کتاب طراحی سازه‌ های فولادی به روش LRFD در Etabs 2018 (بررسی 16 پروژه طرح لرزه ای)

در راستای تالیف کتاب مدلسازی لرزه‌ای و تحلیل عددی سازه‌ها در برابر ETABS با محوریت آموزش مبانی بنیادی در استفاده از تحلیل رایانه‌ای و مطابق آن با تحلیل‌های حل دستی که با استقبال علاقه‌مندان از این مجموعه صورت گرفت، نیاز تالیف مجموعه جدید در قالب طراحی سازه‌های فولادی بر اساس تغییرات جدید آیین‌نامه و با شیوه نوین استفاده از تکنیک‌های مدل‌سازی مقایسه‌ای احساس شد.
کتاب حاضر در ۶ فصل و ۱۶ پروژه تشکیل شده است که تمامی مدل‌سازی‌های آن با نسخه ۲۰۱۶ صورت گرفته است.
در تهیه مجموعه حاضر برای طراحی اعضا از آیین‌نامه‌ها و دستورالعمل های AISC341، AISC358S1-11، AISC360-10 و مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان و برای اصول بارگذاری از آیین‌نامه‌های NBCC، ASCE مبحث ۶ مقررات ملی ساختمان و استاندارد ۲۸۰۰ویرایش ۴ استفاده شده است.
مناسب برای:
درس کاربرد نرم‌افزارهای مهندسی عمران در مقطع کارشناسی
درس طراحی سازه‌های فولادی در مقطع کارشناسی
درس پروژه سازه های فولادی در مقطع کارشناسی
دروس طراحی لرزه‌ای سازه‌ها در مقطع کارشناسی ارشد
طراحان سازه در سازمان‌های نظام مهندسی ساختمان
کارشناسان برنامه‌نویسی رایانه در حیطه مهندسی عمران
فهرست مطالب:
فصل اول: پیکربندی سازه‌های فولاد
فصل دوم: ترکیبات بارگذاری و طبقه‌بندی مقاطع از نظر کمانش موضعی براساس AISC
فصل سوم: الزامات و روش‌های طراحی سازه‌های فلزی به روش LRFD
فصل چهارم: پروژه‌های کاربردی
فصل پنجم: تحلیل طیفی سازه‌های فولادی
فصل ششم: استفاده از توابع OAPI در برنامه نویسی لرزهای
توضیحات هر فصل:
فصل اول:
در این فصل خوانندگان محترم با اصطلاحات فنی و همچنین تعریف جامعی از انواع پیکربندی و سیستم‌های بار بر جانبی در سازه‌های فلزی آشنا می‌شوند. بررسی رفتار چرخه‌ای هر کدام از سیستم‌های باربر جانبی و همچنین نکات اساس در طراحی این گونه از سازه‌ها بر مبنای آیین نامه AISC و مبحث دهم مقررات پرداخته‌شده‌است، این فصل می‌تواند برای خوانندگانی که نیاز به آشنایی با کلیات سیستم‌های بار بر جانبی را دارند مفید باشد.
فصل دوم:
در فصل دوم آشنایی با روش‌های حد نهایی LRFD و تنش مجاز ASD صورت گرفته و نتایج آنالیز و طراحی بین این دو روش مقایسه شده است. ایجاد ترکیبات بارگذاری در روش حد نهایی، تنش مجاز، ترکیبات قائم زلزله، ضرایب زلزله افقی مطابق مبحث ۶ مقررات ملی دسته بندی شده‌اند. محدودیت‌های مربوط به کمانش‌های موضعی در اعضای فشاری و خمشی، الزامات لرزه‌ای کمانش موضعی، طبقه‌بندی مقاطع مختلط پر شده با بتن از نظر کمانش موضعی به همراه جداول ارائه شده در آیین‌نامه و نرم افزار ETABS از قسمت‌های بعدی این فصل می‌باشد. مطالعه این فصل به خوانندگان کمک می‌کند که قبل از شروع مدل‌سازی به مبانی بارگذاری‌های ثقلی و جانبی توجه نموده، همچنین با جداولی که در تهیه الگوریتم نرم افزار ETABS تهیه شده آشنا می‌شوند.
