺎ ﻣﺮﻛﺰ ﺳﺨﺘﻲ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫ﺑﺮاي ﺑﺮرﺳﻲ اﻳﻦ ﻣﻮﺿﻮع ‪ Nair‬در ﺳﺎل ‪ 1975‬رﻓﺘﺎر ﭼﻨﺪﺣﺎﻟﺖ اﻳﺪه آل ﺷﺪه از ﺳﺎزه را ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﻜﻞ ﺷﻜﻞ‬ ‫‪ 10-b‬ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار داد ﻛﻪ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﺑﺮاي ﺷﻜﻞ ‪ ،I‬ﻧﺎﭘﺎﻳﺪاري ﭘﻴﭽﺸﻲ ﻣﺪ ﺑﺤﺮاﻧﻲ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺳﺎزه‬ ‫ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد ﻛﻪ در آﻧﺎﻟﻴﺰ دو ﺑﻌﺪي ﻟﺤﺎظ ﻧﻤﻲ ﺷﻮد‪.‬ﺑﺮاي ﺑﺮرﺳﻲ دﻗﻴﻖ اﻳﻦ ﻣﺪ از ﭘﺎﺳﺦ ﺳﺎزه ﻧﻴﺎز ﺑﻪ آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ‬ ‫دوم ﺳﻪ ﺑﻌﺪي ﺑﺎ ﻟﺤﺎظ اﺛﺮات ﻧﺎﺷﺎﻗﻮﻟﻲ و ﺑﺮون ﻣﺤﻮرﻳﺖ ﻧﺎﺷﻲ از ﺑﺎرﻫﺎي ﺟﺎﻧﺒﻲ اﺳﺖ‪.‬‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫ﺷﻜﻞ ‪ -10‬اﺛﺮات ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺳﻪ ﺑﻌﺪي در ﺳﺎزه ﻫﺎ )ﺑﺮ ﻃﺒﻖ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ‪(Nair 1975‬‬

‫در ﺳﺎزه ﻫﺎي ﻗﺎﺑﻲ رﻓﺘﺎر ﺧﺎص ﭼﺮﺧﺸﻲ اﺟﺰا اﻏﻠﺐ ﻧﺎدﻳﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﭼﺮاﻛﻪ اﺛﺮات ﭼﺮﺧﺶ ﻣﺮﺗﺒـﻪ دوم‬ ‫ﺗﻨﻬﺎ ﺣﻮل ﻳﻚ ﻣﺤﻮر ﻟﺤﺎظ ﻣﻲ ﺷﻮد و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺧﺎرج از ﺻﻔﺤﻪ در آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻧﺎدﻳﺪه ﮔﺮﻓﺘـﻪ ﻣـﻲ ﺷـﻮد‪.‬‬ ‫روش ﻣﺪل ﻛﺮدن اﺛﺮ ‪ P  ‬در ﻃﺒﻘﺎت )‪ Wilson and Habibullah (1987‬ﺑـﺮ اﻳـﻦ ﻣﺒﻨـﺎ ﻣﻴﺒﺎﺷـﺪ‪ .‬اﻣـﺎ‬ ‫ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ دوران ﺳﻪ ﺑﻌﺪي ﺑﺮاي ﺣﻮل ﺑﻴﺶ از ﻳﻚ ﻣﺤﻮر اﻣﻜﺎن ﭘﺬﻳﺮ ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻴﺒﺎﻳﺴﺖ اﺟـﺰا ﺑـﺮاي ﻟﺤـﺎظ اﺛـﺮات‬ ‫ﺧﻤﺸﻲ ﭘﻴﭽﺸﻲ ﻧﺎﺷﻲ از اون ﺑﺮرﺳﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪.‬‬

