لازم است ابتدا به نحوه مقایسه ایین نامه و دستورالعمل بپردازیم . سپس به تفكیك به بررسی تیرها و ستونهای طرح شده توسط آئین نامه در سیستم قاب خمشی و امكان پاسخگویی آنها توسط دستورالعمل می پردازیم.

5 ـ 1 ـ كلیات روش مقایسه تطبیقی

در این روش ابتدا فرض می كنیم سازه با استفاده از آئین نامه، طراحی شده باشد. سپس با توجه به نسبت نیرو به ظرفیت طراحی عضو، DR، امكان پاسخگویی آن توسط دستورالعمل با هدف بهسازی مبنا[1] بررسی می شود.

در اعضای كنترل شونده توسط تغییر شكل، باتوجه به كنترل رابطهطبق دستورالعمل، متناظر با ضریب m  دستور العمل ضریبی به نام m_d تعریف می كنیم كه برابر با نسبت می باشد. این ضریب با توجه به نسبت نیرو به ظرفیت طراحی عضو، DR، تعیین می شود. سپس بین ضرایب m_d تعیین شده و ضریب  mموجود در دستورالعمل مقایسه ای انجام می دهیم.

در اعضای كنترل شونده توسط نیرو با توجه به كنترل رابطه طبق دستورالعمل، نسبت با استفاده از نسبت نیرو به ظرفیت طراحی عضو،DR ،  با استفاده از ایین نامه تعیین می شود(m_d)، و سپس با مقدار مجاز دستورالعمل یعنی عدد K مقایسه خواهدشد. عدد K باتوجه به وضعیت ساخت و ساز در کشور و اطلاعات موجود از ساختمانهای درحال مقاوم سازی برابر 0.75 انتخاب می شود.

5-2- تعیین ضریب m_d برای اعضای کنترل شونده توسط تغییر شکل

ضریب m_d  مطابق با آنچه که گذشت برابر با نسبت زیر تعریف می شود:

 (5-1)                                                                                       

كه در آن :               

Q_UD  : نیروی ایجاد شده در اعضای كنترل شونده توسط تغییر شكل طبق ضوابط بخش (3-3-1)

Q_CE  : مقاومت مورد انتظار عضو طبق ضوابط بخش 6 دستورالعمل.

 (5-2)                                                                   

 (5-3)                                                                           

كه در رابطه فوق Q_{D و} Q_{L و} Q_Er  به ترتیب تاش ناشی از بار مرده، بار زنده و نیروی زلزله براساس دستورالعمل می باشد.

مقدار Q_Er مطابق ضوابط بخش (3-2-1) طبق رابطه (5-4) محاسبه می شود.

 (5-4)                                                                    

كه ضرایب موجود در رابطه Q_Er مطابق ضوابط بخش(3-2-1) تعریف شده اند.

با توجه به اینكه مقاومت مورد انتظار عضو با افزایش25% تنش تسلیم فولاد و افزایش50% مقاومت مشخصه بتن بدست می اید، پس ضریبی به نام λ برای تبدیل مقاومت طراحی به مقاومت مورد انتظار عضو تعریف می شود.

 (5-5)                                                                                       

كه Q_r در رابطه فوق مقاومت عضو طبق ایین نامه می باشد.

با توجه به تعریف نسبت نیرو به ظرفیت طراحی داریم :

 (5-6)                                                                                                             

كه Q_u نیروی ایجاد شده در عضو مطابق ایین نامه می باشد و طبق روابط (5-7) و (5-8) محاسبه می شود.

 (5-7)                                                                                 

 (5-8)                                                                                     

با توجه به روابط بالا داریم :

كه با جایگذاری Q_CE    و Q_UD  در رابطه m_d  (5-1) خواهیم داشت:

 (5-9)                                                 

برای بدست آوردن ضریب m_d  ، ضرایب زیر را تعریف می كنیم.

ضریب Xd : ضریب نشان دهنده نسبت تلاش ناشی از نیروی زلزله بر اساس دستورالعمل به تلاش ناشی از نیروی زلزله بر اساس ایین نامه.

