نوشته‌ها

مرکز جرم و مرکز سختی در سازه

مرکز جرم و مرکز سختی سازه

مرکز جرم و مرکز سختی در سازه

مرکز جرم و مرکز سختی در سازه

مرکز جرم و مرکز سختی در سازه​

مرکز جرم و مرکز سختی در سازه
در منوی diaphragms (دیافراگم سیستمی افقی است که نیروهای جانبی را به اعضا قائم منتقل می نماید که به دسته منعطف ، نیمه صلب و صلب تقسیم می‌شود.) می توان تعداد دیافراگم‌های مورد نیاز را وارد کرد که اکثریت موارد بصورت rigid یعنی صلب است . در سقف های صلب در تمام نقاط جابجایی یکسان بوده و در نقاط مختلف سقف اختلاف در میزان آن وجود نداشته و در این نوع دیافراگم، سختی داخل صفحه­ ی دیافراگم بسیار زیاد بوده و تغییر شکل­ های خمشی بسیار اندک تحت بار جانبی زلزله در آن ایجاد می شود. به عبارت ­دیگر سختی به اندازه ای زیاد است که درجات آزادی درون صفحه­ ی دیافراگم را به 3 درجه (2 درجه انتقال افقی و یک درجه پیچشی) محدود می­ کند. از همین رو نیروی جانبی زلزله بصورت یک بار متمرکز در مرکز جرم سقف آن طبقه (CenterMass) وارد می شود.

*** برآیند نیروهای جانبی زلزله به مرکز جرم سازه وارد میشود که به شکل هندسی سقف  ، وجود بازشوهای آن و نحوه توزیع بار ثقلی (یکنواخت باشد یا غیر یکنواخت) مربوط است همانطور که از اسم آن پیداست مرکز جرم به سمتی متمایل می شود که جرم بیشتری وجود دارد و تمرکز جرم در این ناحیه بیشتر باشد. برآیند نیروی های مقاومی که دربرابراین نیروهای جانبی ایجاد میشود به مرکز سختی (CenterRigidity) اعمال میشود که تعداد  و محل قرارگیری ستون ها و یا دیوار برشی تأثیر مستقیم بر مرکز سختی دارند. محل مرکز سختی میتواند محل تقاطع برآیند نیروهای جانبی وارده بر قاب ها ویا المان های باربر جانبی در دوجهت x و y  باشند.

اگر که بخواهیم محل مرکز جرم و مرکز سختی روی هم قرار بگیرند و بر هم منطبق شوند، با تغییر مکان بازشوها، بادبندها ،دیوار برشی و یا ستون ها می توان این کار را انجام داد و سازه را با اطمینان خاطر بیشتری می توان طراحی کرد. این کار موجب می شود تا مقاطع باربر جانبی، مقاطع بهینه ای به دست آیند. علاوه بر این باید به این نکته توجه داشت که بهتر است تا جایی که امکان دارد المان های باربر جانبی را در یک سازه با قاب مفصلی که همان مهاربندها و یا دیوار برشی هستند را از مرکز دیافراگم دور کنیم تا سازه رفتار مناسب تری در هنگام زلزله داشته باشد .

 در واقع بیشتر شدن فاصله مرکز جرم و سختی است که مسبب ایجاد پیچش در سازه است که بالااجبار باعث اعمال ضرایبی خواهد شد که المان های ستون و تیر با مقاطع بزرگتری جوابگو باشند. علاج این مسئله دربرخی موارد می تواند استفاده از دیوار برشی و یا مهاربند به طول و ضخامت کافی در هر دوسوی سازه باشد تا از جابجایی جانبی بیش از حدسازه جلوگیری نماید. ((دیوارهای برشی به دلیل سختی بسیار بالای خود، اگر جاگذاری مناسبی نداشته باشند، خود آنها دلیل ایجاد نامنظمی پیچشی خواهند بود. به همین دلیل باید تا حد امکان جانمایی دیوارهای برشی به صورت متقارن باشد. در یک جمله تا حد امکان بین مرکز جرم و مرکز سختی فاصله نیفتد.))

تعداد دیافراگم های وارده منوط به این است که چند شکل سقف در ساختمان موجود است . یعنی اگر تمامی سقف های طبقات شبیه باشند یک دیافراگم کافی است .

مرکز جرم و مرکز سختی در سازهک

مرکز جرم و مرکز سختی در سازه

به اشتراک گذاری

Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email