کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs

کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs

پس از ۱۵ سال طراحی سازه و تدریس نرم افزارهای مهندسی عمران در سازمان نظام مهندسی ساختمان استان اصفهان, دانشگاه ها و موسسات آموزش عالی, نیاز جامعه مهندسی کشور و دانش آموختگان رشته عمران بر داشتن تفکری نو در اصول مدلسازی بهینه به همراه استفاده از تکنیک های حل عددی را ضروری دانسته و استفاده محض از نرم افزاهای این رشته را کافی نمی دانم. لذا برای نیل به این اهداف, ضرورت داشتن اطلاعات کافی برای درک رفتار سازه ها در تامین اصول پایداری, مقاومت و شکل پذیری را برای کاربران توصیه می نمایم.

در این راستا و در طی ۵ سال کار مستمر در تالیف کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs  بر عناوینی تمرکز شده که اولا؛ نیاز به نسخه خاصی از نرم افزار ETABS نباشد و با هر نسخه استانداردی قابل مدلسازی باشد. ثانیا؛ گستره مطالب به نحوی در نظر گرفته شده است که قابل استفاده برای طراحان سازه در سازمان های نظام مهندسی کشور و دانش آموختگان مقطع کارشناسی عمران به بالا می باشد.

در کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs مفاهیم اساسی با اصول تحلیل های دینامیکی طیفی, طراحی دیوارهای برشی بتنی و فولادی و مسایل بتنی و فولادی و مسای مبتنی بر رفتارهای مختلف دیوارهای برشی در سازه ها, طراحی اجزای مرزی و جمع کننده نیروها در دیافراگم های انعطاف پذیر, طراحی اتصالات در ضوابط شکل پذیری ویژه, طراحی ستون های مرکب فولادی و دیوارهای مسلح بنایی در نسخه های جدید را خواهید آموخت.

از ویژگی های کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs:

• معرفی برخی از نرم افزارهای طراحی مطرح در دنیا
• تحلیل های دینامیکی طیفی در سازه ها
• طراحی و مدل سازی دیوارهای برشی با بازشو و بدون بازشو در سازه ها
• تحلیل انواع مسایل مبتنی بر رفتارهای دیوارهای برشی و عملکرد آن ها در سازه ها
• مدل سازی دیوارهای برشی فولادی سخت نشده
• تحلیل, طراح و مدل سازی دیافراگم های صلب و انعطاف پذیر
• محاسبات اتصالات بتنی در شرایط شکل پذیری ویژه در مدل ها
• تحلیل, طراحی و مدل سازی ستون های مرکب فولادی در نسخه های جدید
• تحلیل, طراحی و مدل سازی دیوارهای بنایی مسلح در نسخه های جدید
• قابل استفاده مهندسان و طراحان سازه در سازمان های نظام مهندسی و دانشجویان کارشناسی, کارشناسی ارشد و دکتری مهندسی عمران

فهرست کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs

پيشگفتار کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs

فصل اول / معرفي برخي از نرم‌افزارهاي مهندسي عمران :

• ۱-۱مقدمه
• ۱-۲برنامه STA4-CAD
• ۱-۳ برنامه Abaqus
• ۱-۴ برنامه Robot Millennium
• ۱-۵ برنامه Prokon
• ۱-۶ برنامه STADD-PRO
• ۱-۷ برنامه Xsteel Tekla Structures
• ۱-۸ برنامه Straus7
• ۱-۹ برنامه Perform 3d
• ۱-۱۰ برنامه SAP2000
• ۱-۱۱برنامه ETABS
• ۱-۱۲ آشنايي با Etabs 2013
• ۱-۱۲-۱ مدل سازي
• ۱-۱۲-۲ تحليل
• ۱-۱۲-۳ طراحي
• ۱-۱۲-۴ خروجي متني و گرافيکي
• ۱-۱۲-۵ جزييات
• ۱-۱۲-۶ واسط خارجي با ساير نرم‌افزارها
  
