Η πλευρική εκτροπή είναι κάτι που κάθε μηχανικός πρέπει να λάβει υπόψη κατά την ανάλυση της δομής του. Είτε πρόκειται για απαιτήσεις λειτουργίας είτε για αντοχή, η πλευρική μετατόπιση μπορεί να γίνει μια πολύ σημαντική μέθοδος αστοχίας που πρέπει να εξεταστεί. Οι πλευρικές εκτροπές τους προέρχονται συνήθως από τον άνεμο και τις σεισμικές δυνάμεις.
Όταν εξετάζουμε το ευρύτερο πλαίσιο μιας δομής, αυτή η πλευρική εκτροπή υπερβαίνει τα μεμονωμένα δομικά στοιχεία και ονομάζεται παρασυρόμενη.
Τι είναι η μετατόπιση ιστορίας?
Για να καταλάβετε την παραμικρή ιστορία, γνωστή και ως παραμύθι μεταξύ ιστοριών, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε τη μετατόπιση της ιστορίας. Η μετατόπιση της ιστορίας είναι η εκτροπή μιας μόνο ιστορίας σε σχέση με το επίπεδο βάσης ή εδάφους της δομής. Διαισθητικά, μπορούμε να αναμένουμε υψηλότερες τιμές συνολικής μετατόπισης καθώς ανεβαίνουμε τη δομή προς τα πάνω. Έτσι, ένα γράφημα που δείχνει την μετατόπιση της ιστορίας έναντι. το ύψος της δομής μοιάζει ακριβώς με το εκτρεπόμενο σχήμα.
Στο SkyCiv Structural 3D, Αυτές οι τιμές εμφανίζονται ως Χ, ΚΑΙ, ή μετατοπίσεις στον άξονα Ζ, ανάλογα με τις κατευθύνσεις που είναι πλευρικές για τη συγκεκριμένη δομή. Η μετατόπιση ιστορίας είναι πολύ εύκολο να βρεθεί χρησιμοποιώντας το Structural 3D επειδή οι χρήστες μπορούν πάντα να δουν τις τιμές μετατόπισης των δομών τους μετά από ανάλυση:
Φιγούρα 1: SkyCiv Structural 3D μοντέλο που δείχνει τη συνολική μετατόπιση της ιστορίας ενός πλαισίου σε κάθε επίπεδο
Στην παραπάνω εικόνα, μπορούμε να δούμε τους κόμβους στο εξωτερικό της δομής και να προσδιορίσουμε την πλευρική μετατόπιση της ιστορίας των αξόνων Χ και Ζ.
Τι είναι το Story Drift?
Η μετατόπιση της ιστορίας είναι τότε η εκτροπή μιας μόνο ιστορίας σε σχέση με την προηγούμενη ιστορία. Γιατί η μετατόπιση της ιστορίας σχετίζεται με τα κοντινά επίπεδα, μπορούμε να περιμένουμε ένα διαφορετικό γράφημα, όταν συγκρίνουμε τη μετατόπιση της ιστορίας με το ύψος της δομής.
Πώς υπολογίζεται?
Ο υπολογισμός του παραμυθιού της ιστορίας είναι πολύ απλός, δεδομένης της μετατόπισης της ιστορίας από τη δομική ανάλυση. Γενικά, για να βρούμε την ιστορία να μετατοπίζεται στο επίπεδο "Χ", θα έπαιρνες το επίπεδο της μετατόπισης της ιστορίας "Χ", και αφαιρέστε το από τη μετατόπιση της ιστορίας του επιπέδου "Χ-1". Για παράδειγμα, η ιστορία μεταφέρεται στο επίπεδο 4 ισούται με τη συνολική μετατόπιση της ιστορίας του επιπέδου 4 μείον η μετατόπιση της ιστορίας του επιπέδου 3.
Η μετατόπιση της ιστορίας μερικές φορές εμφανίζεται ως αναλογία, όπου η τιμή της μετατόπισης της ιστορίας διαιρείται με το ύψος της ιστορίας. Το παρακάτω σχήμα το αντιπροσωπεύει με το (δ) χαρακτήρας.
Φιγούρα 2: Απεικόνιση της παρασυρόμενης ιστορίας (mdpi.com)
Ειδικά για σεισμική μετατόπιση, υπάρχουν πρόσθετες διατάξεις με βάση τον κωδικό που χρησιμοποιείτε, οπότε όταν εξετάζουμε την παραμύθι της ιστορίας σε αυτή την περίπτωση, βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγξει τα σχετικά έγγραφα κώδικα που διέπουν το έργο σας.
Story Drift Limits
Όταν πρόκειται για τα όρια και το επιτρεπτό παρασύρισμα της ιστορίας, εξαρτάται από το είδος της δύναμης που προκαλεί την εκτροπή, με πιο αυστηρά όρια για τις σεισμικές δυνάμεις. Αυτά τα όρια παρουσιάζονται συνήθως είτε ως αναλογία είτε ως ποσοστό, αλλά πάντα εξαρτώνται από το ύψος της ιστορίας, συνήθως αντιπροσωπεύεται ως "η" ή "Η"
Για φορτία ανέμου, ASCE 7 δεν επιβάλλει ένα επιτρεπτό όριο μετατόπισης, αλλά υπάρχουν κοινές πρακτικές και σχόλια για το τι πρέπει να λάβουν υπόψη οι μηχανικοί. Κοιτάζοντας το Παράρτημα CC του ASCE 7, οι κοινές τιμές της διώροφης μετατόπισης κυμαίνονται από H/200 έως H/600, με το πιο κοινό όριο που χρησιμοποιείται είναι το H/400.
Για σεισμικά φορτία, τα όρια κυμαίνονται ανάλογα με τον κωδικό και τη χώρα, αλλά συνήθως δίνονται απευθείας στον κώδικα. Από τη στιγμή που ένας μηχανικός υπολογίζει τη μετατόπιση της ιστορίας χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα της ελαστικής μετατόπισης και τις ειδικές διατάξεις για σεισμικές δυνάμεις, μπορούν να εξεταστούν τα επιτρεπόμενα όρια μετατόπισης. Συγκεκριμένα για το ASCE 7, εμφανίζονται ως προϊόν του ύψους της ιστορίας "η" και μια σταθερά, ΕΙΔΙΚΑ:
Φιγούρα 3: Επιτρεπόμενο Story Drift σύμφωνα με ACSE 7-16 Τραπέζι 12.12-1
Βεβαιωθείτε ότι έχετε συμβουλευτεί όλα τα σχετικά έγγραφα κτιριακού κώδικα στην περιοχή σας, όταν εξετάζετε την πλευρική μετατόπιση και μετατόπιση της ιστορίας.
Πηγές
[1] Αλ Σεΐχ, Αμπντούλκαντερ. «ASCE 7-16 Προβλέψεις για τον προσδιορισμό της πλευρικής μετατόπισης. " Περιοδικό ΔΟΜΗ, www.structuremag.org/?p = 15358.
[2] «Διαφορά μεταξύ του Storey DRIFT &αμπέραζ; Μετατόπιση ορόφων. » YouTube, YouTube, 18 Ενδέχεται 2019, www.youtube.com/watch?v = ijgyDoKXllE.