فصل سوم:
در این فصل الزامات تئوری و روش‌های مدلسازی لرزه‌ای سازه‌های فلزی به روش LRFD، انواع روش‌های تحلیل، تنظیم پارامترهای لرزه‌ای وتنظیم پارامترهای مرتبط با تحلیل مرتبه دوم مد نظر قرار گرفته، همچنین برای فهم بهتر فراگیران به مبانی طراحی و مدل سازی اعضای کششی، فشاری، خمشی و برشی، ۷ پروژه کاربردی را انجام داده و ضوابط آیین‌نامه و نکات مدل سازی در آنها نشان داده شده است.
پروژه شماره ۱: بررسی نتایج خروجی در مدل سازی اعضای کششی و تفاوت‌های اصلی بین نرم افزار و تحلیل‌های دستی مطابق آیین نامه اشاره شده است.
پروژه شماره ۲: بررسی نتایج خروجی در مدل سازی اعضای فشاری، ویژه قاب‌های مهاربندی شده همچنین کنترل مقاومت‌های فشاری اسمی، ترکیبات تشدید یافته و پارامترهای طرح لرزه‌ای در اینگونه اعضا را شامل می‌شود.
پروژه شماره ۳: بررسی نتایج مدل سازی اعضای خمشی در مقاطع فشرده، غیر فشرده و مقاطع ساخته شده در SD به همراه نکات نرم افزاری و تحلیل‌های دستی را در بر می‌گیرد.
پروژه شماره ۴: بررسی نتایج مدل سازی اعضای برشی در مقاطع فشرده، غیرفشرده و مقاطع ساخته شده درSD به همراه تحلیل‌های دستی را شامل می‌شود.
پروژه شماره ۵: بررسی تمام نتایج مدل‌سازی تیر پیوند در مهاربندهای واگرا به همراه تحلیل‌های دستی این گونه از سیستم‌های بار برجانبی را خواهید آموخت.
پروژه شماره ۶: بررسی نتایج مدل سازی قاب‌های خمشی ویژه و متوسط، نحوه محاسبه ورقه‌ای پیوستگی و ورقه‌ای مضاعف و تعیین نسبت‌های ظرفیت در این گونه از قاب‌ها را نشان می‌دهد.
پروژه شماره ۷: بررسی نتایج مدل سازی در مهاربندهای واگرای ویژه با لینک قائم برشی به همراه طراحی ورق اتصال و کنترل‌های آیین‌نامه
فصل چهارم: :
فصل چهارم شامل ۵ پروژه متنوع که در بیشتر پروژه‌های سطح کشور اجرا می‌شود، تهیه شده‌است.
پروژه شماره ۸: در این مثال نحوه مدلسازی کامل یک سازه ۵ سقف قاب خمشی متوسط به همراه موارد زیر را خواهید آموخت.
۱- مدل سازی کامل در ETABS
۲-محاسبه مقاومت فشاری اسمی مقاطع قوطی بر اساس AISC و مقایسه آن با مبحث ۱۰
۳-محاسبه مقاومت خمشی اسمی مقاطع قوطی بر اساس AISC و مقایسه آن با مبحث ۱۰
۴-محاسبه مقاومت برشی اسمی مقاطع قوطی بر اساس AISC و مقایسه آن با مبحث ۱۰
۵-محاسبه مقاومت پیچشی اسمی مقاطع قوطی بر اساس AISC و مقایسه آن با مبحث ۱۰
۶-طراحی اتصال ممان گیر تیر به ستون با شکل پذیری متوسط (WFP)
۷-طراحی اتصال ممان گیر تیر به ستون با مقطع کاهش یافته (RSB)
۸-طراحی اتصال ممان گیر تیر به ستون فلنجی چهار پیچ بدون ورق لچکی (BUEEP)
۹-طراحی لرزه‌ای کف ستون‌ها (با سه روش)
۱۰-طراحی لرزه‌ای وصله ستون‌های قوطی شکل
۱۱-طراحی لرزه‌ای وصله تیرها
پروژه شماره ۹: در این مثال از سیستم باربر جانبی OCBF استفاده شده‌است که کاربران موارد زیر را می‌توانند در مهاربندهای همگرا آموزش ببینند.
