۱. کنترل دوره تناوب چیست و چرا انجام میشود؟
دوره تناوب اصلی سازه یکی از پارامترهای کلیدی در محاسبه نیروی زلزله است. آییننامه ۲۸۰۰ برای جلوگیری از دستکمگیری نیروی طراحی، سقفی برای دوره تناوب تحلیلی (بهدستآمده از نرمافزار) نسبت به یک دوره تناوب تجربی (بر اساس ارتفاع و نوع سیستم سازهای) تعیین میکند. این کنترل دو کار انجام میدهد:
- محاسبه دوره تناوب تجربی از روی ارتفاع ساختمان و نوع سیستم لرزهبر، بهطور کاملاً بومی و مستقل از اکسل.
- مقایسه دوره تناوب تحلیلی ETABS با ۱٫۲۵ برابر دوره تناوب تجربی و در صورت لزوم، بهروزرسانی ضرایب زلزله
CوKدر تعریف بارهای استاتیکی معادل مدل.
۲. ورودیهای مورد نیاز
| پارامتر | توضیح | مقادیر مجاز / پیشفرض |
|---|---|---|
| فایل ETABS | مسیر مدل تحلیلشده (.EDB) بر پایه ETABS 21.2 | — |
| ارتفاع ساختمان (متر) | ارتفاع از تراز پایه تا بام؛ باید دستی وارد شود | — |
| ضریب اهمیت (I) | ضریب اهمیت ساختمان طبق آییننامه ۲۸۰۰ | ۰٫۸ / ۱٫۰ / ۱٫۲ / ۱٫۴ |
| شتاب طراحی (A) | شتاب مبنای طرح بر اساس پهنه خطر نسبی | ۰٫۲۰ / ۰٫۲۵ / ۰٫۳۰ / ۰٫۳۵ |
| نوع خاک | گروه خاک محل ساختگاه | I=۱، II=۲، III=۳، IV=۴ |
| سیستم لرزهبر X و Y | انتخاب از فهرست سیستمهای جدول ۳-۴؛ Ru هر راستا خودکار نمایش داده میشود | — |
| نامنظمی در پلان X / Y | در صورت فعال بودن، ضریب کاهشی در فرمول دوره تناوب تجربی همان راستا اعمال میشود | غیرفعال |
۳. فرآیند گامبهگام اجرای کنترل
- ذخیره نسخه کاری از مدلیک کپی از فایل با نام
PERIOD.edbدر پوشه کاری کنترل ذخیره میشود تا فایل اصلی دستنخورده بماند. - اصلاح موقت ضرایب سختی اعضاضرایب سختی خمشی (حول دو محور) تمام تیرها و ستونهای مدل ۱٫۴ برابر، ضریب سختی پیچشی تیرها ۰٫۱۵ و ضرایب جرم/وزن تیرها ۰٫۹ تنظیم میشود.
- بررسی و تأمین کفایت مودالتحلیل مودال اجرا و درصد جرم مؤثر تجمعی (UX, UY) بررسی میشود؛ اگر هر یک به ۹۰٪ نرسیده باشد، تعداد مودها ۵ واحد افزایش و تحلیل تا حداکثر ۵ بار تکرار میشود.
- انتخاب کامل حالتهای بار برای خروجیپیش از اجرای نهایی تحلیل، همه Load Case و Combo های مدل برای خروجیگیری انتخاب میشوند.
- اجرای تحلیل و استخراج دادههای مودالتحلیل کامل اجرا و جدول نسبتهای جرم مؤثر مودال (Modal Participating Mass Ratios) به CSV صادر میشود.
- شناسایی دورههای تناوب غالباز میان مودهای تحلیل، دوره تناوب غالب در هر یک از راستاهای X و Y شناسایی میشود.
- محاسبه پارامترهای آییننامه ۲۸۰۰با یک محاسبهگر داخلی: پارامترهای طیف بازتاب (T0, Ts, S0, S)، دوره تناوب تجربی، ضرایب N، B1، B و در نهایت ضرایب C و K (و نسخه ویژه دریفت C_DRIFT/K_DRIFT) محاسبه میشود.
