پایان نامه چگونگی پاسخ سازه و تاثیرات ایجاد شده در آن با در نظر گرفتن سختی میان قاب‌ ها و قابلیت استفاده از 3D-Panel در امر مقاوم سازی

تعداد صفحات: 392 فرمت فایل: word کد فایل: 10003928
سال: 1390 مقطع: کارشناسی ارشد دسته بندی: پایان نامه مهندسی عمران
قیمت قدیم:۴۵,۸۰۰ تومان
قیمت: ۴۳,۷۰۰ تومان
دانلود مقاله
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه چگونگی پاسخ سازه و تاثیرات ایجاد شده در آن با در نظر گرفتن سختی میان قاب‌ ها و قابلیت استفاده از 3D-Panel در امر مقاوم سازی

    پایان نامه برای درجه کارشناسی ارشد

    (M.Se)

    دانشکده فنی مهندسی

    چکیده :

    معمولاً طراحی ساختمآن‌ها درایران بدون درنظرگرفتن اثرات میانقاب‌ها دررفتارلرزه‌ای سازه‌ها انجام می‌شود. در این تحقیق سعی شده است با پرداختن به این موضوع اهمیت در نظر گرفتن میانقاب‌های 3D در مدلسازی و طراحی نشان داده شود. لذا با مدلسازی کامپیوتری سیستم‌های سازه‌ای مختلف با استفاده ازنرم‌افزار ETABS 2000  و براساس نقشه‌های سازه‌های موجود، مدلسازی10نمونه ساختمان فولادی و بتنی کوتاه مرتبه که شامل انواع سیستم باربرجانبی می‌باشد انجام می‌گیرد، سپس نمونه‌ها براساس ویرایش سوم آئین‌نامه 2800تحلیل شده ومیانقاب  3D PANEL به صورت دیوار و بادبند، درآن‌ها مدل می‌گردد و رفتارلرزه‌ای سازه‌های موجود مانند پریود اصلی نوسان وتغییرمکان نسبی طبقات و نیز پارامترهایی چون سختی ومقاومت المآن‌های سازه بررسی ومقایسه می‌شود. نهایتاً باتحلیل وطراحی استاتیکی غیرخطی یک سازه منظم بتنی با استفاده ازنرم‌افزارSAP 2000 و براساس دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ساختمآن‌های موجود(نشریه شماره 360 معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس جمهور) وآئین‌نامه FEMA 356  تاثیر میانقاب‌های 3D PANEL برنسبت تنش بحرانی طراحی ستون‌ها، مفاصل ایجاد شده درالمآن‌های سازه، تغییر‌مکان هدف،تغییرمکان نسبی طبقات(دریفت) بررسی می‌شود. نتایج حاصل از این تحقیق طی113 جدول و 139نمودار در متن این رساله آورده شده است و تفسیر آن‌ها گویای نقش قابل توجه میانقاب 3D PANEL درامر مقاوم‌سازی ساختمآن‌های موجود ونیز طراحی سازه‌های جدید می‌باشد.

     

    کلیدواژگان: مقاوم‌سازی ،میانقاب‌ های بتنی،3D PANEL، مدلسازی میانقاب، تحلیل غیرخطی استاتیکی

     

     

    مقدمه:

    از اوایل قرن بیستم غالباً استفاده از دیوارهای آجری به عنوان پرکننده و محافظ جداکننده ساختمانی در اثر عوامل جوی و محیط خارج و داخل بود. نقش و قابلیت آن‌ها در رفتار لرزه‌ای سازه‌ها تا قبل از زلزله‌های متعدد که منجر به مطالعه و بررسی عوامل موثر در رفتار و عملکرد میانقاب‌ها در سازه‌ها گردید، مورد توجه واقع نشده بود.

    مطالعه وتجربیات حاصل از زلزله‌های گذشته وتحقیقات انجام گرفته حاکی ازآسیب‌پذیری قاب‌های مسلح شده بتنی و قاب‌های فولادی وتغییررفتارهای سایر قاب‌های شامل میانقاب‌های آجری و بتنی در زمین‌لرزه بوده است. پر واضح گردید که از نقش میانقاب‌ها در تقویت و بهینه‌سازی سازه‌های موجود می‌توان بهره برد.

    در عصر حاضر با توجه به پیشرفت روز افزون تکنولوژی و فن‌آوری‌های نوین در ساختمان استفاده از مصالح بنایی روبه افول داشته ورویکرد جامعه مهندسی به سمت و سوی بهره‌وری از سیستم‌های نوین افزایش چشمگیری داشته است. یکی ازاین مصالح که حتی دارای آئین‌نامه خاص خود نیز  می‌باشد پانل‌های سبک سه بعدی بوده که تحت عنوان 3D-Panel  شناخته می‌شود.

    نشریه شماره 385 سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور در خصوص استفاده از3D-Panel  ها ضوابط خاصی را ارائه نموده است.

    در این تحقیق علاوه بر مسایل و اجرای ضوابطی که مستلزم در نظر گرفتن رفتار3D-Panel  ها بود، در فصل پنجم و ششم، 10 ساختمان مختلف احداث شده دربررسی موضوع تحقیق در نظر گرفته می‌شود.

    در محاسبات این 10 ساختمان 4 فایل مجزا در نظر گرفته شده است که عبارتند از :

    1-فایل تحلیل سازه بدون درنظر گرفتن اثر سختی میانقاب‌ها براساس استاندارد 2800 (ویرایش اول).

    2- فایل تحلیل سازه بدون درنظر گرفتن اثر سختی میانقاب‌ها با همان المآن‌های فایل اول و بر اساس استاندارد 2800 (ویرایش سوم).

    3-فایل تحلیل سازه با در نظر گرفتن اثر سختی میانقاب به صورت قاب بادبندی شده معادل.

    4-فایل تحلیل سازه با در نظر گرفتن اثر سختی میانقاب مبتنی بر روش اجزای محدود و با استفاده از المآن‌های ایزوپارامتریک غشایی.

