نکاتی درزمینهٔ زمان تناوب تحلیلی ساختمان‌های سه بعدی
...
🔺درطراحی ساختمان‌های فولادی و بتنی چنانچه تغییر مکان جانبی طبقات تحت زلزله طرح از مقدار مجاز فراتر رفته باشد، آیین‌نامه‌ها اجازه استفاده از زمان تناوب تحلیلی بدون محدودیت کران بالا را می‌دهند. خصوصاً این تخفیف برای سازه‌های بتنی بسیار کاربردی است. اما در مورد زمان تناوب تحلیلی توسط نرم‌افزار بحث‌های مهمی وجود دارد.
🔺درساختمان‌های که به‌صورت سه بعدی مدل‌سازی می‌شوند، نرم‌افزار به تعداد مودهای تعریف شده توسط کاربر، می‌تواند زمان تناوب گزارش دهد. برای ساختمان‌های منظم در پلان و ارتفاع معمولاً دو مود اول انتقالی و مود سوم پیچشی خواهد شد. برای ساختمان‌های نامنظم ترتیب مودهای انتقالی و پیچشی اصلاً قابل پیش‌بینی نیست.
🔺درساختمان‌های منظم، به دلیل اینکه مود انتقالی در هر راستا تقریباً مستقل از راستای متعامد و مود پیچشی می‌شود، زمان تناوب هر راستا به‌راحتی قابل برداشت است. به عبارتی با مقایسه جرم مودی هر راستا می‌توان زمان تناوب آن راستا را برداشت کرده و به محاسبه ضریب زلزله دریفت پرداخت.
🔺درساختمان‌های نامنظم قضیه پیچیده‌تر است. مودهای انتقالی و پیچشی با یکدیگر درگیر هستند (اصطلاحاً coupled). راستای مودهای انتقالی دقیقاً در راستای دستگاه مختصات کلی X و Y تعریفی توسط کاربر نخواهند بود! ممکن است راستای مود انتقالی اول با راستای X زاویه‌ای مثلاً 40 درجه داشته باشد. در چنین مواقعی برداشت زمان تناوب نرم‌افزار از تحلیل سه‌بعدی به عقیده بنده صحیح نیست چراکه زمان تناوب نرم‌افزار برای راستای 40 درجه است و نه راستای X که ضریب زلزله در آن راستا محاسبه شده است.
🔹اما برای چنین سازه‌هایی پیشنهاد می‌شود تحلیل 2 بعدی انجام شود و زمان تناوب دقیق راستای X و Y را به دست آورد. در شکل ضمیمه نحوه انجام آن ارائه شده است.
🔹دو نکته مهم:
✔️برای تشخیص نامنظم بودن سازه، ستون‌های UX، UY و RZ را باید مقایسه کرد. مثلاً برای مود اول اگر اعداد گزارش‌شده برای این ستون‌ها نزدیک به هم باشند یا اعداد قابل‌توجه داشته باشند، سازه نامنظم است و بهتر است از تحلیل دوبعدی استفاده شود.
✔️برای اطمینان از صحت نتایج، حتماً فرم تغییر شکل یافته سازه برای مود موردنظر را در نمای سه‌بعدی مشاهده کنید که تغییر شکل مختص به کل سازه باشد و نه یک یا چند المان خاص. چون در حل ماتریسی این احتمال وجود دارد که زمان تناوب فقط برای یک جزء یا بخش کوچکی از سازه نظیر طره‌ها محاسبه شده باشد.