- بررسی شرط پذیرش دوره تناوبشرط «دوره تناوب تحلیلی ≥ ۱٫۲۵ × دوره تناوب تجربی» برای X و Y بهطور جداگانه بررسی میشود.
- بهروزرسانی ضرایب زلزله در صورت نیازاگر شرط بالا برقرار نباشد، برنامه به فایل اصلی بازمیگردد و ضرایب C و K حاصل از فرمول آییننامه (نه دوره تناوب تحلیلی) را در تعریف بار زلزله اعمال میکند؛ نسخه بهروزشده با پیشوند
UPDATED_در پوشه خروجی ذخیره میشود. - تولید گزارش نهاییگزارش متنی شامل دورههای تجربی و تحلیلی، Ru، C، K هر دو راستا و وضعیت شرط پذیرش تولید میشود.
۴. چه چیزی بررسی میشود؟ (معیار پذیرش)
۴.۱ فرمول دوره تناوب تجربی
| گروه سیستم سازهای | فرمول دوره تناوب تجربی (T) |
|---|---|
| قاب خمشی بتنی | T = 0.05 × H^0.9 × F11 |
| قاب خمشی فولادی / مهاربند واگرا (EBF) | T = 0.08 × H^0.75 × F11 |
| مهاربند همگرا و سایر سیستمها | T = 0.05 × H^0.75 |
H ارتفاع ساختمان به متر و F11 ضریب کاهشی است که در صورت فعال بودن گزینه «نامنظمی در پلان» همان راستا، برابر ۰٫۸ و در غیر این صورت ۱٫۰ در نظر گرفته میشود.
۴.۲ دوره تناوب نهایی و شرط پذیرش
دوره تناوب نهایی طراحی از رابطه MAX( MIN(T_تحلیلی, 1.25×T_تجربی), T_تجربی ) بهدست میآید؛
یعنی مقدار تحلیلی تنها در بازه بین دوره تجربی و ۱٫۲۵ برابر آن پذیرفته میشود. کنترل نرمافزار بهطور مشخص شرط
«دوره تناوب تحلیلی ≥ ۱٫۲۵ × دوره تناوب تجربی» را برای هر دو راستا ارزیابی و بر اساس آن تصمیم میگیرد که آیا
ضرایب زلزله باید با مقادیر آییننامهای جایگزین شوند یا خیر.
۴.۳ ضریب زلزله C
ضریب زلزله از رابطه C = max( C_min , A × B × I / Ru ) محاسبه میشود، که در آن
C_min = 0.12 × A × I و B = B1 × N بر اساس پارامترهای طیف بازتاب خاک و دوره تناوب نهایی بهدست میآید.
برای کنترل دریفت، نسخه مجزایی از این ضرایب (C_DRIFT و K_DRIFT) نیز محاسبه و در اختیار کنترل دریفت قرار میگیرد.
۴.۴ کفایت مودال
پیش از استخراج دوره تناوب، برنامه اطمینان مییابد که مجموع نسبت جرم مؤثر مودال در هر دو راستای X و Y به حداقل ۹۰٪ رسیده باشد؛ در غیر این صورت تعداد مودها بهصورت خودکار افزایش مییابد.
