X

مناقشات لنموذج إيتابس لبرج مكون من 75 طابق في إمارة الشارقة

Collapse
  • تصفية
  • الوقت
  • عرض
مسح الكل
مشاركات جديدة
  • vb
    عضو جديد
    • Sep 2018
    • 1355

    السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

    قام أحد الأخوة الأفاضل (المهندس محمد) برفع نموذج إيتابس لبرج في إمارة الشارقة مكون 75 طابق وذلك في دور مساعد للأخ محمود الصقار في سلسلة محاضراته القيمة.
    وقد دعانا المهندس محمد لدراسة هذا النموذج والاستفادة منه وطبعا كل مهندس منا سيتوق شوقا لتفحص ودراسة مثل هذه الأشياء.
    وبعد دراسة لهذا لنموذج كانت عندي مجموعة من الملاحظات التي أحببت أن أوردها هنا لكي نفتح باب النقاش وتعم الفائدء للجميع.

    ولكن آثرت قبل أن أدون ملاحظاتي هنا أن أستأذن المهندس محمد مطور النموذج في أن يأذن لنا بالتعليق وإلا فلا.

    في انتظار السماح لنا لنفتح باب المناقشة إنشاءالله.

    الى الاخ العزيز محمود الصقار كما وعدتك فى الاتصال الذى تم بيننا بالامس الساعة 10 مساءا
    اذكرك بنفسى انا مهندس محمد اعمل فى مكتب استشارات هندسية فى الامارات بامارة الشارقة
    فهذه اولى مساهماتى التى باذن الله سوف تتوالى كالمطر
    وبمناسبة عيد ميلاد ابنى يوسف وبلوغه العام الاول من عمره اقدم لكم
    ملف تصميم لبرج الماسة يتكون من 70 طابق مصمم عن طريق برنامج ايتابس
    وهذه صورة للبرج
    اتمنى من الجميع دراسة هذا الملف جيدا لما يحتويه من ابداع فى ادخال المعطيات
    وتقبلوا تحياتى
    ابو يوسف
    للاسف ملفات برج الماسه ال70 طابق محذوفة من المصدر

    وهذا رابط لبرج 40 دور إسمه برج الشيخه فاطمه لمن يريد تحميلها





    .
  • مشرف القسم الهندسي
    • Nov 2018
    • 1673

    #2
    المشاركة الأصلية بواسطة حسين رضا

    بعد التصفح السريع لمدخلات نموذج الإيتابس للبرج المذكور (بدون مناقشة نتائج التحليل) كانت هنا بعض النقاط التي يدور حولها النقاش كالتالي:

    معامل مرونة البيتون Concrete Modulus of elasticity:

    1. من الواضح جداً أنه تم اعتماد الكود البريطاني لحساب معامل مرونة البيتون ومن المعلوم أن الكود البريطاني يعتمد المقاومة المكعبية (cubic strength) للبيتون عند حساب معامل المرونة, إلا أن المصمم قد اعتمد نفس قيم قاومة البيتون في تصميمه المعتمد على الكود الأمريكي UBC97 كما يشير بوضوح في مدخلاته. التحفظ هنا هو أن الـ UBC97 يعتمد على المقاومة الاسطوانية (cylindrical strength) التي تعتبر أقل من المقاومة المكعبية فمثلا بيتون بمقاومة مكعبية 40 ميغا باسكال يعادل بيتون بمقاومة اسطوانية 32 ميغا باسكال, وبشكل عام المقاومة الاسطوانية أقل من المكعبية بنسبة تتراوح من 20 إلى 10 بالمئة وأحيانا فقط 5 بالمئة وذلك حسب درجة مقاومة البيتون المستخدم. وبالتالي التصميم المعتمد من برنامج الإيتابس يعتريه شيء من عدم الصحة.

    2. بمان أن الكود المعتمد في التصميم هو الـ UBC97 وأيضا هو نفس الكود المعتمد في تحديد القوى الزلزالية, فلذلك من باب أولى أن يعتمد هذا الكود أيضا في تحديد قيمة معامل مرونة البيتون والتي ستعطي قيمة أعلى بنسبة لا تقل عن 10 بالمئة مقارنة مع مثيلتها من الكود البريطاني وهذا من شأنه أن يساعد كثيرا في تحسين صلابة الانتقال الجانبية (lateral stiffness) للمنشأ وتقليل قيمة دور الاهتزاز (time period) وبالنتيجة تقليل القيمة النسبية للانتقالات الطابقية الجانبية (lateral story drift ratio) تحت كل من قوى الرياح والزلازل. (هذه النقطة على درجة عالية من الأهمية وهي من أول مداخل المهندسين الذين يريدون عمل تقليل من كلفة المنشأ value engineering)

    3. الوزن الحجمي المستخدم للخرسانة المسلحة هو 2400كغ/م3 ومن المعلوم وعلى وجه الخصوص للبيتون عالي الأداء ذي المقاومات العالية نحصل على قيمة للوزن الحجمي لا تقل عن 2450 كغ/م3 إلى 2480 كغ/م3 وهذا من شأنه أن يزيد من وزن المنشأ وكتلته بنسبة 3.5 بالمئة وبالتالي زيادة دور اهتزاز المنشأ وزيادة الانتقالات الجانبية الناتجة من قوى الرياح والزلازل.

