‫אנליזה סיסמית תפקודית מתקדמת‬
‫עבור מלון ‪Bat-Yam Beach‬‬
‫מרצה‪ :‬אלכס שוחט‬
‫בשת"פ עם זיו סולומון‪ ,‬שמואל (בוקשפן מהנדסים)‬
‫ובעזרתם של‪ :‬דניאל דובוא‪ ,‬עימאד נאסירי‪ ,‬ירון אופיר (ירון אופיר מהנדסים)‬
‫ירון אופיר‬
‫מהנדסים בע"מ‬
‫תוכן עניינים‪:‬‬
‫‪ .1‬המטרה‪ :‬להראות שתכן מתקדם מאפשר הבנה טובה יותר של ההתנהגות‬
‫המבנית ואת מנגנוני התפתחות הכשל בו‪ .‬הבנה זאת מגבירה את הביטחון‬
‫של המתכנן בפתרון המבני ומגדילה את בטיחות המבנה‪.‬‬
‫‪ .2‬תיאור הגיאומטריה ונתונים‪ :‬עבור מלון בת ים ביץ‪.‬‬
‫‪ .3‬הגדרת עומסים‪ :‬ספקטרום עבור בת ים ביץ ‪ +‬ע‪.‬שימושי ‪ +‬ע‪.‬קבוע‬
‫‪ .4‬אנליזה מודלית לפי ת"י ‪ 413‬ולפי ‪ :EC8‬בירור היחס בין התקן הישראלי‬
‫לאירופאי‪.‬‬
‫‪ .5‬אנליזת דחיפה לא‪-‬ליניארית ‪:Non-Linear Pushover Analysis‬‬
‫הערכת הדרישה הסיסמית ומציאת מקדם הקטנת כוח מציאותי למבנה‬
‫‪ .6‬אנליזה לא‪-‬ליניארית בזמן לאימות התכן ‪:Time History Analysis‬‬
‫הערכה ריאליסטית של תגובת המבנה‪ ,‬הזזות‪ ,‬כוחות הגזירה (מקדם‬
‫הגברה מציאותי לגזירה)‪ ,‬ושיעור הסיבוב הפלסטי ברכיבים הנושאים‬
‫העיקריים‪.‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪2‬‬
‫תאור המבנה‪:‬‬
‫• גובה מבנה כ~ ‪ 150‬מטר‪ 46( .‬קומות מעל פני הקרקע)‬
‫• שטח קומה טיפוסית כ~ ‪ 847‬מ"ר‬
‫• עובי תקרה בקומה טיפוסית ‪ 18‬ס"מ‬
‫• שתי קומות מרתף ממפלס ‪ 0.00+‬עד –‪7.00‬‬
‫• קומת לובי בגובה ממפלס ‪ 0.00+‬עד ‪6.30+‬‬
‫• ביסוס משולב רפסודה‪+‬כלונסאות‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪3‬‬
‫קומה טיפוסית לפני עדכון בהמשך לאנליזה‬
‫מערכת ההקשחה האופקית‬
‫מתקבלת באמצעות קירות‬
‫(גזירה וכפיפה)‪ ,‬גרעין ‪1‬‬
‫אקסצנטרי וגרעין ‪ .2‬המבנה הוא‬
‫בעל חתך פתוח‪ .‬העמודים‬
‫ההקשחה האופקית ומשמשים‬
‫‪~30 m‬‬
‫בהיקף לא תורמים למערכת‬
‫מרכז קשיחות‬
‫מרכזית מסה‬
‫‪C‬‬
‫לנשיאת עומסי הכבידה‪( .‬הם‬
‫כמובן ממודלים ונבדקת‬
‫תגובתם עבור ההזזה‬
‫בר‪.‬אדמה)‬
‫‪~34 m‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪4‬‬
‫עומס סיסמי‪:‬‬
‫מבנה בטון ספקטרום עבור תקופת חזרה ‪ 475‬שנה‪ ,‬ריסון ‪5%‬‬
‫עבור אזור בת‪-‬ים]‪Z=0.089 [g‬‬
‫‪SDS‬‬
‫‪SD1‬‬
‫אנליזה מודלית‬
‫אנליזה סטטית‬
‫‪TL=4 sec‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪Tc=0.69 sec‬‬
‫‪5‬‬
‫‪Tb=0.11 sec‬‬
‫עומס גרביטציוני‪+‬שימושי‪:‬‬
‫טבלת עומסים‬
‫(קבוע נוסף ‪ +‬שימושי)‬