(5-10)                                                                   

ضریب γ : نسبت تلاش ناشی از نیروهای طراحی ثقلی به تلاش ناشی از نیروهای طراحی زلزله در ایین نامه طراحی می باشد.

 (5-11)                                                                                   

ضریب η : نسبت تلاش ناشی از نیروی ثقلی دستورالعمل به تلاش ناشی از نیروی ثقلی ایین نامه می باشد..

 (5-12)                                                                       

كه با جایگذاری ضرایب فوق در رابطه m_d  (5-9) نهایتا" m_d  مطابق رابطه زیر بدست می اید. 

 (5-13)                                                                       

5-3- تعیین ضریب m_d برای اعضای کنترل شونده توسط نیرو

ضریب m_d مطابق رابطه زیر تعریف می شود:

(5-13)                                                                   

که در آن:       

 Q_UF: نیروی ایجاد شده در اعضای كنترل شونده توسط نیرو مطابق ضوابط بخش(3-3-1) می باشد.

Q_CL: كرانه پایین مقاومت عضو طبق ضوابط بخش 6 دستورالعمل می باشد.

 (5-14)                                     

(5-15)                                                                 

كه در رابطه فوق:

Q_L، Q_D و Q_E به ترتیب تلاش ناشی از نیروهای زنده، مرده و زلزله براساس دستورالعمل می باشد.

C₁، C_{2 و} C₃  ضرایب تعریف شده طبق بخش (3-2-1) می باشد.

 ضریب J ضریب تعریف شده مطابق ضوابط بخش (3-3-1) می باشد .

ضریب همچنان تعریف می شود:

 (5-16)                                                                                               

ضریب DR نیز همان تعریف قبلی را خواهد داشت:

 (5-17)                                                                                   

كه نهایتا" متناظر با روابط موجود در محاسبه m_d  داریم :

با جایگذاری Q_UF و   Q_CLدررابطه m_d  یعنی نسبت داریم:

كه برای بدست آوردن نسبت فوق ضرایب γ  و η را مشابه آنچه برای اعضای کنترل شونده توسط تغییر شکل گذشت تعریف می كنیم

ضریب X_F که نشان دهنده نسبت تلاش ناشی از نیروی زلزله بر اساس دستورالعمل به تلاش ناشی از نیروی زلزله بر اساس ایین نامه است را به این صورت تعریف می کنیم.

(5-18)                                                         

با جایگذاری ضرایب بالا در رابطه m_d ( نسبت  ) نهایتاً نسبت فوق به صورت زیر بدست می اید.

(5-19)                                                          

          مشاهده می شود که نتیجه و ضرایب موجود در رابطه m_d برای هر دو دسته اعضای کنترل شونده توسط نیرو و تغییر شکل مشابه شد ند و فقط ضریب X_d و X_F آنها با هم فرق دارند.

5-4- بررسی محدوده ضرایب مورد استفاده در تعیین  ضریب  md 

5-4-1- محدوده ضریب Xd

            طبق تعریف ضریب Xd  برابر است با:

(5-20)                                                 

ضریب C₁: ضریب تصحیح برای اعمال تغییر مکانهای غیر ارتجاعی است.

(5-21)                                                                   

          که T₀ زمان تناوب مشترک بین دوناحیه شتاب ثابت و سرعت ثابت در طیف بازتاب طرح بوده، مقدار آن برابر همان  T₀در ایین نامه می باشد.( بند 2-4-3 استاندارد 2800) و T زمان تناوب اصلی سازه است.

(5-22) و (5-23)                                                                                  

            با توجه به اینکه C₁ نباید از 1.5 بزرگتر انتخاب شود، ماکزیمم C₁ برابر 1.5 است و در سازه های خیلی کوتاه اتفاق می افتد.

ضریب C₂: اثرات کاهش سختی و مقاومت اعضای سازه ای را بر تغییر مکانها به دلیل رفتار چرخشی آنها نشان می دهد و مقدار آن در تحلیل های خطی برابر یک فرض می شود.

ضریب C₃: برای اعمال اثرات  با رفتار غیر خطی مصالح بر تغییر مکانها بوده و طبق روابط زیر محاسبه می شود.