انتخاب صفحه

فهرست مطالب

چکیده ——————————————————————————–1

فصل اول

کشور ایران بر روی کمربند زلزله آلپ-هیمالیا قرار دارد و در طی سالیان گذشته همواره در معرض زلزله های ویران کننده قرار داشته است.[2 ]
سهم ایران از زلزله های دنیا 6,71 درصد می باشد 1[ ]، که به علت عدم رعایت ساخت و سازی ایمن و با کیفیت ، تلفات و خسارات جانی و مالی فراوانی داشته ایم که می توان به زلزله های اخیر در استان کرمان از جمله منطقه بم در دی ماه 28 و منطقه زرند در اسفند ماه 38 اشاره کرد.گشودگی دریای سرخ و در نتیجه حرکت پهنه عربستان بسوی ایران و جابجایی بستر اقیانوس هند در نواحی عمان و حرکت به سمت شمال -شمال خاوری و حرکت دیگر صفحات لیتوسفری پیرامون ایران موجب آزاد شدن انرژی ناشی از تمرکز تنشها در راستای گسلهای فعال شده و شاهد زمین لرزه های ویرانگر در کشورمان ایران می باشیم .[2] .
با توجه به وقوع زلزله های گذشته درمی یابیم که هیچ نقطه ای از ایران مصون از امواج زمین لرزه نبوده است ، علاوه بر آثار تخریبی زلزله خطرات القایی متعدد دیگری مانند روانگرایی ، رانش و زمین لغزه سرزمین ما را تهدید می کند. شرایط طبیعی ایران و نحوه احداث بناهای کشور ایجاب می کند مسئله مصون سازی جامعه از هر لحاظ در مقابل آثار زلزله به طور جدی در دستور کار قرار گیرد .نابودی سرمایه های ملی و انسانی بر اثر زلزله های مخرب لزوم توجه به مقاوم سازی ) یا به عبارتی صحیح تر بهسازی ( سازه های موجود در برابر زلزله اجتناب نا پذیر است. بسیاری از ساختمانهای اسکلت فلزی در ایران به علت بدی مصالح ، کیفیت بد جوشهای کارگاهی، نداشتن سیستم باربر جانبی مناسب و بدی کیفیت اجرا، مقاومت کافی در برابر تکانهای شدید زلزله را ندارند به همین خاطر خطر بروز خسارت مالی و جانی بسیار زیاد است. با برنامه ریزی دقیق و کار مهندسی خوب می توان عملکرد ساختمانهای معمولی ایران در مقابل زلزله به مقدار قابل توجهی بهبود بخشید و این کار با بهسازی ساختمانها امکانپذیر است، حتی اقدام ساده ای همچون اصلاح جوش و افزایش ابعاد آن در اتصالات ممکن است باعث تقویت قابل ملاحظه ساختمان شود.
در جدول (1-1) آمار تعداد تلفات جانی بیش از هزار نفر و خسارات وارده به این مناطق از زلزله رودبار تا بم درمناطق مختلف جهان آورده شده است.

کلیات واهداف تحقیق —————————————————————-2

– 1- مقدمه ————————————————————————— 3
1- 2 – انگیزه تحقیق —————————————————————— 4
1- 3 – اهداف وسؤالات تحقیق —————————————————— 5
1- 4-نحوه ارائه مطالب ————————————————————— 5