‫במפלסי המבנה‬
‫עומס קבוע נוסף‬
‫(ק"נ‪/‬מ"ר)‬
‫עומס שימושי‬
‫(ק"נ‪/‬מ"ר)‬
‫מקדם עומס‬
‫לשילוב סיסמי‬
‫שימושי‬
‫סה"כ עומס‬
‫נוסף בקומה‬
‫(ק"נ‪/‬מ"ר)‬
‫מפלס ‪( -7‬רפסודה)‬
‫‪10.0‬‬
‫‪5.0‬‬
‫‪0.2‬‬
‫‪11.0‬‬
‫מפלסים ‪ -3.4‬ו‪0 -‬‬
‫‪5.0‬‬
‫‪5.0‬‬
‫‪0.2‬‬
‫‪6.0‬‬
‫מפלסים ‪ 6.3‬עד גג המבנה‬
‫‪3.0‬‬
‫‪2.0‬‬
‫‪0.2‬‬
‫‪3.4‬‬
‫גג המבנה‬
‫‪6.0‬‬
‫‪4.0‬‬
‫‪0.2‬‬
‫‪6.8‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪6‬‬
‫אנליזה מודלית‪:‬‬
‫• משקל המבנה‪Wtotal=66000 [ton] :‬‬
‫• מלון עונה לקריטריון של בניין מרובה אוכלוסין לכן המקדם הוא ‪1.25‬‬
‫• מקדם הקטנה בהנחה ורמת משיכות בינונית‪5 :‬‬
‫• עבור אנליזה סיסמית‬
‫‪According to ASCE 41-06‬‬
‫‪& EC8‬‬
‫יש להפחית בקשיחות‬
‫החתכים עקב סדיקה‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪7‬‬
‫אנליזה מודלית‪:‬‬
‫‪X‬‬
‫‪Y‬‬
‫‪X‬‬
‫צורת תנודה עיקרית של‬
‫פיתול (‪(T=4.52 sec.‬‬
‫צורת תנודה עיקרית של הזזה‬
‫בכיוון ‪(T=4.77 sec.( X‬‬
‫‪Y‬‬
‫צורת תנודה עיקרית של הזזה‬
‫בכיוון ‪(T=5.21 sec.( Y‬‬
‫מסקנות אנליזה מודלית לפי ת"י ‪ 413‬גיליון תיקון מס' ‪:3‬‬
‫תוצאות האנליזה הראשונית הדגישו‬
‫מספר ליקויים במערכת הנושאת‬
‫של הבניין המקורי‬
‫‪ .1‬חתך פתוח שגורם לאקסצנטריות‬
‫וריכוז מאמצים גדולים‬
‫‪ .2‬צימוד גדול בתגובה המבנית‬
‫בדיון (ומו"מ)מול אדריכל סוכם על‬
‫השינויים הבאים‪:‬‬
‫‪ ‬הוספת קורה ותקרה כל מפלס‬
‫רביעי ובכך ליצור גרעין מרכזי אחד‬
‫להפחתת הפיתול‬
‫‪ ‬הגדלת קורות עבור ‪coupling‬‬
‫‪beams‬‬
‫‪ ‬שינוי עובי חלק מן הקירות‪.‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪9‬‬
‫אנליזה מודלית‪ :‬סיכום תוצאות‬
‫סיכום כוחות לפני הגבלות נוסחה (‪)26‬‬
‫סיכום כוחות הגזירה בבסיס המבנה לאחר הכפלה במקדם חשיבות ‪I‬‬
‫וחלוקה ב‪K -‬‬
‫‪7499 kN‬‬
‫=‪Vbx‬‬
‫‪6718 kN‬‬
‫=‪Vby‬‬
‫‪Vbx/Wtotal = 1.16%‬‬
‫‪Vby/Wtotal = 1.04%‬‬
‫סיכום כוחות לאחר הכפלה במקדם‬
‫נוסחה (‪Scaling Factor )27‬‬
‫המבנה הנדון נחשב למבנה מיוחד כי הוא אינו מקיים חלק מהמאפיינים של מבנה סדיר‪.‬‬
‫‪1.0‬‬
‫=‪m‬‬
‫=‪1.92 Vbx‬‬
‫‪14368.46 kN‬‬
‫‪ nx= mFH/Vbx‬גזירה בכיוון ‪X‬‬
‫=‪2.14 Vby‬‬
‫‪14368.46 kN‬‬
‫‪ ny= mFH/Vby‬גזירה בכיוון ‪Y‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪10‬‬
‫אנליזה מודלית‪:‬‬
‫מקדם הגברה לכוחות הגזירה (עבור קירות) בבסיס המבנה‬
‫‪1.870‬‬
‫=)‪K/(I*ny‬‬
‫‪1.9‬‬
