شاخه تحلیل (Analysis):

Design Optimizer >> Analysis

در این قسمت نیز مانند همه قسمت‌های برنامه کلیه تنظیمات و فرایندها مطابق آیین‌نامه 2800 ویرایش چهار انجام می‌گیرد .

این سرشاخه مرتبط با تنظیمات تحلیل است (شکل 30). در این بخش پارامترهای مورداستفاده در تحلیل سازه توسط کاربر انتخاب می‌شود. کاربر می‌تواند در قسمت Analysis Method، نوع تحلیل خود را بر اساس شناختی که از مسئله دارد در دودسته استاتیکی یا دینامیکی انتخاب نماید.

چنانچه سازه ازنظر کاربر در دسته تحلیل استاتیکی قرار گیرد، کاربر می‌تواند سازه را دریکی از دسته‌های (Regular) برای سازه‌های منظم یا (Irregular) برای سازه‌های نامنظم قرار دهد (شکل 30). سازه‌های منظم یا نامنظم در آئین‌نامه 2800 ویرایش چهار بند 1-7 توضیح داده‌شده‌اند. در حالت نامنظم ترکیب بارهای ساخته‌شده در مقایسه باحالت منظم تفاوت‌هایی دارد. چون طبق نظر آیین‌نامه 2800، تأثیر 30% زلزله‌های عمود برجهت اصلی اعمال زلزله نیز بایستی در سازه‌های نامنظم وارد گردد.

شکل 30: شاخه تحلیل

گفتنی است در حالت دینامیکی اعمال اثرات نامنظمی برسازه که توسط آیین‌نامه 2800 تبیین شده است (بند 3-1-4 آیین‌نامه 2800 ویرایش چهار) در نرم‌افزار Design Optimizer گنجانده‌شده است (روش جریمه 30%). بنابراین در صورت انتخاب حالت دینامیکی سازه را می‌توان دریکی از دودسته زیر قرارداد (شکل 30).

- Regular: برای سازه‌های منظم.

- Irregular -Penalty Method 30%: روش دوم روش اعمال جريمه 30 در صد اثر زلزله عمود برجهت اصلي در تركيب بارها، برای سازه‌های نامنظم است.

نکته 1: اگر روش دینامیکی توسط کاربر برگزیده شود، تصحیح برش پایه توسط Design Optimizer به‌صورت خودکار انجام می‌گیرد.

نکته 2: اگر به‌طور مثال کاربر در حین انتخاب، گزینه منظم را برگزیند ولی در ضمن عملیات مسجل گردد که سازه ازلحاظ پیچشی نامنظم است(فاكتور Aj)، يا نامنظمي در پلان‌ها وجود دارد(ازنظر افزايش فاكتور برون‌محوري طبقات از 20%) و برنامه نتواند آن را اصلاح کند، پیغامی مبنی بر پیشنهاد تعویض روش آنالیز به‌صورت نامنظم، به کاربر داده می‌شود.

نکته 3 (اعمال بار زلزله قائم): به‌منظور اعمال بارگذاري زلزله‌هاي قائم به مدل بايستي كاربر يك زلزله با یکی از نام‌های Ez، Ev، Fz و يا Fv از نوع Quake كه در قسمت Auto Lateral Load ، تنظیم None فعال باشد را بسازد. لازم به تذكر است مقادير بارهاي اين زلزله بايستي توسط كاربر در نرم‌افزارهايSap2000 و يا Etabs تعیین‌شده‌ باشد. برنامه اين بارها را در ترکیب بارهای طراحي اعمال خواهد کرد.

- آیین‌نامه ویرایش چهار 2800: کلیه سازه‌هایی که، دارای نامنظمی پیچشی زیاد و خیلی زیاد(با تعریف 1-7-1 بخش ب در آیین‌نامه 2800 ویرایش چهار) باشند، یا دارای نامنظمی جرمی، نرم و خیلی نرم در ارتفاع باشند، را نمی‌توان با روش تحلیل استاتیکی معادل تحلیل نمود و باید روش دینامیکی معادل را به کاربرد.