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل دوم

زمین لرزه پدیده ا ی است که باعث می شود در مدت کوتاهی انرژ ی زیادی در زمین رها شود. انرژی رها شده باعث ا یجاد تکانهای شدید در قسمتها ی بالایی زمین می گردد . با وقوع زمین لرزه انواع مختلف موجها در تمام جهات در زمین منتشر می شوند .موجهای منتشر شده باعث ایجاد حرکت ها ی افقی و قائم در سطح زمین می شوند که معمولاً حرکت و شتاب زمین در راستا ی افق بیشتر از راستای قائم است . به همین دلیل نیروی جانبی وارد بر سازه ها بیش از نیروی قائم است . همراه زمین پی ساختمان نیز شروع به حرکت می کند که حرکت زمین را به بخش های بالایی ساختمان انتقال می دهد .بخاطر تفاوت زمانی دریافت این حرکات توسط جرمها ی قسمتها ی مختلف، تمام اجزا ی ساختمان با هم حرکت نمی کنند و نسبت به هم جابجائی ها ی متفاوتی را بروز می دهند .این پدیده به عنوان تغییر شکل ساختمان و یا پاسخ ساختمان نامیده می شود . تغییر شکل ا یجاد شده در ساختمان ایجاد تنش نموده و اگر این تنشها از مقاومت مصالح به کار رفته بیشتر باشد باعث ترک و گسیختگی اجزا ساختمان می گردد .لازم به ذکر است هر چه پر یود ساختمان به پر یود زلزله نزد یکتر باشد اثرات زلزله بر روی ساختمان بیشتر است (پدیده تشدید) . اگر بخواهیم برای زلزله های متوسط و شدید سازه ها را به صورت ارتجاعی تحلیل و طراحی نمائیم ، به احتمال قوی طرحی غیر اقتصادیی بدست می آید . به همین دلیل از خواص مصالح در حالت ها ی غیرخطی استفاده می شودبه عبارت دیگر به سازه اجازه داده می شود وارد ناحیه غیر خطی شود که همین غیر خطی شدن از نیروی زلزله ای که قرار است به سازه وارد شود،به سبب اتلاف انرژی کاسته میشود.

معرفی سیستم ومدل های مورد مطالعه —————————————— 7

2 -1- شکل پذیری فولاد ————————————————————- 8
2- 3- طراحی براساس عملکرد —————————————————– 9
2- 3-6- سطوح عملکرد ————————————————————- 15
2- 4- هندسه مدل های مورد مطالعه ———————————————- 20

مدل شماره (1) ———————————————————————- 20

مدل شماره (2) ———————————————————————- 21

مدل شماره( 3) ———————————————————————- 22

فصل سوم

مقدمه
سختی، شکل پذیری و مقاومت ، پارامترهای مهم در نحوه پاسخ لرزه ای سازه های مقاوم در برابرزلزله به شمار می آیند . قابهای خمشی درحالی که شکل پذیری بسیار بالایی را ارائه میکنند سختی بسیار پایینی دارند بطوریکه در این قابها معمولا در طراحی نیرو – مقاومت کنترل های تغییر مکانی حاکم بر طرح میشوند و در نتیجه از همه ظرفیت سازه استفاده نمیشود. ابعاد مقاطع درطراحی قاب های خمشی ناشی از کنترل تغییر مکان نسبی طبقات است.

طراحی مدل های ——————————————————————– 23
مورد بررسی ————————————————————————– 23

3 – 1- مقدمه ————————————————————————- 24
3 – 2- هدف طراحی —————————————————————— 24
3- 3- تحلیل استاتیکی غیر خطی ————————————————— 25

فصل چهارم

برای بررسی اثر خرابی اتصال نسبت به آزاد سازی اتصال تیر کناری روی محور 1 در طبقه اول اقدام میگردد مدل مجدداً تحلیل می گردد .در مرحله بعد اتصالات کناری در همین قاب ودر طبقه اول آزاد می گردد فرض براین است که نشیمن یا نبشی های جان نیروهای برشی را تحمل می کنند واتصال از این پس بصورت مفصلی عمل میکند. مدل باز تحلیل میشود ونتایج ثبت میگردد. در مرحله سوم به طور همزمان اتصالات هر چهار گوشه در همین طبقه روی محور های 1و4 آزاد می گردد. آزاد سازی اتصال تیر مرکزی روی دهانه های کناری در طبقه اول نیز مشابه روال فوق انجام میگیرد. آزاد سازی ، تحلیل وثبت نتایج برای آزاد سازی یکی از قاب های مرکزی در اتصالات گوشه وتیر مرکزی در مراحل بعدی در طبقه اول نیز انجام می شود. انجام مراحل فوق برای سایر طبقات نیز انجام می گردد چون سازه در دو جهت مشابه می باشد اعمال مراحل ذکر شده در جهت محور Y نتایج مشابهی را به همرا خواهد داشت. به همنی دلیل از ثبت نتایج آن صرفنظر می گردد.

