نامنظمی در ارتفاع سازه بر اساس آیین نامه 2800

نامنظمی در ارتفاع:

مطابق استاندارد 2800 ویرایش 4 در صورت وجود یکی از 5 مورد زیر در ارتفاع سازه، ساختمان در ارتفاع دارای نامنظمی می باشد ( در صورتیکه هیچ یک از 5 مورد شرایط نامنظمی در ارتفاع برقرار نباشد، اصطلاحا سازه در ارتفاع منظم است.

موارد نامنظمی در ارتفاع:

1. نامنظمی هندسی
2. نامنظمی جرمی
3. نامنظمی قطع سیستم باربر جانبی
4. نامنظمی مقاومت جانبی
5. نامنظمی سختی جانبی

-در ادامه به توضیح هر یک از 5 مورد فوق می پردازیم.

1- نا منظمی هندسی :

بر اساس استاندارد 2800 ویرایش 4 ، در صورتیکه ابعاد سیستم باربر جانبی در هر طبقه بیش تر از 130 درصد آن در طبقات مجاور خود باشد، در سازه نامنظمی هندسی ایجاد خواهد شد.

2 – نامنظمی جرمی : 

بر اساس استاندارد 2800 ویرایش 4 در مواردی که جرم طبقه بیشتر از 50 درصد با جرم های طبقات مجاور تفاوت داشته باشد سازه در ارتفاع نامنظمی جرمی خواهد داشت .– لازم به ذکر است طبقات بام و خرپشته از تعریف فوق مستثنی می باشند.

• مطابق تعریف فوق در طراح ی سا ختمانهایی که در طبقات کاربریهای مختلفی مانند کتابخانه یا است خر و یا رستوران دارند باید دقت بیشتری کرد تا سازه در ارتفاع دچار نامنظمی جرمی نگردد.

3 – نامنظمی قطع سیستم باربر جانبی :

بر اساس استاندارد 2800 ویرایش 4 در مواردی که جزئی از سیستم باربر جانبی در ارتفاع قطع شده باشد، بطوری که آثار ناشی از واژگونی روی تیرها، دالها، ستونها و دیوار های تکیه گاهی تغییراتی ایجاد کند سازه در ارتفاع نامنظمی قطع سیستم باربر جانبی خواهد داشت .

3 – نامنظمی سختی جانبی:

بر اساس استاندارد 2800 ویرایش 4 در مواردی که سختی جانبی هر طبقه کمتر از 70 درصد سختی جانبی طبقه روی خود و یا کمتر از 80 د رصد متوسط سختی های جانبی سه طبقه روی خود باشد، آن طبقه نرم نامیده میشود . طبق خیلی نرم : در صورتیکه سخت ی جا نبی هر ط بقه کمتر از 60 درصد و یا کمتر از 70 درصد متوسط سختی های جانبی سه طبقه روی خود باشد آن طبقه ، طبقه خیلی نرم خواهد بود .

در حالت کلی طبقه ایی که:

1-– ارتفاع آن بدلایل معماری از ارتفاع سایر طبقات بیشتر باشد،

2- دیوارهای داخلی و پیرامونی طبقه کاملا حذف شده باشد و هیچگونه جداگر میانقابی وجود نداشته باشد ( مانند پیلوت در طبقه همکف ) آن طبقه رفتار نرم تری نسبت به سایر طبقات دارد . بدیهیست هنگام زلزله جابجایی بیشتری خواهد داشت و آسیب پذیری آن بیشتر خواهد بود . لذا استاندارد 2800 ویرایش 4 برای در نظر گرفتن مو ارد فوق نامنظمی سختی جانبی را در نظر می گیرد.

5-نامنظمی مقاومت جانبی :

بر اساس استاندارد 2800 ویرایش 4 در مواردی که مقاومت جانبی طبقه از 80 درصد مقاومت جانبی طبقه روی خود کمتر باشد، چنین طبقه ای نامنظمی مقاومت جانبی خواهد داشت و اصطلاحا طبقه ضعیف نامیده می شود و در مواردی که مقدار فوق به 65 درصد کاهش یابد، اصطلاحا طبقه خیلی ضعیف توصیف می شود.