    نتایج حاصل از این تحقیق بیان کننده آسیب‌ پذیری ساختمآن‌های موجود(حتی با رعایت کامل ضوابط آئین‌نامه 2800 ویرایش اول)، معایب و مزایای میانقاب‌های از نوع3D-Panel  در نتایج تحلیلی سازه  می‌باشد.

    همچنین علاوه بر 10 ساختمان فوق‌الذکر در فصل هفتم وهشتم، 1 نمونه ساختمان منظم بتنی تحلیل استاتیکی خطی و استاتیکی غیر خطی شده که شامل 5 فایل مجزا می‌باشند که عبارتند از:

    فایل تحلیل استاتیکی خطی سازه بدون در‌نظر گرفتن اثر سختی میانقاب‌ها بر اساس استاندارد 2800 (ویرایش اول)

    فایل تحلیل استاتیکی خطی‌سازه بدون در نظر گرفتن اثر سختی میانقاب‌ها بر اساس استاندارد 2800 (ویرایش سوم)

    فایل تحلیل استاتیکی غیرخطی سازه بدون در نظر گرفتن اثر سختی میانقاب‌ها بر اساس استاندارد 2800 (ویرایش سوم)

    فایل تحلیل استاتیکی غیرخطی سازه با در نظر گرفتن اثر سختی میانقاب به صورت قاب بادبندی شده معادل

    فایل تحلیل غیرخطی سازه با در نظر گرفتن اثر سختی میانقاب مبتنی بر روش اجزای محدود و با استفاده از المآن‌ های ایزوپارامتریک غشایی

    نتایج حاصل از این تحقیق بیان کننده تاثیر 3D-Panel  در پارامترهای تحلیل غیرخطی سازه مانند تغییر‌مکان هدف، مفاصل پلاستیک تشکیل شده نسبت تنش بحرانی طراحی و قابلیت استفاده از این نوع میانقاب در امر مقاوم‌سازی ساختمآن‌های موجود می‌باشد.

     

    مروری بر ادبیات فنی:    

    در کشورهایی که آئین‌نامه‌های اجرایی جامعی دارند، به دلیل عدم وجود روش طراحی شناخته شده و قابل قبول، استفاده از پرکننده‌ها به عنوان مهاربند را به شدت رد می‌کنند. در این کشورها معمول است که هنگام طراحی یک قاب میان پر، کلیه بارهای قائم وافقی رابه قاب می‌دهند و پیش‌بینی‌های لازم برای عدم انتقال بار به پر کننده‌ها را به عمل می‌آورند. در نتیجه پرکننده‌ها اعضای اصلی سازه نخواهند بود. ترک‌های قطری که معمولاً در پرکننده‌ها مشاهده می‌شود، نشان می‌دهد که فرض عدم انتقال بار به آن‌ها همیشه اعتبار کافی ندارد. گاهی پرکننده‌ها بار جانبی قابل توجهی را جذب می‌کنند و در نتیجه بر مود رفتاری سازه و نیروهای قاب تاثیر می‌گذارند. در چنین حالتی بهتر است پرکننده‌ها را برای بارهای جانبی طراحی نموده و مود رفتاری سازه را اصلاح نمائیم. برای مهاربندی یک سازه، دیوارهای پرکننده ازنظر موقعیت باید همان شرایطی راداشته باشند که مهاربندها در سازه فولادی دارند. پرکننده‌ها باید در هر طبقه از نظر استاتیکی قابلیت تحمل برش افقی در دو جهت و پیچش اتفاقی را داشته باشند. یکی از معایب قاب‌های میان پر این است که در هنگام زلزله، دیواره‌ها ممکن است از قاب جدا شده و در جهت عمود بر قاب حرکت نمایند. این نقیصه در میانقاب‌های از جنس مصالح بنایی به وضوح قابل مشاهده می‌باشد، اما در 3D-Panel ها به دلیل اتصال کامل به سازه این مساله معمولاً اتفاق نمی‌افتد و در صورت بروز ترک‌های قطری داخل میانقاب در صورت طراحی مناسب برشگیرها برای ظرفیت برشی میانقاب، 3D-Panel ها پایداری خود را حفظ می‌کنند، هر چند از چرخه اثرگذاری بر سازه خارج شده باشند.

    بنابراین در هنگام استفاده از دیوارهای پر کننده با مصالح بنایی خصوصاً در مناطق زلزله خیز توصیه می‌شود با اعمال پیش‌بینی‌های لازم، نظیر مسلح کردن و قلاب نمودن آن‌ها به قاب و ایجاد مقاومت کافی برای تحمل نیروهای عمود بر صفحه خود انجام پذیرد.

    فصل اول

    کلیات

    1-1)مقدمه:

    زلزله به عنوان یکی از مخرب‌ترین بلایای طبیعی است که بشر همواره در طول دوران حیات خود با آن مواجه بوده و نگاهی به آمار و ارقام تلفات و خسارات ایجاد شده ناشی از بلایای طبیعی سهم عمده این اثر مخرب را در کل خرابی‌ها و تلفات جانی نمایان می‌سازد. از ابتدای قرن بیستم تاکنون 2/4 میلیون نفر انسان بر اثر سوانح طبیعی جان خود را از دست داده‌اند که از این میان 51% به علت زمین لرزه می‌باشد که از میان کشته شدگان 5/85% آن مربوط  به قاره آسیا و اقیانوسیه می‌باشد.

    بنا به گزارش سازمان جهانی بهداشت از سال 1980تا 1985 ، 56 زمین لرزه مهیب با 28404 نفرکشته و 74010  نفر زخمی و 3877587 نفر حادثه دیده و 2342575 نفر بی خانمان شده اند که در مجموع 439/39 میلیارد دلار خسارت به بار آورده است که قاره آسیا به علت عدم توجه به اقدامات پیشگیرانه و احتیاطی، سهم عمده‌ای از خسارت‌ها را به خود اختصاص داده است. زمین لرزه 27 ژوئن 1976 تانگ شان چین با 650000 نفر کشته و 800000 نفر زخمی این شهر صنعتی را به کلی ویران نمود.

