تغییرات ویرایش چهارم استاندارد 2800 نسبت به ویرایش سوم (رایگان) - بروزرسانی شد

مقاله تحلیلی امروز توسط جناب اقای فخرالدین قهرمانی تهیه و تنظیم شده است. این مقاله را میتوانید در زیر مطالعه نمایید.همچنین در صورت نمایل می توانید فایل پی دی اف آنرا در انتها از لینک مربوطه بصورت رایگان دانلود کنید. قابل ذکر است که مطالب زیر به مرور زمان توسط نویسنده آن به روز خواهد شد. لذا پس از هر به روز رسانی این مقاله به صدر لیست مقالات دیگر خواهد آمد.

تغییرات ویرایش 4 آئین نامه 2800 زلزله نسبت به ویرایش 3

بالاخره ویرایش 4 آئین نامه 2800 زلزله چاپ شد و در کتابفروشیها موجود است. با مطالعه اجمالی ویرایش 4 خلاصه ای از تغییرات این ویرایش را به مهندسان و دانشجویان و همکاران عزیز تقدیم می نمایم. البته موارد زیر ممکن است ناقص باشند که به مرور تکمیل خواهم کرد. همچنین ممکن است برخی موارد برداشت شخصی باشند و دارای اشکال باشند، لذا با نظرات خود من را در اصلاح آن یاری نمایید.  

1- کامل شدن بحث نامنظمی 

2- در سیستم های دوگانه مثل قاب خمشی همراه دیوار برشی، دیوارهای برشی باید به تنهایی بتوانند 50% نیروهای جانبی را تحمل کنند. 

3- تغییر محاسبه ضریب بازتاب B . رابطه ای برای محاسبه B داده شده : B=B1xN که در آن N ضزیب اصلاح طیف بوده و B1 با فرمولهای داده شده بدست می آید که به نوع زمین و میزان خطر لرزه خیزی منطقه وابسته است.  

4- معرفی دو پارامتر جدید به نامهای ضریب نامعینی سازه  و ضریب اضافه مقاومت 

5- تغییر فرمول های مربوط به محاسبه زمان تناوب اصلی نوسان ساختمانها (فرمولهای تجربی). مثلاً برای قاب خمشی بتنی T=0.05H^0.9 به جای فرمول T=0.07H^0.75 ارائه شده است. 

6- تغییر کامل جدول مقادیر ضریب رفتار Ru به طوری که این ضرایب در حد مقاومت محاسبه شده اند نه تنش مجاز. لذا مثلاً برای قاب خمشی بتنی متوسط این ضریب از 7 به 5 کاهش یافته است. لازم است که مهندسان محاسب دربه کار بردن این ضرایب دقت نمایند که با ترکیبات بار طراحی بتنی همخوانی داشته باشد. مثلاً از ترکیبات بار طراحی آئین نامه ACI318-2002 و بالاتر استفاده نمایند. 

7- یک تغییر جالب در ویرایش 4 مربوط به توزیع بارهای جانبی در طبقات می باشد.
مطابق FEMA 450 عمل کرده اند و برای دوره تناوب کوچکتر مساوی نیم، K را برابر 1  گرفتند و برای دوره تناوب بزرگتر از 2.5 ثانیه K را برابر 2 گرفتند و مابین آنها انترپوله می شود. با این فرمول نیروی شلاقی Ft هم حذف شده است.  

8- اجباری شدن اعمال نیروی قائم ناشی از زلزله در کل سازه برای ساختمانهایی که در پهنه با خطر نسبی خیلی زیاد واقع شده اند. ( توجه شود که در شهری مثل مرند که در پهنه با خطر نسبی زیاد واقع شده اعمال نیروی قائم ناشی از زلزله بر کل سازه اجباری نخواهد بود ولی برای شهر تبریز اجباری خواهد بود).  

9- جالب است که در جدول 3-1 میزان مشارکت بارهای زنده تغییر کرده اند. برای بیمارستانها و فروشگاهها و حتی مدارس! از 40% به 20% کاهش یافته است! برابر گرفتن میزان مشارکت بارهای زنده مسکونی با مدارس عجیب به نظر می رسد.من انتظار داشتم برای پارکینگ ها از 20% به 40% افزایش داشته باشد ولی بدتر هم شد.  

