نحوه برخورد با خرپشته در طراحی_سازه ها در نرم افزار ETABS
دو حالت کلی میتواند در مورد خرپشته پیش بیاید. اول اینکه جرم_لرزه_ای خرپشته از 25 درصد جرم لرزه ای بام بیشتر باشد و حالت دوم اینکه از مقدار فوق کمتر باشد. در حالت اول خرپشته یک طبقه مجزا محسوب میشود و در حالت دوم خرپشته میتواند طبقه مجزا لحاظ نشود.. در حالت اول به شرح زیر عمل میکنیم:
- چون خرپشته یک طبقه مجزا است ، صرفنظر از اینکه تحلیل استاتیکی است یا دینامیکی ، خرپشته مدل میشود و نیروی زلزله استاتیکی تا تراز خرپشته توزیع میشود. توجه شود که چون مبنای همپایه_سازی برش_پایه_دینامیکی ، مقدار برش_پایه_استاتیکی به دست آمده از محاسبات نرم افزار است، تنظیمات صحیح برای برش پایه استاتیکی نیز دارای اهمیت است؛ مگر اینکه محاسبه برش پایه استاتیکی به صورت دستی انجام شود.
- چون در محاسبه جرم لرزه ای خرپشته، نیمی از وزن دیوار زیر خرپشته نادیده گرفته میشود این بار به صورت بار_اصلاح_جرم به خرپشته اعمال میشود.
- به طبقه بام هم باید بار اصلاح جرم به اندازه نصف وزن تیغه های طبقه زیر بام و نصف وزن دیوارهای پیرامونی ( و هر دیوار دیگری که شرایط تبدیل بار آن به بار گسترده معادل را ندارد) اعمال گردد. در مورد تیرهای زیر خرپشته در تراز بام ، این بار معادلسازی بر اساس نصف اختلاف وزن دیوارهای رو و زیر آنها اعمال میشود. اگر ارتفاع دیوار زیر خرپشته با ارتفاع دیوار طبقه پایین بام یکسان باشد عملاً مقدار این بار معادلسازی برابر صفر میشود.
در حالتی که خرپشته جرم لرزه ای کمتر از 25 درصد جرم لرزه ای بام دارد، خرپشته جزو طبقات محسوب نمیشود و میتوان به شکل زیر عمل کرد:
- توزیع نیروی زلزله میتواند تا طبقه بام یا در جهت اطمینان تا خرپشته انجام شود.
- اگر توزیع نیرو تا طبقه بام انجام بگیرد، میتوان خرپشته را مدل نکرد اما در این صورت باید وزن خرپشته را به صورت بارهای نقطه ای یا خطی و یا ترکیبی از آنها به طبقه بام اعمال کرد. در این صورت نیازی به اعمال بار اصلاح جرم مربوط به خرپشته نیست.
- چه خرپشته مدل شود و چه نشود بار اصلاج جرم ناشی از نصف وزن تیغه ها و دیوارهای طبقه زیر بام باید به طبقه بام اضافه شود.
- اگر خرپشته مدل شود و توزیع نیروی زلزله تا تراز بام باشد، باید بخشی از وزن خرپشته که مستقیماً به بام اعمال نمیشود ( ناشی از بار مرده و درصد موثر بار زنده یا برف وارد بر خرپشته) به صورت بار اصلاح جرم به طبقه بام به طرز مناسبی اعمال شود.
- اگر خرپشته مدل شود و توزیع نیروی زلزله در جهت اطمینان تا خرپشته باشد ، میتوان از اعمال بار اصلاح جرم به خرپشته صرفنظر کرد؛ اما در هر صورت بار اصلاح جرم باید مشابه بند 3 به طبقه بام اعمال شود. این بار برابر نصف کل بار دیوارها و تیغه های زیر طبقه بام است و به خاطر اعمال تمام بار دیوار خرپشته به بام چیزی از این بار اصلاح جرم کاسته نمیشود.
** توجه شود که به تیر طبقه بام در زیر خرپشته نیز باید نصف بار اصلاح جرم ناشی از دیوار طبقه زیر آن نیز اعمال شود. این تیر دارای یک جرم لرزه ای شامل همه بار دیوار روی خود و نیمی از جرم لرزه ای دیوار طبقه زیر خود میباشد. جرم لرزه ای ناشی از دیوارهای روی خود به صورت خودکار اعمال میشود و تنها جرم لرزه ای طبقه زیر آن باید دستی در نرم افزار به صورت بار اصلاح جرم اعمال گردد. - اگر خرپشته مدل شود و توزیع نیروی زلزله در جهت اطمینان تا خرپشته باشد، میتوان نصف جرم لرزه ای ناشی از دیوار زیر خرپشته را به صورت بار اصلاح جرم به خرپشته اعمال کرد. در این صورت برای تیر زیر تراز زیر خرپشته بار اصلاح جرم ناشی از خرپشته بر اساس نصف اختلاف وزن دیوار رو و زیر این تیر خواهد بود. در این حالت بقیه موارد مشابه بند 3 خواهد بود.
** در مورد سازه های با سیستم قاب خمشی ( فولادی یا بتنی ) در صورت اتصالات گیردار تیر به ستون در طبقه خرپشته ، با توجه به اینکه ناشی از بارهای ثقلی در ستون، لنگر خمشی ایجاد میشود و این لنگر خمشی به بام و ستون زیر بام منتقل میشود، توصیه میشود به جهت لحاظ کردن رفتار صحیح سازه ، در اینگونه موارد خرپشته در مدل دیده شود و حذف نگردد.
مهندی احمدرضا جعفری