‫‪1‬‬
‫=‪Keff‬‬
‫‪wma‬‬
‫=)‪Keff/wma= K/(I*ny*wma‬‬
‫בוצע בדיקה גם להשפעות ‪ P-Δ‬וגם לאקסצנטריות‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪11‬‬
‫מקדם הקטנה עבור כפיפה‬
‫מקדם ההגברה על כוחות גזירה‬
‫מקדם הקטנה עבור גזירה בקירות‬
‫החלטה לגבי מעבר לעבודה לפי ‪ Euro Code 8‬ואנליזת דחיפה לא‪-‬ליניארית‪:‬‬
‫לאור אי הבהירות הקיימת כרגע בתקן הישראלי לגבי מקדמי התכן הוחלט לבצע גם‬
‫אנליזות מתקדמות יותר‪ ,‬שתקן ‪ 413‬מאפשר לבצען (סעיף ‪ ,)304‬אך לא מנחה בפירוט‬
‫כיצד‪.‬‬
‫לכן התכן בוצע לפי ‪ Euro Code 8‬שעודכן בשנים האחרונות בתחום הסיסמי ונחשב‬
‫לתקן מודרני הכולל אפשרות לביצוע הליכים מתקדמים‪.‬‬
‫האנליזות שבוצעו‪:‬‬
‫‪ .1‬אנליזה מודאלית (לינארית) לפי ‪ EC8‬כרפרנס להשוואה מול ‪ 413‬ולאנליזות מתקדמות‪.‬‬
‫‪ .2‬תכן בעזרת אנליזת דחיפה לא‪-‬ליניארית ‪.Non-Linear Static Pushover Analysis‬‬
‫‪ .3‬אימות התכן ע"י אנליזה לא ליניארית בזמן ‪Non Linear Time History‬‬
‫אנליזות אלה מאפשרות‪ ,‬כפי שנראה בהמשך‪ ,‬הבנה יותר טובה של התנהגות המערכת‬
‫המבנית ובירור מקדמי ההגברה ריאליסטיים‪.‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪12‬‬
‫שלב א'‪-‬אנליזה מודלית לפי דרישות ‪EuroCode 8‬‬
‫בוצעו מספר אנליזות מודלית ‪ )1 :‬לפי גיאומטריה שהתקבלה מאנליזה לפי ת"י ‪.413‬‬
‫‪ )2‬אנליזה עם הקטנת חתכי עמודים וקירות לגובה המבנה‪.‬‬
‫משליש תחתון של גובה המבנה כלפי‬
‫מעלה בוצע הקטנה הדרגתית של גודל‬
‫עמודים וקירות מרכזיים‬
‫• מקדם חשיבות ‪1.25‬‬
‫עבור רמת משיכות בינונית ‪DCM‬‬
‫•מקדם הגברה לכוחות גזירה‪ε=1.5 :‬‬
‫•מקדם הקטנת הכוח ‪q= 3.6 :‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪13‬‬
‫מודל לאנליזה מודלית‬
‫שלב א'‪-‬השוואת תוצאות בין אנליזה מודלית ת"י ‪ 413‬ו‪EC8‬‬
‫אנליזה מודלית ת"י ‪413‬‬
‫אנליזה מודלית ‪EuroCode8‬‬
‫מקדם הקטנה‬
‫‪K=5‬‬
‫‪q=3.6‬‬
‫מקדם הגדלה ‪Scaling Factor‬‬
‫~‪2‬‬
‫‪-‬‬
‫מקדם חשיבות‬
‫‪1.25‬‬
‫‪1.25‬‬
‫כוח גזירה כולל‬
‫‪14368 kN‬‬
‫‪11808 kN‬‬
‫אחוז ממשקל המבנה‬
‫‪2.22%‬‬
‫‪1.73%‬‬
‫מקדם ההגברה על כוחות הגזירה‬
‫‪1.9‬‬
‫‪1.5‬‬
‫הזזה מקס' בראש המבנה ‪ 50‬ס"מ‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪14‬‬
‫שלב ב'‪ -‬אנליזת דחיפה לא ליניארית‬
‫לפי )‪EC 8 (2004‬‬
‫‪15‬‬
‫אנליזת דחיפה לא ליניארית לפי יורו קוד ‪Non-Linear Static (Pushover) 8‬‬
‫‪Analysis‬‬
