پاسخ سوالات مبحث 6 و استاندارد 2800 از آزمون محاسبات نظام مهندسی آبان ماه 1403

اشتراک گذاری در ...

1- آنچه در این آموزش خواهیم خواند…

در این آموزش پاسخ سوالات مبحث 6 و استاندارد 2800 آزمون محاسبات آبان 1403 داده شده است. همانطور که می‌دانید موضوع مبحث 6 مقررات ملی ساختمان، بارهاي وارد بر ساختمان و استاندارد 2800، آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله می‌باشد. پاسخ سوالات براساس ویرایش چهارم استاندارد 2800 و ویرایش سال 1398 مبحث 6 می‌باشد. برای فهم بهتر می‌توانید ویدیو آموزشی را مشاهده کنید. برای مشاهده نمونه سوالات بیشتر می‌توانید به نمونه سوال آزمون نظام مهندسی مراجعه کنید.

2- پاسخ سوالات استاندارد 2800 از آزمون محاسبات نظام مهندسی آبان ماه 1403

1-2- سوال 6

در تحلیل به روش استاتیکی معادل، حداکثر نیروی جانبی زلزله در حد مقاومت وارد بر یک جان پناه طره‌ای غیرسازه‌ای متکی بر سازه اصلی که در محلی بالاتر از مرکز ثقل جزء مهار شده است و واقع در طبقه دوم یک ساختمان 8 طبقه به ارتفاع 32 متر از تراز پایه و اهمیت خیلی زیاد که در پهنه با خطر نسبی زیاد بر روی خاک نوع II احداث می‌شود، به کدام یک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ جزء غیرسازه‌ای مورد نظر برای خدمت رسانی بی وقفه سازه لازم است. همچنین وزن جزء غیرسازه‌ای همراه با محتویات آن در زمان بهره برداری 50KN بوده و ارتفاع مرکز جرم آن از تراز پایه 5 متر است.

84𝐾𝑁
8.4𝐾𝑁
16𝐾𝑁
11𝐾𝑁

برای پاسخ به این سوال به بندهای زیر مراجعه می‌کنیم.

پاسخ سوالات مبحث 6 و استاندارد 2800 آزمون محاسبات آبان 1403

بنابراین داریم:

پاسخ صحیح گزینه 3 می‌باشد.

2-2- سوال 7

فرض کنید زمان تناوب اصلی ساختمان نشان داده شده در شکل زیر کمتر از 0.4 ثانیه است. به ازای کدام یک از روابط زیر در تحلیل به روش استاتیکی معادل، مقدار نیروی جانبی وارد به طبقه اول برابر نیروی جانبی وارد به طبقه دوم خواهد بود؟ 𝑊_₁ و 𝑊₂ به ترتیب وزن موثر لرزه‌ای طبقات اول و دوم هستند. 𝑊₁ > W₂

برای پاسخ به این سوال به بند زیر مراجعه می‌کنیم.

بنابراین داریم:

پاسخ صحیح گزینه 2 می‌باشد.

3-2- سوال 8

در یک ساختمان فولادی 7 طبقه از روی تراز پایه از نوع قاب خمشی فولادی ویژه، با کاربری درمانگاه، دارای ارتفاع طبقات یکسان و برابر 3.65 متر است. اگر زمان تناوب تحلیلی این ساختمان 1.3 ثانیه باشد برای کنترل تغییرمکان جانبی نسبی این ساختمان در برابر زلزله طرح بزرگترین مقدار زمان تناوب اصلی قابل قبول به کدام یک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ جداگرهای میانقابی مانعی برای حرکت قاب‌ها ایجاد نمی‌نمایند و ساختمان در منطقه با خطر نسبی زیاد و بر روی زمین نوع II احداث شده است.

1.14ثانیه
1.3 ثانیه
0.91 ثانیه
0.73 ثانیه

برای پاسخ به این سوال به بندهای زیر مراجعه می‌کنیم.

بنابراین داریم:

پاسخ صحیح گزینه 1 می‌باشد.

4-2- سوال 9

فرض کنید زمان تناوب اصلی یک ساختمان 10 طبقه (ساختمان A) با زمان تناوب اصلی یک ساختمان 11 طبقه (ساختمان B) یکسان و برابر 1.2 ثانیه است. ساختمان A در منطقه با خطر نسبی متوسط بر روی خاک نوع I و ساختمان B در منطقه با خطر نسبی زیاد بر روی خاک نوع II احداث شده است. نسبت ضریب بازتاب ساختمان A به ضریب بازتاب ساختمان B به کدام یک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟

0.85 ثانیه
0.76 ثانیه
0.97 ثانیه
1.08 ثانیه

برای پاسخ به این سوال به بندهای زیر مراجعه می‌کنیم.

در ساختمان A داریم:

در ساختمان B داریم:

بنابراین:

پاسخ صحیح گزینه 2 می‌باشد.

5-2- سوال 10

فرض کنید زمان تناوب اصلی یک ساختمان 8 طبقه (ساختمان A) با زمان تناوب اصلی یک ساختمان 9 طبقه (ساختمان B) یکسان است. ساختمان A در منطقه با خطر نسبی متوسط بر روی خاک نوع II و ساختمان B در منطقه با خطر نسبی زیاد بر روی خاک نوع III احداث شده است. به ازای کدام یک از زمان‌های تناوب اصلی زیر مقدار ضریب اصلاح طیف ساختمان A برابر مقدار ضریب اصلاح طیف ساختمان B خواهد بود؟

1.03 ثانیه
0.83 ثانیه
1.13 ثانیه
0.93 ثانیه

برای پاسخ به این سوال به بندهای زیر مراجعه می‌کنیم.

ابتدا فرض می‌کنیم زمان تناوب در بازه T_s و 4 ثانیه قرار دارد. در ساختمان A داریم:

در ساختمان B داریم:

در نهایت داریم:

حال فرض اولیه را کنترل می‌کنیم.

پاسخ صحیح گزینه 4 می‌باشد.

6-2- سوال 11

11- در شکل زیر نمای یک ساختمان 4 طبقه از نوع قاب خمشی نشان داده شده است که در سمت چپ آن مقادیر سختی جانبی طبقات و در سمت راست آن مقادیر مقاومت جانبی طبقات نوشته شده است. حداقل سختی (ʹ𝐾) و مقاومت جانبی (ʹ𝑆) پایین‌ترین طبقه برای آنکه بتوان این ساختمان را در مناطق با خطر نسبی متوسط بر روی خاک نوع IV احداث نمود به کدام یک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ فرض کنید ساختمان به لحاظ پیچش از نوع شدید پیچشی نیست.

4.2k و 4.8S
3.2k و 4.8S
3.6k و 3.9S
2.8k و 3.9S

برای پاسخ به این سوال به بند زیر مراجعه می‌کنیم.

این ساختمان نباید دارای طبقه خیلی نرم و خیلی ضعیف باشد که بتوانیم آن را در مناطق با خطر نسبی متوسط و بر روی خاک نوع IV احداث کنیم.

با توجه به بند 1-7-2 برای اینکه طبقه خیلی نرم نداشته باشیم:

همچنین برای اینکه طبقه خیلی ضعیف نداشته باشیم:

پاسخ صحیح گزینه 3 می‌باشد.

7-2- سوال 14

در محاسبات یک ساختمان 2 طبقه با ترکیب سیستم در ارتفاع از “حالت خاص” این نوع ساختمان‌ها استفاده شده است. برای کنترل‌های مربوط به لغزش و واژگونی شالوده، کل نیروی جانبی زلزله و لنگر واژگونی ناشی از آن در تراز زیر شالوده به ترتیب 3000KN و 21750KN.m محاسبه شده است (بدون هرگونه ضریب بار). نیروی جانبی زلزله وارد بر طبقه دوم به کدام یک از گزینه‌های زیر نزدیک‌تر است؟ روش تحلیل استاتیکی معادل بوده و ضرایب رفتار بر روی شکل مشخص شده است.

2240KN
1500KN
1000KN
در محاسبات مربوطه حتماً خطایی رخ داده است.

برای پاسخ به این سوال به بندهای زیر مراجعه می‌کنیم. همچنین توجه کنید که این بخش از استاندارد 2800 دارای اصلاحیه می‌باشد.

ابتدا سازه انعطاف پذیر فوقانی را به صورت مجزا و با پایه‌های گیردار در نظر گرفته و پارامترهای مورد نیاز آن را از جمله نیروی برشی و لنگر خمشی که از سیستم فوقانی به سیستم تحتانی وارد می شود را محاسبه می‌کنیم.

سازه سخت قسمت تحتانی مانند قسمت قبل با در نظر گرفتن پارامترهای مربوط یه این قسمت تحلیل می‌گردد با این تفاوت که نیروهای عکس العمل سازه فوقانی با ضریب R_u/ρ قسمت فوقانی به R_u/ρ قسمت تحتانی به سازه تحتانی اثر داده می‌شود.

با حل دستگاه دو معادله و دو مجهول زیر پاسخ حاصل می‌شود.

پاسخ صحیح گزینه 3 می‌باشد.

8-2- سوال 15

در شکل، پلان پایین‌ترین طبقه از یک ساختمان 5 طبقه بتنی از نوع قاب خمشی ویژه نشان داده شده است. نقاط 𝐶_𝑟 و 𝐶_𝑚 به ترتیب موقعیت مرکز سختی و مرکز جرم این طبقه را نشان می‌دهند. پلان‌ها در این ساختمان از هر نظر تیپ و یکسان فرض می‌شوند.

برای کنترل محدودیت‌های مربوط به ضریب نامعینی تحت نیروی زلزله راستای y، برای حالت خروج از مرکزیت اتفاقی در سمت راست 𝐶_𝑚، حذف مقاومت خمشی اتصالات کدام تیر تعیین کننده است؟ روش تحلیل استاتیکی معادل، برون محوری اتفاقی در تمام طبقات 5 درصد بعد و دیافراگم‌ها صلب فرض می‌شوند. همچنین فرض کنید ابعاد مقطع تیرها 1 الی 5 و نیز ابعاد تمامی ستون‌ها یکسان است. در تعیین محدودیت ضریب نامعینی فقط معیار پیچش طبقه مدنظر این سوال است.

تیر شماره 1
تیر شماره 4
تیر شماره 5
تیر شماره 3

برای پاسخ به این سوال به بند و جدول زیر مراجعه می‌کنیم.

با توجه به پلان ساختمان، طول دهانه b بزرگتر از طول دهانه a می‌باشد. همچنین دو تیر شماره 4 و 5 فاصله بیشتری از مرکز سختی C_r در اثر نیروی وارده در راستای y را دارند. در مقایسه بین تیرهای 4 و 5، تیر شماره 4 به دلیل طول کوتاه‌تر و سختی بیشتر با حذف مقاومت خمشی اتصالات دو انتهای تیر شماره 4 با جابه‌جا شدن مرکز سختی و متمایل شدن مرکز سختی به سمت چپ پلان، پیچش شرایط بحرانی‌تری دارد بنابراین در محاسبه ضریب نامعینی 𝜌 تعیین کننده و بیشترین اثر را دارد.

پاسخ صحیح گزینه 2 می‌باشد.

9-2- سوال 16

در شکل بخشی از ساختمانی در تبریز را نشان داده شده است که بارهای ثقلی وارد بر طره AC، شامل وزن تیر را می‌توان به صورت متمرکز در نقطه B در نظر گرفت. محاسبات به روش LRFD نشان می‌دهد در این طره در تکیه‌گاه A مقاومت خمشی مثبت مورد نیاز 31.5KN.m و مقاومت خمشی منفی مورد نیاز 225KN.m است. چنانچه بار زنده وارد بر طره چه از نظر مقدار و چه ضریب بار غیر قابل کاهش بوده و ضریب اهمیت سازه در زلزله نیز یک باشد، بار متمرکز مرده و زنده وارد بر تیر به کدام یک از گزینه‌های زیر نزدیک‌تر خواهد بود؟

برای پاسخ به این سوال به بند زیر مراجعه می‌کنیم.

در این سوال از دو ترکیب بار زیر براساس مبحث 6 استفاده می‌شود.

همچنین با توجه به پیوست 1 استاندارد 2800 خطر نسبی زلزله برای تبریز بسیار زیاد می‌باشد.
در جدول 2-1 نیز نسبت شتاب مبنای طرح به شتاب ثقل را برداشت می‌کنیم.

در حالت اولی که بررسی می‌کنیم، بارهای ثقلی اثر کاهندگی دارند.

در حالت دوم بارهای ثقلی اثر کاهندگی ندارند.

حال مقدار لنگر منفی را با استفاده از ترکیب بار 1.2D+E+L و جایگذاری مقادیر بار مرده و زنده به دست آمده در رابطه، حساب نموده و پاسخ را کنترل می‌کنیم.

بنابراین چون مقدار این لنگر از لنگر منفی که در سوال داشتیم کمتر شد، این ترکیب بار بحرانی نیست.
پاسخ صحیح گزینه 3 می‌باشد.

10-2- سوال 17

در یک ساختمان فولادی با کاربری مسکونی و با سیستم مقاوم جانبی از نوع قاب خمشی ویژه، برای کنترل تغییرمکان جانبی نسبی طبقات، مقادیر تغییرمکان‌های جانبی طبقات تحت اثر زلزله طرح مطابق شکل زیر محاسبه شده است. حداکثر مقدار ∆ به کدام یک از مقادیر زیر نزدیک تر است؟

برای پاسخ به این سوال به بندهای زیر مراجعه می‌کنیم.

با توجه به اینکه سیستم قاب خمشی فولادی ویژه داریم تغییر مکان جانبی نسبی واقعی هر طبقه _𝑀∆ محاسبه می‌کنیم.

مقادیر محاسبه شده را با مقدار مجاز _a∆ کنترل می‌کنیم.

با انتخاب کمترین مقدار ∆، حداکثر تغییر مکان جانبی نسبی طبقات در هر سه طبقه از مقدار مجاز کمتر خواهد شد. بنابراین 0.0038h≥∆
پاسخ صحیح گزینه 1 می‌باشد.

11-2- سوال 18

یک ساختمان بتن آرمه مسکونی واقع در شهر تهران به ارتفاع کل 30 متر از روی فنداسیون مفروض است. فرض کنید 10 متر ابتدای این ساختمان از نوع قاب خمشی توام با دیوار برشی بتن آرمه در پیرامون و 20 متر قسمت فوقانی آن از نوع قاب خمشی ویژه است. اگر زمان تناوب اصلی نوسان این ساختمان ناشی از تحلیل دینامیکی برابر 2 ثانیه باشد و جداگرهای میانقابی مانعی برای حرکت قاب‌ها ایجاد ننمایند، حداقل ضریب زلزله برای تحلیل و طراحی سازه بخش فوقانی به کدام یک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ زمین از نوع II و تراز پایه روی فنداسیون فرض شود و شرایط استفاده از روش دو مرحله ای فراهم نیست.

0.068
0.057
0.102
0.084

برای پاسخ به این سوال به بندهای زیر مراجعه می‌کنیم.

در این سازه ضریب رفتار هر دو قسمت براساس جدول 3-4 با هم برابر مقدار 7.5 می‌باشد.

