شرح کامل پروژه بهسازی پوش آور تحلیل غیر خطی

 این پروژه شامل مدل‌سازی، تحلیل غیرخطی، تعریف مفاصل پلاستیک، و تهیه گزارش مطابق نشریه ۳۶۰ خواهد بود.

---

 مرحله ۱: انتخاب سازه و جمع‌آوری اطلاعات

ابتدا باید یک سازه واقعی یا فرضی رو انتخاب کنیم. مثلاً:

• سازه فولادی ۴ طبقه با سیستم قاب خمشی معمولی
• موقعیت: تهران (برای استفاده از طیف‌های طرح مربوط به خطر زلزله)

در این مرحله اطلاعات زیر رو جمع‌آوری می‌کنیم:

• نقشه‌های معماری و سازه‌ای
• مشخصات مصالح (فولاد، بتن)
• مشخصات خاک و زلزله منطقه

---

 مرحله ۲: مدل‌سازی در نرم‌افزار ETABS

در نرم‌افزار ETABS مراحل زیر انجام می‌شن:

• ترسیم هندسه و اختصاص مقاطع
• تعریف بارهای مرده و زنده
• اعمال بارهای زلزله بر اساس استاندارد 2800

🔧 نکته: حتماً از تنظیمات پیشرفته برای درنظر گرفتن ضریب رفتار، اثر P-Δ و طبقه نرم استفاده بشه.

---

 مرحله ۳: تعریف مفاصل پلاستیک و تحلیل پوش‌اور

برای تحلیل غیرخطی باید مفاصل پلاستیک رو تعریف کنیم. به این صورت:

• انتخاب اعضای بحرانی مثل پای ستون‌ها، وسط تیرها
• استفاده از دستور Assign → Frame Hinges
• انتخاب مدل FEMA356 یا ASCE41 برای تعریف منحنی‌های عملکرد مفصل

بعدش تحلیل پوش‌اور انجام می‌دیم تا منحنی ظرفیت سازه رو به دست بیاریم:

• بررسی نقطه عملکرد (performance point)
• رسم منحنی Base Shear–Displacement

 

 

---

 مرحله ۴: ارزیابی عملکرد مطابق نشریه 360

در این مرحله، با استفاده از نتایج پوش‌اور:

• سطح عملکرد سازه مشخص می‌شه (مثلاً Life Safety)
• مقایسه با سطح مطلوب و تصمیم‌گیری برای بهسازی

اگر سطح عملکرد مناسب نبود:

• استفاده از سیستم‌های اتلاف انرژی مثل دمپر
• یا تقویت اعضای ضعیف با ژاکت بتنی یا فولادی

---

 مرحله ۵: تهیه گزارش

در انتها یک گزارش کامل تهیه می‌کنیم شامل:

• معرفی پروژه
• روش‌های تحلیل
• نتایج و منحنی‌ها
• پیشنهادات بهسازی
• پیوست‌ها: مدل ETABS، تصاویر، محاسبات دستی

---

 

دلایل warning در تحلیل پوش آور سازه های بتنی

در تحلیل پوش‌آور سازه‌های بتنی در ETABS، دریافت هشدار (warning) می‌تواند دلایل مختلفی داشته باشد. در ادامه رایج‌ترین علت‌ها را بررسی می‌کنیم:

---

 دلایل رایج هشدار در تحلیل پوش‌آور

1. عدم همگرایی (Non-Convergence)

   • علت: نرم‌افزار نمی‌تواند معادلات غیرخطی را در مراحل بارگذاری حل کند.
   • راه‌حل:
     • کاهش گام بارگذاری (Load Step Size)
     • افزایش تعداد گام‌ها (Max Number of Steps)
     • بررسی مفصل‌های پلاستیک و اصلاح منحنی‌های رفتار

2. سطح تعامل P-M-M غیر محدب (Non-Convex Interaction Surface)

   • علت: در مفصل‌های ستون، سطح تعامل بین نیروی محوری و لنگرها (P-M2-M3) ممکن است غیر محدب باشد.
   • راه‌حل:
     • استفاده از نسخه جدید ETABS که این مشکل را اصلاح کرده باشد
     • اصلاح پارامترهای طراحی ستون‌ها یا استفاده از مفصل‌های دستی

