مبحث 10 جدید(نوضیحات)

این مسایل در کنار برخی ابهاماتی که در زمینه روش کنترل ضوابط طرح لرزه ای وجود دارد باعث شده است که این ضوابط چه در سازه های فلزی و چه در سازه های بتنی آنطور که باید جدی گرفته نشود. با بازبینی دوباره مبحث دهم در سال 87 ، ضوابط طرح لرزه ای این مبحث نیز در بخش 10-3 دچار تغییرات ساختاری گسترده ای شد که به نظر میرسد پایه این تغییرات بر اساس ضوابط طرح لرزه ای آیین نامه AISC-2005 باشد. یکی از بندهایی که در همان ابتدای بخش 10-3 ویرایش جدید گنجانده شده است ، بند 10-3-1-3 میباشد که این بند موضوع این نوشته است. مطابق این بند « در طراحی سازه های مشمول این فصل چنانچه در محاسبه نیروی جانبی زلزله ؛ بر اساس ضوابط مبحث ششم مقررات ملی ، مقدار ضریب رفتار R برابر یا کمتر از 5 منظور شود ، رعایت ضوابط این فصل الزامی نیست».

اگر نگاهی به جدول 6-7-6 از مبحث ششم بیاندازیم ، از بین سیستمهایی که در سازه های فلزی قابل استفاده است، تنها دو سیستم دیوارهای برشی بتن آرمه معمولی و دیوارهای برشی با مصالح بنایی مسلح (هر دو به همراه قابهای ساده فلزی) دارای ضریب رفتار 5 یا کمتر بوده و شامل شرایط این بند هستند و مطمئناً برای آنها نیازی به اعمال شرایط طرح لرزه ای مبحث دهم نیست. اما در این زمینه برخی از دوستان محاسب معتقدند که میتوان برای سازه هایی که مطابق جدول فوق در مبحث ششم دارای ضریب رفتار بالای 5 هستند نیز با فرض کردن این ضریب برابر عدد 5 ، آنها را از اعمال ضوابط طرح لرزه ای معاف نمود. این مساله ظاهراً با توجه به نوع نگارش جمله در متن آیین نامه میتواند درست باشد (در متن آیین نامه آنطور که فهمیده میشود جمله به این معنی نیست که باید ضریب رفتار سیستم در جدول مذکور کمتر یا مساوی 5 باشد ، بلکه منظور عدد در نظر گرفته شده در محاسبه نیروهای زلزله است که میتواند در جهت اطمینان کوچکتر از مقادیر جدول 6-7-6 فرض شده باشد)؛ اما در این زمینه ابهاماتی وجود دارد که در زیر به آنها اشاره میشود:

وقتی که ضریب رفتار سیستم سازه ای انتخاب شده کمتر از حد واقعی آن در نظر گرفته میشود، در واقع از یک سیستم جدید سازه ای یا حد شکلپذیری کمتر استفاده کرده ایم که این سیستم در مبحث ششم درج نشده است. البته در مبحث ششم اجباری به استفاده صرف از سیستمهای درج شده در جدول 6-7-6 نشده است؛ ولی در هر صورت برای اینگونه سیستمها ملزم به مراجعه به آیین نامه های معتبر دیگر هستیم. شاید بگوییم که برای این گونه سیستمها تنها رعایت ضوابط بخش 10-1 یا 10-2 مبحث دهم کفایت کند. اما ضوابط مورد نیاز برای یک سازه تنها به این موارد محدود نمیشود. اگر به بندهای مختلف بخش 6-7 مبحث ششم (بارهای ناشی از زلزله) توجه کنیم، خواهیم دید که برای هر یک از سیستمهای سازه ای محدودیتهایی در نظر گرفته شده است. از جمله میتوانیم به محدودیت ارتفاع ذکر شده در جدول 6-7-6 مبحث ششم و محدودیتهایی که برای سیستمهای مختلف در زیرنویس این جدول ذکر شده است و نیز محدودیتهای ذکر شده در بند 6-7-3-1 مبحث ششم (محدودیت های انتخاب نوع سیستم سازه باربر جانبی – ضریب رفتار R ) اشاره نمود. حال سوال این است که سیستم جدیدی که برای سازه فرض میشود ، دارای چه محدودیتهایی است؟ از سیستم جدید تا چه ارتفاعی، چه تعداد طبقات ، برای چه سطح اهمیت و بالاخره در چه مناطقی (از لحاظ سطح خطر زلزله) میتوان استفاده کرد؟

باید توجه کرد که سیستم جدیدی که با ضریب رفتار 5 در نظر گرفته میشود، در سطح شکلپذیری پایینی قرار دارد و با توجه به محدودیتهایی که برای سیستمهای در حد شکلپذیری کم در مبحث ششم در نظر گرفته شده است، میتوان حدس زد که سیستم جدید مورد نظر ما نیز (اگر منعی برای استفاده نداشته باشد) دارای محدودیتهای زیادی باشد که عملاً استفاده از این سیستمها را بسیار محدود خواهد کرد. به طور مثال سیستم قاب خمشی با سطح شکلپذیری کم که دارای ضریب رفتار 5 است، مطابق با بند 4 از زیرنویس جدول 6-7-6 مبحث ششم تنها « برای ساختمانهای یک طبقه و یا ساختمان های صنعتی با اهمیت متوسط و کم در تمام مناطق لرزه خیز تا ارتفاع 18 متر مجاز است».

