تعریف دریفت
اهمیت کنترل دریفت



با حل کردن چند معادله ساده ریاضی به عبارت سادهتر شده زیر میرسیم:

در این حالت کار ما بسیار راحت میشود چرا که قسمت اول معادله (Δm) توسط ایتبس محاسبه شده و نیازی به دخالت ما نیست، تنها پارامتری که باید وارد کنیم نسبت 0.02 یا 0.025 (با توجه به تعداد طبقات) به ضریب بزرگنمایی میباشد. همچنین قبل از شروع مراحل این کنترل در ایتبس شما باید طی مراحلی زمان تناوب اصلی سازه را محاسبه کنید تا بتوانید زلزله های دریفت بسازید.

مراحل کنترل دریفت سازه
گام اول) از فایل اصلی پروژه یک Save as بگیرید با عنوان Drift.
در این فایل شما طبق مبحث دهم مجاز هستید که کاهش سختی المانها را در کنترل دریفت در نظر نگیرید که باید طبق عکس زیر در فایل جدید عمل کنید.


گام دوم) در این مرحله باید زمان تناوب اصلی سازه را محاسبه کنید که در یک مقاله جداگانه کامل توضیح دادهایم. (کلیک کنید)
گام سوم) از منوی زیر، زلزله های دریفت را از نوع Seismic Drift تعریف کنید تا ایتبس فقط در کنترل دریفت از آنها استفاده کند.

بعد مطابق تصاویر زیر با توجه به زمان تناوب و ضریب زلزله دریفت، زلزله دو جهت را تعریف کنید (در مورد دریفت با برون محوری در انتهای مقاله صحبت کردم)


در این مرحله شما باید محل تراز پایه، انتهای پایه، ضریب زلزله و ضریب k رو محاسبه کنید. (مقاله ضریب زلزله)

گام چهارم: بعد از اتمام تحلیل سازه شما باید به منوی خروجیها بروید که با استفاده از کلیدهای میانبر ctrl+T میتوانید این کار را انجام دهید سپس مطابق مسیر گفته شده خروجی مورد نیاز را انتخاب کنید. در کادر سبز رنگ شما باید الگوهای بار مورد نظر را انتخاب کنید. از گزینه Select load Patterns و Select load cases با نگهداشتن کلید ctrl زلزله های دریفت را انتخاب کنید.
حتما در قسمت Select Load Combos تمام ترکیب بارهای طراحی را از انتخاب خارج کنید.
پس از انتخاب الگوهای بار و خروجی مورد نیاز ok میکنیم و برای سهولت در انجام محاسبات فایل را به اکسل میبریم.
محاسبه دریفت مجاز سازه
در این جدول ما باید یکی از گزینههای موجود را در نرم افزار ایتبس با حداکثر آیین نامه کنترل کنیم. طبق بند 3-5-1 استاندارد 2800 باید اختلاف بین تغییر مکانهای جانبی واقعی مراکز جرم کفهای بالا و پایین طبقات را کنترل کنیم البته این موضوع برای زمانی میباشد که نامنظمی پیچشی نداشته باشیم در این حالت باید مقدارهای ستون Avg Drift را برداشت کنیم.
مطابق با جدول 3-3 استاندارد 2800 باید مقدار ضریب بزرگنمایی را با توجه به سیستم باربر جانبی خود انتخاب کنید که در این پروژه با توجه به این که سیستم باربر جانبی قاب خمشی متوسط است، ضریب بزرگنمایی برابر با 5 میباشد.

طبق روابط ارائه شده در مراحل قبلی، با جایگذاری ضریب بزرگنمایی در فرمول به مقدار مجاز دریف میرسیم که برای این سازه با توجه به تعداد طبقات بالای 5 طبقه و سیستم باربر جانبی قاب خمشی، حداکثر دریفت 0.004 میباشد.

اکنون در فایل اکسلی که از ایتبس به اکسل خروجی گرفتیم باید بین مقادیر ستون Avg Drifts و مقدار حداکثر دریفت، مقایسه انجام شود و هیچ یک از نسبتها نباید از حداکثر مقدار مجاز بیشتر باشد. توجه کنید در صورتی که خرپشته خارج از تراز لرزهای باشد، نسبتهای آن اهمیت ندارد و میتوانیم ستونهای مربوط به آن را حذف کنیم.