‫אנליזת דחיפה מותרת לתכן‬
‫כאלטרנטיבה לאנליזה מודלית‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪16‬‬
‫אנליזת דחיפה לא ליניארית לפי )‪EC8 (2004‬‬
‫אנליזת דחיפה‪ :‬הפעלת עומסים אופקיים הולכים וגדלים (העמסה אינקרמנטלית)‬
‫עד לרמה בה מתקבלת כניעה במרבית רכיבי המערכת המתנגדים לכוחות אופקיים‪.‬‬
‫נקודת התפקוד‪ :‬נקודת שיווי משקל בין דרישה (ספקטרום) לתסבולת המבנה (עקום דחיפה)‬
‫אליה המבנה צריך להגיע ללא כשל‪.‬‬
‫יתרונות השיטה‪:‬‬
‫‪ .1‬הערכת התגובה הלא‪-‬ליניארית והתסבולת האופקית של‬
‫המבנה (הערכת מקדם הקטנת כוח ‪ K‬ריאלי)‪.‬‬
‫‪ .2‬הערכת הדרישה הסיסמית מהמבנה‪ :‬כוחות הגזירה‪,‬‬
‫מומנטים‪ ,‬הזזות‪ ,‬הסטות אופקיות‪ ,‬סיבובים פלסטיים‪...‬‬
‫‪ .3‬קבלת סדר הופעת הפרקים הפלסטיים‪.‬‬
‫תחום‬
‫התכן‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫עקום דחיפה טיפוסי ורמות תפקוד‬
‫‪17‬‬
‫פילוג העומסים האופקיים לגובה המבנה‬
‫שלב ב'‪ -‬אנליזה לא ליניארית‪ :‬מודל חישובי‬
‫מידול קירות משולבים באמצעות אלמנטים‬
‫מודל לא ליניארי של המבנה‬
‫קווים כמקובל בספרות המקצועית‬
‫)‪(Courtesy of Paulay & Priestley 1992‬‬
‫תכן סיסמי משיך לפי עקרונות שיטת ‪Capacity Design‬‬
‫מערכות משיכות של קירות הקשחה‬
‫‪ )Ductile‬איור מתאר‪:‬‬
‫משולבים (‪Coupled Walls‬‬
‫הינה מערכת יעילה לקבלת‬
‫כוחותבזבוז מכניזם פלסטי‬
‫אופקיים בזכות קשיחותה ויכולת‬
‫אנרגיה גבוהה ע"י הפרקים הפלסטיים רצוי לקבלת‬
‫בבסיסי הקירות ובקורות הקשר‪.‬‬
‫מערכת משיכה‬
‫פרקים פלסטיים לבזבוז אנרגיה‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪18‬‬
‫שלב ב'‪-‬מודל לא ליניארי (הגדרת חתכים)‪-‬קירות‬
‫כל נקודה (צבע שחור) מייצגת אלמנט ‪ Joint‬המרכז תכונות לא ליניאריות של‬
‫אותו אלמנט (קורה‪ ,‬קיר או עמוד)‬
‫קורה‬
‫קיר‬
‫קיר‬
‫קורה‬
‫מומנט‬
‫מומנט‬
‫מומנט‬
‫פיתול‬
‫גזירה‬
‫גזירה‬
‫קיר‬
‫כל נקודה מוגדרת באמצעות ‪ 6‬עקומים לא ליניאריים‬
‫קורה‬
‫קורה‬
‫צירי‬
‫קורה‬
‫קורה‬
‫קורה‬
‫קורה‬
‫קיר‬
‫קיר‬
‫קיר‬
‫כל עמודה מיוצגת באמצעות עקום בי‪-‬ליניארי‬
‫קורה‬
‫קורה‬
‫קורה‬
‫קורה‬
‫קורה‬
‫קורה‬
‫קטע קיר עם ‪Joints‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪19‬‬
‫שלב ב'‪-‬מודל לא ליניארי (חישוב חתכים ותכונות לא ליניאריות)‪-‬קירות‬
‫יש חשיבות באיתור יחסי ההטרחה בכל רכיב לצורך תכנון נכון‪.‬‬
‫‪M-Phi‬‬
‫‪60000‬‬
‫‪50000‬‬
‫‪30000‬‬
‫‪20000‬‬
‫]‪Moment [kN-m‬‬