نکته دیگر که باید توجه شود این است که حتی اگر این روش از لحاظ آیین نامه ای مشکلی نداشته باشد ، کمک چندانی هم به جهت سبک سازی و اقتصادی کردن سازه نخواهد کرد. هر چند که برای این سازه ها نیازی به اعمال ضوابط طرح لرزه ای مبحث دهم نیست، ولی با در نظر گرفتن مقدار کمتر برای ضریب رفتار عملاً مقدار نیروی زلزله اضافه شده و مقدار قابل توجهی از صرفه جویی انجام شده به خاطر عدم اعمال ضوابط طرح لرزه ای جبران میشود. به طور مثال برای سیستم قاب ساده فلزی و مهاربندهای هممحور در حد شکلپذیری کم (که در ویرایش جدید مبحث دهم با ضریب شکلپذیری 6 اضافه شده است)، نیروی زلزله به میزان 20 درصد اضافه میشود. برای اینکه این مساله روشنتر شود مقایسه کوتاهی برای این سیستم به عنوان نمونه در دو حالت طراحی ذکر شده، در زیرانجام شده است:

در حالتی که بخواهیم ضوابط طرح لرزه ای را در نظر بگیریم ، مطابق ضوابط بخش 10-3 (علی الخصوص بخشهای 10-3-5 ، 10-3-6 ، 10-3-9-1 و 10-3-9-3 ) علاوه بر ضوابط بخش 10-1 یا 10-2 به طور خلاصه موارد زیر نیز باید مورد توجه قرار گیرد:

1- محدودیتهای خاصی در وصله ستونها ایجاد میشود.

2- در طراحی ستونهای دهانه بادبندی، نیروی زلزله باید دو برابر در نظر گرفته شود؛ البته شرایط ذکر شده در بند 10-3-6-1 ب تا حدی میتواند باعث تعدیل این مساله شده و ستونهای این دهانه ها را سبکتر نماید.

3- در طراحی کف ستونها مقدار تلاشهای ناشی از نیروی زلزله باید دو برابر در نظرگرفته شود؛ که در اینجا نیز در بند 10-3-6-3 اگر حالت دوم این بند در نظر گرفته شود ، ممکن است در برخی حالات شرایط مذکور در حالت اول این بند تعدیل گردد.

4- اتصالات بادبندها باید بر اساس ظرفیت کششی مقطع بادبند طراحی شود.

غیر از 4 مورد بالا محدودیتهای دیگری هم در بخش ضوابط طرح لرزه ای وجود دارد که تاثیر قابل توجهی در سنگین شدن سازه ندارد.

اما در حالت دوم که ضریب رفتار برابر 5 فرض میشود، به علت این مساله نیروی زلزله همانطور که ذکر شد ، 20 درصد اضافه میشود و در اثر آن نسبت به طراحی عادی تغییرات عمده زیر مورد انتظار خواهد بود:

1- نیروی موجود در بادبندها 20 درصد اضافه شده که در اثر آن نسبت به روش اول مقطع بادبندها بزرگتر به دست می آید.

2- اتصالات مهاربندها هر چند نیازی نیست که برای ظرفیت کششی مقطع بادبند طراحی شود، اما چون نیروی زلزله 20 درصد بزرگتر شده است، عملاً اتصالات نسبت به حالت اول چندان اقتصادیتر نخواهد بود.

3- در مورد محدودیتهای وصله ستونها البته ضوابط سخت گیرانه قسمت 10-3-6-2 دیگر اجباری نخواهد بود و تنها مقدار نیروی زلزله در طرح وصله ستون نسبت به ضوابط عادی 20 درصد اضافه میشود.

4- در مورد طراحی ستونهای دهانه بادبندی و صفحه ستونهای آنها نیز نیازی به دو برابر کردن نیروی زلزله نیست و تنها تلاشهای ناشی از نیروی زلزله در ستونها نسبت به حالت عادی 1.2 برابر میشود.

5- در مورد کنترل آپلیفت در پیها، مقدار نیروی کششی ناشی از نیروی زلزله در ستونهای دهانه بادبندی نسبت به روش اول به مقدار قابل توجهی اضافه میشود.

6- در طراحی پی، مقادیر تنشهای زیر پی و تنشهای مربوط به کنترل برش تیری و پانچ و همچنین لنگرهای خمشی در مقاطع مختلف پی نیز اضافه میشود که این موارد باعث اضافه شدن ابعاد و آرماتورهای پی نسبت به روش اول میگردد.

با مقایسه ای بین موارد ذکر شده در بالا برای دو حالت به نظر میرسد که روش دوم اگر باعث غیراقتصادیتر شدن سازه نشود، نقش چندانی هم در اقتصادی کردن سازه در مقایسه با روش اول نخواهد داشت.

با توجه به موارد بالا به نظر میرسد که لازم باشد که مهندسان محاسب تا قبل از روشن شدن موارد مبهم ذکر شده ، استفاده از این روش در طراحی سازه های فلزی را متوقف نمایند. بهترین مرجع که در این زمینه میتواند نظر قطعی را بدهد دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی است که امید میرود هر چه زودتر در این زمینه اظهار نظر نماید.

مبحث 10 جدید(نوضیحات)

مطالب مشابه :

دانلود مباحث 20 گانه مقررات ملی ساختمان ویرایش جدید

مباحث 22 گانه مقررات ملی ساختمان-ویرایش جدید

دانلود مباحث بیست و دوگانه مقررات ملی ساختمان - ویرایش جدید

دانلود مباحث 20گانه مقررات ملی ساختمان ویرایش جدید

دانلود مباحث مقررات ملی ساختمان - ویرایش جدید:

مباحث بيست و دو (۲۲) گانه ی مقررات ملی ساختمان

مبحث 10 جدید(نوضیحات)

دانلود مباحث بیست و دو گانه مقررات ملی ساختمان – ویرایش جدید