Seismic Design မိတ္ဆက္ (အပိုင္း ၄)
ဒီအပိုင္းမွာ ASCE 7 မွာပါတဲ့ Equivalent Lateral Force Method ရဲ႕ အေျခခံေလးေတြကို တင္ျပသြားပါမယ္။ (အေသးစိတ္ ၾကည့္လိုလ်င္ေတာ့ ASCE 7 မွာ ၀င္ေရာက္ ၾကည့္ရွဳႏိုင္ပါတယ္။)
Equivalent Lateral Static Force Method
ဒီနည္းရဲ႕ အဓိက အေျခခံအယူအဆက ငလ်င္ေၾကာင့္ ျဖစ္လာတဲ့ dynamic forces ေတြရဲ႕ အက်ိဳးသက္ေရာက္မႈ ပံုစံမ်ိဳးနဲ႔ အနီးစပ္ဆံုးျဖစ္ေအာင္ static load ေတြကို အေဆာက္အအံုအေပၚ သက္ေရာက္ေစျခင္းပဲ (Dynamic Load Effects ေတြကို Equivalent Static Forces ေတြအေနနဲ႔ ေျပာင္းလဲခန့္မွန္းတြက္ခ်က္ျခင္း) ျဖစ္ပါတယ္။
Concentrated lateral loads ေတြဟာ အေဆာက္အအံုမွာ mass ေတြ အမ်ားဆံုး႐ွိတဲ့ floor/roof level ေနရာေတြမွာ သက္ေရာက္ပါမယ္။ ဒါ့အျပင္ အထပ္ျမင့္လာတာနဲ႔အမွ် အဲဒီ concentrated lateral force ေတြရဲ႕ ပမာဏေတြလည္း မ်ားလာပါမယ္။ ဒါေၾကာင့္ အထပ္ျမင့္ အေဆာက္အအံုေတြမွာ အမ်ားဆံုး lateral displacement နဲ႔ အမ်ားဆံုး lateral forces ေတြကို အေဆာက္အအံုရဲ႕ အေပၚဆံုး level မွာ ေတြ႔ႏိုင္မွာျဖစ္ပါတယ္။ ၿပီးရင္ေတာ့ အဲဒီ effects ေတြကို Equivalent Lateral Force Procedure မွာ storey level တစ္ခုစီကို အဲဒီ တြက္ခ်က္လို႔ ရလာတဲ့ Lateral Forces ေတြေပးၿပီး model လုပ္ရပါမယ္။
ဒီေတာ့ ဒီနည္းစနစ္မွာ ပထမအားျဖင့္ Base Shear (V) လို႔ေခၚတဲ့ ground motion ေၾကာင့္ အေဆာက္အအံုရဲ႕ေအာက္ေျခမွာ ျဖစ္လာတဲ့ အားတစ္ခုရယ္၊ အဲဒီကမွတဆင့္ Fx လို႔ေခၚတဲ့ level တစ္ခုစီမွာ က်ေနတဲ့ lateral force ရယ္ ကို႐ွာဖို႔လိုအပ္ပါတယ္။
ေယဘုယ်အားျဖင့္ Lateral loads ေတြကို အေဆာက္အအံုအေပၚ distribute ျပဳလုပ္ရာမွာ အေဆာက္အအံုကို ေျမေပၚကေန အေပၚကိူေထာင္ေနတဲ့ cantilever ပံုစံမ်ိဳး စဥ္းစားၿပီး first mode (fundamental mode) အတိုင္းသာ လႈပ္ခါတယ္လို႔ ယူဆတာျဖစ္ပါတယ္။ (Fundamental mode ဆိုတာ အေဆာက္အအံုဟာ ႐ိုး႐ိုး ဘယ္ညာပဲယိမ္းၿပီး တြန္႔ခါမႈ မ႐ွိတာကို.ဆိုလိုပါတယ္)
ဒီေနရာမွာ အေဆာက္အအံုအေပၚ သက္ေရာက္ေနတဲ့ forces ေတြ အားလံုးေပါင္းျခင္းဟာ Base Shear (V) ပမာဏနဲ႔ တူညီရမွာျဖစ္ပါတယ္။
Base Shear
Base shear တြက္ခ်က္ရာမွာ ေအာက္ပါအခ်က္အလက္ေတြအေပၚ မူတည္ျပီး Design Base Shear ကို တြက္ခ်က္ရမွာ ျဖစ္ပါတယ္။ အဲဒါေတြက..