۵. جدول ضریب رفتار Ru (جدول ۳-۴ آییننامه ۲۸۰۰)
ضریب رفتار Ru بهصورت خودکار بر اساس سیستم لرزهبر انتخابی در هر راستا از جدول زیر خوانده میشود و نیازی به ورود دستی ندارد:
| سیستم سازهای | Ru |
|---|---|
| قاب خمشی بتنی ویژه | ۷٫۵ |
| قاب خمشی بتنی متوسط | ۵٫۰ |
| قاب خمشی بتنی معمولی | ۳٫۵ |
| قاب خمشی فولادی ویژه | ۷٫۵ |
| قاب خمشی فولادی متوسط | ۵٫۰ |
| قاب خمشی فولادی معمولی | ۴٫۰ |
| مهاربند همگرا معمولی (CBF) | ۴٫۰ |
| مهاربند همگرا ویژه (SCBF) | ۶٫۰ |
| مهاربند واگرا (EBF) | ۷٫۰ |
| مهاربند کمانشناپذیر (BRBF) | ۷٫۰ |
| دیوار برشی بتنی ویژه | ۵٫۵ |
| دیوار برشی بتنی معمولی | ۴٫۰ |
| دوگانه: قاب خمشی ویژه + دیوار برشی ویژه | ۷٫۰ |
| دوگانه: قاب خمشی ویژه + دیوار برشی معمولی | ۶٫۰ |
| دوگانه: قاب خمشی متوسط + دیوار برشی ویژه | ۶٫۵ |
| دوگانه: قاب خمشی متوسط + دیوار برشی معمولی | ۵٫۰ |
| دوگانه: قاب خمشی فولادی ویژه + بادبند همگرا ویژه | ۷٫۰ |
| دوگانه: قاب خمشی فولادی ویژه + بادبند واگرا | ۸٫۰ |
| دیوار باربر - دیوار برشی بتنی ویژه | ۵٫۰ |
| دیوار باربر - دیوار برشی بتنی معمولی | ۳٫۵ |
| سایر موارد | ۴٫۰ |
۶. خروجیها و ساختار گزارش
| خروجی | محتوا |
|---|---|
Process_Report.txt | گزارش متنی نهایی شامل دوره تناوب تجربی و محاسباتی X/Y، ضریب رفتار Ru هر راستا، ضرایب C و K هر راستا، وضعیت شرط ۱٫۲۵×T تجربی و تاریخ اجرا |
Modal_Participating_Mass_Ratio.csv | جدول خام نسبتهای جرم مؤثر مودال استخراجشده از ETABS |
UPDATED_[نام فایل اصلی].EDB | فقط در صورت عدم برقراری شرط پذیرش تولید میشود؛ نسخهای از مدل با ضرایب C و K بهروزشده |
| پنل نتیجه در برنامه | پیام موفقیت/خطا، مدتزمان اجرا، مسیر خروجی و دکمههای «مشاهده پوشه خروجی» و «باز کردن ZIP» |
۷. قوانین و نکات اجرایی مهم
C_DRIFT و K_DRIFT محاسبهشده در این مرحله، مبنای بهروزرسانی خودکار الگوهای EXdrift و EYdrift در کنترل دریفت قرار میگیرند.
۸. سوالات متداول
دوره تناوب تجربی چگونه محاسبه میشود؟
بسته به نوع سیستم سازهای از یکی از سه فرمول استفاده میشود: قاب خمشی بتنی T=0.05×H^0.9، قاب خمشی فولادی و مهاربند واگرا T=0.08×H^0.75، و سایر سیستمها (از جمله مهاربند همگرا) T=0.05×H^0.75؛ در صورت وجود نامنظمی در پلان، ضریب کاهشی ۰٫۸ نیز اعمال میشود.
ضریب رفتار Ru از کجا تعیین میشود؟
بهصورت خودکار از جدول ۳-۴ آییننامه ۲۸۰۰ ویرایش ۴ بر اساس سیستم لرزهبر انتخابی در هر راستا (X و Y) تعیین میشود.
چرا باید ارتفاع ساختمان بهصورت دستی وارد شود؟
چون خواندن خودکار ارتفاع از فایل ETABS بهدلیل تفاوت واحدهای مدل قابل اعتماد نبوده است؛ کاربر باید ارتفاع کل ساختمان را به متر وارد کند.
اگر شرط پذیرش دوره تناوب برقرار نباشد چه اتفاقی میافتد؟
برنامه به فایل اصلی بازمیگردد و ضرایب زلزله C و K را بر اساس فرمولهای آییننامه در تعریف بار زلزله اعمال و نسخه بهروزشده مدل را در پوشه خروجی ذخیره میکند.