10- معرفی پارامتر جدیدی به نام Cd : ضریب بزرگنمایی تغییر مکان جانبی سازه به علت رفتار غیرخطی آن. این ضریب از جدول 3-4 به دست می آید. در مقایسه با ویرایش سوم 2800 زلزله این ضریب وارد محاسبات کنترل تغییر مکان جانبی نسبی طبقه زیر اثر زلزله طرح شده است. مثلاً برای قاب خمشی متوسط بتن آرمه این ضریب برابر 4.5 داده شده است.برای کنترل دریفت در نرم افزار ETABS به این صورت باید عمل کرد:  

ساختمانهای تا 5 طبقه :       story drift<= 0.025/Cd 

در سایر ساختمانها:       story drift<= 0.020/Cd 

11- تغییر عرض درز انقطاع در ساختمانهای با اهمیت "خیلی زیاد" و "زیاد" با هر تعداد طبقه و یا در ساختمانهای بیشتر از هشت طبقه. برای این کار تغییر مکان جانبی غیرخطی طرح در طبقه(با در نظرگرفتن اثر P-Delta) برای هر دو ساختمان باید محاسبه شود. پس از آن از جذر مجموع مربعات دو عدد بدست آمده برای تعیین درز انقطاع استفاده می شود. (وقتی عملی خواهد بود که دو بلوک مجاور را محاسبه می کنیم و درز انقطاع بین آنها را تعیین می کنیم). در صورتی که مشخصات ساختمان مجاور در دسترس نباشد، حداقل فاصله هر طبقه ساختمان از زمین مجاور باید برابر 70% مقدار تغییر مکان جانبی غیرخطی طرح درآن طبقه ساختمان در نظرگرفته شود. 

12-اضافه شدن تعاریف جدید در بخش تعاریف: جمع کننده یا Collector - سیستم کنسولی - طبقه خیلی نرم - طبقه خیلی ضعیف 

13- اضافه شدن دو پیوست جدید: پیوست 2 : راهنمای انجام تحلیل های غیرخطی- پیوست5: اندرکنش خاک و سازه 

14- ساختمانهای با اهمیت خیلی زیاد در ویرایش 4 به دو دسته تقسیم شده اند: 1- ساختمانهای ضروری 2- ساختمانهای خطرزا 

15- اضافه شدن فصلی جدید تحت عنوان"الزامات ژئوتکنیکی" (بحث هایی ازقبیل روانگرایی -گسترش جانبی-زمین لغزش- فرونشست - گسلش ...) 

16- ضوابط طراحی لرزه ای سازه های غیرساختمانی در ویرایش 4 به صورت مفصل تر و در فصل جداگانه ای آورده شده است. 

17- حذف پیوست "جزئیات روش تحلیل دینامیکی طیفی" از ویرایش 4 

18-تغییر تعداد مدهای نوسان لازم در روش تحلیل دینامیکی. در ویرایش سوم 2800 سه مورد باید بررسی می شد:الف- حداقل سه مد اول نوسان- ب- تمام مدهای نوسان با زمان تناوب بیشتر از 0.4 ثانیه - ج- تمام مدهای نوسان که مجموع جرم های موثر در آنها بیشتر از 90 درصد جرم کل سازه است. در ویرایش 4 تنها مورد ج اشاره شده است.

19-تغییر معادلسازی برش پایه دینامیکی و استاتیکی در مورد سازه های منظم و نامنظم. در ویرایش 4 برای سازه های منظم مقادیر بازتاب ها باید در 85 درصد نسبت برش پایه استاتیکی معادل به برش پایه به دست آمده از تحلیل طیفی ضرب شود. برای سازه های نامنظم که نامنظمی در آنها از نوع"طبقه خیلی ضعیف" یا "طبقه خیلی نرم" یا "پیچشی شدید" نباشد مقادیر بازتاب ها باید در 90 درصد نسبت برش پایه استاتیکی معادل به برش پایه به دست آمده از تحلیل طیفی ضرب شوند. 

20- انتقال روش تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی از متن آئین نامه به پیوست 2 ویرایش 4 آئین نامه 2800 زلزله. 

21- تغییر نسبت شتاب مبنای طرح برخی شهرها و مناطق. مثلاً شهر ارومیه جزو منطقه با خطر نسبی متوسط بود با A=0.25 ولی در ویرایش 4 ارومیه جزو منطقه با خطر نسبی زیاد محسوب شده است با A=0.30. یا مثلاً شهر کشکسرای آذربایجان شرقی (از توابع شهرستان مرند) در ویرایش 4 جزو مناطق با خطر نسبی زلزله بسیار زیاد قرار گرفته است با A=0.35 که باید مورد توجه مهندسان محاسب این مناطق قرار بگیرد.