    کشور ایران به دلیل قرار گرفتن روی کمربند زلزله آلپ – هیمالیا از زمآن‌های بسیار قدیم شاهد زلزله‌های مخرب فراوانی بوده است. شواهد تاریخی نشان می‌دهد که زلزله های شدید در بسیاری از شهرهای ایران رخ داده که خسارات مالی و تلفات سنگینی را بر جای گذاشته است که از این میان می‌توان به زلزله 4 نوامبر 1042 میلادی تبریز، زمین لرزه 2 ژوئن 1052 میلادی سبزوار، زمین لرزه ماه می 1177 میلادی شهر ری و قزوین و در سالهای اخیر زلزله‌های طبس 1375 منجیل 1369، زلزله 1357 اردبیل و 1382 شهر بم که یکی از مخرب‌ترین زلزله‌ها در کشورمان بوده است، اشاره نمود. با توجه به اینکه جدای از تلفات جانی این زمین لرزه خسارت‌های اقتصادی زیادی به گروههای آسیب دیده و حکومتی وارد گردیده که جبران پذیر نمی‌باشد. کشور ایران به دلالیل مختلف از جمله شرایط اقلیمی گوناگون، بومی بودن مصالح ساخت و ساز و....دارای سبک‌های گوناگون ساختمان سازی می‌باشد. ساختمان با قاب مرکب از نمونه‌های این ساختمآن‌ها محسوب می‌شود.

    در این نوع ساختمان میانقاب‌ها نه تنها برای محافظت ازعوامل جوی استفاده می‌گردد، بلکه برای اختصاص فضا در معماری نیزکاربرد دارد.علاوه براینها در سختی و مقاومت سازه اثرگذار بوده و موجب افزایش آن کمیت‌ها می‌گردد. در طراحی وآنالیز لرزه‌ای سازه‌ها در نظر نگرفتن اثر میانقاب‌ها ممکن است موقعیت مرکز جرم سازه را تغییر داده و موجب بوجودآمودن پیچش ناخواسته درسازه گردد ،درنتیجه نیروهای اضافی به سازه تحمیل شده واحتمال تخریب آنرا افزایش دهد. ولی معمولاً میانقاب‌ها علیرغم تأثیرشان برسیستم مقاوم دربرابرنیروهای جانبی به عنوان مولفه‌های سازه‌ای طراحی نمی‌شوند. آئین‌نامه‌های کنونی ساخت ساختمآن‌های جدید نیز دستورالعمل‌های اندکی برای طراحی میانقاب‌ها دارند، اما تحقیقات اخیر که در ارتباط با نوسازی و مقاوم‌سازی لرزه‌ای ساختمآن‌ها صورت گرفته، روشهای جدیدی را برای تعیین مقاومت میانقاب‌ها و تغییرمکآن‌های آن‌ها در برابر نیروهای جانبی زلزله (موازی یا عمود بر صفحه میانقاب‌ها) ارائه می‌دهند.

    همانطور که گفته شد درطراحی سازه‌های قابی (اعم از قاب خمشی یا قاب ساده با مهاربندی) تحت بارهای جانبی از اثر میانقاب‌ها روی سختی سازه صرفنظر شده و همواره فرض می‌شود که با این کاریک حاشیه اطمینان اضافی را درعملکرد ساختمان تحت بارهای جانبی خواهیم داشت. در صورتیکه با توجه به تعداد میانقاب‌ها در سازه‌های مختلف و مطالعاتی که روی سازه‌های تحت نیروی زلزله انجام شده مشاهده می‌شود که اثر میانقاب‌ها روی سازه بسیار مهمتر از چیزی است که تاکنون تصور می‌شده است. بنیامین وویلیامز در اوایل دهه50 درآمریکا تحقیقات گسترده‌ای درباره قاب‌های فولادی و بتنی پر شده بادیوارهای آجری، با ابعاد واقعی انجام داده‌اند وبه تدریج تحقیقات آزمایشگاهی در سایر کشورها مانند انگلیس، ایتالیا، کانادا، یوگسلاوی، یونان و بسیاری کشورهای دیگر انجام شد، نتیجه کلی این تحقیقات این است که میانقاب‌ها تاثیر چشمگیری در افزایش مقاومت و سختی دارند و اندرکش میانقاب‌ها و قاب از نوع مرکب است و نمی‌توان آنرا از جمع ساده خواص قاب و میانقاب بدست آورد، که در فصل‌های آتی بدان اشاره دقیق خواهیم نمود.

     

    1-2) کلیات موضوع تحقیق

    1-2-1) هدف از انجام تحقیق

    هدف از پژوهش و انجام این تحقیق چگونگی پاسخ سازه  و تاثیرات ایجاد شده در آن با در نظر گرفتن سختی میانقاب‌ها و قابلیت استفاده از 3D-Panel در امر مقاوم‌سازی می‌باشد.