    معاملات تخفيض الصلابة Stiffness modifiers factors

    1. بالنسبة لجدران القص (shear & core walls), تم تخفيض عوامل الصلابة (stiffness modifiers) العاملة خارج المستوي out-of-plane stiffness ألا وهي m11 & m22, في حين نه يتوجب تخفيض عوامل الصلابة في المستوي in-plane stiffness modifiers حسب ما ينص عليه الكود ألا وهي f22 & f12 لأنه من المعلوم أن الصلابة الجانبية (lateral stiffness) المرجوة من جدران القص تكون في مستويها وليس خارجه. وباالتالي فإن قيمة الانتقالات الجانبية الناتجة من الزلازل هي قيم أقل من تلك التي يفترض أن تكون عند اعتماد العوامل الصحيحة لتخفيض الصلابة الجانبية.

    2. تم نمذجة الجوائز/الكمرات الرابطة لجدران القص (spandrel beams) على اساس أنها عنار قشرية (shell elements) , ولم يتم تخفيض قيم العطالة لهذه الجوائز والتي يلزم أن تكون بالشكل التالي (f22=f12=m11=m22=m12=0.35) وهذا من شانه أن يؤثر بشكل مباشر على دور اهتزاز المنشأ (time period) خاصة في المباني البرجية التي تعتمد في عملها على جدران القص المربطة بجوائز.

    3. بالنسبة للبلاطات تم تخفيض عوامل الصلابة out of plane stiffness لكل من m11 & m22 ولم يتم تخفيضها لـ m12وهذا من شأنه أن يؤثر على المنشأ ولو بشكل بسيط خاصة أننا نعتبر البلاطة كجزء من منظومة العناصر المقاومة للزالزل والرياح باعتبارنا إياها shell element وليس كـ membrane element

    تأثير P-Delta

    لم يتم أخذ تأثير الانتقالات الجانبية والعزوم من الدرجة الثانية أو مايعرف بتأثير P-Delta في تحليل البرج , بعيداً عن التصميم ,والغوص في بحر المفاهيم النظرية, فقط قم باعتبار هذا التحليل ولاحظ الفرق في دور اهتزاز المنشأ وانتقالاته الجانبية قبل وبعد اعتبار تأثير P-Delta

    الحمولات الحية:

    في مثل هكذا أبراج تناهز السبعين دور, من المعلوم بالضرورة وجود الحمولات الحية الضخمة وعلى سبيل المثال لا الحصر: خزانات المياه بأحجام تخزين كبيرة , غرف الكهرباء التي تحوي مولدات ذات كتل عالية , الأماكن التي تحتوي على وحدات التكييف كبيرة الوزن , أحواض السباحة , lanscaping, garbage trolley rooms. وكل هذه الحمولات تعتبر من الحمولات الحية العالية والتي يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار عند تحديد الكتل المساهمة في توليد الحمولات الزلزالية. وحسب ما هو مبين لم يتم اعتبار أي من هذه الحمولات في نموذج الإيتابس ككتل مساهمة في القوى الزلزالية.

    ملحوظة صغيرة على التحليل الديناميكي باستخدام طريقة أشعة Ritz

    تم إدخال أشعة التسارع بثلاث اتجاهات X,Y & Z. الملحوظة هي أن إدخال شعاع التسارع الكتلي في الإتجاه Z من شأنه أن يولد رسالة خطأ في التحليل الديناميكي لأنه وببساطة عند تعريف حمولات طيف الاستجابة response spectrum load case data فإنه لم يتم إدخال أي قيمة لمعامل المعايرة في الإتجاه الرأسي UZ أي أنه لن يتم احتساب أي تسارع لأي كتلة في الإتجاه الرأسي. بالطبع البرنامج في هذه الحاله لن يحتسب المركبة الشاقولية للقوة الزلزالية وعلى المصمم ان يحددها يدويا وبشكل تقريبي وذلك عبر إدخال أثرها في تراكيب الأحمال (load combinations) كجزء من الحمولة الميتة وهذا ما تم أخذه بالفعل في النموذج (التنويه هنا فقط لتلافي رساله الخطأ).

    حمولات الرياح Wind Load

    1. تم اعتماد الكود الأمريكي ASCE7-02 في تحديد حمولات الرياح , إلا أنه لم يتم اعتبار سوى حالتين أو بالأحرى احتمالين من أصل احتمالات تأثير قوى الرياح والبالغ عددها 12 حالة حسبما ينص عليه الكود نفسه.

    2. حسب ذكر الأخ المصمم, فإن هذا البرج يقع في مديتة الشارقة والتي تعتبر قريبة جداً من الواجهة البحرية, ولهذا فإن قيمة معامل الـ wind exposure type المعتبرة لهذة المنطقة يلزم أن تكون "C" على أقل تقدير ولا يمكن أن تكون B كما هو معتبر في نموذج الإيتابس. ومن المعلوم أن الـ exposure type: C هو أخطر من حيث حمولات الرياح من الـ exposure type B.