‫ﭘﺎﺳﺦ ﺧﻤﺸﻲ‪-‬ﭘﻴﭽﺸﻲ اﻋﻀﺎ‬ ‫اﻏﻠﺐ ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎ ﻗﺎدر ﺑﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﺪل ﻧﺎﭘﺎﻳﺪاري ﺧﺎرج از ﺻﻔﺤﻪ اﻋﻀﺎ)ﻣﺜﻞ ﻛﻤﺎﻧﺶ ﭘﻴﭽﺸﻲ ﺟﺎﻧﺒﻲ‬ ‫ﺗﻴﺮ‪،‬ﻛﻤﺎﻧﺶ ﭘﻴﭽﺸﻲ ﺧﻤﺸﻲ ﺳﺘﻮن( ﻧﻴﺴﺘﻨﺪ و اﺻﻠﻲ ﺗﺮﻳﻦ دﻟﻴﻞ آن اﻳﻨﺴﺖ ﻛﻪ آﺋﻴﻦ ﻧﺎﻣﻪ ﻫﺎ ﺗﻮﺻﻴﻪ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ‬ ‫ﻧﺎﭘﺎﻳﺪاري ﻗﺎب و اﻋﻀﺎ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺠﺰا ﺑﺮرﺳﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ .‬ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت اﺧﻴﺮ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﺑﺮاي ﺗﻮﺳﻌﻪ آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻗﺎب‬ ‫ﺑﺎ ﻟﺤﺎظ ﭘﺎﺳﺦ ﭘﻴﭽﺸﻲ‪-‬ﺧﻤﺸﻲ ﻣﻴﺒﺎﻳﺴﺖ ﻫﺮ دو ﻋﺎﻣﻞ ﻧﺎ ﭘﺎﻳﺪاري ﻗﺎب و اﻋﻀﺎ ﺑﺎ ﻫﻢ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﮔﻴﺮﻧﺪ‬


‫ﺳﺎزه ‪ ، 808‬وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬ ‫‪www.Saze808.com‬‬

‫و ﺑﺮاي رﺳﻴﺪن ﺑﻪ آن ﻧﻴﺎز اﺳﺖ ﺗﺎ ﺳﺨﺘﻲ اﻟﻤﺎن ﺗﻴﺮ‪-‬ﺳﺘﻮن ﺑﺎ درﺟﺎت آزادي اﺿﺎﻓﻲ ﻣﺮﺗﺒﻂ ﺑﺎ ﭘﻴﭽﺶ و اﺛﺮات‬ ‫ﻣﻤﺎن دو ﻣﺤﻮره ﻣﻨﻈﻮر ﺷﻮد‪.‬‬

‫ﻛﺎﻫﺶ ﺳﺨﺘﻲ اﻋﻀﺎ‬ ‫ﻓﻠﺴﻔﻪ ﻟﺤﺎظ ﻛﺎﻫﺶ ﺳﺨﺘﻲ در ﺳﺎزه ﻫﺎي ﻓﻮﻻدي ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺑﺎ ﻣﻮرد ﻣﺸﺎﺑﻪ در آﻳﻴﻦ ﻧﺎﻣﻪ ﺑﺘﻦ ‪ ACI 318-08‬اﺳﺖ‬ ‫ﺑﻪ ﻃﻮرﻳﻜﻪ ﻣﻘﺪار ﺳﺨﺘﻲ را ﺑﺮاي اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻋﻀﺎ ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده در آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم در آﻳﻴﻦ ﻧﺎﻣﻪ ﺑﺘﻦ ‪ACI‬‬

‫‪ 2008‬ﺑﺮاي ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت واﻗﻌﻲ ﺳﺎزه ﻧﺎﺷﻲ از ﻟﺤﺎظ اﺛﺮات ﺗﺮك و ﺧﺰش ﻧﺎﺷﻲ از ﺗﻮزﻳﻊ ﻧﻴﺮوﻫﺎي‬ ‫ﻣﺤﻮري و ﺧﻤﺸﻲ در ﺳﺎزه ﻫﺎي ﺑﺘﻨﻲ ﻣﻄﺎﺑﻖ زﻳﺮ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮد‪:‬‬ ‫‪ ‬ﺑﺮاي ﻟﺤﺎظ اﺛﺮ ‪ ، P  ‬ﺳﺨﺘﻲ ﺧﻤﺸﻲ ﺗﻴﺮ ‪ 0.35Ec I g‬و ﺳﺨﺘﻲ ﺳﺘﻮن ‪ 0.7E c I g‬ﻟﺤﺎظ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ‬ ‫‪ E c‬ﺳﺨﺘﻲ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﻣﻴﺒﺎﺷﺪ‪.‬‬ ‫‪ ‬و ﺑﺮاي ﻟﺤﺎظ اﺛﺮ ‪، P ‬ﻣﻘﺪار ﺳﺨﺘﻲ ‪ 0.4E c I g‬ﺑﺮاي ﺗﺸﺪﻳﺪ ﺧﻤﺶ ﻣﺤﻠﻲ اﻋﻀﺎ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﺷﺪه‬ ‫اﺳﺖ‪.‬‬ ‫ﻳﻚ ﺷﻴﻮه ﺑﺮاي ﻟﺤﺎظ ﻛﺎﻫﺶ ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ ﺳﺨﺘﻲ در ﺳﺎزه ﻫﺎي ﻓﻮﻻدي ﺑﺎ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻣﺤﻮري زﻳﺎد‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪول‬ ‫ﺗﺎﻧﮋاﻧﺖ ﻣﻤﺎﺳﻲ ﺣﺎﺻﻞ از ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻧﻴﺮو‪-‬ﺗﻐﻴﻴﺮﻣﻜﺎن اﺳﺖ‪ .‬ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل ﻛﺎﻫﺶ ﺳﺨﺘﻲ ﻏﻴﺮ اﻻﺳﺘﻴﻚ ﻣﻮرد اﺷﺎره‬ ‫در ‪ AISC LRFD‬در ﺷﻜﻞ ‪ a-11‬ﺑﻴﺎن ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬ﻣﻄﺎﺑﻖ اﻳﻦ ﻧﻤﻮدار ﻣﺪول ﺗﺎﻧﮋاﻧﺖ ﺑﺮ روي اﻋﻀﺎي ﺑﺎ‬ ‫‪ P / Py  0.5‬ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻧﻤﻲ ﮔﺬارد‪.‬‬