    بررسی اثر سختی میانقاب‌ها خصوصاً از نوع 3D-Panel به دلیل سختی بیشتری که نسبت به مصالح سنتی داشته و همچنین پایداری نسبی آن‌ها در برابر بارهای جانبی (مطابق ضوابط مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن می‌توان با استفاده از 3D-Panel ها یک ساختمان 4 طبقه با حداکثر ارتفاع 15 متر از تراز پایه در مناطق با خطر نسبی خیلی زیاد ساخته و مورد بهره‌برداری قرار داد)،نویسنده را برآن داشت که با مدل کردن 11ساختمان نمونه با خصوصیات متفاوت سازه‌ای بر طبق ویرایش اول آئین‌نامه 2800 و بررسی این سازه‌ها با همان المآن‌های قبلی این بار بر طبق ویرایش سوم آئین‌نامه 2800 تفاوت این دو ویرایش وآسیب‌پذیری این ساختمآن‌ها بررسی شده وسپس با مدل کردن  3D-Panel ها با در نظر گرفتن موقعیت دقیق آن‌ها و همچنین اعمال اثر بازشوها در سختی میانقاب‌ها، تغییرمکان مرکز جرم هر طبقه از سازه، دریفت هر طبقه، نسبت تنش بحرانی در طراحی اعضاء، بررسی مفاصل پلاستیک تحت اثر نیروهای زلزله اعمال شده مطابق استاندارد 2800(ویرایش سوم) ایران با مدل‌های قبلی مقایسه کرده و نتایج حاصله را به صورت جداول و نمودارهای پیوست ارائه دهد. این نتایج بیانگر آن است که اولاً در صورت عدم اعمال صحیح اثرات میانقاب‌ها در سازه ممکن است تاثیرات جبران ناپذیری را به آن اعمال کند،  ثانیاً می‌توان از3D-Panel به عنوان یکی از روش‌های بهسازی لرزه‌ای استفاده شود.

    حال با شناخت رفتار سیستم‌های مختلف و مقایسه‌ی آن‌ها با یکدیگر می‌توان صورت بهینه‌ای از ترکیب حالات فوق را در پیشبرد بهبود و رفتار بهتر سازه به کار برد.

     

    1-2-2) روند انجام تحقیق

     ابتدا در 10 نمونه اول تحلیل استاتیکی خطی مدل‌های ذکر شده در قسمت‌های قبلی را انجام نموده و سپس تغییرمکان مرکز جرم هر طبقه تحت اثر نیروهای زلزله در جهات مختلف با در نظر گرفتن اثر پیچش تصادفی را بدست آورده و با بدست آوردن تغییرمکان نسبی طبقات نسبت به یکدیگر و نتیجتاً محاسبه دریفت در سازه (با تقسیم تغییرمکان نسبی هر طبقه به ارتفاع آن طبقه) نتایج مربوط به 4 فایل هر سازه را با یکدیگر مقایسه نموده ایم. این بررسی ها به صورت جدول و نمودار در ادامه آورده شده اند. همچنین بررسی اثر سختی میانقاب مورد مطالعه بر سختی کل سازه که به صورت اثرمستقیم بر پریود سازه بوده در هر 4 فایل مربوط به هر سازه به دلیل وجود میانقاب صورت پذیرفته است.

    برای مقایسه تحلیل استاتیکی غیرخطی با میانقاب از نوع 3D-Panel در نمونه یازدهم یک سازه بتنی 5 طبقه منظم در پلان و ارتفاع با اسکلت از نوع قاب خمشی بتن مسلح باشکل پذیری متوسط انتخاب شده و با ویرایش‌های اول و سوم آئین‌نامه2800 تحلیل خطی استاتیکی می‌شود سپس به جای دیوارهای آجری، میانقاب 3D-Panel مدل شده وتحلیل غیرخطی استاتیکی در سازه در سه حالت بدون 3D-Panel ،با مدل بادبندی 3D-Panel ومدل دیوار 3D-Panel انجام می‌شود. ذکر این نکته ضروری است که مدول الاستیسیته میانقاب‌ها بر اساس ضوابط نشریه 385 محاسبه و اعمال شده است. در این مقایسه که منجر به تشکیل 5 فایل تحلیلی جدید شده، مجدداً تغییرمکان مراکز جرم و دریفت  ماندگار و گذرا در طبقات، همچنین پریود ارتعاشی سازه، نسبت تنش بحرانی طراحی، تغییرات تغییر‌مکان هدف،مفاصل پلاستیک در سازه مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت که نتایج آن در ادامه آورده شده است.

  • فهرست و منابع پایان نامه چگونگی پاسخ سازه و تاثیرات ایجاد شده در آن با در نظر گرفتن سختی میان قاب‌ ها و قابلیت استفاده از 3D-Panel در امر مقاوم سازی

    فهرست:

    چکیده

     

    مقدمه

     

    مروری بر ادبیات فنی

     

    فصل اول: کلیات

     

    1-1) مقدمه

     

    1-2) کلیات موضوع تحقیق

     

    1-2-1) هدف از انجام تحقیق

     

    1-2-2)روند انجام تحقیق

     

    فصل دوم: آسیب پذیری ساختمآن‌ها در برابر زلزله

     

    2-1) مقدمه

     

    2-2)لزوم مطالعه آسیب‌پذیری ساختمآن‌های موجود

     

    2-3)سابقه ارزیابی آسیب‌پذیری ساختمآن‌های موجود

     

    2-4) عوامل موثر بر خسارت

     

    2-5)دسته‌بندی خسارت

     

    2-5-1)خسارت مستقیم و ثانویه

     

    2-5-2)انواع خسارت از دیدگاه اجتماعی

     

    2-6)خسارت سازه‌ای ساختمآن‌ها

     

    2-6-1) ایجاد طبقه نرم در طبقه اول

     

    2-6-2)خسارت ناشی از اثر ساختمآن‌های مجاور

     

    2-6-3) خسارت ناشی ازخرابی میانقاب‌ها

     

    2-7) خسارت ناشی از ضعف‌های موضعی

     

    2-7-1)ستون ها

     

    2-7-2) تیرها

     

    2-7-3)اتصال تیر- ستون

     

    2-7-4) بادبندها

     

    2-7-5)دیوارهای برشی

     

    2-8) خسارات ثانویه از زمین لرزه

     

    فصل سوم: راهبردهای مقاوم سازی

     

    3-1)کلیات

     

    3-2)روش ارزیابی براساس نسبت ظرفیت به نیاز سازه

     

    3-2-1)منحنی ظرفیت و طیف ظرفیت

     

    3-2-2) طیف نیاز

     

