محاسیه ساختمان در برابر نیروی زلزله

محاسیه ساختمان در برابر نیروی زلزله

نیروی برش پایه

حداقل نیروی برش پایه یا مجموع نیروهای جانبی زلزله در هر یک از امتداد های ساختمان با استفاده از رابطه زیر محاسبه  می گردد.

V= C*w

V : نیروی برشی در تراز پایه

W : وزن کل ساختمان ، شامل تمام بار مرده و وزن تاسیسات ثابت به اضافه در صدی از بار زنده و بار برف

C ‌ : ضریب زلزله که از رابطه زیر به دست می آید.

C=

A  : نسبت شتاب مبنای طرح ( شتاب مبنای زلزله به شتاب ثقل g)

B‌ : ضزیب بازتاب ساختمان که با استفاده از طیف بازتاب طرح می شود.

I  : ضریب اهمیت ساختمان

R : ضریب رفتار ساختمان

بارگذاری جانبی

با توجه به منظم بودن ساختمان و کمتر بودن ارتفاع ساختمان از50  متر طبق بند 3-2-7-6 مبحث 6  برای محاسبه اعمال نیروی جانبی زلزله می تو ان از روش استاتیکی معادل استفاده نمود . بر این اساس ضریب زلزله بزای محاسبه برش پایه استاتیکی معادل استفاده نمود . بر این اساس ضریب زلزله برای محاسبه برش پایه استاتیکی معادل به صورت زیر است.

سیستم مقاوم در جهت غرب به شرق (X ) قاب فولادی خمشی ویژه و در جهت شمال جنوب (Y) قاب فولادی ساده + مهاربند هم محور  بنابراین نیروی زلزله در دو جهت  یکسان نیست و باید برغای هر دو جهت به صورت مجزا محاسبه گردد.

با توجه به موقعیت ساختمان استان تهران ( شهر تهران ) بر اساس پیوست آیین نامه 2800ساختمان در منطقه با خطر زلزله خیزی نسبتا خیلی زیاد قرار دارد  که نسبت شتاب مبنای طرح ( A ) از جدول 2 برداشت می  شود.

A= .35 g

با توجه به اینکه کاربری ساختمان مسکونی می باشد. با توجه به جدول 5 آیین نامه 2800 ساختمان در گروه ساختمان های با اهمیت متوسط قرار دارد که ضریب اهمیت ساختمان یک است .

I=1.0

با توجه به نوع سیستم سازه در حهت X و Y برا ساس جدول 6ایین نامه 2800ضریب رفتار سازه در جهت Xبرابر 6 و در جهت Yبرابر 10است

با توجه به نوع خاک محل احداث پروژه طبقه بندی نوع زمین براساس جدول  3آیین نامه 2800 انجام می شود که نوع زمین ساختمان مورد نظر از خاکп  در نظر گرفته می شود با توجه به نوع زمین پارمتراهای محاسبه نیروی زلزله از حدول 3برداشت می شود.

زمان تناوب اصلی ساختمان T بر اساس بند 6-3-2 آیین نامه 2800 تعیین می گردد.ارتفاع  ساختمان از روی فونداسیون  ( تراز مبنا ) تا تراز بام 21.7m است که براساس ان زمان تناوب اصلی ساختمان محاسبه می شود.

H=(3.2*6)+2.5=21.7

قاب فولادی خمشی وی‍ژه

 =.08*  =.8043

قاب فولادی ساده +مهاربند هم محور

 =.05*  =.503

با توجه به اینکه وزن خرپشته کمتر از 25% وزن بام است ، ارتفاع ساختمان برای زمان تناوب اصلی تا تراز بام در نظر گرفته می شود.

با توجه به مقدار زمان تناوب ساختمان در هر دو جهت ، ضریب بازتاب ساختمان B در هر جهت بر اساس بند 4-3-2 آیین نامه 2800 به صورت زیر  محاسبه می شود.

 =  =1.82

 =  =2.49

ضریب زلزله برای دو جهت X و Y به صورت زیر محاسبه می شود.

توزیع نیروی جانبی زلزله در ارتفاع ساختمان

نیروی برش پایه V که طبق بند 1-5-2-7-6 محاسبه شده است مطابق رابطه زیر در ارتفاع ساختمان توزیع می گردد.

 : نیروی جانبی در تراز طبقه i

 : وزن طبقه i

Hi  : ارتفاع تراز i ،ارتفاع سقف طبقه i ،از تراز پایه با توجه به برش یا نمای ساختمان

n : تعداد طبقات ساختمان از تراز پایه به بالا

 : نیروی جانبی اضافی در تراز طبقه n که از رابطه زیر تعیین می شود.

توجه : چنانچه T برابر یا کوچکتر از.7ثانیه باشد می توان  راغ صفر اختیار کرد.

چون از .7 ثانیه بیشتر می باشد را لحاظ می کنیم

چون  از .7ثانیه کمتر است  را صفر در نظر می گیریم.

جدول - توزیع نیروی جانبی زلزله در ارتفاع ساختمان
		* /	W*			طبقه
26.384	13.593	.2432	2190.502	21.7	100.944	بام
24.149	9.991	.2226	2005.368	18.5	108.398	5
19.937	8.263	.1841	1658.493	15.3	108.398	4
15.796	6.535	.1456	1311.619	12.1	108.398	3
11.619	4.807	.1071	964.744	8.9	108.398	2
7.442	3.079	.0686	617.87	5.7	108.398	1
3.124	1.292	.0288	259.319	2.5	103.727	پیلوت
108.490	47.562	1	9007.919		746.664	جمع