تحلیل مرتبه دوم و پایداری سازه در طبقات مهار شده یا non-sway
یکی از مباحث مهم در بخش کنترل طراحی سازه، رعایت ملزومات مربوط به آنالیز پی دلتا است. این موضوع در تاثیرات تحلیل مرتبه دوم و پایداری سازه باید در نظر گرفته شود. در نظر گرفتنِ صحیح این اثر در طراحی سازه باعث طرح بهینه سازه میشود.
در تحلیل مرتبه دوم یا آنالیز P-Δ، ممان اضافی ناشی از اثر نیروی محوری با احتساب تغییر مکان جانبی طبقه محاسبه می گردد.
مطابق بند 7-8-12 آیین نامه بارگذاری ایالات متحده ASCE7-16 و همچنین بند 3-6 استاندارد 2800 در مواردی که شاخص پایداری کمتر از 10% باشد می توان از اثرات P-Δ صرف نظر کرد. اما نکته ظریفی که در اینجا وجود دارد. در طراحی ستون های بتنی اثرات لاغری باید منظور گردد. نوع لحاظ کردن اثرات لاغری در سازههای بتنی و فولادی متفاوت است. در فولاد مقاومت عضو با توجه به نیروی بحرانی که منجر به کمانش می گردد کاهش می یابد. لیکن در بتن ممانهای وارده تشدید می گردند.
مطابق بند 3-4-6-6 آیین نامه ACI318-14 و بند 9-16-3-1 مبحث نهم؛ در صورتی که شاخص پایداری طبقهای کمتر از 5 درصد باشد می توان طبقه را non-sway یا مهار شده در نظر گرفت. تشدید ممان برای طبقات non-sway مطابق بند 6.6.4.5.2 آیین نامه ACI318-14 به صورت زیر انجام میشود:
در صورتی که از نرم افزار ETABS جهت طراحی سازه خود استفاده می نمایید؛ این ضریب بزرگنمایی با نماد Dns به صورت خودکار محاسبه می گردد. نرم افزار به طور محافظه کارانه جهت محاسبه PC ضریب طول موثر ستونها را برابر 1 در نظر می گیرد. مطابق بند 6.6.4.4.3 آیین نامه ACI318-14 و بند 9-16-5-2 مبحث نهم k را در طبقات non-sway می توان 1 در نظر گرفت.