3. مفصل‌های تعریف نشده یا اشتباه

   • علت: مفصل‌ها به درستی تعریف نشده‌اند یا در محل نامناسبی قرار گرفته‌اند.
   • راه‌حل:
     • بررسی مسیر: Assign > Frame > Hinges
     • اطمینان از انتخاب نوع مفصل مناسب (M3 برای تیر، P-M2-M3 برای ستون)

4. بارگذاری بیش از حد یا نامناسب

   • علت: مقدار جابه‌جایی هدف (Target Displacement) خیلی زیاد است یا الگوی بارگذاری غیرواقعی است.
   • راه‌حل:
     • کاهش مقدار جابه‌جایی هدف در Define > Load Cases
     • استفاده از الگوی بارگذاری مناسب (مثلاً بار یکنواخت یا مدی)

5. عدم تعریف صحیح مفصل‌ها طبق آیین‌نامه

   • علت: مفصل‌ها با پارامترهای نادرست یا بدون توجه به آیین‌نامه (مثل ASCE 41-17 یا FEMA 356) تعریف شده‌اند.
   • راه‌حل:
     • استفاده از مفصل‌های خودکار با انتخاب جدول مناسب (مثلاً Table 10-7 برای تیر بتنی)

---

 

مراحل انجام تحلیل PushOverدر Etabs

۱. ایجاد مدل سازه‌ای

1. شروع مدل جدید

   • مسیر: File > New Model

   • تنظیمات شبکه، طبقات، واحدها را مشخص کن.

2. تعریف مصالح

   • مسیر: Define > Material Properties

   • مصالحی مثل بتن و فولاد را با خواص غیرخطی تعریف کن.

3. تعریف مقاطع تیر و ستون

   • مسیر: Define > Section Properties > Frame Sections

   • مقاطع مستطیلی یا دایره‌ای را با مصالح مربوطه تعریف کن.

4. ترسیم اجزای سازه‌ای

   • مسیر: Draw > Draw Line Objects > Columns/Beams

   • ستون‌ها، تیرها و دال‌ها را رسم کن.

۲. تخصیص مفصل‌های پلاستیک

1. تخصیص مفصل به تیرها و ستون‌ها

   • مسیر: Assign > Frame > Hinges

   • مفصل‌ها را در فاصله ۰.۰۵ و ۰.۹۵ طول عضو قرار بده.

   • نوع مفصل برای تیرها: M3

   • نوع مفصل برای ستون‌ها: P-M2-M3

2. تعریف مفصل دستی (در صورت نیاز)

   • مسیر: Define > Section Properties > Frame/Wall Nonlinear Hinges

   • منحنی‌های خمشی-چرخشی را تنظیم کن.

۳. تعریف بارگذاری غیرخطی

1. تعریف الگوی بار جانبی

   • مسیر: Define > Load Patterns

   • الگوهایی مثل Pushover-X و Pushover-Y را تعریف کن.

2. تعریف حالت بارگذاری غیرخطی

   • مسیر: Define > Load Cases

   • نوع بارگذاری: Nonlinear Static

   • کنترل بارگذاری: Displacement Control

   • گره کنترل: معمولاً گرهی در طبقه آخر

   • ذخیره نتایج: Multiple States

۴. اجرای تحلیل

1. اجرای تحلیل

   • مسیر: Analyze > Run Analysis

   • مطمئن شو که هشدارهای همگرایی را بررسی و رفع کرده‌ای.

۵. مشاهده و تفسیر نتایج

1. مشاهده منحنی پوش‌آور

   • مسیر: Display > Static Pushover Curve

   • منحنی برشی پایه در برابر جابه‌جایی را بررسی کن.

2. بررسی وضعیت مفصل‌ها

   • مسیر: Display > Show Hinges

   • رنگ‌ها نشان‌دهنده سطح آسیب هستند (IO، LS، CP).

۶. تعیین نقطه عملکرد

1. نمایش طیف ظرفیت و تقاضا

   • مسیر: Display > Static Pushover Curve

   • نوع نمودار: FEMA 440 EL یا IS 1893 2016

   • مسیر تعریف طیف پاسخ: Define > Functions > Response Spectrum