    3. تم المحافظة على القيمة الافتراضية لمعامل الـ wind gust effect factor والتي يعتبرها الإيتابس للمنشآت الصلدة rigid structure كمقدار يساوي 0.85. والذي يجب التنويه إليه بشدة أن قيمة هذا المعامل للمنشآت المرنة البرجية العالية flexible tall building structures في الغالب تكون أكبر من واحد ,وتتراوح بين 1.1 إلى1.2. لذلك فمن الواضح إن الإبقاء على القيمة الافتراضية التي يعطيها الإيتابس من شأنه أن يخفض حمولة الرياح بما لا يقل عن 25 بالمئة وهذا يعني تقليل القوى التصميمية المطبقة على العناصر بمقدار 25 بالمئة عن قيمتها الحقيقية.

    المبالغة الكبيرة في كتلة المنشأ:

    تم اعتماد نظام الـبلاطات المصمتة المستوية flat slab كنوع للبلاطات لجميع أدوار هذا البرج, والذي لفت نطري هو المبالغة في تقدير سماكة هذه البلاطات والبالغ 30سم . في الحقيقة أنا لا أعلم إذا كانت هذه البلاطات مسبقة الإجهاد (post tension slab) أم بلاطات مسلحة تسليح عادي conventional RC slab. على أي حال كنت قد شيكت برج يمتلك جملة انشائية قريبة جدأ من هذا البرج من حيث أطوال مجازات البلاطات والتي وصلت حتى 12متر و كانت حالة تسنيد البلاطات هي تماماً كالحالة هنا وهى وجود جدران قص طويلة تسند هذه البلاطات لذلك تم الاستفادة من هذا الأمر واعتمدنا البلاطات مسبقة الإجهاد بسماكة 25سم فقط ولم نواجه أي مشكلة لا في deflection ولا في الـ punching ,ولا في تحقيق إجهادات الشد والضغط للخرسانة في مرحلتي التنفيذ والاستثمار رغم أنه قد تم تصميم البلاطات على قوى الزلازل والرياح حسما ينص عليه الكود الأمريكي ACI318 بالإضافة لقوى الثقالة الشاقولية على اعتبار ان البلاطات بالنسبة لنا تشكل جزء من المنظومة المقاوامة للقوى الجانبية. (ليس هذا فحسب بل درست البلاطات أيضا تحت تأثير القوى الناشئة عن التفاضل النسبي في أطوال الأعمدة effect of differential shortening of columns)
    أعود لأقول (وقد عملت حسبة بسيطة وتصور لمجموعة كابلات الشد اللاحق الإجهاد) أنه يمكن تخفيض سماكة البلاطة المعتمدة في ملف الإيتابس لتصبح 27 سم على أكثر تقدير أي يمكن توفير 3 سم من سماكة كل بلاطة, فتصور كم هو مقدار التخفيض في كتلة المنشأ الذي سنحصل عليه لبرج مكون من 65 بلاطة متكررة, وهذا من شأنه أن يقلل من دور الاهتزاز وقوى الزالزل المتولدة والانتقالات الجانبية و الكثير الكثير (هذا طبعأ إذا تم اعتماد بلاطات مسبقة الإجهاد وهي تفنية متوفرة بكثرة هنا في دولة الإمارات وأرخص تكلفة من البلاطات المسلحة العادية لمثل هذه المجازات).

    كانت هذه مجموعة من الملاحظات السريعة أحببت أن أوردها هنا لنفتح باب النقاش وهي فقط لبعض المدخلات التي يمكن التقاطها بسرعة بدون الغوص عميقاً في غيابات هذا النموذج.



    المشاركة الأصلية بواسطة balboul83


    asalam 3alaykom
    awalan i want to put some note on eng. hussein rida
    first of all for the material for sure u mention the value of the modulus of elasticity and u are right about it but on this case i must say wuts the formulas for the modulus of elasticity according for the UBC code because usually we use the ACI code to calculate the value of E
    this is first and second why u didn't mention the strength of the concrete its rich 80 MPA and if u check the model for stresses this value is not enough.
    this is for the material.
    now for the stiffness modifier i didn't get why u want to modifies the vertical load for the shear wall its right just to put the modification on the moment out side and inside
    and also for the slab.

    for the wind pressure ur right for it
    and second for the ritx vector u r also right he must remove it but why u didn't mention the value of the SPEC x and The spec Y because they having a strange value 6 and 4
    and why he didn't put the Eccentricity on the SPECX and the SPECY
    secondly for the mass sources why he didn't put the input 0.25 * L.L

    for the P delta analysis u r right
    and secondly for the earth quake even if its seems to be symmetric we must put the EQx2 and EQy2 to take into consideration the effect of the earth quake on the negative way .
    and why we don't have the raft foundation because its effect a lot on the result of the walls.
    any way all wut i want to say that we must know the tips to check the model
    first off all check the matiriels
    then check the value of the vertical load by tributury area and then check the drift inter story drift = 0.7*R*(ETABS results) < 0.020*story ht or 0.025*story ht
    then check the displacement due to the wind pressure < h/500
    on both direction and check the stresses of the walls
    and finaly we must have a static analysis to compute the value of the SPECX and THE SPEC Y

    this is all i guess we have different things to solve before we continue the discussing but the most important its to check first of all the dynamic analysis and the stability for the tower after modifying all the materials data.

    thank u and best regards

    ENG bilal
    and finally hope that some one can inter duce all the steps of checking the model if i missed something

    regards



    المشاركة الأصلية بواسطة esmael_hassaneen


    Eng. Bilal
    -For diffination of concrete modulus of elasticity by UBC97 will be found in CL 1908.5.1,and it is the same equation for ACI .