1. تشکیل زلزله‌های شبه استاتیکی در راستاهای X,Y (در این مرحله توسط روابط تجربی ارائه‌شده در آیین‌نامه 2800 ضرایب زلزله محاسبه و زلزله‌های مربوط ایجاد می‌گردند)

2. اصلاح مقادیر زلزله‌های شبه استاتیکی برای امور طراحی و کنترل تغییر مکان بر طبق روابط آیین‌نامه‌ای ( در این بخش زلزله‌های ایجادشده با توجه به زمان تناوب‌های اصلی سازه اصلاح می‌گردند.)

3. تشکیل توابع طیفی بر اساس داده‌های اخذشده از کاربر ( بر اساس نوع منطقه و خاک محل سازه تابع طیف محاسبه می‌گردد.)

4. تشکیل طیف‌های پاسخ در راستاهای X,Y (بر طبق توابع طیف ایجادشده در مدل و اطلاعات دریافتی از کاربر طیف‌های پاسخ در راستاهای X,Y تشکیل می‌گردد)

5. هم‌پایه نمودن طیف‌های پاسخ با زلزله‌های شبه استاتیکی متناظرش (طبق آیین‌نامه 2800 ویرایش چهاربند 3-4-1-4 مقادیر بازتاب‌ها با برش پایه استاتیکی هم‌پایه می‌گردد.)

6. تشکیل زلزله‌های استاتیکی مکمل جهت اعمال برون‌محوری‌های مربوطه: به علت این‌که در نرم‌افزار Sap2000 امکان اعمال برون‌محوری به شکل نرم‌افزار Etabs وجود ندارد، طبق محتویات فصل 17 کتاب Ed. Wilson مدیر تولید برنامه‌های Sap2000 و Etabs در شرکت CSI این زلزله‌ها برای اعمال برون‌محوری‌ها تشکیل می‌گردد.

7. محاسبه برون‌محوری کلیه طبقات )بر اساس برش هر طبقه و نیز شرایط دیافراگم‌ها محاسبه برون‌محوری‌ها انجام می‌گیرد. لازم به ذکر است که در تحلیل دینامیکی علامت تمام برون‌محوری‌ها مثبت است.)

8. تشکیل مجدد طیف‌های پاسخ (بر اساس محاسباتی که برای برون‌محوری‌ها در گام 7 انجام شد، مجدداً طیف‌های پاسخ تشکیل می‌گردند.)

9. مقادیر طیف‌های پاسخ به ازا تغییرات سختی در سازه حین انجام عملیات بهینه‌سازی به‌روز می‌گردند. ازم به ذکر است که کنترل تغییر مکان‌های جانبی هنگامی‌که طراحی به روش دینامیکی انجام می‌گیرد، به هر دو صورت استاتیکی و دینامیکی قابل انجام است، اما روش پذیرفته‌شده استاتیکی می‌باشد.

- آنالیز مرتبه دوم (Pdelta): در همین پنجره و در قسمت Pdelta Parameters، ضرایب مربوط به بارهای مرده و زنده در آنالیز مرتبه دوم وجود دارد. این ضرایب برای طراحی و کنترل دریفت جداگانه تعیین می‌شوند. ضرایب پیش‌فرض برای طراحی مطابق آیین‌نامه انتخابی کاربر )در شاخه (Design تعیین می‌شود. ضرایب پیش‌فرض برای کنترل دریفت همیشه یک است. هر چهار ضریب بارهای مرده و زنده برای طراحی و کنترل دریفت، قابل‌تغییر توسط کاربر می‌باشد. البته مقدار حداقل همه ضرایب یک می‌باشد. کاربر با کلیک روی دکمه Compatible with code، مقادیر ضرایب مربوط به طراحی را مطابق آیین‌نامه جاری در Design Optimizer، مشاهده خواهد کرد(شکل 30).