၁. ငလ်င္ ျဖစ္ေပၚႏိုင္တဲ့ ေနရာေတြနဲ႔ နီးစပ္မႈ
၂. ျပင္းထန္တဲ့ ငလ်င္ လႈပ္ႏိုင္တဲ့ ျဖစ္တန္စြမ္း ရွိမရွိ
(ဒီ ၂ ခ်က္ကေန Ss နဲ႔ S1 ဆိုတဲ့ Maximum Considered Earthquake တန္ဖိုးေတြကို Seismic Map ကေန ရပါမယ္)
၃. Site မွာ႐ွိတဲ့ Soil condition/ Site Class (ဒီအေပၚ မူတည္ျပီးေတာ့ Site Class Categories ေတြ ရမွာျဖစ္ျပီး အဲဒီက ရတဲ့ Factor ေတြနဲ႔ MCE တန္ဖိုးေတြကို modify လုပ္ေပးရပါမယ္။)
၄. အေဆာက္အအံုရဲ႕ ေပ်ာ့ေျပာင္းမႈ သို႔မဟုတ္ Ductility (Response Modification Factor “R” နဲ႔ ကိုယ္စားျပဳပါတယ္။ အေေဆာက္အအံု ေပ်ာ့ေျပာင္းမႈရွိေလ ငလ်င္ဒါဏ္ ခံႏိုင္ရည္ ရွိေလပါပဲ။ အဲဒီအတြက္ R တန္ဖိုး မ်ားလာတာနဲ႔အမွ် Design လုပ္ရာမွာ တြက္ခ်က္ရမယ့္ Base Shear ပမာဏကို ေလ်ာ့စဥ္းစားလို႔ရပါတယ္။)
၅. အေဆာက္အအံုရဲ႕ အေရးပါမႈနဲ႔ ဘယ္အတြက္ အသံုးျပဳမည္ဆိုျခင္း။ (Important Factor “I”)
၆. အေဆာက္အအံုရဲ႕ Weight (W)
၇. Dyanmic Loading ေတြျဖစ္ေပၚပါက အေဆာက္အအံုရဲ႕ လႈပ္ရွားတဲ့ လႊဲခ်ိန္ (Fundamental Period of Vibration) (Sds ရွာတဲ့ေနရာမွာ ထည့္သြင္းစဥ္းစားပါတယ္)
အဲဒီ အခ်က္ေတြကို ေပါင္းစပ္ျပီး ညီမွ်ျခင္းတစ္ခုထဲကို ထည့္သြင္းလိုက္ပါက ASCE 7 အရ Base Shear ကို ရွာတဲ့ ေအာက္ပါ အေျခခံ ညီမွ်ျခင္းကို ရရွိပါမယ္။
V = Sds * I / R * W
ေက်းဇူးတင္ပါတယ္။
ေအာင္ဆုျမတ္
15 May 2016
ဒီအပိုင္းမွာ ASCE 7 မွာပါတဲ့ Equivalent Lateral Force Method ရဲ႕ အေျခခံေလးေတြကို တင္ျပသြားပါမယ္။ (အေသးစိတ္ ၾကည့္လိုလ်င္ေတာ့ ASCE 7 မွာ ၀င္ေရာက္ ၾကည့္ရွဳႏိုင္ပါတယ္။)
Equivalent Lateral Static Force Method
ဒီနည္းရဲ႕ အဓိက အေျခခံအယူအဆက ငလ်င္ေၾကာင့္ ျဖစ္လာတဲ့ dynamic forces ေတြရဲ႕ အက်ိဳးသက္ေရာက္မႈ ပံုစံမ်ိဳးနဲ႔ အနီးစပ္ဆံုးျဖစ္ေအာင္ static load ေတြကို အေဆာက္အအံုအေပၚ သက္ေရာက္ေစျခင္းပဲ (Dynamic Load Effects ေတြကို Equivalent Static Forces ေတြအေနနဲ႔ ေျပာင္းလဲခန့္မွန္းတြက္ခ်က္ျခင္း) ျဖစ္ပါတယ္။
Concentrated lateral loads ေတြဟာ အေဆာက္အအံုမွာ mass ေတြ အမ်ားဆံုး႐ွိတဲ့ floor/roof level ေနရာေတြမွာ သက္ေရာက္ပါမယ္။ ဒါ့အျပင္ အထပ္ျမင့္လာတာနဲ႔အမွ် အဲဒီ concentrated lateral force ေတြရဲ႕ ပမာဏေတြလည္း မ်ားလာပါမယ္။ ဒါေၾကာင့္ အထပ္ျမင့္ အေဆာက္အအံုေတြမွာ အမ်ားဆံုး lateral displacement နဲ႔ အမ်ားဆံုး lateral forces ေတြကို အေဆာက္အအံုရဲ႕ အေပၚဆံုး level မွာ ေတြ႔ႏိုင္မွာျဖစ္ပါတယ္။ ၿပီးရင္ေတာ့ အဲဒီ effects ေတြကို Equivalent Lateral Force Procedure မွာ storey level တစ္ခုစီကို အဲဒီ တြက္ခ်က္လို႔ ရလာတဲ့ Lateral Forces ေတြေပးၿပီး model လုပ္ရပါမယ္။