    -For the mass source diffination ,The code stating (W) is the Dead load , the 25% of storage loads or warehouses and total load of equipments
    but for ordinary live load for residential or offices it's not included.b (UBC 1630)

    my comments in addition to comments of Eng Reda Hussain
    1-for the reinforcement details for slabs shall be detailed as intermediate moment resisting frame as per ACI chapter21 becuase the slabe is apart of lateral resisting system.
    2- for the floors which have concrete strength for vertical elements of 80 and 70MPa (concrete for slas note less than concrete for verticals /1.4) , the joints of this vertical elements with the slab shall be have special detail to insure that this joint will transefer the loads to down.
    3-for the modelling of spandal beams -I found that it shall be modelled as a frame element not shell element because there are some unlogic results getting when it is modelled as shell elements.
    4-loads od stairs shall be considered





    المشاركة الأصلية بواسطة حسين رضا


    asalam 3alaykom
    awalan i want to put some note on eng. hussein rida



    على الرحب والسعة أخي الحبيب طالما أننا نثري هذا النقاش
    first of all for the material for sure u mention the value of the modulus of elasticity and u are right about it but on this case i must say wuts the formulas for the modulus of elasticity according for the UBC code because usually we use the ACI code to calculate the value of E



    كلا الكودان ACI318 & UBC97 يمتلك نفس المعادلة التي تعطي معامل مرونة البيتون ولا يوجد أي فرق



    this is first and second why u didn't mention the strength of the concrete its rich 80 MPA and if u check the model for stresses this value is not enough.
    this is for the material.



    تكلمت بسرعة عن بعض المدخلات الهامة ولم أقم بعمل تحليل للمنشأ ولا أعتقد أنه من المهم بمكان إن قلنا هنا أن مقاومة البيتون المفروضة كافية أو لا أو أن مقاطع العناصر المفروضة كافية أو لا



    now for the stiffness modifier i didn't get why u want to modifies the vertical load for the shear wall its right just to put the modification on the moment out side and inside
    and also for the slab.



    شكراً لك أخي الكريم على إثارة هذه النقطة ودعني هنا أوضح هذا المفهوم


    نعلم أن العناصر القشرية shell elements في المباني تنقسم لقسمين هما


    1. عناصر قشرية تعمل بشكل عمودي على مستويها فقط وهي ما نسميه Plate elements وهذ العناصر تحمل حمولات عمودية على مستويها.


    والبلاطات الأفقية في منشآتنا هي أفضل توضيح لهذا النوع من العناصر. حيث أن تطبيق الحمولات الناظمية سوف تجعل البلاطة تتشوه وتنحني خارج مستويها وسنحصل على عزم انحناء بالاتجاه X وعزم انحناء آخر بالاتجاه Y وكلاهما يؤدي إلة تشوه البلاطة خارج مستويها بالإضافة لانتقال شاقولي خارج مستوى البلاطة أي أن كل نقطة من نقاط هذه البلاطة (plate element) ستمتلك ثلاث درجات حرية فقط هما دوران بالاتجاه X ودوران بالاتجاه Y وانتقال خارج المستوي ولن تتحرك هذه البلاطة بأي شكل من الأشكال بشكل أفقي في مستويها أي لن تتحرك أي نقطة بالاتجاه الأفقي وذلك تحت تأثير الحمولات الناظمية العمودية على البلاطة


    2. عناصر قشرية تعمل ضمن مستويها فقط وهي ما نسميه membrane elements وهذ العناصر تحمل حمولات موجودة في مستويها فقط. وجدران القص الشاقولية vertical shear wall المحملة بحمولة تعمل في مستويها هي أفضل مثال لهذة العناصر. فمن الواضح أن جدار القص تحت تأثر الحمولة الواقعة في مستويه سوف يتشوه وينحني في نفس المستوي ولن ينحني خارجه أبداً أي كل نقطة من نقاط هذا الجدار ستمتلك ثلاث درجات حرية فقط وهي انتقال ضمن المستوي بالاتجاه الأول X وانتقال ضمن المستوي بالاتجاه الثاني Y ودوان حول محور Z عمودي على المستوي أي أن الدوران يقع ضمن المستوي نفسه




    ملخص القول:العناصر القشرية على نوعين


    الـ Plate elements كل نقطة منها تمتلك ثلاث درجات حرية عاملة خارج المستوي وهي دورانين يعطيان انحناء خارج المستوي بالإضافة لانتقال يتم خارج المستوي أيضا


    نسمي هذا النوع من العناصر بالـ out of plane deformation elements


    الـ Membrane elements كل نقطة منها تمتلك ثلاث درجات حرية عاملة ضمن المستوي نفسه وهما انتقالين ضمن نفس المستوي بالإضافة لدوران يتم في نفس المستوي وذلك حول محور عمودي على المستوي نفسه