  ۱-۱۳ برنامه SAFE
• ۱-۱۴برنامه CSICOL
• ۱-۱۵برنامه ADAPT-PT
• مراجع

فصل دوم / مدلسازي لرزه‌اي سه بعدي در تحليل ديناميکي طیفی در ETABS :

• ۲-۱ کليات
• ۲-۲ روشهاي تحليل سازه ها
• ۲-۳ روش تحليل ديناميکي طيفي
• ۲-۴ ترکيب اثر مدها
• ۲-۵ تعداد مودهاي نوسان

مثال شماره ۱-۱ تحلیل سه بعدی سازه با ۳ درجه آزادی

• گام ۱) محاسبه ماتريس جرم
• گام ۲) محاسبه ماتريس سختي
• گام ۳) محاسبه فرکانس طبيعي وزمان تناوبها
• گام ۴) نمايش شکل مودهاي ارتعاشي
• گام ۵) محاسبه جرم مودي
• گام ۶) محاسبه ضريب تحريک
• گام ۷) محاسبه ضريب بازتاب و شتاب طيفي
• گام ۸) محاسبه نيروي جانبي طيفي
• گام ۹) محاسبه برش پايه طيفي
• گام ۱۰) محاسبه برش پايه استاتيکي معادل
• گام ۱۱) نکات وايجاد مدل سه بعدي درEtabs
• گام ۱۲) ايجاد شبکه
• گام ۱۳) ايجاد خواص مصالح بتني
• گام ۱۴) تعريف سطح مقطع مصالح
• گام ۱۵) تعريف مقطع سقف
• گام ۱۶) تعريف تابع طيف پاسخ
• گام ۱۷) تعريف حالات بارگذاري ثقلي و جانبي استاتيکي
• گام ۱۸) تعريف حالات بارگذاري طيفي
• گام ۱۹) تعريف درصد مشارکت بار زنده براي محاسبه وزن در زلزله
• گام ۲۰) اختصاص ديافراگم صلب به کف ها
• گام ۲۱) اختصاص قيودتکيه‌گاهي به گره‌هاي متصل به فونداسیون
• گام ۲۲) اختصاص نواحي صلب انتهايي
• گام ۲۳) بارگذاري ثقلي
• گام ۲۴) آناليز سازه (بادرنظرگرفتن اثرات )
• گام ۲۵) نمايش نتايج تحليل طيفي درEtabs
• گام ۲۶) نمايش مقدار جرم براي تشکيل ماتريس جرم درطبقات
• گام ۲۷) نمايش شکل مودي
• گام ۲۸) نمايش ضريب مشارکت وضريب جذب جرم
• گام ۲۹) نمايش شتاب طيفي
• گام ۳۰) نمايش بزرگي شتاب
• گام ۳۱) نمايش برش پايه طيفي
• گام ۳۲) نمايش برش پايه استاتيکي معادل