22- تغییر جدول طبقه بندی نوع زمین. در ویرایش 4 آئین نامه 2800 زلزله زمین نوع I سنگ و شبه سنگ - زمین نوع II خاک خیلی متراکم یا سنگ سست - زمین نوع III خاک متراکم تا متوسط - زمین نوع IV خاک متوسط تا نرم توصیف شده اند. همچنین برای زمین نوع II نوشته شده است: شامل- شن و ماسه خیلی متراکم، رس بسیار سخت با ضخامت بیشتر از 30 متر که مشخصات مکانیکی آن با افزایش عمق به تدریج بهبود یابد. 

23- تغییراتی در ضوابط مربوط به ساختمانهای بنایی داده شده است: 

- حداقل مقدار دیوار سازه ای (دیوار نسبی) در ویرایش 4 براساس خطر نسبی مناطق مجزا شده است. 

-حداقل نسبت ضخامت به ارتفاع دیوار غیرسازه ای نباید از 1/30 کمتر باشد. 

- در ویرایش 4 برای عبور دودکش و تهویه از داخل کلاف افقی جزئیات آرماتورگذاری ارائه شده است. 

-برای اتصال دو کلاف افقی با کلاف قائم جزئیات آرماتورگداری ارائه شده است. ..........

24- تغییر محدودیت روش "تحلیل استاتیکی معادل" در طراحی ساختمانها. تنها، روش استاتیکی معادل را می توان در ساختمانهای 3 طبقه و کوتاهتر، از تراز پایه و یا ساختمانهای زیر به کار گرفت: 

الف- ساختمان های منظم با ارتفاع کمتر از 50 متر از تراز پایه 

ب- ساختمان های نامنظم با ارتفاع کمتر از 50 متر از تراز پایه که دارای: 

- نامنظمی زیاد و شدید پیچشی در پلان نباشد 

- نامنظمی جرمی، نرم و خیلی نرم در ارتفاع نباشد

25- اضافه شدن روش ساده شده تحلیل و طراحی در ویرایش 4. از این روش فقط تحت شرایطی می توان استفاده کرد که در بند 3-13-2 آورده شده است. مثلاً ارتفاع ساختمان از 3 طبقه از تراز پایه بیشتر نباشد و نسبت طول به عرض آن در پلان از سه تجاوز ننماید. در این روش لازم نیست دوره تناوب سازه را بدست آورد و کافی است ضریب بازتاب را به صورت B=S+1 درنظر گرفت. در این روش یک ضریب جدید به نام F هم باید وارد شود. F ضریبی است که برای ساختمان های 1 الی 3 طبقه به ترتیب برابر 1، 1.1 و 1.2 در نظر گرفته می شود.C=ABIF/Ru

26- بند 3-5-4 در ساختمان های نامنظم پیچشی و یا نامنظم شدید پیچشی، برای محاسبه تغییر مکان نسبی هر طبقه، به جای تفاوت بین تغییرمکان های جانبی مراکز جرم کف ها، باید تفاوت بین تغییرمکان های جانبی کف های بالا و پایین آن طبقه درامتداد محورهای کناری ساختمان مد نظر قرار گیرد.    

27- تغییر تقسیم بندی دیافراگم ها در ویرایش 4 نسبت به ویرایش 3. در ویرایش سوم 2800 زلزله دیافراگم ها به دو نوع صلب و نیمه صلب تقسیم بندی شده بودند در حالی که در ویرایش چهارم دیافراگم ها به سه نوع نرم، نیمه صلب و صلب تقسیم بندی شده اند.    

28- حذف پیوست "ضوابط خاص برای سازه های فولادی مقاوم در برابر زلزله" از ویرایش چهارم 2800 زلزله. در ویرایش سوم پیوست شماره 2 به این موضوع پرداخته بود. به احتمال زیاد مطالب این پیوست در مبحث 10 مقررات ملی ساختمان موجود می باشند و دیگری نیازی به تکرار آن دیده نشده است.    

29- بعضی از نامنظمی ها در ویرایش چهارم ممنوع شده اند. بند 1-7-3 محدودیت در احداث ساختمان های نامنظم: الف – احداث ساختمان های با نامنظمی "طبقه خیلی ضعیف" در مناطق با خطر نسبی متوسط و بالاتر مجاز نیست و در مناطق با خطر نسبی کم، ارتفاع آنها نمی توانند بیش از سه طبقه و یا 10 متر باشد. ب- احداث ساختمان های با نامنظمی از نوع " طبقه خیلی نرم" و "شدید پیچشی" در مناطق با خطر نسبی متوسط و بالاتر، تنها برروی زمین های نوع I ، II و III مجاز است.