    نسمي هذا النوع من العناصر بالـ in-plane deformation elements




    الآن إذا جمعنا هذان العنصران معا سنحصل على عنصر قشري خاضع لحمولات عمودية على مستويه بالإضافة لحمولات تقع ضمن مستويه أيضا وكل نقطة من نقاط هذا العنصر ستمتلك ست درجات من الحرية هي انتقالين ضمن المستوي وانتقال خارج المستوي بالإضافة لدورانين خارج المستوي ودوران ضمن المستوي


    هذا العنصر نسميه بالعنصر القشري المكتمل أو ما نسميه الـ shell elements


    وبمعادلة بسيطة جداً


    Shell element = plate element + membrane element




    ما أريد أن أقدم له أنه لو تأملنا في مصفوفة القساوة العنصرية لعنصر قشري shell element stiffness matrix فسنجدها مؤلفة من مجموعتين من العناصر , مجموعة للقساوات العاملة خارج المستوي out of plane stiffness elements ومجموعة أخرى هي للقساوات العاملة ضمن المستوي in plane stiffness elements




    الشيء المهم الذي نريد أن نقوله الآن بعد هذا التقديم: في برنامج الإيتابس إذا أردنا أن نعدل على قيم معاملات القساوة العاملة خارج المستوي فإننا ستقوم بالتعديل على المعاملات m11, m22 & m12 وهذه نسميها out of plane stiffness modifiers وهذا بالضبط ما نقوم بعمله للبلاطات حسبما ينص عليه الكود (m11, m22 & m12 = 0.35)


    أما إذا أردنا أن نخفض معاملات القساوة العاملة ضمن المستوي فإننا سنقوم بتعديل معاملات الـ in plane stiffness modifiers وهي الـ f11,f22 & f12




    وهنا لدي ملحوظتان مهمتان جداً:




    الأولى:


    جدران القص shear walls العاملة تحت تأثير الحمولات الجانبية الناتجة من الزلازل أو الرياح والمطبقة بشكل أساسي في مستويها تسلك بالدرجة الأولى سلوك العناصر in plane elements ولهذا إذا أردنا أن نخفض قيم عوامل الصلابة الفعالة فهذا لا بد أن يطبق على مجموعة عوامل الصلابة in plane stiffness modifiersوليس على عوامل الصلابة الـ out of plane stiffness modifiers كما يعتقد البعض


    إلا أنه ونتيجة لوجود جدران القص في نموذج الإيتابس ثلاثي البعد فمن المتوقع أيضا أن تتحمل بشكل ثانوي جزء من الحمولات الجانبية الزلزالية بشكل عمودي على مستويها وذلك بشكل أساسي يكون نتيجة اللامركزية وعزم الفتل الجانبي الناتج عنها (سواء أكانت اللامركزية هي اللامركزية الدنيا التي يفرضها الكود أم هي اللامركزية الفعلية الناتجة من عدم تناظر المنشأ)


    وهذا التصرف لجدران القص في النموذج ثلاثي الأبعاد يستدعينا ليس فقط لأن نخفض الـ in plane stiffness modifiers وإنما أيضاً لا بد من تخفيض الـ out of plane stiffness modifiers





    الثانية:


    اتفقنا أنه لجدران القص لا بد أن نقوم بتخفيض الـ in plane stiffness modifiers ولكن السؤال هنا: لدينا ثلاث عوامل f11, f22 & f12 فهل أخفضها جميعها أم بعض منها, والجواب كالتالي:


    لنفرض أنه لدينا جدار قص عليه حمولات مطبقة في مستويه على نوعين: حمولات رأسية ناتجة عن أوزان المبنى وحمولات جانبية أفقة ناتجة عن أحمال الزلازل, الحمولات الرأسية ستؤدي إلى تشوه جدار القص في مستويه ونقصان طوله بالاتجاه الرأسي ومعامل الصلابة الموافق لهذا النوع من التشوه هو f11, أما الحمولات الزلزالية ستؤدي إلي تشوه جانبي في جدار القص وانتقاله بشكل أفقي ومعامل الصلابة الموافق لهذا النوع من التشوه هو f22


    لذلك وجب علينا لزاماً أن نخفض معامل الصلابة الأفية لجدار القص f22 وهو أهم عامل يجب تخفيضه لكي يتم تخفيض صلابة الانتقال لجدرا القص وكل تخفيض يتم للعوامل البقية دون هذا المعامل هو مجرد ضحك على اللحى ليس إلا


    والخطأ الفادح هو أن نخفض معامل الصلابة الموافق للانتقال الرأسي لجدار القص f11 لأننا بذلك نزيد بشكل خاطئ الانتقالات الرأسية لجدران القص على حساب انتقالات الأعمدة وبذلك نحصل على قيمة غير صحيحة للتفاضل النسبي في مقدار نقصان طول العناصر الحاملة للأحمال الرأسية.