    3-2-3)نقطه عملکردی و جابجایی هدف سازه

     

    3-2-4)رفتار یا عملکرد هدف

     

    3-3)مقاوم‌سازی سازه ها

     

    3-4)راهبردهای مقاوم سازی

     

    3-4-1)راهبرد اصلاح موضعی اجزاء

     

    3-4-2)راهبرد افزایش مقاومت و سختی جانبی سازه

     

    3-4-3)راهبرد کاهش نیاز ساختمان

     

    3-4-1)کاهش جرم ساختمان

     

    3-4-3-2)سیستم های جداسازی لرزه ای

     

    3-4-3-3)سیستم های غیر فعال اتلاف انرژی (میراگرها)

     

    فصل چهارم: بررسی خصوصیات و نحوه محاسبات میانقاب‌ها

     

    4-1)مقدمه

     

    4-2)سازه‌های مرکب

     

    4-3)آیا واقعاً توجه به نقش میانقاب‌ها ضروریست؟

     

    4-4) مروری برتحقیقات انجام شده در مورد قاب های مرکب

     

    4-4-1)مطالعه در مورد اثر بار بر روی ستون ها ومیانقاب ها

     

    4-4-2)مطالعه در مورد اثر فاصله بین قاب ومیانقاب

     

    4-4-3)مطالعه در مورد اثر بازشوها

     

    4-4-4)مطالعه در مورد اثر اتصال دهنده های برشی

     

    4-4-5)مطالعه در مورد اثر مقاومت مصالح میانقاب

     

    4-4-6)مطالعه در مورد اثر مسلح سازی میانقاب‌ها

     

    4-4-7)مطالعه در مورد اثر مشخصه های دینامیکی

     

    4-4-8)عملکرد لرزه ای سازه های بتن مسلح با و یا بدون استفاده از میانقاب های بنایی

     

    4-4-8-1)مشخصات سازه نمونه

     

    4-4-8-2)مدل‌های  غیرخطی قاب بتن آرمه دارای میانقاب بنایی

     

    4-4-8-3)نتایج تحلیل پوش‌آور استاتیکی

     

    4-4-8-4)برآورد عملکرد لرزه ای

     

    4-4-8-5)عملکرد لرزه‌ای قاب های بتن مسلح با میانقاب آجری

     

    4-4-8-6)نتیجه گیری

     

    4-5) اندرکنش قاب ومیانقاب

     

    4-6) مطالعات و تحقیقات آزمایشگاهی بر روی میانقاب های بتنی

     

    4-6-1)مطالعات سینان آلتین

     

    4-6-2)مقاله شماره 1896 از یازدهمین کنفرانس WCEE

     

    4-6-3)میلر و ریولی در مدلسازی و بهسازی لرزه‌ای هتل Utah

     

    4-6-4) پایان نامه محمود محمودی اصل

     

    Salmonetal (1997)4-6-5)

     

    4-6-6) تحقیقات محمد کبیر و محسن هاشمی نسب

     

    4-6-6-1)تحلیل اجزای محدود

     

    4-6-6-2)بارگذاری خمشی

     

    4-6-6-3)نتایج عددی

     

    4-6-6-4)صحت سنجی آزمایشگاهی

     

    4-6-6-5)آزمایشات خمشی

     

    4-6-6-6)بارگذاری برشی

     

    3D-Panel4-7) سختی میانقاب‌ها از نوع

     

    3D-Panel4-8)مشخصات مصالح میانقاب ازنوع

     

    فصل پنجم: انتخاب و طراحی مجدد سازه‌های موجود جهت تحلیل خطی

     

    5-1) مقدمه

     

    5-1-2) مدلسازی براساس نرم‌افزار ETABS 2000

     

    5-1-3) انتخاب انواع سیستم‌های باربر جانبی

     

    5-1-4) مقاوم‌سازی ساختمآن‌های کوتاه مرتبه

     

    5-1-5) مدلسازی براساس ویرایش سوم آئین‌نامه 2800

     

    5-1-6) مدلسازی پانل سه‌بعدی

     

    5-1-7) مدلسازی پانل سه‌بعدی با اعمال بازشو

     

    5-1-8) مشخصات مقاومت مصالح در طراحی پانل سه‌بعدی

     

    5-2) تعریف پروژه ها

     

    5-2-1) پروژه شماره 1

     

    5-2-1-1) مشخصات پروژه شماره 1

     

    5-2-1-2) پارامترهای مقاومت مصالح

     

    5-2-1-3) بارگذاری

     

    5-2-1-3-1) بارهای مرده

     

    5-2-1-3-2) بارهای زنده

     

    5-2-1-3-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    5-2-1-4) مدلسازی خطی

     

    5-2-2) پروژه شماره 2

     

    5-2-2-1) مشخصات پروژه شماره 2

     

    5- 2-2-2)پارامترهای مقاومت مصالح

     

    5-2-2-3) بارگذاری

     

    5-2-2-3-1) بارهای مرده

     

    5-2-2-3-2)بارهای زنده

     

    5-2-2-3-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    5-2-2-4) مدلسازی خطی

     

    5-2-3) پروژه شماره 3

     

    5-2-3-1) مشخصات پروژه شماره 3

     

    5-2-3-2) پارامترهای مقاومت مصالح

     

    5-2-3-3) بارگذاری

     

    5-2-3-3-1) بارهای مرده

     

    5-2-3-3-2) بارهای زنده

     

    5-2-3-3-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    5-2-3-4) مدلسازی خطی

     

    5-2-4) پروژه شماره 4

     

    5-2-4-1) مشخصات پروژه شماره 4

     

    5-2-4-2) پارامترهای مقاومت مصالح

     

    5-2-4-3) بارگذاری

     

    5-2-4-3-1) بارهای مرده

     

    5-2-4-3-2) بارهای زنده

     

    5-2-4-3-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    5-2-4-4) مدلسازی خطی

     

    5-2-5) پروژه شماره 5

     

