اجزای جابجایی–کنترل در سازه، عموماً تحت نیروی زلزله رفتار غیرخطی از خود نشان داده و به افزایش شکل پذیری و استهلاک انرژی موثرتری منجر می شوند. همین رفتار غیرخطی می تواند عاملی برای افزایش تغییرمکان جانبی سازه باشد. از سوی دیگر محاسبات نرم افزاری و دستی عموماً به صورت خطی در روش های تحلیل استاتیکی ، تحلیل طیفی و تاریخچه زمانی صورت می گیرد. حال سوالی که مطرح می شود این است که این فاصله ی قابل ملاحظه ی بین رفتار واقعی (غیرخطی) سازه و رفتار خطی مدل چگونه در محاسبات دیده شده است؟ به عنوان مثال تغییرمکان جانبی سازه به هنگام زلزله، که از اهمیت زیادی برای تامین ایمنی سازه برخوردار است، چگونه کنترل شود؟ آیا لازم است مجدداً با صرف وقت و هزینه زیاد به تحلیل غیرخطی مدل پرداخته و مقدار واقعی تغییرمکان را محاسبه کنیم؟
اعمال ضریب بزرگنمایی تغییرمکان برای تبدیل تغییرمکان خطی به غیرخطی
در جواب باید گفت: همانطور که پیش تر نیز، در مقالات ضریب نامعینی سازه (ρ) و ضریب اضافه مقاومت (Ω0) اشاره شد، رویکرد آیین نامه های طراحی لرزه ای ساده سازی محاسبات و کاهش زمان و هزینه در پروسه ی طراحی است. از این رو انجام تحلیل های غیرخطی ساختمان های متداول مانند تحلیل پوش آور ، که پیچیدگی و هزینه نسبتاً زیادی را تحمیل می کنند، کمی غیرمعقولانه است.
در این موارد آیین نامه ها با پیشنهاد ضرایبی درصدد نزدیکتر کردن رفتار واقعی سازه به رفتار مدل (در حالت خطی)، برمی آیند. استاندارد 2800 تلاش نموده است با اعمال یک ضریب افزایشی، تغییرمکان خطی سازه تحت زلزله را به تغییرمکان غیر خطی آن نزدیک کند. این ضریب که به نام «ضریب بزرگنمایی تغییرمکان (Cd)» شناخته می شود، در واقع تبدیل کننده ی تغییرمکان خطی به غیرخطی بدون انجام تحلیل های غیرخطی می باشد.
مقدار این ضریب براساس نوع سیستم سازه ای برای هر راستا طبق ستون سوم جدول 3-4 صفحه ی 34 استاندارد 2800 انتخاب می گردد.
جدول ضریب رفتار (Ru)
استاندارد 2800 در بند 3-5-1 خود نحوه محاسبه تغییرمکان جانبی نسبی طبقات را به شرح زیر عنوان می کند:
به عنوان مثال اگر سیستم قاب ساده ساختمانی همراه با مهاربند واگرا ویژه فولادی (Cd=4) به عنوان سیستم سازه ای در یک راستا انتخاب شده باشد و تغییرمکان خطی طبقه ای از خروجی نرم افزار ایتبس تحت زلزله طرح برابر 1.3 سانتی متر محاسبه شده باشد؛ مقدار تغییرمکان واقعی (غیر خطی) آن برابر با 5.2 = 1.3*4 سانتی متر خواهد شد.
برای اعمال ضریب بزرگنمایی تغییر مکان ، بعد از مشخص شدن مقدار آن طبق بندهای آیین نامه ای مربوط (که پیش تر در همین یادداشت به آن پرداخته ایم)، از مسیر زیر در نرم افزار ETABS برای وارد کردن آن اقدام می کنیم:
ویرایش آیین نامه در ETABS
بعد از انتخاب گزینه View/Revise Preferences… پنجره ای مطابق شکل زیر ظاهر خواهد شد که بندهای شماره 6، 9 و 10 به ترتیب مربوط به ضرایب نامعینی(ρ)، اضافه مقاومت (Ω0) و بزرگنمایی تغییر مکان (Cd) می باشد که با انتخاب هر گزینه می توان مقدار پیش فرض نرم افزار را بر حسب نیاز تغییر داد.
تغییر ضریب بزرگنمایی تغییرمکان در آیین نامه
نکته قابل توجه در پنجره ظاهر شده این است که وارد کردن ضریب بزرگنمایی تغییرمکان(Cd) در این پنجره صرفاً برای طراحی مهاربندهای واگرا (EBF) تاثیرگذار خواهد بود و برای طراحی المان های سایر سیستم های سازه ای مانند مهاربند همگرا، تاثیری نخواهد داشت.
دال ماندگار طراح، مجری و بزرگترین تولید کننده یوبوت