درجدول بالا مقادیر هایلایت شده از حداکثر دریفت بیشتر شدهاند که از نظر استاندارد 2800 به هیچ عنوان قابل قبول نیست و حتما باید در محدوده مجاز قرار بگیرید تا از این کنترل عبور کنید.
جواب گرفتن از دریفت
دریفت طبقات رابطه مستقیم با سختی دارد همانطور که در اول مقاله توضیح دادیم، هرچه سختی بیشتر باشد جابجایی کمتر است و بالعکس. در این سازه سختی کمی داریم به همین خاطر از طبقه دوم به بالا دریفت طبقه از مقدار مجاز فراتر رفته است. در کل هر اقدامی که سختی سازه را افزایش دهد، برای کاهش دریفت خوب است.
- افزایش ارتفاع تیر: این مورد فقط در قاب خمشی و دوگانه کاربرد دارد چراکه یکی از عوامل سختی تیرها میباشند هرچند ستون هم در سختی مشارکت دارد اما سهم تیر قابل توجه است. برای افزایش تیر بهتر است از تیرهای پیرامونی استفاده کنید زیرا با افزایش ارتفاع تیرهای داخلی ممکن است ارتفاع مفید طبقه کاهش پیدا کند.
- اضافه کردن مهاربند: در صورت جواب نگرفتن از قاب خمشی میتوان از سیستم قاب مهاربندی استفاده کرد. این سیستم سختی بالاتری نسبت به قاب خمشی دارد که میتواند موثر واقع شود. با افزایش تعداد یا سایز مقاطع مهاربند سختی سازه بیشتر میشود.
- استفاده از سیستم دوگانه: استفاده از سیستم مهاربندی توام با قاب خشمی یکی دیگر از راه حلهای موجود است. این سیستم در سازههای مرتفع عمکرد بسیار خوبی دارد که میتوانید در کنترل دریفت از سختی آن استفاده کنید.
- اضافه کردن دیوار برشی: دیوار برشی با توجه به هندسهای که دارد سختی بسیار بیشتر نسبت به مهاربند و سیستم دوگانه دارند و همین موضوع باعث میشود حتی در سازه فولادی از این المان استفاده شود.
دریفت و نامنظمی پیچشی
در این شرایط استاندارد 2800 ضوابط سخت گیرانهتری دارد. در بند 3-5-4 همین استاندارد عنوان شده در این سازهها به جای کنترل تغییر مکان مرکز جرم طبقات، باید تغییر مکان کفهای طبقه را در امتداد محورهای کناری ساختمان کنترل کنیم.

در صورتی که سازه نامنظم پیچشی باشد، تمام مراحل مانند حالت قبلی طی میشود فقط برای برداشت دریفت باید از ستون Max Drift استفاده کنید.
زلزله دریفت با برون محوری
یکی از سوالات پرتکرار در مبحث کنترل دریفت، موضوع زلزلههای با برون محوری میباشد. همانطور که میدانید در طراحی سازه باید زلزلهها با درصد خاصی خروج از مرکزیت به سازه اعمال شوند. به این خاطر این سوال پیش میاید که آیا نیاز است که زلزله دریفت هم برون محوری داشته باشد یا خیر.

در منابع و مراجع موجود به این موضوع اشارهای نشده است. اکثر مهندسین زلزلههای بدون برون محوری استفاده میکنند (عملیاتی که در مراحل قبل انجام دادیم) اما ممکن است به دلیل حساسیت سازه یا نامنظمیهای پلان و ارتفاع، بنابر قضاوت مهندسی تصمیم بگیرید از این حالت (زلزله با برون محوری) استفاده کنید.
در حالت دوم مهندسین میتوانند از ضریب 5 درصد بعد ساختمان به عنوان برون محوری زلزله استفاده کنند یا طبق محاسبات (حالت نامنظم پیچشی) از مقدار برون محوری زلزله برای زلزله برون محور دریفت استفاده کنند.
کنترل دریفت با زلزله دینامیکی
در روش طراحی دینامیکی طیفی، به دلیل اینکه برش پایه دینامیکی با 85 درصد زلزله استاتیکی همپایه سازی میشود معمولا نتایج اقتصادیتری دارد و سایز مقاطع کاهش پیدا میکند (بستگی به هندسه پروژه دارد) به همین خاطر طراحان علاقهمند هستند با استفاده از زلزله دینامیکی کنترل دریفت را انجام دهند.
اما در بین طراحان سازه اختلاف نظرهایی در این رابطه میباشد و برخی مهندسین معتقد هستند نتایج ایتبس در کنترل دریفت با زلزله دینامیکی صحیح نیست که این چنین نمیباشد و طبق استاندارد 2800 مجاز به این کار هستید.

برای کنترل دریفت با زلزله دینامیکی ابتدا باید زلزله دینامیکی دریفت را مانند زلزله دینامیکی بسازید (مقاله زلزله دینامیکی) پس از آن سازه را تحلیل، مقدار برش پایه استاتیکی و دینامیکی را همپایه کنید و مطابق مراحل قبلی دریفت را کنترل کنید.
4 پاسخ
شما توی فرمول باید Cd رو میذاشتین که برا قاب خمشی فولادی برابر 4 هست بجای اون اشتباها ضریب رفتارش که 5 هست رو گذاشتین ، سازه خیلی قوی در میاد
سپاس از توجه شما
کاملا پاسخ شما درست هست و عدد 4 باید در محاسبات وارد میشد.
سلام
دریفت ماکزیمم .005 میشه شما ضریب رقتار را گذاشتی جای ضریب بزرگنمایی
درود بر شما
بله اشتباه به جای ضریب بزرگنمایی، ضریب زلزله رو وارد کردم.