برنامه پرفورم

اکثر شرکتهای مشاور دخیل در بهسازی(آسیب پذیری و مقاوم سازی)از برنامه های تجاری سپ و پرفورم که توسط موسسه csi وابسته به دانشگاه برکلی کالیفرنیا منتشر شده اند استفاده مینمایند،از دیگر برنام های معروف که میتوان در بهسازی لرزه ای سازه ها از آن استفاده نمود برنامه آیدارک میباشد.با وجودیکه برنامه سپ برنامه ای بسیار مناسب به جهت ارزیابی عملکرد سازه ها با استفاده از روش استاتیکی غیر خطی میباشد استفاده از این برنامه به هنگام ارزیابی عملکرد با استفاده از تحلیل دینامیکی غیر خطی بسیار زمان بر میباشد وکاربر را به زحمت می اندازد.یکی از عمده ترین کاربردهای برنامه سپ در مدلسازی و تحلیل سازه هایی همچون تجهیزات پالایشگاهی میباشد که به لحاظ اهمیت سازه ای اجازه ورود به ناحیه غیر خطی را ندارند.برنام آیدارک مناسب سازه های بتنی میباشد و از عمده ترین ایرادات آن میتوان به تحت داس بودن آن اشاره کرد.

پرفورم برنامه ای بسیار قدرتمند به جهت ارزیابی عملکرد غیر خطی سازه ها میباشد،بدین سبب می توان از ان به عنوان ابزاری بسیار مناسب در ارزیابی آسیب پذیری و مقاوم سازی سازه ها استفاده نمود. در این برنامه می توان اقدام به مدلسازی ماکرو و میکرو سازه ها به صورت دو بعدی و سه بعدی نمود.این برنامه اساسا و نه مطلقا منطبق بر دستور العمل های بهسازی فیما از جمله فیما 356 تهیه گردیده است.از جمله مزیت های این برنامه میتوان به سرعت بالا در انجام تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیر خطی، عدم محدودیت در مدلسازی تعداد اعضا،تحت ویندوز بودن و داشتن محیط گرافیکی مطلوب،اشاره نمود، که کاربر را قادر می سازد به آسانی نسبت به مدلسازی،بارگذاری و تحلیل سازه اقدام نماید.

به جهت مدلسازی یک ساختمان به صورت ماکرو در برنامه پرفورم میتوان مراحل زیر را انجام داد:

1-مدلسازی گره های تکیه گاهی(پای ستون ها):

بطور کلی میتوان گره ها را در برنامه پرفورم به دو نوع گره های تکیه گاهی و گره های متصل کننده اعضاتقسیم بندی نمود.به جهت مدلسازی تکیه گاه های ساختمان(پای ستون ها) میبایست گره هایی در تراز پای ستون ها معرفی و ترسیم نمود.برای مثال در صورت مدلسازی یک قاب دو بعدی یک طبقه تک دهانه نیاز به مدلسازی دو گره تحتانی (تکیه گاهی) میباشد.

2-اختصاص درجات آزادی دورانی به گره های تکیه گاهی:

برنامه پرفورم قسمت جداگانه ای برای اختصاص درجات آزادی تکیه گاهی در دسترس کاربر قرار داده است.در صورت مفصلی بودن پای ستون ها در یک جهت و یا هر دو جهت میتوان نسبت به اختصاص درجات آزادی دورانی مربوطه اقدام نمود.در صورتیکه بخواهیم از ارتعاش سازه در یک جهت خاص جلوگیری نمائیم میتوانیم با استفاده از همین قسمت (بخش درجات آزادی تکیه گاهی)درجات آزادی گره های سقف را محدود نمائیم .

3-مدلسازی گره های متصل کننده اعضا:

همانطور که گفته شد،بطور کلی میتوان گره ها را در برنامه پرفورم به دو نوع گره های تکیه گاهی و گره های متصل کننده اعضا تقسیم بندی نمود.به جهت ترسیم المان های تیر،ستون و... میبایست گره های مربوطه ترسیم شوند.برای مثال در صورت مدلسازی یک قاب دو بعدی یک طبقه تک دهانه نیاز به مدلسازی یک تیر و دو ستون داریم،برای مدلسازی تیر این قاب میبایست حداقل دو گره ترسیم نمود و برای ترسیم هر کدام از ستون ها نیز نیاز به دو گره داریم که گره تحتانی ستون همان گره تکیه گاهی و گره فوقانی ستون گره مشترک بین تیر و ستون است،در مجموع نیاز به ترسیم چهار گره داریم که دو گره تحتانی گره های تکیه گاهی میباشند.

4-اختصاص درجات آزادی انتقالی و دورانی به گره های متصل کننده اعضا(گره های سقف):

برنامه پرفورم قسمت جداگانه ای برای تعریفدرجات آزادی انتقالی و دورانی گره های متصل کننده اعضا(گره های سقف)،فراهم آورده است.با استفاده از این قسمت میتوان صلبیت یا عدم صلبیت سقف(اینکه سقف صلبیت کافی برای تشکیل دیافراگم صلب را دارا میباشد یا نه) را برای برنامه مشخص نمود.با استفاده از این قسمت میتوان عملیات های مختلف دیگر مرتبط با درجات آزادی انتقالی و دورانی گره ها را نیز انجام داد.

5-تعریف جرم سازه بصورت بارهای گره ای:

برای تعریف جرم سازه در برنامه پرفورم صرفا میتوان از بارهای گره ای استفاده نمود.به جهت تعریف جرم سازه در برنامه پرفورم میتوان به دو روش اقدام نمود.در روش اول میتوان جرم سازه را با اعمال بارها به تک تک گره های سقف بسته به سطح بارگیری شان اعمال نمود.در روش دوم میتوان مرکز جرم سازه را محاسبه نمود و با ترسیم گره در مرکز جرم طبقات،جرم هر طبقه را در آن گره بصورت متمرکز اعمال نمود.میزان جرم تعریف شده بسته به دستورالعمل مورد استفاده و کاربری ساختمان،میتواند برابر با بار مرده و میزان درصدی از بار زنده باشد.