‫‪40000‬‬
‫חישוב‬
‫משיכות‬
‫החתך‬
‫חישוב‬
‫החתך‬
‫יחסי הטרחה‬
‫נכונים עבור‬
‫כל רכיב‬
‫‪10000‬‬
‫חתך נשלט‬
‫גזירה‪-‬לא‬
‫תקין !!!‬
‫‪0‬‬
‫‪0.0003‬‬
‫‪0.00025‬‬
‫‪0.0002‬‬
‫‪0.00015‬‬
‫‪0.0001‬‬
‫‪0.00005‬‬
‫‪0‬‬
‫עקמומית ‪rad/m‬‬
‫‪.1‬‬
‫מאמץ לחיצה מנורמל בחתך קטן מ ‪0.4‬‬
‫הוכח כמאוד חשוב ברעידת צילה‪ .‬זו נקודת זכות לתקן הארופאי והישראלי שבה‬
‫היא קיימת‪ ,‬בעייתי בתקינה האמריקאית והציילינית‬
‫תכן חתך‬
‫לפי ‪EC8‬‬
‫‪.1‬‬
‫בדיקת משיכות החתך ועדכונה‬
‫‪.2‬‬
‫כליאת החתך להגדלת המשיכות‬
‫‪Priestley 1996, Paulay & Priestley 1992‬‬
‫‪100000‬‬
‫‪90000‬‬
‫‪80000‬‬
‫‪60000‬‬
‫‪50000‬‬
‫‪40000‬‬
‫‪30000‬‬
‫חתך נשלט‬
‫‪-0.001‬‬
‫כפיפה‬
‫תקין!!‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫]‪Moment [kN-m‬‬
‫‪70000‬‬
‫‪20000‬‬
‫‪10000‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0.0008‬‬
‫‪0.0006‬‬
‫‪0.0004‬‬
‫‪0.0002‬‬
‫‪0‬‬
‫עקמומית ‪rad/m‬‬
‫‪20‬‬
‫נניח מנת זיון‬
‫אורכי בחתך‬
‫=‪1%‬‬
‫חישוב‬
‫משיכות‬
‫החתך‬
‫חישוב‬
‫החתך‬
‫שלב ב'‪-‬מודל לא ליניארי (חישוב כליאה)‬
‫במקרה שלנו‪:‬‬
‫‪0.0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪-1‬‬
‫‪-0.5‬‬
‫‪-2‬‬
‫‪-1.5‬‬
‫‪-20,000.0‬‬
‫חישוב כליאה נעשה לפי ספרות‬
‫מקצועית כי יורוקוד לא מאפשר‬
‫הבנת מנגנון הכליאה‪ .‬זיון הכליאה‬
‫‪N response-‬‬
‫‪-40,000.0‬‬
‫‪-60,000.0‬‬
‫‪-80,000.0‬‬
‫‪-100,000.0‬‬
‫עומד בדרישות מינימום ומקס של‬
‫יורוקוד‪.‬‬
‫‪-120,000.0‬‬
‫‪-140,000.0‬‬
‫‪20,000.0‬‬
‫‪18,000.0‬‬
‫‪16,000.0‬‬
‫‪14,000.0‬‬
‫‪12,000.0‬‬
‫‪10,000.0‬‬
‫‪8,000.0‬‬
‫‪V response-‬‬
‫‪6,000.0‬‬
‫קירוב בי לינארי עיבור גזירה‬
‫‪4,000.0‬‬
‫‪2,000.0‬‬
‫‪0.0‬‬
‫‪3.5‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2.5‬‬
‫‪1.5‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.5‬‬
‫‪0‬‬
‫‪100,000.0‬‬
‫‪90,000.0‬‬
‫‪80,000.0‬‬
‫‪70,000.0‬‬
‫‪60,000.0‬‬
‫‪M‬‬
‫‪response-‬‬
‫‪50,000.0‬‬
‫‪40,000.0‬‬
‫קירוב בי ‪M-‬‬
‫לינארי זווית‬
‫‪30,000.0‬‬
‫‪20,000.0‬‬
‫‪10,000.0‬‬
‫‪0.0006‬‬
‫‪0.0005‬‬
‫‪0.0004‬‬
‫‪0.0003‬‬
‫‪0.0002‬‬
‫‪0.0001‬‬
‫‪0.0‬‬
‫‪0.0000‬‬
‫‪21‬‬
‫שלב ב'‪-‬מידול ותכן קירות משולבים וקורות קשר ‪Coupling Beams‬‬
‫ההתנהגות הלא‪-‬ליניארית של קורות הקשר מודלה ע"י מפרקים פלסטיים בכפיפה‬
‫בעל התנהגות בי‪-‬ליניארית עם חוזק המתחשב בזיון האלכסוני‪.‬‬