    (قد أكون أطلت الحديث كثيراً لكني أتمنى أن أكون قد وفقت في نقل الفكرة)






    for the wind pressure ur right for it


    --------------------------------
    and second for the ritx vector u r also right he must remove it but why u didn't mention the value of the SPEC x and The spec Y because they having a strange value 6 and 4





    إن كبر أو صغر قيمة معامل المعايرة للقوى الديناميكية لاتعني بالضرورة شيء طالما أني أحترم أمرين اثنين:


    الأول: أن عدد أنماط الأهتزاز mode shapes كافي لأن يجعل نسبة مساهمة الكتلة الفعالة modal mass participating ratio أكبر من تسعين بالمئة حسبما ينص عليه الكود أي أنني ضمنت العدد الأصغري من أشكال حركات الكتل المجمعة تحت تسارعات زلزالية مختلفة قادرة لأن تجعل نسبة 90 بالمئة من الكتل على الأقل تتهيج داخلياً متحركة بتسارعات تشارك بتوليد القوى الديناميكية الزلزالية


    الثاني: سواء كبرت أو صغرت قيمة معامل المعايرة فهذا لايهم, وإنما المهم هو تساوي القيمة النهائية لقوى القص القاعدية الناتجة من الحمولات الزلزالية الستاتيكية مع مثيلاتها الناتجة من الحمولات الديناميكية (أقصد بالتساوي 100% أو 90% حسب حالة عدم انتظام المنشأ وحالة تربة الموقع)




    ذكرتني أخي الحبيب هنا بقصة جرت معي:


    عملت أنا وزميل لي على مشروع مؤلف من برجين كلاهما متشابه تماماً من حيث الشكل والارتفاع (65 طابق) ويملكان واجهة بشكل شبه منحرف وكان الفرق الوحيد بينهما هو أن الأول قاعدته الكبيرة في الأسفل والصغيرة في الأعلى أما الثاني فبالعكس ولكلا البرجين نفس الكتلة تماماً. بعد تحليل البرجين أردنا أن نقارن النتائج وندرس التصرف الديناميكي لهما بغية تحضير الخصائص الديناميكية اللازمة لعمل الـ wind tunnel analysis إلا أننا فوجئنا بالأمر التالي:


    كلا البرجان يمتلكان نفس الكتلة ولهما نفس قيمة القص القاعدي الزلزالي الستاتيكي غير أننا عندما عايرنا القوى الديناميكية مع الستاتيكية وجدنا أن أحد البرجبن يحتاج لمعامل معايرة قدره 5 والآخر 3.5 وهنا تساءلنا لماذا هذا الفرق.


    الفرق ليس كما تضن هو أن أحد البرجين الذي يمتلك قاعدة كبيرة في الأعلى له كتلة مجمعة أكبر في ثلثه العلوي مقارنة مع البرج ذو القاعدة الكبيرة في الأسفل والكتلة المجمعة في ثلثه السفلي ولم يكن الفرق أيضاً نتيجةً لاختلاف نسبة مساهمة الكتلة في كل نمط من أنماط الاهتزاز mode shapes بين البرجين, فكما تعلم أن البرج ذو الكتلة المجمعة الأكبر في ثلثهة السفلي يحتاج لعدد أنماط اهتزاز أكبر حتى تبدأ هذه الكتلة بالإثارة والمساهمة في توليد القوة الزلزالية الديناميكية.


    طبعاً كلا الأمرين يؤثر ولكن المؤثر الرئيسي كان أنه قد تم اعتماد 45 نمط اهتزاز لأحد البرجين في حين اعتمد 25 نمط اهتزاز للبرج الآخر (انظر الفرق) وكلاهما اعتمد طريقة أشعة ريتز كأسلوب حل لإيجاد أنماط الاهتزاز وكلاهما أعطى نسبة مشاركة كتلة فعالة أكبر من 90 بالمئة (رغم أن العدد الأقل لأنماط الاهتزاز 25 كان للبرج ذو الكتلة المجمعة الأكبر في ثلثه السفلي) فأين هو اللغز:


    السر يكمن في طريقة أشعة ريتز نفسها ولن أطيل الشرح كثيراً وسأدع توضيح هذا الأمر للأخ محمود الصقار


    لكن سأوجز النقاط التالية:


    1. طريقة أشعة ريتز هي طريقة عددية تعتمد التقريب المتتالي لإيجاد شكل أنماط الاهتزاز أي أنه لا داعي لحل مصفوفة الكتل كاملة مع مصقوفة القساوة كاملة مع مصفوفة التخامد كاملة لإيجاد أنماط الاهتزاز.


    2. كونها طريقة رياضية عددية تعتمد التقريب المتتالي بعيداً عن الحل الكامل للمصفوفة الديناميكية لهذا تعتبر أسرع بكثير من طريقة المتجهات والقيم الذاتية (Eigen values & vectors ) التي لا بد أن تحل المصفوفة الديناميكية كاملة حتى تحصل على أنماط الاهتزاز.