‫ وﺑﺴﺎﻳﺖ آﻣﻮزﺷﻲ ﺳﺎزه و زﻟﺰﻟﻪ‬، 808 ‫ﺳﺎزه‬ www.Saze808.com

‫ﺳﺘﻮن ﻫﺎ‬-‫ اﺛﺮات ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻣﺤﻮري و ﺧﻤﺸﻲ ﺑﺮ روي ﺳﺨﺘﻲ ﺧﻤﺸﻲ ﺗﻴﺮ‬-11 ‫ﺷﻜﻞ‬

.‫ ﻣﻘﺪاري ﻛﺎﻫﺶ در ﺳﺨﺘﻲ ﺧﻮاﻫﻴﻢ داﺷﺖ‬،‫ در اﺛﺮ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻧﻴﺮوي ﻣﺤﻮري و ﺧﻤﺸﻲ‬a-11 ‫اﻣﺎ ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﻜﻞ‬ ‫ﺧﻤﺸﻲ و ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﭘﺴﻤﺎﻧﺪ‬-‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺑﺮاي آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﺮﺗﺒﻪ دوم ﺟﻬﺖ ﻟﺤﺎظ اﺛﺮات ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻣﺤﻮري‬ (Ziemian., 2008;Ziemian and ‫ﻣﻴﺒﺎﻳﺴﺖ در ﻫﻤﻪ ﺣﺎﻻت از ﺳﺨﺘﻲ ﻛﺎﻫﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد‬ McGuire, 2002) ‫ ﺿﺮاﻳﺐ ﻛﺎﻫﺶ ﺳـﺨﺘﻲ ﺑـﺮاي ﺣﺎﻟـﺖ اﺳـﺘﻔﺎده از آﻧـﺎﻟﻴﺰ‬AISC ‫ﺑﺮاي ﻟﺤﺎظ اﻳﻦ ﻛﺎﻫﺶ ﺳﺨﺘﻲ در آﻳﻴﻦ ﻧﺎﻣﻪ‬ .‫ ﺑﻴﺎن ﺷﺪه اﺳﺖ‬P / Py  0.5, P / Py  0.5 ‫ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ در دو ﺣﺎﻟﺖ‬

‫ ﻣﺮاﺟﻊ‬-3 [1] American Institute of Steel Construction Inc., Steel Construction Manual, 13th ed. 2005, Second Printing. [2] Jennifer Modugno ,“Application of the 13th edition AISC Direct Analysis Method to Heavy Industrial Structures” Thesis in Georgia Institute of Technology August 2010. [3] Rutenberg, A. (1982), “Simplified P–Delta Analysis for Asymmetric Structures,” ASCE J.Struct. Div., Vol. 108, No. ST9, pp. 1995–2013. [4] Chen WF,” Advanced analysis for structural steel building design”,2008. [5] Theodore V. Galambos Andrea E. Surovek, "Structurl Stability of Steel Concepts and Applications for Structural Engineers",John Wiley & Sons, Inc.,2008 [6] Ziemian, R.D. (ed), Guide to Stability Design Criteria for Metal Structures, 6th Ed.,John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ. 2010 .


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.