امتیاز موضوع:
  • 3 رأی - میانگین امتیازات: 2.33
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
فلسفه طراحی لرزه ای
#1
با سلام
در حال جستجوی مطلبی بین مطالب قدیمی در سایت بودم که یکی از مطالب قدیمی جلب توجه کرد. آن مطلب درباره فلسفه شکل پذیری سازه ها بود منتها در جای نامناسبی مورد بحث قرار گرفته بود. برآن شدم تا با توجه به اهمیت آموزش این مطلب برای دوستان، تایپیک مستقلی برای این بحث ایجاد کنم تا دوستان سوالات خود را متمرکز در این باره مطرح کرده و با مشارکت سایرین بتوانیم جوابگوی سوالات دوستان جوانتر باشیم.

مطلب مورد اشاره در https://www.mycivil.ir/forum/Thread-%D8%...1#pid54231 مطرح شده بود. مطالب مرتبط با بحث آن تایپیک را نقل قول می کنم شاید آموزنده باشد.
(1394/5/11 ، 11:20 عصر)mehdipanahi نوشته است: سلام
...
طبق فلسفه طراحی لرزه ای سازه ها، بایستی یکسری مستهلک کننده و کنترل کننده ها در سازه وجود داشته باشد. به این مستهلک کننده ها اصطلاحا فیوز می گویند. این فیوزها یا لینک ها بایستی ضعیف ترین قسمت یک سازه باشند تا وظیفه خودشان را به نحو احسن انجام دهند. این فیوزها حالت کشسانی باید داشته باشند تا بتوانند انرژی زلزله را جذب و مستهلک کنند. ما نیز بسیار شنیده ایم که تا جایی می توانیم بهتر است سازه را شکل پذیر طراحی کنیم (دقیقا بدلیل جب انرژی زلزله). در این رابطه مثالی وجود دارد با نام زنجیر پاولی. فرض کنید چند حلقه از یک زنجیر به هم متصل شده و تشکیل یک زنجیر را داده اند. حالا ما به این زنجیر نیروی وارد می کنیم. احتمالا سخت بشود تشخیص داد که کدام حلقه زنجیر ابتدا جاری شده و از هم باز می شود. حالا فرض کنید ما تعمدا یکی از حلقه های این زنجیر را ضعیفتر از بقیه می سازیم (شکل پذیرتر) و مجددا نیروی به دو سر این زنجیر وارد می کنیم. به طور قطع ما می توانیم بگوییم که زنجیر از آن حلقه ضعیفتر از هم گسسته می شود. پس در این حالت رفتار سازه برای ما کاملا مشخص شد و تحت کنترل ما در آمد. در حالت اول چون ما نمی دانستیم کدام حلقه ابتدا از هم باز می شد برای ما مطلوب نبود. فرض کنید حلقه ای ابتدا باز شود که مانند ستون در یک سازه باشد. خب قطعا تخریب یک ستون بحرانی تر از تخریب یک تیر برای ما می باشد.
این مثال را زدم که بگویم فیوزها نیز مانند آن حلقه ضعیف عمل می کنند و سازه را تحت کنترل ما در می آورند. مثال هایی برای فیوز در سازه وجود دارد. مثلا تیر پیوند در یک قاب با مهاربندی واگرا یا عضو بادبند ضربدری در قاب مهاربندی همگرای ویژه یا همین قسمت ضعیف شده تیر در اتصالات RBS در قاب خمشی.
...