ဒီေတာ့ ဒီနည္းစနစ္မွာ ပထမအားျဖင့္ Base Shear (V) လို႔ေခၚတဲ့ ground motion ေၾကာင့္ အေဆာက္အအံုရဲ႕ေအာက္ေျခမွာ ျဖစ္လာတဲ့ အားတစ္ခုရယ္၊ အဲဒီကမွတဆင့္ Fx လို႔ေခၚတဲ့ level တစ္ခုစီမွာ က်ေနတဲ့ lateral force ရယ္ ကို႐ွာဖို႔လိုအပ္ပါတယ္။
ေယဘုယ်အားျဖင့္ Lateral loads ေတြကို အေဆာက္အအံုအေပၚ distribute ျပဳလုပ္ရာမွာ အေဆာက္အအံုကို ေျမေပၚကေန အေပၚကိူေထာင္ေနတဲ့ cantilever ပံုစံမ်ိဳး စဥ္းစားၿပီး first mode (fundamental mode) အတိုင္းသာ လႈပ္ခါတယ္လို႔ ယူဆတာျဖစ္ပါတယ္။ (Fundamental mode ဆိုတာ အေဆာက္အအံုဟာ ႐ိုး႐ိုး ဘယ္ညာပဲယိမ္းၿပီး တြန္႔ခါမႈ မ႐ွိတာကို.ဆိုလိုပါတယ္)
ဒီေနရာမွာ အေဆာက္အအံုအေပၚ သက္ေရာက္ေနတဲ့ forces ေတြ အားလံုးေပါင္းျခင္းဟာ Base Shear (V) ပမာဏနဲ႔ တူညီရမွာျဖစ္ပါတယ္။
Base Shear
Base shear တြက္ခ်က္ရာမွာ ေအာက္ပါအခ်က္အလက္ေတြအေပၚ မူတည္ျပီး Design Base Shear ကို တြက္ခ်က္ရမွာ ျဖစ္ပါတယ္။ အဲဒါေတြက..
၁. ငလ်င္ ျဖစ္ေပၚႏိုင္တဲ့ ေနရာေတြနဲ႔ နီးစပ္မႈ
၂. ျပင္းထန္တဲ့ ငလ်င္ လႈပ္ႏိုင္တဲ့ ျဖစ္တန္စြမ္း ရွိမရွိ
(ဒီ ၂ ခ်က္ကေန Ss နဲ႔ S1 ဆိုတဲ့ Maximum Considered Earthquake တန္ဖိုးေတြကို Seismic Map ကေန ရပါမယ္)
၃. Site မွာ႐ွိတဲ့ Soil condition/ Site Class (ဒီအေပၚ မူတည္ျပီးေတာ့ Site Class Categories ေတြ ရမွာျဖစ္ျပီး အဲဒီက ရတဲ့ Factor ေတြနဲ႔ MCE တန္ဖိုးေတြကို modify လုပ္ေပးရပါမယ္။)
၄. အေဆာက္အအံုရဲ႕ ေပ်ာ့ေျပာင္းမႈ သို႔မဟုတ္ Ductility (Response Modification Factor “R” နဲ႔ ကိုယ္စားျပဳပါတယ္။ အေေဆာက္အအံု ေပ်ာ့ေျပာင္းမႈရွိေလ ငလ်င္ဒါဏ္ ခံႏိုင္ရည္ ရွိေလပါပဲ။ အဲဒီအတြက္ R တန္ဖိုး မ်ားလာတာနဲ႔အမွ် Design လုပ္ရာမွာ တြက္ခ်က္ရမယ့္ Base Shear ပမာဏကို ေလ်ာ့စဥ္းစားလို႔ရပါတယ္။)
၅. အေဆာက္အအံုရဲ႕ အေရးပါမႈနဲ႔ ဘယ္အတြက္ အသံုးျပဳမည္ဆိုျခင္း။ (Important Factor “I”)
၆. အေဆာက္အအံုရဲ႕ Weight (W)
၇. Dyanmic Loading ေတြျဖစ္ေပၚပါက အေဆာက္အအံုရဲ႕ လႈပ္ရွားတဲ့ လႊဲခ်ိန္ (Fundamental Period of Vibration) (Sds ရွာတဲ့ေနရာမွာ ထည့္သြင္းစဥ္းစားပါတယ္)
အဲဒီ အခ်က္ေတြကို ေပါင္းစပ္ျပီး ညီမွ်ျခင္းတစ္ခုထဲကို ထည့္သြင္းလိုက္ပါက ASCE 7 အရ Base Shear ကို ရွာတဲ့ ေအာက္ပါ အေျခခံ ညီမွ်ျခင္းကို ရရွိပါမယ္။
V = Sds * I / R * W
ေက်းဇူးတင္ပါတယ္။
ေအာင္ဆုျမတ္
15 May 2016
0 comments:
Post a Comment