پروژه گام‌به‌گام تحلیل پوش‌آور در سازه فولادی با SAP2000

پروژه تحلیل پوش‌آور سازه فولادی با SAP2000 یکی از کامل‌ترین و آموزشی‌ترین پروژه‌های تحلیل غیرخطی در رشته مهندسی عمران است. در این پروژه، روند انجام تحلیل پوش‌آور (Pushover Analysis)، تشکیل مفاصل پلاستیک و محاسبه ضریب رفتار سازه به‌صورت گام‌به‌گام توضیح داده شده است.
در این فایل، ابتدا مدل‌سازی در نرم‌افزارهای ETABS و SAP2000 انجام شده و سپس نحوه تعریف مفصل‌های پلاستیک مطابق با استاندارد FEMA-356 و ASCE 41-13 آورده شده است. هدف نهایی این تحلیل، بررسی رفتار غیرخطی و ظرفیت واقعی سازه تحت اثر زلزله است.

📦 فایل‌های موجود در پروژه

این پروژه به‌صورت کامل و قابل‌اجرا ارائه شده و شامل تمامی فایل‌های موردنیاز برای تحلیل و آموزش می‌باشد:

• 🧩 فایل مدل ETABS طراحی اولیه سازه
• 🏗️ فایل مدل SAP2000 با مفصل‌های پلاستیک تعریف‌شده
• 📊 فایل اکسل محاسباتی ضریب رفتار و استخراج منحنی ظرفیت
• 📘 دفترچه محاسبات PDF شامل توضیحات تئوری، نمودار پوش‌آور و کنترل‌ها

🧠 مراحل انجام پروژه

فرآیند تحلیل پوش‌آور در این پروژه شامل چند گام دقیق و علمی است که به ترتیب زیر انجام شده است:

🔹 گام ۱: مدل‌سازی سازه

ابتدا مدل سه‌بعدی سازه فولادی در نرم‌افزار ETABS ساخته شده است. سیستم باربر جانبی سازه از نوع قاب خمشی متوسط با مهاربندی همگرا (CBF) می‌باشد. پس از تحلیل اولیه و طراحی مقاطع، مدل به SAP2000 منتقل شده تا تحلیل غیرخطی بر روی آن انجام گیرد.

🔹 گام ۲: تعریف مفصل‌های پلاستیک

در نرم‌افزار SAP2000، مفصل‌های پلاستیک تیرها، ستون‌ها و مهاربندها مطابق دستورالعمل‌های آیین‌نامه‌ای FEMA-356 و ASCE 41-13 تعریف شده‌اند.
این مفاصل نشان‌دهنده نواحی تسلیم و رفتار غیرخطی اعضا در هنگام زلزله هستند.

🔹 گام ۳: تنظیم بارگذاری و کنترل‌های تحلیل

مدل تحت بارگذاری ثقلی و جانبی قرار گرفته و الگوی بار پوش‌آور در جهت‌های اصلی اعمال گردیده است. سپس کنترل‌هایی برای همگرایی، دوران مفاصل و تغییرمکان جانبی طبقات انجام شده است تا صحت تحلیل تضمین گردد.

🔹 گام ۴: استخراج منحنی ظرفیت (Capacity Curve)

با انجام تحلیل پوش‌آور، منحنی ظرفیت سازه که رابطه بین برش پایه و تغییرمکان بام را نشان می‌دهد، استخراج گردیده است. این منحنی یکی از مهم‌ترین نمودارهای تحلیل غیرخطی است و در تعیین عملکرد واقعی سازه نقشی کلیدی دارد.

🔹 گام ۵: تعیین نقطه عملکرد سازه (Performance Point)

برای محاسبه نقطه عملکرد سازه، از طیف پاسخ آیین‌نامه ۲۸۰۰ ایران استفاده شده و با روش‌های ATC-40 و FEMA-440 مقایسه گردیده است. در این مرحله مشخص می‌شود که سازه در برابر زلزله طرح تا چه اندازه رفتار قابل‌قبولی دارد.