    3. كونها طريقة عددية تقريبية فهذا يعني وجود مجال ولو صغير للخطأ ولحسن الحظ لنا نحن المهندسين أن هذا الخطأ يكون زيادةً وليس نقصاناً أي كلما زدت عدد الخطوات (عدد أنماط الاهتزاز) تكون قد قللت من مقدار الزيادة في الخطأ والعكس صحيح فكلما قللت من عدد الخطوات تكون قد زدت مقدار الخطأ (أي زدت من مقدار القوة الديناميكية عن قيمتها الحقيقية)


    4. إذاً الفهم الفيزيائي لهذا الخطأ هو أنه كلما زدت عدد أنماط الاهتزاز عن عدد معين فستحصل على قوة ديناميكية أقل من تلك التي تحصل عليها نتيجة عدد أنماط اهزاز أقل وهذا الذي أدى أن البرج ذو عدد أنماط اهتزاز 25 أعطى قص قاعدي ديناميكي بقيمة خطأ أكبر من تلك التي أعطاها البرج ذو عدد أنما اهتزاز 45 وهذا الذي أدى بشكل أساسي لوجود الفرق بين قيمتي معاملي المعايرة لكلا البرجين.


    طبعاً لايوجد مشكلة لاحتمال وجود خطأ طالما أننا نعاير في النهاية لقيمة واحدة ناتجة عن التحليل الستاتيكي لكن المهم أن نضمن أن عدد أنماط الاهتزاز كافي لإعطاء نسبة مساهمة الكتل الفعالة المرجوة.


    (اسمح لي أخي الحبيب هنا أن أقدم جزيل الشكر وعظيم الامتنان لشيخي في العلم وأستاذي البروفسور محمد أحمد السمارة عميد المعهد العالي للدراسات والبحوث الزلزالية في دمشق وذلك حتى نرجع الفضل لأهله)





    and why he didn't put the Eccentricity on the SPECX and the SPECY




    بالطبع لا بد من أخذ القيمة الدنيا للامركزية الطارئة التي ينص عليها الكود (5%)



    secondly for the mass sources why he didn't put the input 0.25 * L.L





    هذا ما نوهت إليه لكن بالطبع مع التمييز بين الحمولات العادية و الحمولات الحية الثقيلة أو الدائمة حسب تصنيف الكود لها والتي يتوجب أن نعتبرها كجزء مساهم في الكتلة الديناميكية



    for the P delta analysis u r right


    ---------------------------------------------------



    and secondly for the earth quake even if its seems to be symmetric we must put the EQx2 and EQy2 to take into consideration the effect of the earth quake on the negative way .


    حسب اشتراطات الكود فالحل الستاتيكي غير كافي لهذ البرج ولا بد من الحل الديناميكي


    إذا وجود القوى الزلزالية الستاتيكية هي فقط لمعايرة القوى الديناميكية وبعد عمل هذه المعايرة يتوقف اعتبارنا للقوى الستاتيكية تماماً, ومن هنا نستنتج أنه لا داعي لإدخال القوى الستاتيكية بكامل اشكال اللامركزية الدنيا المرافقة لها سواء أكانت في الاتجاه الموجب أم في الاتجاه السالب أو حتى من غير لامركزية. فمن المعلوم أن قيمة اللامركزية لا تؤثر بتاتاً في قيمة القص القاعدي الستاتيكي الكلي الذي نعمل معايرة وفقه وإنما تؤثر فقط عند توزيع قوى القص الطابقية على عناصر هذا الطابق.


    طبعأ لاننسى أن نقول هنا أن قيمة اللامركزية الدنيا حكماً يجب أخذها للحل الديناميكي الذي سنكمل كامل دراستنا وفقه ولا يوجد داعي هنا لأن ندخل الللامركزية بإشارتين متعاكستين لأن الـ dynamic response spectrum analysis. سيقوم بهذه المهمة عنا.


    هنا يجب أن أنوه أنني سألزم المصمم على اعتبار قوى الزلازل الستاتيكية في الاتجاهين وبكامل أشكال اللامركزية المحتملة ليس من أجل نموذج الإيتابس وتصميم عناصر الـ super structure وأنما من أجل تصميم الأساسات والتي في الغالب هي (raft foundation on piles) حيث أنني سأفترض أنه سيقوم بتصدير نتائج الحمولات الزلزالية لبرنامج الـ Safe طبعاً النسخة القديمة منه قبل Safe v12 أي أنني لا أستطيع أن أصدر نتائج التحليل الديناميكي وإنما تنائج التحليل الستاتيكي فقط التي يجب أن تكون معتبرة لكامل أشكال اللامركزية



    and why we don't have the raft foundation because its effect a lot on the result of the walls.


    أحترم هذا الرأي الذي تبناه مهندسو بلدية جفزا بشدة, والذي يقول: من غير المسموح لك أن تأخذ مساند وثاقات كاملة


    full fixity restraints في قاعدة النموذج وإنما ينبغي عليك أن تنمذج الأساسات بشكل كامل اي تضع بلاطة الـ raft foundation وتضع البايلات كنوابض piles as springs وهذا الأمر كما هو معلوم للجميع أنه سيؤدي إلى زيادة دور اهتزاز المنشأ بشكل أساسي كما سيؤثر على كامل خصائص الاستجابة الديناميكية من انتقالات وغيرها.


