الأنظمة الإنشائية القابلة للتحليل وفق RYTEİE2019 (لائحة المباني الخطرة)

يمكن لبرنامج StatiCAD تحليل الأنظمة الإنشائية التالية لتقييم المباني الخطرة وفق RYTEİE2019

1-البناء بالمباني (مع بلاطات خرسانية مسلحة) (تحليل داخلي) (الجدران بعناصر محدودة خطية، البلاطات بعناصر محدودة صدفية) : يُعدّ نموذج عناصر محدودة لإجراء التحليل الثلاثي الأبعاد للمنشأ. تُمثَّل جدران البناء بالمباني باستخدام عناصر محدودة خطية (عصوية) عند مركز الثقل للمقطع العرضي، في حين تُمثَّل البلاطات باستخدام عناصر محدودة صدفية. تُحسب الأحمال المنقولة من البلاطات إلى الجدران والعناصر الحاملة الأخرى بطريقة العناصر المحدودة.

في البرنامج، تُحلَّل الجدران والعتبات الأفقية (الرباطات) والعتبات الرأسية (مشاركة العتبات الرأسية في صلابة النظام اختيارية) باستخدام عناصر محدودة خطية. تُقسَّم البلاطات إلى شبكات مثلثية. يمكن استخدام طريقتين مختلفتين للشبكات المثلثية. الطريقة المفضلة (الافتراضية) — «تضمين عقد البلاطة فقط في الشبكة المثلثية للبلاطة» — تقسم البلاطة إلى 8 أجزاء (شبكات). الطريقة الأخرى هي شبكة المثلثات غير المنتظمة (TIN — Triangulated Irregular Network). في طريقة TIN، يمكن أيضاً نقل الأحمال القادمة من الجدران المستندة على البلاطة إلى الطوابق الأدنى دون رسم كمرة. غير أن تطبيق هذه الطريقة (من وجهة نظر مستخدم البرنامج) يستغرق وقتاً أطول ويستلزم انتباهاً أكبر.

عند نقل الأحمال من البلاطات إلى الجدران عبر العناصر المحدودة، تُطبَّق أحمال البلاطة على عقد البلاطة كحمل ميت (G) في حالة التحميل 0 وكحمل حي (Q) في حالة التحميل 1. عندما توضع عناصر مصفوفة الصلابة لعناصر البلاطة في مواضعها في مصفوفة الصلابة الكلية، تتم عمليات نقل الأحمال في النظام تلقائياً. يُعلم البرنامج المستخدم بوجود أخطاء محتملة في نقل الأحمال من البلاطات إلى الجدران عن طريق مقارنة الأحمال المنقولة بالأحمال المُسنَدة.

حالتا التحميل 2 و4 هما حالتا الحمل الزلزالي في الاتجاهين X و Y على التوالي. ونظراً لعدم تطبيق اللاتمركز العرضي (العرضي العرضي) في لائحة RYTEİE 2019، لا تُطبَّق حالتا التحميل 3 و5 (الأحمال بناءً على مركز الكتلة المُزاح).

عند اختيار RYTEİE2019، يقوم البرنامج تلقائياً بضبط خيارات الحل بالعناصر المحدودة ويقصر تدخل المستخدم في اختيارات طريقة التحليل على ما تحدده اللائحة، مانعاً أي تعديل. أما عند اختيار طريقة TBDY2018، فيمكن حل المشاريع بالطرق الكلاسيكية أو بطريقة العناصر المحدودة، ويمكن اختبار قيم ونتائج مختلفة بسهولة.

2-المباني المختلطة: (إذا كانت الجزء الخاص بالبناء بالمباني غير خطر، يجب إجراء فحص المعادلة 8.1 بشكل منفصل في التقرير التقني) (تحليل داخلي) : تُؤخذ عناصر الخرسانة المسلحة بعين الاعتبار أيضاً في حل العناصر المحدودة الخطية. يقوم البرنامج بفصل القوى المؤثرة على الأعمدة والجدران. نظراً لكون الجزء الخاص بالبناء بالمباني خطراً، فإن متانة الجزء الخرساني المسلح وحده لا تكفي لجعل المبنى غير خطر وفقاً للصيغة 8.1. أما إذا كان الجزء الخاص بالبناء بالمباني غير خطر، فيجب إجراء تحليل الخطر للجزء الخرساني المسلح ببرنامج قادر على تحليل الخرسانة المسلحة، كما يجب إجراء التحقق من الخطر وفقاً للصيغة 8.1 بشكل منفصل مع الأخذ بعين الاعتبار نسب القصور في الجزء الخاص بالبناء بالمباني.

3-مبنى بالمباني بأرضيات خشبية أو بدون حجاب صلب (عناصر محدودة صدفية في SAP2000) : في التحليلات الداخلية لبرنامج StatiCAD، يُطبَّق تعيين الحجاب الصلب في حلول العناصر المحدودة وحلول التحليل المودي (في الإصدار الحالي). غير أن الأنظمة ذات الأرضيات الخشبية، تستلزم لائحة RYTEİE2019 إجراء الحل بدون حجاب صلب (RYTEİE2019 الملحق C.4 و7.2.5).