🔹 گام ۶: محاسبه ضریب رفتار (R)

پس از تحلیل منحنی پوش‌آور و تعیین نقطه عملکرد، مقدار ضریب رفتار واقعی سازه محاسبه و با مقدار آیین‌نامه‌ای مقایسه گردیده است. این ضریب بیانگر توانایی سازه در جذب و اتلاف انرژی زلزله از طریق تغییرشکل‌های غیرخطی است.

🔹 گام ۷: بررسی و تحلیل مفصل‌های پلاستیک

در انتهای پروژه، نحوه تشکیل و توزیع مفصل‌های پلاستیک در تیرها، ستون‌ها و مهاربندها بررسی شده و مشخص گردیده که سازه در سطح عملکرد Life Safety (LS) باقی می‌ماند و هیچ‌کدام از مفاصل از سطح Collapse Prevention (CP) فراتر نرفته‌اند.

⚙️ نرم‌افزارهای مورد استفاده

در این پروژه از دو نرم‌افزار قدرتمند تحلیل و طراحی سازه‌ای استفاده شده است:

• ETABS: برای مدل‌سازی اولیه و طراحی اعضا بر اساس بارگذاری ثقلی و لرزه‌ای
• SAP2000: برای انجام تحلیل غیرخطی، تعریف مفصل‌های پلاستیک و محاسبه ضریب رفتار

🎓 اهمیت پروژه در آموزش مهندسی عمران

پروژه تحلیل پوش‌آور سازه فولادی با SAP2000 یک منبع آموزشی بی‌نظیر برای دانشجویان و مهندسان عمران است. با مطالعه و اجرای این پروژه، کاربر می‌تواند:

• مفهوم دقیق تحلیل غیرخطی و پوش‌آور را درک کند
• نحوه محاسبه ضریب رفتار (R) را به‌صورت واقعی بیاموزد
• با رفتار لرزه‌ای سازه‌ها در حالت غیرخطی آشنا شود
• آمادگی کامل برای پروژه‌های دانشگاهی و پایان‌نامه‌های تخصصی پیدا کند

🏛️ نتیجه‌گیری

در نهایت، نتایج پروژه نشان می‌دهد که سازه فولادی مورد بررسی با رعایت جزئیات آیین‌نامه‌ای، در برابر زلزله طرح عملکرد مناسبی دارد و توزیع مفصل‌های پلاستیک به‌صورت مطلوب شکل گرفته است.
تحلیل پوش‌آور یکی از روش‌های دقیق و پیشرفته در مهندسی عمران است که آشنایی با آن، دید عمیقی نسبت به رفتار واقعی سازه در اختیار طراح قرار می‌دهد.

📥 دانلود فایل پروژه

📎 پروژه کامل تحلیل پوش‌آور و محاسبه ضریب رفتار در سازه فولادی با SAP2000
🔹 شامل: فایل‌های ETABS، SAP2000، اکسل محاسباتی و دفترچه PDF
🔹 مناسب برای: دانشجویان، مهندسان طراح و دفاتر فنی
🔹 حجم فایل: ۲۵ مگابایت
🔹 فرمت‌ها: .edb, .sdb, .xlsx, .pdf

❓ سوالات متداول (FAQ)

۱️⃣ تحلیل پوش‌آور چیست؟
تحلیل پوش‌آور یک روش غیرخطی برای ارزیابی رفتار واقعی سازه در برابر زلزله است که از طریق افزایش تدریجی بار جانبی تا نقطه تسلیم کلی سازه انجام می‌شود.

۲️⃣ چرا از SAP2000 برای تحلیل پوش‌آور استفاده می‌شود؟
زیرا این نرم‌افزار قابلیت تعریف دقیق مفصل‌های پلاستیک و اجرای تحلیل غیرخطی استاتیکی با نمودارهای خروجی بسیار دقیق را دارد.

۳️⃣ ضریب رفتار سازه چگونه محاسبه می‌شود؟
با استفاده از منحنی ظرفیت و مقایسه انرژی‌های جذب‌شده در حالت‌های خطی و غیرخطی، ضریب رفتار واقعی (R) تعیین می‌گردد.

مطالب پیشنهادی  :

 پیشنهاد ما

و برای دریافت سریع منابع جدید، در کانال مهندسین عمران عضو شوید.

مطالعه بیشتر