    دعني أطرح السؤال بصورة أخرى:بفرض لدي برج مؤلف من 60 طابق فوق الأرض و 6 طوابق تحت الأرض, إذا عشر هذا البرج سيكون مغموس في التربة وإذا تحركت التربة سيتحرك معها هذا الجزء بنفس الحركة تماماً أي لا يوجد أي تسارع تولده التربة لهذا الجزء من البرج (تماماً كشخص داخل سيارة تسارعه بالنسبة للسيارة معدوم).


    الآن أنت تطلب مني أن أنجز هذه الدراسة المعقدة على برنامج الإيتابس وتقول بكل بساطة نمذج الـ raft foundation as a shell below the tower and the piles as springs.


    أستطيع أن أتفهم طلبك الأساسي بأن أقوم بدراسة الـ Soil-Structure interaction تحت تأثير الموجات الزلزالية لكن لكن هل تعتقد أن برنامج الإيتابس مؤهل لأن يقوم بهذه الدراسة أم أن العملية فقط هي وضع بعض النوابض أسفل المنشأ ولنرى ماذا يحدث.


    شيء أخر: رغم تميز بعض الـ geotechnical consultant في هذه البلد إلا أن جميعهم يهرب عندما تطلب منه أن يعطيك التصرف الديناميكي للبايلات تحت الموجات الزلزالية رغم أنك أحياناً لا تطلب منه أكثر من الـ lateral stiffness of piles under seismic load. ومن المعلوم أيضأ أن الإجهادات التي تستطيع التربة تحملها تتغير تحت تأثير تطبيق تسارع الموجات الزلزالية هذا لو أردت أن تستخدم منظومة piles-assistant-raft


    إذا كيف تطلب مني أن أنمذج مثل هكذا سلوك معقد باستخدام برنامج بالأصل غير مؤهل لعمل مثل هكذا تحليل لا من حيث كفاية المدخلات ولا من حيث طرق التحليل المتاحة.


    سنمشي معأ لآخر الطريق ونفترض السيناريو التالي:


    نجحت بطريقة ما أن أنمذج البايلات كنوابض في جميع الاتجاهات وعمل تحليل للمنشأ, وبعدها تفاجأت أن هناك مجموعة من البايلات عليها قوى شد نتيجة الحمولات الزلزالية أعلى من طاقة تحمل البايل نفسه للشد ولا أستطيع أن أزيد بايلات أخرى إذأ ماذا أفعل, سألغي هذه البايلات من النموذج وسأرى كيف سيعاد توزيع القوى على البايلات من جديد وهكذا دواليك وأحياناً تجد نفسك أنك دخلت في دوامة التقريب المتتالي وأحياناً لا تستطيع الخروج منها. وهنا سترجع لتقول: لماذا هذا العناء كله استخدم خاصية العناصر ذات قوة الشد العليا المحددة مسبقاً والتي لا يمكن أن تزيد عنها وهي تقنية يتيحها الإيتابس أقول هنا هذا متاح فقط للعناصر الخطية ذات البعد الواحد frame elements وليس للعناصر النابضية springs (إذاً نمذج المساند على أساس أنها عناصر خطية .........) لا أريد أن أغوص أكثر لكن كل تقنيات الإيتابس هذه جربت ولم تؤتي أكلها على الشكل المتوجب أن تكون عليه


    طبعأ أنا متفق معك بالكامل أن هذا النوع من التحليل soil-structure interaction under seismic waves يتوجب دراسته وأخذه بعين الاعتبار لكن بالمختصر: إن النسخ الجديدة من الكودات العالمية مثل الـ IBC2009 & ASCE7-05 قد نسخت هذا الكلام ووضعت حسم لهذا الجدل وصرحت بعد تأمل ودراسة عميقين أنه يمكن اعتبار قاعدة النموذج على أنها موثوقة وثاقة كاملة بالتربة وبالتالي لا داعي لنمذجة الأساسات ولا التربة نفسها مع النموذج الأساسي للمبنى عندما تريد دراسة التصرف الديناميكي له وهذا نص قانوني معتمد في كود عالمي تستطيع أن تحاجج به.



    any way all wut i want to say that we must know the tips to check the model
    first off all check the matiriels
    then check the value of the vertical load by tributury area and then check the drift inter story drift = 0.7*R*(ETABS results) < 0.020*story ht or 0.025*story ht
    then check the displacement due to the wind pressure < h/500
    on both direction and check the stresses of the walls
    and finaly we must have a static analysis to compute the value of the SPECX and THE SPEC Y
    this is all i guess we have different things to solve before we continue the discussing but the most important its to check first of all the dynamic analysis and the stability for the tower after modifying all the materials data.
    thank u and best regards
    ENG bilal
    and finally hope that some one can inter duce all the steps of checking the model if i missed something



    في النهاية شكرأ لك أخي الحبيب على هذه المداخلة وأرجو أن أكون قد وفقت في ضم رأي لرأيك لنخرج بمجموعة من الأفكار تفيد باقي الزملاء وبالطبع ما زلنا ننتظر آراء بقية الزملاء الذين يمتلكون الباع الطويل في هذا المجال وقد سبقونا فيه إلا أنهم يؤثرون الصم وهم كثر.




    الله يجزاكم الخير
Working...
X