بررسی اثر تخریب اتصال تیر به ستون در ظرفیت بار بری —————————47

4- 1- مدل شماره 1 ساختمان 4 طبقه ———————————————- 48

فصل پنجم

برای تأثیر خرابی اتصال بر مقدار عددی تغییر مکان هدف 40 تحلیل غیر خطی استاتیکی در ساختمان 4 طبقه (مدل شماره1 مورد بررسی) انجام گرفته ودر هر بار با فرض تخریب یک یا چند اتصال نتایج حاصله در جداول مربوطه در فصل قبل درج شده است.با توجه به مندرجات جداول مذکور می توان گفت:
5- 2- 1- کاهش سختی
هر گونه خرابی در اتصالات موجب می گردد که بخشی از قاب از حالت خمشی خارج شده و با فرض تحمل نیروی برش ناشی از عکس العمل تکیه گاهی بصورت مفصلی عمل میکند این حالت باعث می گردد که سختی کل کاهش یافته،زمان تناوب مؤثر افزایش یافته و به تناسب مقدار تغییر مکان هدف افزایش یابد به عنوان مثال تخریب اتصال تیر به ستون در ستونهای کناری در طبقه اول (اولین سقف) موجب افزایش قریب 4% تغییر مکان هدف شده است.این افزایش تغییر مکان هدف متناسب با کاهش مقدار نیروی جانبی وارده در الگوی بار جانبی نیز می باشد.این پدیده در طبقات پایین تأثیر بیشتری نسبت به طبقات بالاتر دارد.

تحلیل نتایج وپاسخ به سؤالات تحقیق ———————————————— 87

5- 1- مقدمه —————————————————————————- 88
5- 2- تحلیل نتایج ساختمان 4 طبقه ————————————————– 88
5- 2-1- کاهش سختی —————————————————————- 88
5- 2-2- کاهش ظرفیت باربری ——————————————————— 90
5 -2- 3- تشکیل مفصل پلاستیک ——————————————————- 91
5 -3 – تحلیل نتایج ساختمان 6 طبقه ————————————————— 94
5- 3-1- اثر احتمال خرابی اتصالات تیر به ستون بر مقدار عددی تغییر مکان هدف ——————————————————————————————– 95
5- 3-1- 2- مقایسه اثر احتمال خرابی 3% اتصالات هر طبقه برمقدار عددی تغییر مکان هدف ——————————————————————————————– 97
5- 3-1- 3- مقایسه اثر احتمال خرابی 5% اتصالات هر طبقه برمقدار عددی تغییر مکان هدف ——————————————————————————————– 97
5- 3-2- اثر تخریب اتصال بر مد خرابی ( چگونگی تشکیل مفاصل ) ——————- 98
5- 3-2- 1- – سطح عملکرد خدمت رسانی بی وقفه (O) –ا————————– 98
5- 3-2- 2- – سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه (IO)–ا———————— 100
5- 3-2- 3- – سطح عملکرد ایمنی نجا ی (LS) –ا————————————– 102
5 -3- 3- نتایج کلی در خصوص اثرات خرابی در مدل شماره 2————————– 104
5 -3- 4- اثر خرابی بر خروج از مرکزیت در مدل شماره 2 ——————————- 105
5 -4 – تحلیل نتایج ساختمان 8 طبقه —————————————————– 107
5- 4-1- اثر احتمال خرابی اتصالات بر تغییر مکان هدف ——————————— 107
5 5- 4-1- 2- اثر احتمال خرابی 3% اتصالات در هر طبقه ——————————- 108
5- 4-2- اثر تخریب اتصال بر مد خرابی ( چگونگی تشکیل مفاصل ) ——————— 110

فصل ششم

نتیجه گیری وپیشنهادات —————————————————————- 125

6- 1- کلیات —————————————————————————— 126
6- 2- نتیجه گیری ———————————————————————– 126
6- 3- پیشنهادات ———————————————————————– 127
فهرست منابع ————————————————————————— 128
فهرست منابع فارسی —————————————————————– 128
فهرست منابع لاتین ——————————————————————– 128

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست اشکال

شکل 3- 3 طیف تقاضای طرح ————————————————————- 29
شکل 3- 4 تعیین نقطه عملکرد ———————————————————– ٢٩ .