به طور کلی تعیین مقدار دقیق مقاومت یک طبقه نیازمند انجام تحلیل های غیر خطی و دشوار است . در صورتیکه طبقه ضعیف و یا طبقه خیلی ضعیف در یک سازه وجود داشته باشد، شکست طبقه به صورت شکست برشی و ناگهانی اتفاق می افتد .

محدودیتهای ایجاد شده بر اثر نامنظمی:

بر اساس بند 1 – 7 – 3 آیین نامه 2800 با عنوان محدودیت در احداث ساختمان های نامنظم باید رعایت موارد زیر انجام گردد

الف – احداث ساختمان ها با نامنظمی (طبقه خیلی ضعیف) در مناطق با خطر نسبی متوسط و بالاتر مجاز نیست و در مناطق با خطر نسبی کم، ارتفاع آنها نمی تواند بیش از 3 طبقه و یا 10 متر باشد.

ب – احداث ساختمان ها با نامنظمی از نوع (طبقه خیلی نرم) و (شدید پیچشی) در مناطق با خطر نسبی متوسط و بالاتر ، تنها بر روی زمینهای نوع 1 ، 2 و 3 مجاز است.

براساس بند 3 – 1 – 4 ساختمان باید در دو امتداد عمود بر هم در برابر نیروی زلزله محاسبه شود. به طور کلی می توان محاسبه در هر یک از این دو امتداد را جز در موارد زیر به طور مجزا و بدون در نظر گرفتن نیروی زلزله در امتداد دیگر انجام داد.

الف – ساختمانهای نامنظم در پلان

در موارد فوق امتداد نیروی زلزله باید با زاویه مناسبی که حتی المقدور بیشترین اثر را ایجاد می کند انتخاب شود و یا می توان 100 % نیروی زلزله هر امتداد را با 30 % نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن را ترکیب کرد . در این موارد منظور کردن برون مرکزی اتفاقی، موضوع بند ( 3 – 3 – 7 ) در امتدادی که 30 % نیرو اعمال می شود، الزامی نیست.

بر اساس بند 3 – 2 – 3 روش تحلیلهای خطی :

روشهای تحلیل خطی را می توان در کلیه ساختمانها با هر تعداد طبقه به کار برد. تنها، روش استاتیکی معادل را می توان در ساختمانهای سه طبقه و کوتاه تر، از تراز پایه و یا ساختمانهای زیر به کار گرفت.

الف – ساختمان های منظم با ارتفاع کمتر از 50 متر از تراز پایه

ب – ساختمان های نامنظم با ارتفاع کمتر از 50 متر از تراز پایه که دارای :

– نامنظمی زیاد و شدید پیچشی در پلان نباشد.

– نامنظمی جرمی، نرم و خیلی نرم در ارتفاع نباشد.

بر اساس بند 3 – 4 – 1 – 4 اصلاح مقادیر بازتاب ها :

در مواردی که برش پایه به دست آمده از تحلیل طیفی کمتر از برش پایه تحلیل استاتیکی معادل، رابطه ( 3 – 1 ) باشد، مقدار برش پایه تحلیل طیفی باید به مقادیر زیر افزایش داده شده و بازتاب های سازه متناسب با آن اصلاح گردد. برش پایه استاتیکی معادل عنوان شده در ردیف های زیر، مقدار برش پایه بر اساس رابطه ( 3 – 1 ) و با استفاده از مشخصات طیف استاندارد است.

الف – در سازه های نامنظم، که نامنظمی در آنها از نوع طبقه خیلی ضعیف یا طبقه خیلی نرم یا پیچشی شدید نباشد، مقادیر بازتاب ها باید در 90 % نسبت برش پایه استاتیکی معادل به برش پایه به دست آمده از تحلیل طیفی ضرب شوند. ولی در سازه های نامنظمی که نامنظمی آنها مشمول موارد فوق الذکر باشد، مقدیر بازتاب ها باید در نسبت برش پایه استاتیکی معادل به برش بدست آمده از تحلیل طیفی ضرب شود

ب – در سازه های منظم، مقادیر بازتاب ها باید در 85 % نسبت برش پایه استاتیکی معادل به برش پایه به دست آمده از تحلیل طیفی ضرب شود.