- محاسبه شاخص پايداري: برنامه شاخص پايداري سازه را در طبقات محاسبه مي‌نمايد و چنانچه از مقدار مجاز سازه (طبق بند 3-6 آيين‌نامه) بيشتر باشد هشداري خواهد داد. گزارش مقادير شاخص پايداري در پايان مراحل بهينه‌سازي در شاخه نتايج انجام مي‌شود.(مقدار تغییر یافته تتا مجاز از 2800 ویرایش چهار لحاظ شده است)

- حذف اثر Pdelta: طبق بند 3-6 آيين‌نامه در صورتي كه شاخص پايداري سازه كمتر از مقدار 10% باشد، مي‌توان از اثر Pdelta صرف‌نظر نمود. چنانچه گزينه Eliminate Pdelta effects based on 3-6 item را تيك كرده باشيد و در فرايند بهينه‌سازي شاخص پايداري كمتر از 10% به دست آيد، اثر Pdelta حذف خواهد شد.

- شاخه دريفت (Drift):

Design Optimizer >> Analysis >> Drift

در اين زيرشاخه امکاناتی جهت تنظیمات کنترل تغییر مکان‌ جانبی در سازه تعبیه شده است که شامل موارد ذیل است (شکل 31):

- اعمال کنترل دریفت: اگر کاربر بخواهد کلاً کنترل دریفت توسط Design Optimizer انجام‌ نگیرد، می‌تواند با برداشتن تیک گزینه Control Transitional Drift این کار را انجام دهد، در غیر این صورت دریفت انتقالی توسط برنامه کنترل خواهد شد.

شکل 31: شاخه دريفت

- اعمال مقادیر مجاز دریفت: در صورتی که گزینه Drift Values From Code 2800 تیک خورده باشد، مقادیر مجاز دریفت انتقالی توسط برنامه طبق ضوابط آیین‌نامه 2800 ویرایش چهار و خصوصیات سازه، محاسبه خواهد شد. اما اگر کاربر بخواهد مقادیر مجاز را خود تعیین کند، می‌تواند پس از برداشتن تیک گزینه Drift Values From Code 2800، در گزینه های Allowable Drift X و Allowable Drift Y مقادیر مد نظر خویش را وارد نماید. همچنین در این حالت دکمه Calculate Allowable Drifts فعال خواهد شد(شکل 31) تا مقادیر مجاز را جهت كمك به كاربر محاسبه كند.

- آیین نامه 2800 ویرایش چهار : محاسبه مقادیر دریفت مجاز در ویرایش جدید بر اساس تعداد طبقات و اضافه شدن ضریب بزرگنمایی انجام می شود که در برنامه اعمال شده است (برای سازه بیش از پنج طبقه و کمتر از آن)(بند 3-5-2).

همچنین برای کنترل دریفت، پریود طبیعی سازه به کار می رود اما برای سازه های با اهمیت خیلی زیاد به مقدار 1.25 برابر پریود تجربی محدود شده است (3-5-3).

- کنترل تغییر مکان‌ها در روش دینامیکی: به دو صورت می‌توان در روش دینامیکی تغییر مکان‌ها را کنترل نمود، این امکان در بخش Displacement Control method in dynamic Procedure تعبیه شده است:

1. به روش دینامیکی(With response spectrum): توسط طیف‌های پاسخی که بر اساس زلزله های استاتیکی هم پایه شده‌اند و کاربر طریقه تشکیل آن‌ها را فراهم نموده است کنترل تغییر مکان‌ها صورت می‌گیرد. گفتنی است زلزله های استاتیکی که برای تصحیح برش پایه طیف‌های پاسخ به کار می‌روند به دو طریق امکان تشکیل دارند:

الف: بر اساس تصحیح استاتیکی(static correction): بر اساس زمان تناوب اصلی سازه در دو جهت اصلی مقادیر این برش پایه‌ها بدست آمده‌اند.

ب: بر اساس ضرایب زلزله ای که کاربر برای کنترل دریفت در شاخه ماقبل در نظر گرفته است.

2. به روش استاتیکی(with static load cases(equivalent with response spectrum)): در این روش در دو جهت اصلی سازه با تشکیل زلزله های استاتیکی که بر اساس بارهای دینامیکی تشکیل شده‌اند کنترل تغییرمکان‌های انتقالی و پیچشی صورت می‌گیرد. به این معنی که برش پایه زلزله های استاتیکی بر مبنای برش پایه طیف‌های پاسخ دینامیکی تولید می‌شوند.