شکل 3- 5 منحنی برش پایه در برابر تغییر مکان —————————————– ٣٠

شکل 3- 6 منحنی طیف پاسخ 0082 در فرمت معمولی——————————— ٣٢

شکل3- 7 : منحنی طیف پاسخ 0082 درغالب ((ADRS ( طیف نیاز ) ——————- ٣٢

شکل 3- 8 تحلیل Push Overبه روش استاتیکی غیر خطی —————————- ٣٣

شکل(3- 9) مفاصل پلاستیک تعریف شده در آیین نامه FEMA 356 ———————- ٣۶

شکل ( 3- 10 ) نمودار با ر – جابجائی در FEMA-356 ————————————– ٣۶

شکل ( 3- 11 ) تعین دوران تسلیم در عناصر فولادی در FEMA-356 ———————- ٣۶

شکل (3- 12) منحنی نیرو – تغییر مکان با سختی پس از تسلیم مثبت α(0>) ———- ۴١
شکل (3- 12 )محاسبه تغییر مکان هدف بر اساس ضوابط FEMA 356 توسط نرم افزار SAP2000—————————————————————————————- ۴٣

شکل (3- 11) محاسبه نقطه عملکرد براساس ضوابط ATC-40 توسط نرم افزار SAP2000————————————————————————————— ۴۴

شکل (3- 12 )محاسبه تغییر مکان هدف بر اساس ضوابط FEMA 356 ——————— ۴۵
شکل (3- 13) محاسبه نقطه عملکرد براساس ضوابط ATC-40 توسط نرم افزار SAP2000————————————————————————————— ۴۶

شکل (4- 1) قاب روی محور های 4~1 ——————————————————- ۴٨

شکل (4- 2) قاب روی محور های A~D —————————————————— ۴٩

شکل (4- 3 )محاسبه تغییر مکان هدف بر اساس ضوابط FEMA 356 ابر ی مدل شماره 1 ————————————————————————————————— ۵٠

شکل (4- 4) محاسبه نقطه عملکرد براساس ضوابط ATC-40 ابر ی مدل شماره 1 ——— ۵٠

شکل (4- 10 )محاسبه تغییر مکان هدف بر اساس ضوابط FEMA 356 ابر ی مدل شماره 2 ————————————————————————————————— ۶٢
شکل (4- 11) محاسبه نقطه عملکرد براساس ضوابط ATC-40 ابر ی مدل شماره 2 —————————————————————————————————- ۶٢

شکل (4- 12) مود خرابی مدل 2 تحت اثر الگوی بارگذاری یکنواخت Uniform-PushX ——- ۶٣

شکل (4- 13) مود خرابی مدل 2 تحت اثر الگوی بارگذاری Modal-PushX ——————- ۶٣

شکل (4- 14) مود خرابی مدل 2 تحت اثر الگوی بارگذاری EQX(FEMA356) —————– ۶۴

شکل (4- 15) نمودار ارتباط تغییر مکان هدف با الگوی بار جانبی —————————– ۶۵

شکل (4- 9) هندسه مدل شماره 3 ———————————————————— 75
شکل (4- 10 )محاسبه تغییر مکان هدف بر اساس ضوابط FEMA 356 ابر ی مدل شماره 2 —————————————————————————————————– ٧۶
شکل (4- 11) محاسبه نقطه عملکرد براساس ضوابط ATC-40 ابر ی مدل شماره 2 —————————————————————————————————- ٧۶

شکل (5- 1) مقایسه تغییر مکان هدف سازه اصلی با سازه تخریب شده در اتصالات گوشه طبقات —————————————————————————————————– ٨٩