(1394/5/12 ، 10:08 عصر)mehdipanahi نوشته است: ... در پست قبلی اشاره کردم که فیوزها ضعیف ترین اعضای یک سازه می باشند. اگر به توضیح بنده در مورد مثال زنجیر پاولی دقت می کردید به علت ضعیف بودن فیوزها در سازه پی می بردید. در ادامه توضیح خواهم داد چرا و چگونه:
چند لحظه ای زنجیر پاولی و آن یک حلقه نرم آن زنجیر را در نظر بگیریم. خب برگردیم به سازه. عرض کردم برای اینکه ما بتوانیم رفتار سازه را کنترل بکنیم یکسری فیوزهایی در سازه قرار می دهیم که بتوانیم خاسته خود را به سازه دیکته بکنیم و سازه را وادار بکنیم اگر فرضا خاست از قسمتی گسیخته شود از جایی باشد که ما اراده می کنیم. اما چرا این فیوزها باید ضعیفترین جزء در سازه باشند؟ فرضا ما قرار است یک کامیون یک تنی را با یک زنجیر بکسل کرده و بکشیم. خب ما می آییم و زنجیر را براساس نیروی که برای حمل کامیون وجود دارد طراحی می کنیم. چگونه؟ یک راهکار این است که بیشترین نیرویی که در تمام حلقه ها ایجاد می شود را برداشت کرده و یک حلقه را طراحی کرده و سپس ازین یک حلقه طراحی شده چند عدد را ساخته و تشکیل یک زنجیر را بدهیم.
راهکار دیگر که کمی با راهکار اول مشترک می باشد این است که یک حلقه را براساس نیروی بیشینه مانند راهکار اول طراحی کنیم ولی سایر حلقه ها را کمی قوی تر طراحی کنیم. یعنی یک حلقه داریم که ضعیفترین جزء در بین حلقه هاست.
فرق دو زنجیر طراحی شده در چیست؟ خب مشخصا اگر زنجیر را با یک نیروی بیشتر از نیروی طراحی شده بکشیم، در حالت اول مشخص نیست که زنجیر از کدام حلقه گسیخته می شود ولی در حالت دوم به قطع یقیین زنجیر از حلقه ای که ضعیفترین حلقه است، گسیخته می شود. یعنی ما شکست احتمالی را به زنجیر دیکته کردیم که در صورت گسیختگی احتمالی از کدام حلقه باشد. (مهندس عزتی فکر میکنیم با این توضیح تا آخر داستان را خواندید که همین فرضیات در سازه چگونه می باشد). حال برگردیم به سازه و طراحی لرزه ای و ببینیم که اختلاف در کجاست... ببینید در سازه ما یک نیروی زلزله مشخص داریم (فرضیات ما به اینگونه است وگرنه نیروی زلزله مشخص نیست) و با تحلیل مشخص می شود که به هر کدام از اعضاء چه مقدار ازین نیروی می رسد.در حالت عادی ما تمام اعضاء را با این نیرویی که داریم (از تحلیل بدست آوردیم) طراحی می کنیم....این شد سکانس اول ..... حال سکانس دوم-------- در بحث لرزه ای فرض میکنیم می خواهیم بادبند ضربدری را در یک قاب مهار بندی به عنوان فیوز در نظر بگیریم. خب با تحلیل که مشخص شد چه مقدار نیرو به این عضو بادیند ضربدری می رسد. با مشخص شده نیرو، این عضو را طراحی می کنیم. (در مباحث طراحی لرزه ای اختلاف طراحی سایر اعضاء ازین به بعد مشخص می شود) بعداز طراحی این عضو دیگر سایر اعضا را برای نیروی ناشی از تحلیل طراحی نمی کنیم بلکه ما می آییم ظرفیت این مقطع طراحی شده را بدست می آوریم و بعد سایر اعضاء را بر اساس این نیرو طراحی می کنیم. این دقیقا همان کاری بود که در زنجیر پاولی انجام دادیم. طراحی یک حلقه برای نیروی موجود و سپس قوی تر طراحی کردن سایر حلقه ها.
فکر می کنم که دیگر تا اینجا ابعاد قضیه برای دوستان روشن شد. فقط نکته ای بگویم که فیوزها باید در عین حالی که ضعیفترین عضو نیرویی سازه هست در عین حال باید شکل پذیرترین جزء نیز باشد. مثلا همان یک حلقه را ما از جنس شکل پذیر می سازیم که اگر نیرویی اضافی به زنجیر وارد شد، در عین حالی که سایر اعضا سالم می مانند و همچنین نظر خود را به زنجیر دیکته کرده ایم (زنجیر از کجا پاره شود)، این عضو نیز کش امده و نیرو را مستهلک کنند. پس یک تیر و چند نشان. 1- رفتار مورد نظر خودرا به سازه دیکته می کنیم. 2- به جای اینکه تمام اعضا را شکل پذیر طراحی کنیم (این امر مستلزم هزینه است) یک عضو را شکل پذیر طراحی می کنیم و سایر اعضا را به صورت ساده طراحی می کنیم. مورد دوم در سازه ها را با یکسری دیتیل انجام می دهیم.
می بینیم که در مبحث دهم در قسمت لرزه ای نیز مثلا برای همین قابهای مهاربندی گفته که فرضا نیروهای طراحی صفحه ستون یا ستون متصل به این بادبندها باید از طریق ظرفیت بادبند بدست آیند.
یک توضیح اضافی: ما در سازه می توانیم انواع فیوزها را قرار دهیم. همین بادبند ضربدری که توضیح داده شد. تیر پیوند یا لینک در تیرهای با مهاربندی واگرا نوع دیگری از فیوز می باشند. تیرهای RBS در قاب های خمشی نوع دیگر هستند
...

(1394/5/12 ، 10:08 عصر)mehdipanahi نوشته است:
(1394/5/12 ، 01:57 عصر)sogand نوشته است: ...
من یه ابهام دیگه هم دارم .وقتی میگیم یه سازه شکل پذیریش بیش از سازه bهست منظورمون اینه که انرژی بیشتری را می تونه چذب کنه
حالا سئوالم اینه که این انرژی بیشتر که دفع می شه با تغییر شکل در آن مقطع همراه است یا بدون تغییر شکل .
خلاصه اینه کدام مورد زیر صحیح است
سازه با شکل پذیری بالاتر -->>چذب انرژی زلزله بیشتر وتغییر شکل کمتر.-1
2-سازه با شکل پذیری بالاتر -->>چذب انرژی زلزله بیشتر بدون تغییر شکل
هیچ کدام از تعاریف درست نیست. طراحی شکل پذیر جزء اصلی طراحی لرزه ایست.
هر عضو تغیر شکل پذیرتر، جذب نیروی زلزله ی زیادی دارند. بهتر بگوییم شکل پذیری بیشتر یعنی جذب نیروی لرزه ای بیشتر و جذب نیروی لرزه ای بیشتر تغییر مکان بیشتری به همراه دارد.
در ضمن انرژی زلزله را دفع نمی کنیم بلکه با رفتار شکل پذیری که به برخی اعضا می دهیم، جذب و مستهلک می کنیم....

حضرت محمد (صلي الله عليه و آله) : بدانید کسی که نمی داند نباید از آموختن شرم کند که قیمت هرکس بقدر معلومات اوست.
امام علی (ع) : برای هر چیزی زکاتی است و زکات علم نشر آن می باشد.
پاسخ
 سپاس شده توسط behruz_civil ، sajad222 ، Civil5


موضوعات مرتبط با این موضوع...
موضوع نویسنده پاسخ بازدید آخرین ارسال
  سوال طراحی لرزه ای فروزان 0 390 1396/6/29 ، 10:24 صبح
آخرین ارسال: فروزان

پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان