مفهوم قوة القص القاعدي

مفهوم قوة القص القاعدي

تعريف ومفهوم قوة القص القاعدي :

تعرف قوة القص القاعدي  بأنها قوة وهمية يتم تطبيقها على المنشأ كقوة حقيقية لغرض التصميم الانشائي ، وهي مكافئة لقوة العطالة Inertia Force  التي تنشأ في المنشأ بسبب الزلزال ( حركة الأرض ) .

تحسب قوة القص القاعدي التصميمية V وفق الطريق الستاتيكية المكافئة الثانية أو الطرق الديناميكي ، وسميت بالمكافئة لان استجابة المنشأ الديناميكية تكافيء الى استجابة ستاتيكية تتغير ببطء مع الزمن ( من وجهة نظر علم ديناميك المنشات ) . في هذه الطريقة وفي كل الطرق الستاتيكية يفرض ان المنشأ عبارة عن كتل مجمعة عند مناسيب الطوابق  وان أثارالزلازل تكافأ بقوة عطالة أفقية تخيلية مطبقة على المنشأ بشكل قوى مركزة عند مناسيب الطوابق ، ثم يتم توزيعها أفقيا في كل طابق على العناصر الانشائية المقاومة للقوى الافقية حسب قساوتها النسبية . وفي الطرق الستاتيكية المكافئة  يتم أخذ الاستجابة الديناميكية بعين الاعتبار ، لكن بشكل أكبر بقليل  من الواقع ،بسبب أنه تؤخذ قوة الزلزال بأعلى قوة لها ومع تصعيد للامان ، وذلك بغية سهولة الحل ، ولكن لكل طريقة حدود وشروط يجب التقيد بها ، فقد تصلح طريقة معينة لمنشأ معين ولا تصلح لاخر ،هذا وتوجد طرق أخرى يمكن استخدامها لكل المنشات مثل طرق التحليل الديناميكي، وبالرغم من انها طرق متقدمة ودقيقة  الا أنه يجب معايرتها ( مقارنتها ) بالطرق الستاتيكية المكافئة .

يقوم المصمم الانشائي بالحصول على أكبر قوة عطالة ممكنة لمنشأ لكي يصمد المنشأ أمام القوة الزلزالية فهي القوة التي تعاكسها بالاتجاه ، ومن أجل ذلك يتم توزيع العناصرالمقاومة للقوى الافقية ( جدران القص والاطارات ) بشكل يمكن الكتلة الفعالة من المساهمة بأكبر نسبة ممكنة في الاستجابة للقوى الافقية ، وبحيث يتم تبديد القوة الزلزالية وفقا لمقدار مطاوعة الجملة الانشائية المقاومة للقوى الجانبية . وقوة العطالة عبارة عن جداء الكتلة في تسارع الجاذبية الأرضية  :  F = m * a

يكون للزلزال او الموجة الزلزالية ستة مركبات في الفراغ  أربع مركبات في الاتجاه الافقي ومركبتان في الاتجاه الشاقولي ، تطبق القوة الافقية Eh) ) على المنشأ من الأربع جهات حيث لا يمكن التنبوء بجهة مصدر نشوء الزلزال ، وتؤخذ القيمة الشاقولية ( Ev) كنسبة من الحمل الميت (DL ) حسب الكود المعتمد وتضاف الى التركيب التصميمية وتطبق على المنشأ مرة للاعلى ومرة للاسفل ( في حالة التحليل الستاتيكي ) ، وفي حالة التحليل الديناميكي فتؤخذ جميع المركبات لجميع الاتجاهات بقيمتها الحقيقية حسب الزلزال التصميمي الموافق للمنطقة الزلزالية ، وان أحد المركبتين ( Eh أو Ev ) قد تكون الحاكمة في التصميم وهذا يعتمد على نوع الجملة الانشائية المقاومة واستجابتها لحركة الأرض ، فمثلا تصميم منشأة أفقية كجسر يختلف عن تصميم منشأة شاقولية كبناء عالي .