شکل (5- 2) نمودار روند تغییر مقدار تغییر مکان هدف با تخریب اتصال در طبقات ———— ٩٠

شکل (5- 3) نمودار روند تغییر مقدار نیروی جانبی در تغییر مکان هدف ———————– ٩٠

شکل (5- 4) نمودار روند تغییر مقدار نیروی جانبی درسطوح عملکرد ————————– ٩١

شکل (5- 6) مود خرابی مدل شماره 1 پس از تخریب اتصالات گوشه تیر های کناری در سقف اول روی محور 2درسطح عملکرد ایمنی نجا ی ————————————————————————————— ٩٣
شکل (5- 7) مود خرابی مدل 1 پس از تخریب اتصالات گوشه تیر های کناری در سقف اول روی محور
2 —————————————————————————————————- ٩۴

شکل (5- 8) تأثیر تخریب اتصال در گوشه ها وتیر مرکزی ودر طبقات برمقدار عددی تغییرمکان هدف————————————————————————————————- ٩۵

شکل (5- 9) اثر تخریب اتصال در قاب ها وطبقات برمقدار عددی تغییرمکان هدف ————– ٩۶

شکل (5- 10) اثر تخریب 3% اتصالات در هر طبقه برمقدار عددی تغییرمکان هدف ————- ٩٧

شکل (5- 11) اثر تخریب 5% اتصالات در طبقات غیر مجاور برمقدار عددی تغییرمکان هدف —– ٩٨

شکل (5- 12) اثر تخریب اتصالات در طبقات وقاب ها در سطح عملکرد (O) ——————— ٩٩

شکل (5- 13) تغییر مکان ناشی از اثر تخریب 3% اتصالات در هر طبقه در سطح عملکرد (O) ——————————————————————————————————– ٩٩

شکل (5- 14) تغییر مکان ناشی از اثر تخریب 5% اتصالات درطبقات غیر مجاور در سطح عملکرد (O)—————————————————————————————————— ١٠٠

شکل (5- 15) تغییر مکان ناشی از اثر تخریب اتصالات در قاب ها وطبقات در سطح عملکرد (IO) — ١٠١

شکل (5- 16) تغییر مکان ناشی از اثر تخریب 3% اتصالات درطبقات در سطح عملکرد (IO) ——- ١٠١

شکل (5- 17) تغییر مکان ناشی از اثر تخریب 5% اتصالات درطبقات غیرمجاور در سطح عملکرد (IO)
——————————————————————————————————–ا–102
شکل (5- 18) تغییر مکان ناشی از اثر تخریب اتصالات در قاب ها به تفکیک طبقات در سطح عملکرد (LS) ———————————————————————————————————– ١٠٣

شکل (5- 19) تغییر مکان ناشی از اثر تخریب 3% اتصالات درهرطبقه در سطح عملکرد (LS) —— ١٠٣

شکل (5- 20) تغییر مکان ناشی از اثر تخریب 5% اتصالات درطبقات غیرمجاور در سطح عملکرد (LS)——————————————————————————————————- ١٠۴

شکل (5- 21) مد خرابی مدل شماره 2 درسطح عملکرد آستانه فروریزش با3% خرابی طبقه دوم ————————————————————————————————————- ١٠۵
شکل (5- 22)مقایسه اثر خرابی برروند تغییرات تغییر مکان هدف در مدل شماره 3 ——————- 107

شکل (5- 23) روند تغییرات ، تغییر مکان هدف در مدل شماره 3 با فرض تخریب در قاب ها وطبقات— ١٠٨

شکل (5- 24) اضر یب محاسبه وروند تغییر مکان هدف در مدل شماره 3 با فرض تخریب 3% در طبقات——————————————————————————————————– ١٠٩