    5-2-5-1) مشخصات پروژه شماره 5

     

    5-2-5-2) پارامترهای مقاومت مصالح

     

    5-2-5-3) بارگذاری

     

    5-2-5-3-1) بارهای مرده:

     

    5-2-5-3-2) بارهای زنده:

     

    5-2-5-3-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    5-2-5-4) مدلسازی خطی

     

    5-2-6) پروژه شماره 6

     

    5-2-6-1) مشخصات پروژه شماره 6

     

    5-2-6-2) پارامترهای مقاومت مصالح

     

    5-2-6-3) بارگذاری

     

    5-2-6-3-1) بارهای مرده

     

    5-2-6-3-2) بارهای زنده

     

    5-2-6-3-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    5-2-6-4) مدلسازی خطی

     

    5-2-7) پروژه شماره 7

     

    5-2-7-1) مشخصات پروژه شماره 7

     

    5-2-7-2) پارامترهای مقاومت مصالح

     

    5-2-7-3) بارگذاری

     

    5-2-7-3-1) بارهای مرده

     

    5-2-7-3-2) بارهای زنده

     

    5-2-7-3-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    5-2-7-4) مدلسازی خطی

     

    5-2-8) پروژه شماره 8

     

    5-2-8-1) مشخصات پروژه شماره 8

     

    5-2-8-2) پارامترهای مقاومت مصالح

     

    5-2-8-3) بارگذاری

     

    5-2-8-3-1) بارهای مرده

     

    5-2-8-3-2) بارهای زنده

     

    5-2-8-3-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    5-2-8-4) مدلسازی خطی

     

    5-2-9) پروژه شماره 9

     

    5-2-9-1) مشخصات پروژه شماره 9

     

    5-2-9-2) پارامترهای مقاومت مصالح

     

    5-2-9-3) بارگذاری

     

    5-2-9-3-1) بارهای مرده

     

    5-2-9-3-2) بارهای زنده

     

    5-2-9-3-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    5-2-9-4) مدلسازی خطی

     

    5-2-10) پروژه شماره 10

     

    5-2-10-1) مشخصات پروژه شماره 10

     

    5-2-10-2) پارامترهای مقاومت مصالح

     

    5-2-10-3) بارگذاری

     

    5-2-10-3-1) بارهای مرده

     

    5-2-10-3-2) بارهای زنده

     

    5-2-10-3-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    5-2-10-4) مدلسازی خطی

     

    فصل ششم:  ارزیابی و نتیجه گیری از رفتار لرزه‌ای سازه‌های منتخب فصل پنجم با توجه به اثر پانل سه بعدی

     

    6-1) مقدمه

     

    6-2) بررسی نتایج حاصل از آنالیز مدل‌ها و تفسیر نمودارها

     

    6-2-1-1) جداول و نمودارهای پروژه شماره 1

     

    6-2-1-2) بررسی نتایج و تفسیر نمودارهای پروژه شماره 1

     

    6-2-2-1) جداول و نمودارهای پروژه شماره 2

     

    6-2-2-2) بررسی نتایج و تفسیر نمودارهای پروژه شماره 2

     

    6-2-3-1) جداول و نمودارهای پروژه شماره 3

     

    6-2-3-2) بررسی نتایج و تفسیر نمودارهای پروژه شماره 3

     

    6-2-4-1) جداول و نمودارهای پروژه شماره 4

     

    6-2-4-2) بررسی نتایج و تفسیرنمودارهای پروژه شماره 4

     

    6-2-5-1) جداول و نمودارهای پروژه شماره 5

     

    6-2-5-2) بررسی نتایج و تفسیر نمودارهای پروژه شماره 5

     

    6-2-6-1) جداول و نمودارهای پروژه شماره 6

     

    6-2-6-2) بررسی نتایج و تفسیر نمودارهای پروژه شماره 6

     

    6-2-7-1) جداول و نمودارهای پروژه شماره 7

     

    6-2-7-2) بررسی نتایج و تفسیر نمودارهای پروژه شماره 7

     

    6-2-8-1) جداول و نمودارهای پروژه شماره 8

     

    6-2-8-2) بررسی نتایج و تفسیر نمودارهای پروژه شماره 8

     

    6-2-9-1) جداول و نمودارهای پروژه شماره 9

     

    6-2-9-2) بررسی نتایج و تفسیر نمودارهای پروژه شماره 9

     

    6-2-10-1) جداول ونمودارهای پروژه شماره 10

     

    6-2-10-2) بررسی نتایج و تفسیرنمودارهای پروژه شماره 10

     

    6-3) بررسی زمآن‌های تناوب اصلی سازه در پروژه‌های اول تا دهم

     

                                 فصل هفتم: انتخاب و طراحی سازه نمونه جهت تحلیل غیرخطی

     

    7-1) مقدمه

     

    7-1-1) استفاده از هندسه مناسب

     

    7-1-2) توزیع نیروی جانبی وثقلی قاب‌ها

     

    7-1-3) ساختمان طراحی شده

     

    7-1-4) ساختمان نمونه

     

    7-1-5) نتیجه

     

    7-1-6) مشخصات مقاومت مصالح در طراحی پانل سه بعدی

     

    7-1-7)  طراحی مدل بادبندمعادل پانل سه‌بعدی

     

    7-2) مشخصات ساختمان

     

    7-2-1) آئین‌نامه های مورد استفاده

     

    7-2-2) مشخصات پروژه

     

    7-3) تعیین هدف بهسازی و سطح اطلاعات

     

    7-4) پارامترهای مقاومت مصالح

     

    7-5) بارگذاری

     

    7-5-1) بارهای مرده

     

    7-5-2) بارهای زنده

     

    7-5-3) نیروهای جانبی ناشی از زلزله

     

    7-6) مدلسازی خطی و توضیح مدل ها

     

    7-6-1) مدلسازی خطی

     

    7-6-2) مدل اول

     

    7-6-3) مدل دوم

     

    7-6-4) مدل سوم

     

    7-6-5) مدل چهارم

     

    فصل هشتم: ارزیابی و نتیجه گیری از رفتار لرزه‌ای غیرخطی سازه نمونه فصل هفتم با توجه به اثر پانل سه بعدی

     

    8-1) مقدمه

     

    8-2) تحلیل خطر زلزله و طیف طراحی

     

    8-3) انتخاب اولیه روش تحلیل

     

    8-4) بررسی پارامترهای اثرگذار

     

    8-4-1) اثر همزمانی مولفه های متعامد زلزله

     

    8-4-2) اثر مولفه های قائم زلزله

     

    8-4-3) اثر P-Δ

     

    8-4-4) ملاحضات پیچش

     

    8-5) تحلیل خطی ونسبت تنش بحرانی در اعضا

     

    8-6) فرضیات تحلیل غیرخطی

     

    P-Δ 8-6-1) اثر

     

    8-6-2) اثرات پیچش

     

    8-6-3) ترکیب بارها

     

    8-6-4) مفاصل پلاستیک و محل آن ها

     

    8-6-5) نقطه کنترل

     

    8-6-6) الگوی باربر جانبی

     

    8-7) بررسی نتایج حاصل از آنالیز مدل‌ها و تفسیر نمودارها

     

    8-7-1) بررسی و تفسیر نمودارهای پوش آور

     

    PUSH EX8-7-1-1) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای پوش‌آور در فایل های سه گانه تحلیل غیرخطی

     

    PUSH EY8-7-1-2) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای پوش‌آور در فایل های سه گانه تحلیل غیرخطی

     

    PUSH SPX8-7-1-3) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای پوش‌آور در فایل های سه گانه تحلیل غیرخطی

     

    PUSH SPY8-7-1-4) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای پوش‌آور در فایل های سه گانه تحلیل غیرخطی

     

    PUSH UNX8-7-1-5) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای پوش‌آور در فایل های سه گانه تحلیل غیرخطی

     

     تحلیل غیرخطی PUSH UNY8-7-1-6) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای پوش‌آور در فایل های سه گانه

     

     تحلیل غیرخطی PUSH MODE18-7-1-7) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای پوش‌آور در فایل های سه گانه

     

    FEMA 3568-7-2) بررسی و تفسیر نمودارهای پوش‌آور به همراه تغییرمکان هدف محاسبه شده براساس

     

    تحلیل غیرخطی FEMA-356 ،PUSH EX8-7-2-1) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای در فایل های سه گانه ‌

     

    ‌تحلیل غیرخطی FEMA-356 ،PUSH EY8-7-2-2) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای در فایل‌های سه گانه

     

    تحلیل غیرخطی FEMA-356 ،PUSH SPX8-7-2-3) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای در فایل های سه گانه ‌

     

    تحلیل غیرخطی FEMA-356 ،PUSH SPY8-7-2-4) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای در فایل های سه گانه ‌

     

    تحلیل غیرخطی FEMA-356 ،PUSH UNX8-7-2-5) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای در فایل های سه گانه ‌

     

    تحلیل غیرخطی FEMA-356 ،PUSH UNY8-7-2-6) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای در فایل های سه گانه ‌

     

    تحلیل غیرخطی FEMA-356 ،PUSH MODE18-7-2-7) مقایسه جداول و تفسیر نمودارهای در فایل های سه گانه ‌

     

    8-7-3) ارزیابی تغییرمکان جانبی مراکز جرم و دریفت طبقات

     

    فصل نهم: نتایج کلی و پیشنهادات

     

    9-1) نتایج کلی فصل های پنجم و ششم (تحلیل خطی)

     

    9-2) نتایج کلی فصل های هفتم و هشتم (تحلیل غیرخطی)

     

    9-3) پیشنهادات برای پژوهشهای آتی

     

    مراجع

     

     

     

    منبع:

     

    1- آشتیانی، تهران زاده، غفوری فرد، حسنی، 1374، گزارش زمین‌لرزه هانشین (شهر کوبه) ژاپن، انتشارات موسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران.

    2- پور کرمانی، آرین، 1377، لرزه خیزی ایران، انتشارات دانشگاه شهید بهشتی، تهران.

    3- حسین زاده، ناطقی الهی، 1373، آسیب پذیری سازه‌های فولادی با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی، انتشارات موسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران.

    4- مقدم، حسین بهرامی، امیر، توزیع تنش ومقاومت میانقاب‌ها تحت بارهای جانبی، اولین کنفرانس بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.

    5- مقدم، حسین، 1373، طرح لرزه‌ای ساختمان های آجری، چاپ اول، انتشارات دانشگاه صنعتی شریف.

    6- ناطقی الهی، فریبرز، کوچک زاده، محمدرضا، 1373، تعمیر و مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی پیش ساخته در مناطق زلزله خیز، موسسه بین المملی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.

    7- ناطق الهی، معتمدی، 1377  ، ارزیابی کمی آسیب پذیری لرزه‌ای ساختمان های بتنی مسلح با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی، انتشارات موسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران.

    8- نیکزاد، خشایار، هاشم منیری، امیر سپهر، 1376، آثار مطلوب میانقاب های آجری بر روی رفتار لرزهای قاب های بتنی، فصلنامه پروژه ، سال ششم، شماره دوم.

    9- نعیم فرزاد، اوشک سرزانی رضا (مترجم) ، 1374 ، کتاب مرجع طرح سازه‌ها در برابر زلزله، انتشارات دانشگاه گیلان.

    10- واکابایاشی مینورو، سعادتپور (مترجم)، 1374، ساختمان های مقاوم در برابر زلزله، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان.

    32- تابش پور محمدرضا، 1385، تفسیر مفهومی کاربردی آئین‌نامه طراحی ساختمان در برابر زلزله براساس ویرایش سوم آئین‌نامه 2800 ، جلد دوم، انتشارات گنج هنر.