30-حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان قاب خمشی متوسط بتنی در ویرایش 3 برابر 50 متر بود که در ویرایش 4 به 35 متر کاهش داده اند. (به عنوان مثال اگر ارتفاع همه طبقات برابر 3.2 متر باشد بیشتر از 11 طبقه با قاب خمشی متوسط بتنی تنها نمی توان ساخت و باید یا سیستم ویژه باشد یا دوگانه). همچنین حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان با سیستم قاب ساختمانی ساده + مهاربندی همگرای معمولی فولادی به 15 متر کاهش داده شده است. برای سیستم قاب ساختمانی ساده + مهاربندی همگرای ویژه فولادی و سیستم قاب ساختمانی ساده + مهاربندی واگرای ویژه فولادی حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان برابر 50 متر می باشد. در ضمن ضریب رفتار بالایی به سیستم قاب ساختمانی ساده + مهاربندی واگرای ویژه فولادی یعنی 7 اختصاص داده شده است. (به احتمال زیاد کاهش ارتفاع مجاز ساختمان با سیستم قاب ساختمانی ساده + مهاربندی همگرای معمولی فولادی به 15 متر به دلیل کاهندگی سختی و مقاومت در بارهای رفت و برگشتی زلزله بوده است).

31- برای درک کامل بحث نامنظمی در پلان ویرایش چهارم 2800 زلزله به متن مرجع استفاده شده یعنی ASCE/SEI 7-10 مراجعه می کنیم:

1- توجه شود که نامنظمی هندسی که در متن 2800 ویرایش 4 آورده شده است گفته که در مواردی که پس رفتگی هم زمان در یکی از گوشه های ساختمان بیشتر از 20 درصد طول پلان در آن جهت باشد. ولی در شکلی که در صفحه 8 آورده اند 15% را نشان می دهد. یعنی متن از ویرایش سوم باقی مانده است و شکل از ASCE/SEI 7-10 برداشته شده است یعنی از جدول بالا. در کتابهای زلزله هم شکل زیر ارائه شده است: 

پس نتیجه می گیریم 15% صحیح است. ولی باید منتظر بود تا اصلاحیه ای برای این بند بیاید.

2- در مورد نامنظمی سیستم های غیرموازی نظر شخصی من اینه:
اولا در شکلی که در صفحه 8 ارائه شده به وضوح 4 تا دیوار برشی را نشان می دهد که در یک جهت یکی از آنها با دیگری موازی نیست. ثانیاً درعنوان نوشته "نامنظمی سیستم های غیر موازی" یعنی منظورش سیستم است و نمی تونه شامل یک ستونی باشه که چرخیده. ستونهای دایره ای را هرطور بچرخانید فرقی نمی کنه مثلاً. 

برای این مطلب از کتاب  Wind load and Earthquake Engineering نوشته BUNGALE S. TARANATH Ph.D. شکلی پیدا کردم با توضیحات زیر شکل که سیستم های غیر موازی را توضیح می دهد. 

Irregularity due to nonparallel system. A nonparallel system irregularity exists when a lateral system is not parallel to or symmetric about the building’s orthogonal axes. 

Figure 2.35.

The vertical lateral-load-resisting elements are not parallel to or symmetric about the major orthogonal axes of the lateral-force-resisting system

در متن 2800 زلزله ویرایش 4 نوشته : نامنظمی سیستم های غیر موازی: در مواردی که بعضی اجزای قائم باربر جانبی به موازات محورهای متعامد اصلی ساختمان نباشد. (به نظر می رسد این جمله درست ترجمه نشده است). در شکل بالا که به نظر سیستم Framed tubes می باشد با ستونهای پیرامونی، مورب بودن دو ضلع که ستونها در یک امتداد قرار دارند و سیستم باربر جانبی تشکیل می دهند مد نظر بوده است نه چرخش یک ستون تنها.

تاریخ آخرین بروزرسانی: 94.1.28

دانلود مطالب فوق را میتوانید در فرمت پی دی اف از لینک زیر دالنئد نمائید

[[{"fid":"2198","view_mode":"default","fields":{"format":"default","media_title[und][0][value]":"تغییرات ویرایش چهارم استاندارد 2800 نسبت به ویرایش سوم","media_description[und][0][value]":"","media_description[und][0][format]":"full_html","field_tags[und]":"تغییرات ویرایش چهارم استاندارد 2800 نسبت به ویرایش سوم","field_license[und]":"none"},"type":"media","attributes":{"class":"file media-element file-default"}}]]