قسمت تحتانی، قاب خمشی توام با دیوار برشی و قسمت فوقانی، قاب خمشی ویژه می‌باشد.

زمان تناوب تجربی کل سیستم:

با توجه به تبصره زیر زمان تناوب اصلی سازه تعیین می‌شود.

با توجه به پیوست 1 استاندارد 2800 خطر نسبی زلزله برای تهران بسیار زیاد می‌باشد بنابراین با کمک جدول 2-1 مقدار A=0.35 است. بر اساس بند 1-6 استاندارد 2800 ساختمان مسکونی دارای اهمیت متوسط و در گروه 3 می‌باشد پس با کمک جدول 3-3 مقدار I=1 است.
با توجه به بندها و جدول زیر مقدار ضریب بازتاب ساختمان محاسبه می‌شود.

در نهایت ضریب زلزله قابل محاسبه است.

پاسخ صحیح گزینه 2 می‌باشد.

3- پاسخ سوالات مبحث 6 از آزمون محاسبات نظام مهندسی آبان ماه 1403

1-3- سوال 4

در شکل زیر توزیع بار نامتوازن برف برای یک سقف شیبدار واقع در منطقه بار برف سنگین نشان داده شده است. مقدار بار P₂ به کدام یک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟

برای پاسخ به این سوال به بندهای زیر مراجعه می‌کنیم.

پاسخ صحیح گزینه 1 می‌باشد.

2-3- سوال 5

دیوار بتنی شکل زیر در مناطق سیل خیز قرار دارد و در جهت جریان سیلاب ارتفاع هیدرواستاتیکی برابر 2 متر است. اگر سرعت جریان سیل 2.5 متر بر ثانیه باشد، حداقل لنگر خمشی ضریب‌دار در پای دیوار بتنی با در نظر گرفتن بارهای هیدرواستاتیکی و هیدرودینامیکی به کدام یک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟

برای پاسخ به این سوال به بند زیر مراجعه می‌کنیم.

لنگر بدون ضریب به صورت زیر محاسبه می‌شود.

لنگر ضریب‌دار براساس بند زیر محاسبه می‌شود.

پاسخ صحیح گزینه 4 می‌باشد.

3-3- سوال 12

در بالکن یک سالن سینما از یک جان پناه سراسری به ارتفاع 1.1 متر استفاده شده است. در صورتی که جان پناه از میله‌های عمودی به فواصل 2 متری که به کف بالکن با اتصالات پیچی متصل شده باشد، برای طراحی اتصال به روش ضرایب بار و مقاومت، حداکثر لنگر خمشی و حداکثر نیروی کششی وارد بر اتصال به کدام یک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ جرم و وزن جان پناه ناچیز است.

برای پاسخ به این سوال به بند زیر مراجعه می‌کنیم.

حداکثر لنگر خمشی ضریب دار وارد بر اتصال کف با توجه به ترکیب بار آیین نامه محاسبه می‌شود.

حداکثر نیروی کششی ضریب دار وارد بر اتصال کف محاسبه می‌شود.

توجه: در گزینه‌های سوال واحد حداکثر نیروی کششی T_umax اشتباه داده شده است.
پاسخ صحیح گزینه 2 می‌باشد.

4-3- سوال 13

یک ساختمان مسکونی 20 طبقه از سطح زمین با ارتفاع طبقات 4 متر و پلان مربع شکل و ساده در شهر تهران و در منطقه مسطح تهران و پرتراکم که به میزان سه کیلومتر در بالادست سمت رو به باد ساختمان ادامه دارد، قرار دارد. در صورتی که کل سطح ساختمان از دیوارهای پانلی 4×4 متر پوشیده شده باشد، براساس همین اطلاعات حداکثر نیروی باد وارد بر هر پانل دیوار به کدام یک از مقادیر زیر نزدیک‌تر است؟ ساختمان دارای پنجره‌های معمولی قابل بازشو است.