مثال شماره ۱-۲ تحلیل طیفی سازه ۱۰ سقف با دیوار برشی بتنی

• گام۱) تعریف شبکه
• گام۲) تعریف خواص مصالح
• گام۳) تعریف مقاطع بتنی
• گام۴) تعریف مشخصات سقف
• گام۵) تعریف مقطع دیوار برشی
• گام۶) تعریف حالات بارگذاری استاتیکی
• گام۷) تعریف تابع طیف پاسخ
• گام۸) تعریف حالات بارگذاری طیفی
• روش الف) ورود ضريب طيف پاسخ در هر راستاي U2 , U1
• روش ب) ورود ضريب طيف پاسخ تحت زواياي تحريك (مثلا ۱۵ درجه)
• روش ج) روش تركيب جهت‌ها با يك ضريب مقياس
• گام۹) تعریف آیین نامه طراحی
• گام۱۰) تعریف ترکیبات اتوماتیک طراحی
• گام۱۱) تعریف ضرایب لرزه‌ای خاص
• گام۱۲) تعریف ترکیبات طراحی با اعمال ضرایب توسط کاربر
• گام۱۳) تعریف درصد مشارکت بار زنده در محاسبه ضریب زلزله
• گام۱۴) اختصاص دیافراگم صلب
• گام۱۵) اختصاص قیود تکیه گاهی گره‌های متصل به فونداسیون
• گام۱۶) اختصاص نواحی صلب انتهایی
• گام۱۷) نامگذاری دیوارهای برشی
• گام۱۸) ایجاد تقسیم بندی در دیوارهای برشی
• گام۱۹) بارگذاری
• گام۲۰) تنظیم پارامترهای آنالیز
• گام۲۱) نمایش خروجی ها
• گام۲۲) نمايش برش پايه استاتيکي
• گام ۲۳) نمايش تعداد مودهاي نوسان و ضرايب جذب جرم
• گام۲۴) کنترل تغيير مکان نسبي
• گام۲۵) کنترل نامنظمي در پلان
• گام۲۶) کنترل فاصله مرکزجرم ومرکز سختي
• گام۲۷) کنترل واژگوني
• گام۲۸) کنترل شاخص پايداري
• گام۲۹) نمايش مقادير برش در دیوارهای برشی
• گام۳۰) طراحی دیوار برشی
• روش (الف ) استفاده از نتایج تحلیل و طراحی به روش دستی
• روش (ب) تحليل وطراحي با استفاده از نرم‌افزار
• گام ۳۱) کنترل ۲۵ درصد قاب خمشی
• مراجع

فصل سوم / مثالهاي تکميلي درمدلسازي لرزه‌اي ديوارهاي برشي در کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs

• کليات
• مثال ۳-۱ تحليل اندرکنش قاب خمشي و ديوار برشي
• مثال ۳-۲ تحليل تکيه‌گاه بودن ديافراگم براي ديوارهاي برشي
• مثال ۳-۳ تحليل اثرتغيير شکل‌هاي محوري ستونها در توزيع برش درديوار
• مثال ۳-۴ تحليل ناسازگاري دوران اتصالات در ديوارهاي برشي با بازشو
• مثال ۳-۵ تحليل سازگاري تغيير شکل در ديوارهاي برشي
• مثال ۳-۶ تحليل و طراحي بازشوها در ديوارهاي برشي بتني
• مثال ۳-۷ تحليل وطراحي ديوارهاي برشي فولادي ۱۵۳
• گام ۱) محاسبات اوليه ضخامت جان ورق ديواربرشي فولادي
• گام ۲) طراحي اوليه اعضاي مرزي قائم
• گام ۳) طراحي اوليه اعضاي مرزي افقي
• گام ۴)محاسبه زاويه ميدان کشش براساس محاسبه اوليه ضخامت جان ورق
• گام ۵)تعريف مصالح ديوار به صورت ارتوتروپيک در نرم افزار(Orthotropic)
• گام ۶) تعريف المان ديوار با رفتار غشايي در نرم افزار(Membrane)
• گام ۷) تعريف راستاي زلزله در نرم افزار باتوجه به راستاي مصالح تعريف شده
• گام ۸) اختصاص زاويه جديد ميدان کشش برروي محورهاي محلي ۱و۲:
• گام ۹) مشاهده نيروي برشي ديوار(P1) براساس خصوصيات هندسي داده شده
• گام ۱۰) کنترل و محاسبه مجدد زاويه ميدان کشش
• مراجع

فصل چهارم / مدلسازي لرزه‌اي ديافراگم‌ها در کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs

• کليات
• ۴-۱ تعريف ديافراگم
• ۴-۲ ضوابط حاکم بر طراحي ديافراگمها
• ۴-۳ انواع ديافراگم ازنظرجنس وسيستم ساختماني
• ۴-۴ انواع ديافراگم از نظر صلبيت و انعطاف پذيري
• ۴-۵ تاثير سيستم باربر جانبي در صلبيت ديافراگم ها
• ۴-۶ تغيير شکل ديافراگمها
• ۴-۷ تحليل ديافراگمها
• ۴-۸ طراحي ديافراگم ها
• مثال ۴-۱تحلیل و طراحی دیافراگم‌های انعطاف پذیر
• گام ۱) تعيين برش پايه در مدل ايجادشده
• گام ۲) تعيين نيروي حداکثر و کنترل صلبيت ديافراگم
• گام ۳) اعمال نيروي ديافراگم وکنترل صلبيت در مدل Etabs
• گام ۴) طراحي اجزاي مرزي(Chord) وجمع کننده نيروها(Collector)
• مراجع

فصل پنجم / مدلسازي لرزه‌اي دراتصالات سازه‌هاي بتني :

• ۵-۱ کليات
• ۵-۲ حدود شکل پذيري سازه
• ۵-۳ ضوابط شکل پذيري متوسط
• ۵-۳-۱ محدوديت هندسي در اعضاي تحت خمش درقاب ها
• ۵-۳-۱-۱ آرماتورهاي طولي و عرضي در اعضاي تحت خمش
• ۵-۳-۲ اعضاي تحت فشار وخمش در قاب‌ها
• ۵-۳-۳ ضوابط طراحي براي برش در اعضاي قاب‌ها
• مثال۵-۱ محاسبه برش اتصال با شکل پذیری ویژه
• گام ۱) نحوه محاسبه مقادير C , T
• گام ۲) نحوه محاسبه ظرفيت برشي نهايي ستون Vu
• مثال۵-۲ محاسبه ظرفیت برشی نهایی تیرها
• مثال ۵-۳ محاسبه ظرفیت برش نهایی ستونها
• مثال ۵-۴ محاسبه حداقل مقاومت خمشی ستونها با شکل پذیری زیاد
• مراجع

فصل ششم / قابليتهاي ويژه مدلسازي در نسخه ۲۰۱۳ در کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs

• ۶-۱ محاسبه نسبت تنش در ديوارهاي بنايي مسلح
• ۶-۱-۱ کليات
• ۶-۱-۲ رفتار خمشي مقاطع بنايي مسلح
• ۶-۱-۳ فولاد کششي کم
• ۶-۱-۴ فولاد کششي زياد
• ۶-۱-۵ ضوابط ويژه براي نواحي زلزله خيز متوسط تا شديد
• مثال ۶-۱محاسبه نسبت تنش در دیوارهای بنایی مسلح

مراحل مدلسازي در نسخه ۲۰۱۳ :

• گام ۱) تعريف خواص مصالح
• گام ۲) تعريف مقطع ديوار
• گام ۳) تعريف الگوي بار
• گام ۴) تعريف حالت بار وارد شده
• گام ۵) ترسيم ديوار و اعمال بارهاي وارده
• گام ۶) تعريف برچسب Pier و اختصاص برچسب به ديوار
• گام ۷) ايجاد الگوي آرماتور گذاري ديوار در Section Design
• گام ۸) اختصاص الگوي آرماتور گذاري ايجاد شده به ديوار
• گام۹) تحليل و طراحي ديوار بنایی مسلح

مراحل گام به گام تحلیل دستي :