‫*‪Moment Hinge Model‬‬
‫‪Hinge Nonlinear Behavior‬‬
‫‪According to‬‬
‫‪ASCE 41-06‬‬
‫לאחר פתרון‬
‫בודקים‬
‫התפתחות‬
‫מכניזם פלסטי‬
‫בנקודת‬
‫תפקוד‬
‫וסיבובים‬
‫פלסטיים‪,‬‬
‫ומתקנים זיון‬
‫במידת הצורך‬
‫‪*John Wales 2010‬‬
‫‪22‬‬
‫מאנליזת דחיפה‬
‫ראשונית או‬
‫מאנליזה מודלית‬
‫מקבלים‬
‫הטרחות גזירה‬
‫ואיתם מחשבים‬
‫הזיון האלכסוני‬
‫הדרוש‬
‫שלב ב'‪ -‬תוצאות אנליזת הדחיפה הלא‪-‬ליניארית‪:‬‬
‫חישוב נקודת תפקוד לפי )‪ EC8 (2004‬לצורך הערכת הדרישה הסיסמית‬
‫‪4.5‬‬
‫‪Sa-Sd‬‬
‫‪4.0‬‬
‫‪Capacity curve‬‬
‫‪Performance point‬‬
‫‪3.0‬‬
‫נקודת שיווי משקל בין עקום‬
‫תאוצה‪-‬הזזה (עקום עומס) לבין‬
‫עקום תסבולת של המבנה‬
‫‪2.5‬‬
‫‪2.0‬‬
‫‪1.5‬‬
‫‪T*=4.52 sec.‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪0.5‬‬
‫‪0.30‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪0.25‬‬
‫‪0.10‬‬
‫‪0.15‬‬
‫‪0.20‬‬
‫)‪Sd-spectral displacement (m‬‬
‫‪23‬‬
‫‪0.05‬‬
‫‪0.0‬‬
‫‪0.00‬‬
‫)‪Sa-spectral acceleration (m/sec^2‬‬
‫‪Bilinear curve‬‬
‫‪3.5‬‬
‫שלב ב'‪-‬עקום דחיפה ‪100%X+30%Y‬‬
‫אנליזה מודלית לפני מקדם הקטנה‬
‫מקדם הקטנה‬
‫אמיתי רק ‪1.4‬‬
‫‪Qact=1.4‬‬
‫‪Q=3.6‬‬
‫אנליזה מודלית לאחר מקדם הקטנה‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪24‬‬
‫שלב ב'‪-‬עקום דחיפה ‪30%X+100%Y‬‬
‫‪Qact=1.5‬‬
‫מקדם הקטנה‬
‫אמיתי רק ‪1.5‬‬
‫‪Q=3.6‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪25‬‬
‫שלב ב'‪-‬התפתחות פרקים‪/‬מכניזם פלסטיים‬
‫צריך לבדוק‬
‫הזזות‬
‫וסיבובים‬
‫פלסטיים‬
‫‪1.2F‬‬
‫‪-F‬נקודת תפקוד‬
‫‪0.8F‬‬
‫‪0.6F‬‬
‫‪0.4F‬‬
‫‪0.2F‬‬
‫שלב ב'‪-‬בדיקת שיעור הסיבוב הפלסטי בקורות הקשר (נבדק גם לקירות)‬
‫תחום המותר עבור‬
‫‪ LS‬עד ‪1.8%‬‬
‫קורת קשר ‪coupling beam‬‬
‫קורת קשר ‪coupling beam‬‬
‫שלב ג'‪ -‬אנליזה לא ליניארית בזמן‬
‫לפי )‪EC 8 (2004‬‬
‫‪28‬‬
Time History Analysis-'‫שלב ג‬
‫ליניארית בזמן עבור רעידת אדמה מלאכותית שנוצרה בעזרת‬-‫בוצעה אנליזה לא‬
.EC8 (2004) ‫ מותאמת לספקטרום התאוצה והזזה לפי דרישות‬,SIMQKE ‫תוכנת‬
5% damping ratio and 475 years of return period
0.40
Design Acceleration Spectrum
(413, 2009)
0.20
Time History of a Horizontal Generated Artificial Earthquake
Record (PGA=0.14g)
0.10
0.00
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
Natural vibration period Tn (sec.)