در صورتیکه کاربر بخواهد یک ساختمان دارای کاربری مسکونی را در برنامه پرفورم مدلسازی نماید میتواند از ترکیب بارگذاری D+0.2L برای تعریف جرم استفاده نماید.

6-تعریف و اعمال بارهای ثقلی

کاربر میتواند بارهای ثقلی را با استفاده از ترکیب بار مذکور در دستورالعمل مورد استفاده، بر سازه اعمال نماید.کاربر پس از تعریف جرم سازه با استفاده از بارهای گره ای،میبایست بارهای ثقلی وارد بر سازه(تیرها) را نیز جداگانه و با استفاده از قسمت Load pattes برنامه پرفورم به منظور تحلیل خطی یا غیر خطی سازه تحت بارهای ثقلی، بر سازه اعمال نماید.

کاربرمیتواند از ترکیب بار گذاری 1.1*(D+L) به منظور تعریف بارهای ثقلی وارد بر سازه (تیرها)به منظور تحلیل خطی یا غیر خطی سازه تحت بارهای ثقلی،استفاده نماید.

اینکه کاربر ابتدا با استفاده از برنامه پرفورم،تحلیل غیر خطی ثقلی نماید و سپس با لحاظ و حفظ اثرات این تحلیل،نسبت به انجام تحیل استاتیکی غیر خطی بار افزون(پوش اور) با استفاده از اعمال الگوی توزیع بار جانبی تا رسیدن نقطه کنترل(مرکز جرم بام) به تغییر مکان هدف،اقدام نماید،مستلزم رعایت نکات و تنظیمات خاصی در برنامه پرفورم میباشد که کاربر میبایست لحاظ نماید.

7-تعریف خصوصیات خطی و غیر خطی مقاطع مورد استفاده:

در برنامه پرفورم در صورت آشنائی کاربر با مفاهیم پایه(مباحث غیر خطی و...)،به راحتی میتوان خصوصیات خطی و غیر خطی مقاطع تیر،ستون،بادبند،دیوار برشی بتنی و....تعریف نمود.

8-ترسیم المان های مورد استفاده(تیر،ستون،بادبند،دیوار برشی و....):

برنامه پرفورم دارای محیط گرافیکی نسبتا مطلوبی میباشد که کاربر را قادر میسازد به آسانی نسبت به مدلسازی و ترسیم المان ها اقدام نماید.

9-اختصاص مقاطع تعریف شده به المانهای مربوطه:

اختصاص مقاطع تعریف شده به المانهای مربوطه در برنامه پرفورم بسیار ساده و راحت میباشد.

10-تعریف نقاط کنترلی تغییر مکان مطلق و نسبی طبقات:

در برنامه پرفورم کاربر در بعضی حالات نیاز دارد که لزوما نسبت به تعریف نقاط کنترلی تغییر مکان مطلق و نسبی طبقات اقدام نماید،از مزایای تعریف نقاط کنترلی میتوان به قابل مشاهده بودن مقادیر تغییر مکان مطلق و نسبی طبقات توسط کاربر بدون نیاز به عملیات جدید اشاره نمود.

11-تعریف سطوح عملکرد:

به جهت ارزیابی عملکرد،کاربر میبایست سطوح عملکرد مربوطه را تعریف نماید.سطوح عملکرد اسکان فوری،ایمنی جانی و آستانه فروریزش از جمله سطوح عملکردی هستند که کاربر میتواند با توجه به دستورالعمل فیما 356 نسبت به تعریف آنها اقدام نماید.

12-تعریف حالت تحلیل مورد نظر(استاتیکی غیر خطی،دینامیکی غیر خطی و...):

در برنامه پرفورم قسمت جداگانه ای برای تعریف حالات تحلیل در دسترس کاربر میباشد که کاربر میتواند تنظیمات مربوط به تحلیل مورد نظرخودرا تنظیم نماید برای مثال در صورتیکه کاربر بخواهد با استفاده از تحلیل استاتیکی غیر خطی نسبت به ارزیابی عملکرد سازه اقدام نماید میبایست نقطه کنترل،میزان تغییر مکان هدف و الگوی توزیع بار جانبی را برای برنامه در این قسمت تعریف نماید.

13-انجام تحلیل و مشاهده خروجی های مربوطه:

در برنامه پرفورم قسمت جداگانه ای برای انجام حالات تحلیل در دسترس کاربر میباشد،در این قسمت کاربر میتواند نسبت به انجام تحلیل حالات تحلیلی که قبلا برای برنامه تعریف نموده است اقدام نماید و خروجی های مربوطه رامشاهده نماید.میزان جابجایی و دوران گره ها،میزان چرخش مفاصل پلاستیک،میزان کرنش محوری پلاستیک،تغییر مکان نسبی و مطلق مرکز جرم طبقات،سطوح عملکرد بصورت گرافیکی،برش طبقه،میزان انرژی مستهلک شده توسط اعضا،میزان نیرو(لنگر،برش ونیروی محوری) و... از جمله خروجی هایی است که میتوان مشاهده نمود. برنامه پرفورم امکان انتقال نتایج تحلیل به فایل دارای فرمت تکست را برای کاربر فراهم نموده است،همچنین به منظور تصویر برداری از منحنیها و اشکال مربوطه میتوان با استفاده از برنامه ای جانبی همانند فاکسیت اقدام به گرفتن پرینت در قالب فایل پی دی اف نمود.