شکل (5- 25)رفتار مدل در اثر خرابی در سطح عملکرد (O) ——————————————— ١١٠

شکل (5- 26)رفتار مدل در اثر خرابی 3% اتصالات در سطح عملکرد (O) ——————————- ١١١

شکل (5- 27)رفتار مدل در اثر خرابی در سطح عملکرد (IO) ——————————————– ١١٢

شکل (5- 28)رفتار مدل در اثر خرابی3% اتصالات در سطح عملکرد (IO)——————————– ١١٢

شکل (5- 29)رفتار مدل در اثر خرابی در سطح عملکرد (LS) ——————————————– ١١٣

شکل (5- 30) منحنی نیرو – تغییر مکان (پوش آور) سازه اصلی ومدل آسیب دیده ——————— ١١۴

شکل (5- 31)رفتار مدل در اثر خرابی3% اتصالات در سطح عملکرد (LS) ——————————– ١١۴

شکل (5- 32) مد خرابی سازه اصلی و مدل آسیب دیده با خرابی 3% اتصالات در سقف ششم در سطح
خطر 2 ——————————————————————————————————— ١١۵

شکل (5- 33) توزیع مفاصل سازه های آسیب دیده با خرابی در قاب کناری در سطح خطر 2 ———– ١١٨
شکل (5- 33) توزیع مفاصل سازه های آسیب دیده با خرابی 3% اتصالات در هر طبقه در سطح خطر 2
—————————————————————————————————————— ١٢٠

شکل (5- 34) توزیع مفاصل سازه های آسیب دیده با خرابی 3% اتصالات در هر طبقه در سطح خطر ——————————————————————————————————————- ١٢١

فهرست جداول
جدول (1- 1) آمار تعدای از زلزله ها از رودبار تا بم………………………………………………………………… 4

جدول(2- 1) : تعریف عملکرد سازه ای ————————————————————————- 16
جدول (2ـ2) : معیارهای پذیرش سطوح عملکرد ایمنی نجا ی وآستانه فروریزش (*) ———————— 16

جدول شماره( 3- 1): مشخصات هندسی مقاطع تیر ها در مدل شماره 1(ساختمان 4 طبقه ) ———— 24

جدول شماره( 3- 2): مشخصات هندسی مقاطع ستونها در مدل شماره 1(ساختمان 4 طبقه ) ———– 25

جدول (3 – 4) پارامتر های ومعیار های پذیرش در FEMA-356 —ا———————————————- 38

جدول شماره( 3- 5 ): مشخصات هندسی مقاطع تیر ها در مدل شماره 1(ساختمان 4 طبقه ) ———— 39

جدول شماره( 3- 6): مشخصات هندسی مقاطع ستونها در مدل شماره 1(ساختمان 4 طبقه ) ———— 39

جدول(3- 7) مقدار ضریب 0C –ا———————————————————————————– 42

جدول (3- 8) مقادیر ضریب 2C —–ا—————————————————————————— 42
جدول (3- 9) مختصات نقطه عملکرد بر اساس ATC40 ابر ی مدل شماره 1 (4 طبقه ) ———————–44

 

Abstract
Moment resistant Frames (MRF) a robust system to provide lateral load on the system enough to allow structural shift is given to members of non- linear range are enteredStructural models used in this study in three dimensions consists of three frames in each direction and in three models, four, six and eight floors with moment connections ocapancy level office-level for life safety performance (LS)design method on Static nonlinear AnalysisThen, assuming failure Beam to column connections in the side frames to separate frames angle and middle or precedent classes of connections on each floor, to release one or more connections will be acting randomly
It is assumed that exclusively bind beam to column connection bearing the anchor had cut its bending function does not participate in structure-borne in other words is therefore the connecting plate, screws or rivets or welding beam direct bearing column performance due to ForcesDamaged structures under static non-linear analysis is the shift target point performance profile displacement locations corresponding performance levels associated with side force applied on lateral load pattern extraction methods are recording.
In models 2 and 3 to check the behavior of structural systems damaged in the number of connections Assuming failure (3% to 5%) for nonlinear staticanalysis of different options classes will be conductedThe didplacement models affected the failure mode is placed in the 150% target displacement serve to control risk levels are two to compare and interpret.

 



مقطع : کارشناسی ارشد

قیمت 25000تومان

خرید فایل word

قیمت 35000تومان