5% damping ratio and 475 years of return period
0.40
Design Displacement Spectrum (413,
2009)
Artificial Ground Motion Record
0.35
0.30
0.25
Horizontal Ground Acceleration (g)
0.16
Spectral Displacement (m)
Spectral acceleration, g
Artificial Ground Motion Record
0.30
0.12
0.08
0.04
0.00
-0.04
-0.08
-0.12
-0.16
0.0
0.20
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
Time (sec.)
0.15
0.10
0.05
0.00
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
Natural vibration period Tn (sec.)
29
2011 ‫פברואר‬
‫שלב ג'‪Time History Analysis-‬‬
‫הזזה בראש המבנה‬
‫הגברה בהזזה בעיקר עקב צורות‬
‫תנודה גבוהות בהתחשב בתגובה‬
‫הלא‪-‬ליניארית‬
‫סרטון‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪30‬‬
‫שלב ג'‪-‬גרף גזירה בתחתית הקיר (דוגמה)‬
‫מודים גבוהים משפיעים בקומות עליונות‬
‫עקום כוח גזירה בתחתית הקיר ‪555/80‬‬
‫הגברה ביחס למודלית‬
‫הגברה ביחס לדחיפה‬
‫הגברה בעיקר עקב צורות תנודה‬
‫גבוהות בהתחשב בתגובה הלא‪-‬‬
‫ליניארית‬
‫]‪t=14.7 [sec‬‬
‫]‪t=12.3 [sec‬‬
‫פרקים פלסטיים‬
‫]‪t=9.56 [sec‬‬
‫‪31‬‬
‫טבלת סיכום תוצאות מאנליזות‬
Time History
PushOver
Modal (413)
Total Base
Shear
29,106
16,959
14,368
‫כוח גזירה כולל‬
Reduction
Factor
-
1.6
5
‫מקדם הפחתה‬
Amplification
Factor
‫דחיפה‬- 1.4
‫אנליזה מודלית‬- 3
1.5
1.9
‫מקדם הגברה‬
32
‫סיכום ומסקנות‪:‬‬
‫תכן מתקדם‪:‬‬
‫‪ .1‬תכן מתקדם מגביר את הבטיחות והביטחון במבנה ע"י מציאת‬
‫מקדמי הקטנה והגברה אמיתיים‪.‬‬
‫‪ .2‬אנליזה מתקדמת מאפשרת לנו להבין יותר טוב את סדר הכשלים‬
‫שצפויים להתפתח ולתכנן חתכים בצורה אופטימאלית יותר‪.‬‬
‫‪ .3‬אנליזה מתקדמת מאפשרת הקטנת היקף הביסוס‪ .‬במקרה שלנו‬
‫בוצעה אנליזה ‪. )Soil Structure Interaction) SSI‬‬
‫פברואר ‪2011‬‬
‫‪33‬‬
!‫תודה רבה‬
YARON OFFIR ENGINEERS LTD
Gutwirth Science Park, Technion Campus,
Haifa 32000, Israel
Tel: 972-4-8323102
Fax: 972-4-8323286
Mobil: 972-54-4654022
www.yaron-offir.com
[email protected]
34
2011 ‫פברואר‬