• گام۱) تعيين خروج از مرکزيت e
• گام۲) تعيين نيروي محوري خالص Pn
• گام۳) تعيين خروج از مرکزيت نسبت به فولاد کششي
• گام۴) تعيين فاصله محور پلاستيک از فولاد کششي
• گام۵) تعيين عمق ناحيه فشاري تا تار خنثي c و ارتفاع بلوک تنش a
• گام۶) تعيين مقادير کرنش تا
• گام۷) تعيين مقادير نيروي محوري و لنگر اسمي
• ۶-۲ طراحي ستونهاي مرکب
• ۶-۲-۱ کليات
• ۶-۲-۲ طراحي اعضاي مرکب
• ۶-۲-۳ اعضاي محوري مختلط محاط در بتن
• ۶-۲-۳-۱ محدوديت‌ها
• ۶-۲-۳-۲ مقاومت فشاري
• ۶-۲-۳-۳ مقاومت کششي
• ۶-۲-۳-۴ مقاومت برشي
• ۶-۲-۳-۵ انتقال بار
• ۶-۲-۳-۶ جزييات اعضاي محوري محاط در بتن
• ۶-۲-۳-۷ مقاومت برشگيرها
• ۶-۲-۴ اعضاي محوري مختلط پر شده با بتن
• ۶-۲-۴-۱ محدوديت‌ها
• ۶-۲-۴-۲ مقاومت فشاري
• ۶-۲-۴-۳ مقاومت برشي
• ۶-۲-۴-۴ انتقال بار
• ۶-۲-۴-۵ فاصله برشگيرها در اعضاي محوري مختلط پر شده با بتن
• مثال ۶-۲ محاسبه نسبت تنش در ستونهای مرکب

مراحل مدلسازي در Etabs 2013

• گام ۱) تعريف خواص مصالح براي فولاد
• گام ۲) تعريف خواص مصالح براي بتن
• گام ۳) تعريف مقطع ستون
• گام ۴) تعريف الگوي بار
• گام ۵) تعريف حالت بار وارده
• گام ۶) ترسيم ستون و اعمال بارهاي وارده
• گام ۷) تعريف ترکيبات بارگذاري
• گام ۸) انتقال ترکيبات ايجاد شده براي روند طراحي
• گام ۹) تنظيم آييننامه طراحي
• گام ۱۰) طراحي ستون و مشاهده نتايج

مراحل گام به گام تحليل دستي

• گام ۱) تعيين خواص مقطع فولادي و بتني
• گام ۲) تعيين مقدار نيروي محوري ضريبدارPu
• گام ۳) تعيين مقاومت فشاري محوري ستون مختلط P0
• گام ۴) تعيين نيروي محوري کمانشي اولر Pe
• گام ۵) محاسبه مقاومت فشاري اسمي Pn
• مثال ۶-۳ محاسبه نسبت تنش در ستونهای مرکب در قابهای خمشی
• مراحل مدلسازي در Etabs 2013
• مراحل گام به گام در تحليل دستي
• گام ۱) تعيين ترکيب بار بحراني Mu ,Pu
• گام ۲) تعيين مقاومت خمشي اسمي ماکزيمم MD
• گام ۳) تعيين مقاومت خمشي اسمي Mn
• گام ۴) تعيين نسبت تنش Ratio
• مثال ۶-۴ محاسبه ستونهای محاط در بتن
• کنترل شرايط مقاطع مختلط

مراحل مدل سازي در ETABS 2013

• گام ۱) تعريف خواص مصالح براي فولاد و ميلگرد
• گام ۲) تعريف خواص مصالح براي بتن
• گام ۳) تعريف مقطع ستون مختلط
• گام ۴) تعريف الگوي بار
• گام ۵) تعريف حالت بار وارده
• گام ۶) تعريف ترکيب بارگذاري
• گام ۷) ترسيم ستون و اعمال بارهاي وارده
• گام ۸) انتقال ترکيبات ايجاد شده براي روند طراحي
• گام ۹) تنظيم آيين‌نامه طراحي
• گام ۱۰) طراحي ستون و مشاهده نتايج
• مراحل گام به گام تحليل دستي
• گام ۱) محاسبه مقاومت فشاري نهايي Pu
• گام ۲) محاسبه مقاومت فشاري موجود Po
• گام ۳) محاسبه بار کمانش اولر Pe
• گام ۴) محاسبه مقاومت فشاري طرح Pn
• گام ۵) محاسبه نيروي برشي مورد نياز برشگيرها
• گام ۶) محاسبه مقاومت اسمي گل ميخ تک
• گام ۷) محاسبه تعداد گل ميخ و فواصل بين آنها

مراجع

پيوست ۱/ تركيب بارها

منابع و مآخذ کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs

کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در etabs