    34- بهرویان منوچهر، حسام الدین فراویس، 1385، بررسی اثرات میانقاب‌ها بر رفتار لرزه‌ای سازه‌های نامتقارن بتنی.

    35- تقی‌نژاد رامین ، 1388، طراحی و بهسازی لرزه‌ای سازه‌های بر اساس سطح عملکرد،نشرکتاب دانشگاهی.

    36- نشریه شماره 120 آئین‌نامه بتن ایران (آبا)، 1379، معاونت امورفنی،تدوین معیارها، انتشارات سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور.

    37- نشریه شماره 126 راهنمای آئین‌نامه بتن ایران (آبا)، 1386،،معاونت امورفنی،تدوین معیارها وکاهش خطر پذیری ناشی از زلزله، معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری.

    38- نشریه شماره 360 دستور العمل بهسازی لرزه‌ای ساختمآن‌های موجود، 1385، معاونت امورفنی،تدوین معیارها وکاهش خطرپذیری ناشی از زلزله، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور.

    39- نشریه شماره 2-363 راهنمای دستور العمل بهسازی لرزه‌ای ساختمآن‌های موجود ساختمان های بتنی، 1388، معاونت امورفنی،تدوین معیارها وکاهش خطرپذیری ناشی از زلزله، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور.

    40- نشریه شماره 385 دستورالعمل طراحی،ساخت و اجرای سیستم‌های پانل پیش ساخته سبک سه بعدی،1386، معاونت امورفنی،تدوین معیارها وکاهش خطرپذیری ناشی از زلزله، معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری.

    11. Fhobarah. H. Abou-Elfath, Ashraf Biddah, Response- Based Damage Assement of Structure Earthquake Struruct, Dyn, Vol, 28, 1999.

    12. Abraham C. Lynn et al, Serismic Evaluation of Exising Rienforced Cocrete Building Colum Earthquake Spectra, Vol, 12.No.4. November 1996.

    13. George G. Penelis and Andreas J. Kappos, mv. Earthquake Resistant Structures, E & FN SPON.

    14. J.P. Mochel and S.A . Mahin. Observations on the behavior During Earthquakes. ACI publication SP-127.1991.

    15.Liauw T.C and lee S.W. on the Behavior and the Analysis of Multi – Story In filled Frame Subjected to Lateral Loading. Proc. Inst. Civil Eng. Part 2,63. Sept.pp.641. 1977.

    16. Malick, D.V. Garg.R.P. Effect of Opening on the Latera Stiffness of Infilled Frames Proc. ICE. 49.PP.193.209.1971.

    17. Martin S. Williams and Robert G. Sexsmith Damage Indices for Concrete Structures. AsTATE Of THE ART Review. Earthquake Spectra. Vol 11, No.2, May 1995.

    18. Martin S. Wiliams, IsabelleVillemure, Robert G. Sexmith. Evaluation of Sesmic Damage Indices for Concrete Elements Loaded in Combined Shear and Flexure. ACI Sunictural Jomal/ may-June 1997.

    19.Martin S. Williams. Robert G. Sexsmith . Seismic assessment of comcrete bridges using inelasitic damage analysis. Engineering Structures, Vol. 19.no.3.1997.

    20. R.E. Englekirk . S.C. Huang Strengthening of Non Ductile Concrete Frame to a Dynamic Response Criterion. ACI Structural Journal /may- June 1992.

    21. Reinhorn. A.M et al . IDARC 4.0: Inelastic Damage Analysis of Reinforced Concrete Structures, Technical Report NCEER-96-0010, Suny/Buffalo. 1996.

    22. R.S. Aboutaha.M.D. Engelhardt, J.O. Jirsa, M.E. Kreger, Retrofit of Concrete Columns with – Indequate Lap Spoliced by the Use of Rectangular S teel Jackets. Earthquake Spectra. Vol. 12. No.4.1996.

    23. Shayanfar Mohsen Ali. 1995, Nonlinear Finite Element analysis of Normal and Highstrength Concrete. Structures, Ph. DnThesis, McGill University.

    24. S.Toussi. J.T.P. Yao, W.F. Chen, A Damage Indicator of Reinforced Concrete Frames, ACI Structural Journal, May / June 1984.

    25. Saneinejad, A, Hobbs, B,  "inelastic desing of infilled Frames "ASCE.J. of Structural Division, Vol, 121. Pp. 634-650 . 1995.

    26. Thiruvengadam. V."on the Natural frequencies of Infilled Frames. J of Earth. Eng and Str. Dynamics . pp. 401-419.1985.

    27. Te- Chang liauw. Kwok – Hung Kwan. Non- Linear Analysis of Multi Story Unfilled Frame Prpc. Inst. Civil Eng. Part 2.73 June .p.p. 441-454.1982.

    28. T. paulay. M. J.N . Priestley, w. Seismic Design of reinforced concrete and Msonary Buildings, JOHNWILY & SONS. INC.

    29. Thomas C.McCormack and Franz. N.Rad. M.EERI.An Earthquake loss Estimation Methodology for Buildings Based on ATC-13 and ATC-21. Eartquake Spectra. VOL. 14, No, 2.1998.

    30. Y.R.Li, J.O. Jirsa, Nonlinear Analyses of an Instrumented Structure Damaged in the mi Northidge Earthquake. Earthquake Spectra. Vol . 14. No. 2,1998.

    31. Y. J. Park . A.Ang Y. K. Wen. 1984. Seismic Damage Analysis and Damage Analysis and Damage Limiting Design of Reinforced Concrete Building. University of Illinoisan Urbana Champaign.

    33. Kobe earthquake damage. Failure of the first story caused partial collapse of upper stories. (photo from: The January 17,1995 kobe Earthquake: An EQE Summary Report. (Aprol 1995)

ثبت سفارش
عنوان محصول
قیمت