نکته های طراحی

لزوم استفاده از واشر در اتصالات پیچ و مهره‌ای فولادی طبق مبحث دهم

طبق مبحث دهم ویرایش ۱۴۰۱، استفاده از واشر در سازه‌های فولادی پیچ و مهره‌ای به نوع اتصال و نوع پیچ بستگی دارد. اگر اتصال معمولی باشد و پیچ هم معمولی، استفاده از واشر فقط زیر مهره کافی است. در اتصالات لرزه‌ای با پیچ HV یا HR، واشر باید در هر دو طرف پیچ (زیر گل و زیر مهره) قرار گیرد. اگر اتصال پیش‌تنیده یا اتصالات لرزه‌ای قاب خمشی و مهاربندی باشد، باید از واشر HP به‌صورت دوطرفه استفاده کرد. این جزئیات ساده اما حیاتی، تضمین‌کننده عملکرد صحیح سازه در برابر زلزله هستند و باید حتماً در اجرا و نظارت مدنظر قرار گیرند.

راهکار مهندسی برای رفع مشکل قوی‌تر بودن ستون طبقه بالایی در سازه‌ها

یکی از چالش‌های رایج در اجرای سازه‌ها، زمانی رخ می‌دهد که ستون‌های طبقه بالاتر به دلیل تأثیر مودهای بالاتر در تحلیل دینامیکی، مقطع بزرگ‌تری نسبت به ستون‌های طبقه پایین پیدا می‌کنند. از آن‌جا که بخشی از ستون طبقه پایین پیش‌تر اجرا شده (مثلاً به طول یک متر)، در محل وصله‌ ستون، اجرای مقطع بزرگ‌تر طبقه بالا با مشکل مواجه می‌شود. راهکار مناسب این است که در مرحله طراحی، مقطع ستون طبقه پایین حداقل معادل مقطع ستون طبقه بالا در نظر گرفته شود تا در محل میلگردهای انتظار یا ورق وصله، هماهنگی کامل برقرار باشد. این رویکرد از بروز خطای اجرایی جلوگیری کرده و پایداری سازه را تضمین می‌کند.

مروری بر ترکیب بارها در روش حالات حدی طراحی

در طراحی سازه‌های فولادی یا بتنی به روش حالات حدی، از ترکیب بارهایی استفاده می‌شود که شامل اثر بارهای مرده، زنده، زلزله، باد، برف و باران است. این ترکیب‌ها بر اساس آیین‌نامه به‌گونه‌ای تعریف شده‌اند که حداکثر اثر ممکن بر سازه در نظر گرفته شود. برای مثال، در ترکیب بار شماره پنج، جمع جبری نیروهای داخلی ناشی از بار مرده، زنده، و زلزله بررسی شده و مقدار بحرانی آن برای طراحی عضو لحاظ می‌شود. ضریب بار زنده در برخی کاربری‌ها با بار کمتر از ۵ کیلو نیوتن بر مترمربع قابل کاهش به ۰.۵ است، البته به استثنای پارکینگ‌ها و فضاهای تجمعی. در سازه‌های خاص مانند پیش‌تنیده یا ساحلی، ضوابط خاص‌تری مانند جایگزینی ضرایب برای اثر پیش‌تنیدگی یا بار سیل اعمال می‌شود.

تفاوت تحلیل استاتیکی و دینامیکی سازه‌ها از منظر ریاضی

در تحلیل استاتیکی، فرض بر این است که بارها به‌آرامی و بدون شتاب به سازه وارد می‌شوند، بنابراین اثرات اینرسی نادیده گرفته می‌شود. اما در تحلیل دینامیکی، حضور شتاب و جرم موجب ورود نیروی اینرسی به معادلات می‌شود؛ این نیرو به‌صورت حاصل‌ضرب جرم و شتاب تعریف می‌گردد. در واقع، تفاوت بنیادین این دو روش در حضور یا غیاب ترم اینرسی در معادلات تعادل است. دینامیک سازه‌ها با ارتعاشات سر و کار دارد و برای مدل‌سازی آن، استخراج معادلات حرکت گام کلیدی و دشوار است. مهندسی که توانایی درک و نگارش این معادلات را دارد، در طراحی عملکردی و تحلیل‌های پیشرفته مانند پوش‌اور نیز عملکردی قوی خواهد داشت.