تعیین ظرفیت کششی و فشاری مهاربندهای ضربدری
طراحی اتصال مهار بند در اتصال به پای ستون، اتصال میانی و اتصال گوشه به همراه تمامی کنترل‌های مربوط به صفحات اتصال
طراحی اتصال ساده‌ی نشسته تیر به ستون با ورق تقویت شده مثلثی به روش پلاستیک
پروژه شماره ۱۰: در این مثال به نحوه مدلسازی و نکات ویژه در سقف‌های مرکب پرداخته‌می شود. که شامل:
تعیین ظرفیت خمشی نهایی سقف‌های مرکب با ورقه‌ای شکل داده‌شده با نرم افزار و مقایسه آن با تحلیل دستی
تعیین تعداد گل میخ‌ها درسقف‌های مرکب با ورقه‌ای شکل داده‌شده توسط نرم افزار و مقایسه آن به تحلیل دستی
طراحی اتصال مفصلی تیر به تیر با کمک نبشی جان در سقف‌های مرکب
پروژه شماره ۱۱: در این مثال نحوه مدلسازی ستون‌های مرکب محاط در بتن به همراه تحلیل‌های دستی ارائه شده‌است که شامل موارد زیر می‌باشد.
مدل سازی کامل در ETABS
تعریف ضوابط آیین‌نامه در طراحی ستوهای مرکب محاط در بتن
تعیین نسبت تنش در ستون‌های مرکب محاط در بتن
تعیین تعداد گل میخ در ارتفاع ستون‌های مرکب محاط در بتن
پروژه شماره ۱۲: در این مثال نحوه مدل‌سازی ستون‌های مرکب پرشده با بتن به همراه تحلیل‌های دستی ارائه شده‌است که شامل موارد زیر می‌باشد.
مدل سازی کامل در ETABS
تعریف ضوابط آیین نامه در طراحی ستوهای مرکب پر شده در بتن
تعیین ظرفیت خمشی اسمی در مقاطع فشرده، غیر فشرده و لاغر
تعیین نسبت تنش در ستون پر شده با بتن
فصل پنجم:
این فصل نحوه تحلیل طیفی سازه‌ها بررسی و مدل‌سازی می شود. دو پروژه در این فصل انجام شده‌است،که شامل:
پروژه شماره ۱۳: تحلیل طیفی یک سازه با سه درجه آزادی به روش حل دستی
پروژه شماره ۱۴: مدل سازی یک سازه ۵ سقف و اعمال روش‌های مختلف بارطیفی از جمله: اعمال بار بر اساس راستاهای U1 وU2؛ اعمال بار طیفی به روش ABS؛ اعمال بار طیفی به روش SRSS؛ اعمال بار طیفی به صورت زاویه‌ای، صورت گرفته‌است.
فصل ششم:
کتاب طراحی سازه‌های فولادی به روش LRFD در Etabs 2016 : این فصل شامل آموزش برنامه نویسی کاربردی برای ETABS با استفاده از توابع OAPI می‌باشد، در این فصل نحوه ارتباط نرم افزار ETABS نسخه‌های ۲۰۱۳ و ۲۰۱۶ با نرم افزار EXCEL را نشان می دهد. همچنین چگونگی استفاده از سابروتین‌های تهیه شده از قبل که توسط شرکت CSI در اختیار کاربران قرار داده‌شده‌است را آموزش می‌دهد، این توابع در محیط‌های برنامه نویسی شی گرا از جمله VBA ،C++ ،C# و F# قابل استفاده‌ می‌باشند. در این فصل مثال‌های زیر حل می‌شود.
پروژه شماره ۱۵: در این مثال چگونگی استفاده از توابع OAPI و انتقال آن به محیط VBA برای محاسبه دوران چشمه اتصال یک قاب خمشی ویژه و نمایش آن در محیط EXCEL نشان داده‌ شده‌ است.
پروژه شماره ۱۶: این مثال نحوه استفاده از کلیدهای فرمان در آنالیزهای غیرخطی به منظور سرعت بیشتر در ارائه نتایج تحلیل با استفاده از توابع OAPI در محیط EXCEL را نشان می‌دهد.