في برنامج تحليل إنشائي، عند إجراء التحليل بدون حجاب صلب، لا يمكن الحصول على نسبة مشاركة كتلة 100% في التحليل المودي باستخدام معادلة عدد الأوضاع = المضاعف × 3؛ لذلك يُجرى الحل بأخذ عدد أكبر بكثير من الأوضاع بعين الاعتبار. فعلى سبيل المثال، في مشروع من طابق واحد، يُجرى الحساب بـ 300 وضع بدلاً من 3. عند الضرورة، يُزاد عدد الأوضاع لضمان أن تتجاوز نسبة الكتل الفعالة إلى كتل الطابق 90%.

يمكن تحديد ما إذا كان أحد البرامج يستخدم الحجاب الصلب في التحليل المودي عن طريق التحقق مما إذا كان يستخدم عدداً من الأوضاع أكبر من عدد الطوابق × 3. كما يجب التحقق من البرامج الأخرى التي تدّعي إجراء تحليل منشآت البناء بالمباني ذات الأرضيات الخشبية للتأكد من أن عدد الأوضاع يتجاوز عدد الطوابق × 3 في المشروع.

يحتاج StatiCAD إلى برنامج العناصر المحدودة SAP2000 لإجراء التحليل بدون حجاب صلب. على حاسوب مثبت عليه SAP2000، يفتح StatiCAD برنامج SAP2000 وينقل نموذج المنشأ باستخدام عناصر محدودة صدفية. في SAP2000، ينقل منحنى طيف استجابة الزلزال عبر الأمر Define > Functions > Response Spectrum مع الأخذ بعين الاعتبار SS وS1 وفئة التربة. يأمر SAP2000 بتحليل المبنى دون إنشاء أي حجاب صلب.

مع الأخذ بعين الاعتبار نموذج الجدار وأجزائه المُدخلة في StatiCAD، يُنشئ تلقائياً Section Cuts في SAP2000. تتيح وظيفة Section Cut في SAP2000 الحصول على مؤثرات المقطع (القوة المحورية، قوة القص (V2، V3)، العزم (M1، M2، M3)) لكل جدار كقيمة واحدة عن طريق تجميع عناصر المساحة (الصدفية) المُقسَّمة إلى شبكات. لو لم تُجرَ تعيينات Section Cut، لكان يجب أخذ نتائج كل شبكة صدفية وكل عقدة بشكل منفصل ثم جمعها. تتيح عملية Section Cut لبرنامج SAP2000 إجراء هذه العملية تلقائياً.

عند النقر على زر «الحصول على نتائج SAP2000» في StatiCAD، تُحمَّل نتائج P وV2 وV3 وT وM2 وM3 من تحليل طيف الاستجابة المُجرى بدون حجاب صلب في SAP2000 تلقائياً في ذاكرة StatiCAD. يُكمل البرنامج بعد ذلك تحليل خطر المبنى وفقاً لمعايير التصميم RYTEİE2019 ونتائج التحليل الإستاتيكي لـ SAP2000.

من تقارير حسابات StatiCAD يمكن الاطلاع على نتائج التحليل المودي لـ SAP2000 بدون حجاب صلب، ومؤثرات مقاطع الجدران المحسوبة بواسطة SAP2000، وحسابات التحقق المُجراة باستخدام معادلات المبنى الخطر.

4-مبنى بالمباني بأرضيات خرسانية مسلحة (عناصر محدودة صدفية في SAP2000 مع حجاب صلب) : في هذه الطريقة، يُحدَّد التحليل المودي والقوى الزلزالية في StatiCAD. بعد نقل نموذج المنشأ إلى SAP2000 وتعيين الحجاب الصلب، تُطبَّق القوى الزلزالية على الحجاب الصلب. تُحمَّل نتائج تحليل SAP2000 تلقائياً في ذاكرة StatiCAD ويُجرى تحليل الخطر.

5-مبنى ببعض الأرضيات خرسانية مسلحة وبعضها خشبية (SAP2000: إنشاء الحجاب، توصيل العناصر المحددة بالحجاب، إجراء تحليل طيف الاستجابة) : ينقل StatiCAD منحنى طيف استجابة الزلزال في SAP2000 عبر الأمر Define > Functions > Response Spectrum مع الأخذ بعين الاعتبار SS وS1 وفئة التربة. في طريقة تحليل طيف الاستجابة، يمكن حل النظام مع أو بدون حجاب صلب. بتعريف حجاب صلب في النموذج، يمكن توصيل بعض العناصر بالحجاب الصلب وترك بعضها غير موصولة. تُوصَّل الجدران والبلاطات والعتبات الرأسية التي يختارها المستخدم بالحجاب الصلب. يُحدَّد وصل العتبات وأجزاء الجدران فوق فتحات الأبواب/النوافذ (العتبات الأفقية) بالحجاب الصلب بناءً على حالة الوصل للجدار المجاور. يُجري StatiCAD تقييم الخطر بناءً على نتائج مؤثرات مقاطع SAP2000 ووفقاً لأحكام RYTEİE2019.