کنترل نوع پیچ در اتصالات لرزه‌ای سازه‌های فولادی پیچ و مهره‌ای

در سازه‌های فولادی، انتخاب صحیح نوع پیچ برای اتصالات لرزه‌ای حیاتی است. طبق مبحث دهم مقررات ملی (ویرایش ۱۴۰۱)، در قاب‌های مهاربندی‌شده یا خمشی، باید از پیچ‌های استاندارد نوع HR یا HV استفاده شود. پیچ‌های متداول موجود در بازار مانند TBF یا NL گرچه ممکن است از نظر مقاومت مشابه باشند، اما به دلیل تفاوت در ابعاد گل پیچ، مهره و وجود بخش بدون رزوه، در اتصالات لرزه‌ای مجاز نیستند. همچنین، واشرهای مورد استفاده در این اتصالات باید از نوع مشخص‌شده (HP) باشند که دارای علامت حک‌شده روی بدنه هستند. رعایت دقیق این الزامات، نقش کلیدی در عملکرد لرزه‌ای ایمن سازه دارد.

بررسی نحوه لحاظ کردن خرپشته در ارتفاع ساختمان و بارگذاری لرزه‌ای

مطابق ضوابط، اگر وزن خرپشته کمتر از ۲۵٪ وزن بام باشد، الزام قطعی برای درنظرگیری آن به‌عنوان طبقه مجزا وجود ندارد؛ اما طراح می‌تواند با توجه به شرایط پروژه، آن را لحاظ یا صرف‌نظر کند. در صورتی‌که این مقدار بیش از ۲۵٪ باشد، خرپشته باید به‌عنوان طبقه مجزا در نظر گرفته شود. برخی طراحان تنها بار خرپشته را به‌صورت جرم معادل در تراز بام وارد می‌کنند، در حالی‌که طراحان حرفه‌ای‌تر، ارتفاع ساختمان را تا بالای خرپشته محاسبه کرده و اجازه می‌دهند نرم‌افزار وزن و اثرات لرزه‌ای آن را دقیق محاسبه کند. این روش باعث می‌شود خرپشته نیز در طراحی لرزه‌ای لحاظ شده و مقاومت آن در برابر زلزله تضمین شود.

ضابطه حداقل ارتفاع تیرها برای حذف کنترل خیز

مطابق بند ۹-۱۱-۲-۶ مبحث نهم مقررات ملی، در ساختمان‌های متعارف و تحت بارگذاری معمول، اگر ارتفاع تیر از مقادیر مندرج در جدول ۹-۱۱-۱ بیشتر باشد، محاسبه خیز الزامی نیست؛ مشروط بر اینکه تیر به اجزای غیرسازه‌ای مانند تیغه‌ها متصل نباشد. این مقادیر بر اساس نوع تکیه‌گاه مشخص شده‌اند (ساده، پیوسته، کنسول) و معمولاً به‌صورت نسبت طول دهانه به عددی مانند ۲۱ بیان می‌شوند. این ضابطه بر مبنای آرماتور با fy برابر ۴۲۰ مگاپاسکال ارائه شده و برای سایر مقاومت‌ها با ضریبی اصلاح می‌گردد. انتخاب ارتفاع مناسب تیر نقش مهمی در کاهش خیز و افزایش سختی خمشی دارد.

کنترل عرض ترک در ضوابط بهره‌برداری سازه‌های بتنی

در ضوابط بهره‌برداری سازه‌های بتنی، کنترل ترک به‌ویژه در ناحیه کششی اعضایی نظیر تیر و دال اهمیت ویژه‌ای دارد. برخلاف عمق ترک که قابل کنترل نیست، عرض ترک پارامتر اصلی در ارزیابی عملکرد بهره‌برداری است، زیرا افزایش عرض موجب نفوذپذیری بیشتر و کاهش دوام می‌شود. از منظر میرایی نیز وجود ترک‌های ریز با تعداد زیاد، به‌واسطه باز و بسته شدن مکرر، میرایی مؤثر سازه را بهبود می‌دهد. آیین‌نامه جدید به‌جای محاسبه مستقیم عرض ترک، کنترل آن را از طریق محدودسازی فاصله آرماتورهای کششی خمشی انجام می‌دهد. این فاصله نباید از مقدار مینیمم بین دو رابطه تجربی وابسته به پوشش میلگرد (Cc) و تنش بهره‌برداری (fs) فراتر رود که محاسبه fs نیز با تقریب دوسوم fy ساده‌سازی شده است.

بررسی و رفع ارور “miRun Analysis” در ETABS

در صورت مشاهده ارور «Error in performing miRun Analysis» هنگام اجرای تحلیل در ETABS، ابتدا از منوی File گزینه‌های Export و سپس Import را اجرا کرده و فایل را دوباره بارگذاری کنید؛ این کار گاهی منشأ خطا را مشخص می‌کند. معمولاً این ارور زمانی رخ می‌دهد که از فایل نمونه استفاده شده و بارگذاری‌ها دارای خروج از مرکزیت‌هایی هستند که با تحلیل استاتیکی سازگار نیستند. اگر از تحلیل استاتیکی استفاده می‌کنید و خروج از مرکزیت زلزله‌های دینامیکی را اعمال کرده‌اید، آن موارد را حذف کرده و مجدداً تحلیل را اجرا کنید.