همانطور که میدانید نیروی زلزله مطابق با شکل زیر بر مرکز جرم سازه وارد میگردد و برآیند نیروهای مقاوم سازه در مرکز سختی اثر میکند، بنابراین فاصله بین مرکز سختی و مرکز جرم سبب ایجاد لنگر پیچشی در سازه خواهد شد. هرچه این فاصله بیشتر باشد لنگر پیچشی که در سازه ایجاد میگردد بیشتر خواهد بود. به فاصله بین مرکز جرم و مرکز سختی برون مرکزی نیروی جانبی گفته میشود اما ما در سازه یک برون مرکزی اتفاقی را نیز در نظر میگیریم که در این مقاله قصد داریم به بررسی این موضوع در سازه و بررسی مفاهیم آییننامهای آن بپردازیم.
فهرست مطالب
خروج از مرکزیت اتفاقی یا برون مرکزی اتفاقی چیست؟
بهطورکلی در هر طبقه از ساختمان فاصله مرکز جرم و سختی را با نام خروج از مرکزیت ذاتی یا برون مرکزی نیروی جانبی میشناسیم. اما یک خروج از مرکزیت اتفاقی هم به دلیل تغییر در مختصات مرکز جرم و سختی در هنگام بهرهبرداری در نظر میگیریم که میتواند به دلیل قرارگیری یک وسیله سنگین در قسمت مشخصی از پلان باشد یا حتی بدلیل تغییر کاربری طبقهای از ساختمان باشد، که بهاصطلاح به آن پیچش تصادفی می گوییم.
آییننامه 2800 مقدار پیچش تصادفی در سازه را برابر با حداقل 5 درصد بعد ساختمان در آن طبقه در راستای عمود بر نیروی جانبی در نظر میگیرد و این مقدار را در ساختمانهایی که دارای نامنظمی پیچشی زیاد و شدید هستند با ضریبی به نام Aj تشدید میکند.
ضریب Aj چیست؟
مطابق با استاندارد 2800 در مواردی که حداکثر تغییر مکان نسبی در یک انتهای ساختمان در هر طبقه، با احتساب پیچش تصادفی بیشتر از 20 درصد متوسط تغییر مکان نسبی در دو انتهای ساختمان در آن طبقه باشد سازه دارای نامنظمی پیچشی زیاد و در مواردی که این اختلاف بیشتر از 40 درصد باشد، نامنظمی شدید پیچشی توصیف میشود. در این موارد که ساختمان دارای نامنظمی پیچشی زیاد یا خیلی زیاد باشد، برون مرکزی اتفاقی حداقل باید در ضریب بزرگنمایی Aj، طبق رابطه زیر، ضرب شود:
Δmax : حداکثر تغییر مکان طبقه j که با فرض برابر 1 محاسبهشده است.
Δavg : میانگین تغییر مکان دو انتهای ساختمان در طبقه j که با فرض برابر 1 محاسبهشده است
موارد خاص در اعمال پیچش تصادفی
آییننامه 2800 ویرایش چهارم برای ساختمانهای تا 5 طبقه یا کوتاه تر از 18متر در مواردی که فاصله افقی بین مرکز جرم طبقه بالاتر نسبت به مرکز سختی هر طبقه کمتر از 5 درصد بعد ساختمان در آن طبقه در راستای عمود بر نیروی جانبی باشد پیچش تصادفی و لنگر ناشی از آن را در نظر نمیگیرد .دلیل آن نیز کاهش اثرات پیچش به علت ارتفاع کم میباشد.
سخن پایانی
برای ورود به بازار کار بهعنوان یک طراح حرفهای، باید بهتمامی جنبههای طراحی سازه مسلط شوید. ما در فول پک طراحی سازه بهصورت مفصل و جامع به بررسی پیچش در سازه و نحوه اعمال آن به نرمافزار ایتبس پرداختهایم. این دوره جامع، شما را با تسلط بر آییننامههای طراحی سازههای بتنی و فولادی، فونداسیون و دال، و همچنین اتصالات سازههای فولادی و طراحی اتصالات آن، آماده ورد به بازار کار طراحی سازه میکند. یکی از نقاط قوت این دوره، آموزش کامل نرمافزارهای ETABS و SAFE است، بهگونهای که بتوانید مدلسازی دقیق و نزدیک به واقعیت را برای سازهها انجام دهید. علاوه بر این، مهارتهایی مانند کار با نرم افزارهای AutoCAD، Excel و Mathcad نیز به شما آموزش داده میشود تا بتوانید از تمامی ابزارهای لازم برای طراحی سازه استفاده کنید.
برای ورود به بازار کار بهعنوان یک طراح حرفهای، باید بهتمامی جنبههای طراحی سازه مسلط شوید. ما در فول پک طراحی سازه بهصورت مفصل و جامع به بررسی پیچش در سازه و نحوه اعمال آن به نرمافزار ایتبس پرداختهایم. این دوره جامع، شما را با تسلط بر آییننامههای طراحی سازههای بتنی و فولادی، فونداسیون و دال، و همچنین اتصالات سازههای فولادی و طراحی اتصالات آن، آماده ورد به بازار کار طراحی سازه میکند. یکی از نقاط قوت این دوره، آموزش کامل نرمافزارهای ETABS و SAFE است، بهگونهای که بتوانید مدلسازی دقیق و نزدیک به واقعیت را برای سازهها انجام دهید. علاوه بر این، مهارتهایی مانند کار با نرم افزارهای AutoCAD، Excel و Mathcad نیز به شما آموزش داده میشود تا بتوانید از تمامی ابزارهای لازم برای طراحی سازه استفاده کنید.
منابع
آییننامه 2800 ویرایش چهارم
فول پک طراحی سازه
ASCE 7