مقدمه

در این تحقیقات یک سازه ۹ طبقه با چهار قاب و سه دهانه و سیستم قاب خمشی با اتصالات نیمه گیردار و اتصالات گیردار تحت سه رکورد زلزله طبسی، ناغان و السنتر و با PGAهای 0.3). 0.5 .0.7 تحلیل دینامیکی شده و نیز تحت تحلیل استاتیکی افزایشی (Push OVer method) با تغییر مکان نسبی (DriTI) ٪۲ مورد ارزیابی قرار می گیرد. اثر تغییر ضخامت سقف کامپوزیت ۱۵، ۱۰ و ۳ سانتیمتر و سقف معمولی در این تحقیقات لحاظ گردیده است و همچنین اتصالات سازه به صورت صلب و نیمه صلب با سختی اتصال ۱۳۰۰ تن متر بر رادیان تحت رکورد زلزله طبس ، ناغان و السنتر و با حداکثر شتاب g 0.3 سالم مانده است. تحت رکورد زلزله تاغان و السنتر و با حداکثر شتاب 0.5g بدون خسارت جدی بوده ولی تحت رکورد زلزله طبس با حداکثر شتاب 0.5g و تحت رکوردهای زلزله های طبس، ناغان و السنتر و با حداکثر شتاب 0.7g پاسخها بسیار زیاد است و برنامه متوقف می گردد. در تحلیل دینامیکی با اتصالات صلب تحت رکورد زلزله السنتر و با حداکثر شتاب g 0.7 پاسخها بسیار زیاد است و برنامه متوقف می گردد. ولی تحت رکورد زلزله طبس با حداکثر شتابg 0.7 پاسخها محدود می باشد. همچنین در تحلیل استاتیکی افزایشی پاسخها محدود است .

فهرست مطالب

فهرست مطالب 2

فهرست جداول 4فهرست اشکال     5

چکیده 8

مقدمه  9

فصل اول:کلیات،پیش زمینه وتحقیقات گذشته

۱-۱- سقفهای کامپوزیت در ساختمانهای معمولی ، سقفها معمولاً طاق ضربی می باشند که جدیداً از سقفهای تیرچه و بلوک استفاده می شود، ولی مهندسین مجرب در ساختمانهای بلند برای صلبیت سقف ، از دال کامپوزیت استفاده می کنند چون دال کامپوزیت با ضخامتهای بالا، صلبیت مناسب و با اطمینان به ما می دهد . ضخامت بتن سقف زیر ۵ سانتیمتر صلب به حساب نمی آید .در تهران آنچه مشاهده می گردد معمولاً ساختمانهای ۹ طبقه تا ۲۰ طبقه از این سقفها استفاده می نمایند.

1-1-سقف های کامپوزیت ها 11

1-2-اتصالات نیمه صلب 11

اجزای بارگذاری شده ای

اجزای بارگذاری شده ای

فصل دوم:اتصالات نیمه صلب کامپوزیت

2-3-اتصال کامپوزیت Shear tab

یکی از اتصالاتی که بعد از زلزله نوردریج روی آن بسیار کار و تحقیق شد، اتصالات نیمه صلب کامپوزیت است در این فصل مورد بحت قرار خواهد گرفت این اتصال مقاومت و سختی کمی در مقابل زلزله دارند، ولی با اضافه کردن سختی و مقاومت میتوانند مناسب باشند. اتصالات فولادی Shear tab اگرچه به صورت وسیع استفاده شده ولی برای بار جانبی مناسب نبوده ، ولی دارای مقاومت و سختی خوبی بوده که ممکن است هزینه تعمیر را کیم کند. و توع کامپوزیتش (شکل ۲- ۱۰) دارای سختی و مقاومت بیشتری است و انتظار خوبی از آن میرود. این اتصال به وسیله مد شکست مورد ارزیابی قرار نمی گیرد ولی سایر اتصالات توسط این مد مورد ارزیابی قرار گرفته است. تغییر پلاستیک اتصالات کامپوزیت Shear tab، کشیدگی سوراخهای پیچها و لغزشی پیچها سبب ماندگاری این چرخشها در اتصالات می شوند. اگر اتصالات کامپوزیت Shear tab و ضخامت جان تیر آنقدر ضخیم باشد که اجازه تغییر شکل پلاستیکی محلی را ندهند، شکست طرد با ظرفیت محدوده چرخشی امکان پذیر بوده یا جوشها ظرفیت پذیرش چرخشی مناسب را نخواهند داشت . در شکل ۲-۱۱ نوع منحلی چرخشها این اتصالات را نشان داده است ، در جدول ۲-۱ نتایج چندین آزمایش روی این اتصالات آمده است.

2-1-اتصالات نیمه گیردار (Partially Restrained) PRا         19

2-2-مدشکست ومکانیزم تسلیم وظرفیت چرخشی اتصالات نیمه صلب 23

2-3-اتصال کامپوزیت Shear tabا    28

2-4-اتصالی دیگرا ز نوع کامپوزیت 39

2-5-اتصال سطح جوش   44

2-6-اتصالات با اصطکاک واستهلاک 49

2-7-مسائلی پیرامون اتصالات 52

2-8-صلبیت دیافراگم 53

2-9-دیافراگم صلب 55

2-10-دیافراگم انعطاف پذیر 55

2-11-ضوابط طراحی دیافراگم 56

آنالیز ساده شده تغییرمکان برای اتصالات FR و PR

آنالیز ساده شده تغییرمکان برای اتصالات FR و PR

فصل سوم:مدلسازی

3-1-مشخصات کلی ساختمان   59

3-2-هندسه ساختمان 61

3-3-تعیین مقاطع ستون 63

3-4-بارهای قائم 74

3-5-فنر جهت اتصالات نیمه صلب 76

3-6-صلبیت دیافراگم 76

3-7-برش پایه تحلیل استاتیکی خطی 77

3-8-مدل غیرخطی سازه 79

3-8-1-نحوه مدل کردن تیروستون 79

3-8-2-مشخصات سه رکورد شتابنگاشت زلزله 82

3-9-تحلیلی استاتیکی غیرخطی 83

3-10-تحلیل دینامیکی غیرخطی 84

3-11-شاخص های خسارت 85

ترک عمودی درصفحه برشی اتصال

ترک عمودی درصفحه برشی اتصال

فصل چهارم:نتایج

4-3-اثر استختی اتصالات نیمه صلیب روی سازه

اگر سختی اتصالات تیر و ستون ۱۳۰۰ تن متر باشد خسارت کمتری به سازه وارد می شود. شاخص خسارت تحت رکورد زلزله طبس با حداکثر شتاب g 0.3 ، ۰/۰۹۳ می باشد. اگر سختی اتصالات تیر و ستون ۸۰۰ تن متر باشد خسارت بیشتری به سازه وارد می شود. شاخص خسارت تحت رکورد زلزله طبس با حداکثر شتاب g 0.3)، ۰/۱۰۷ می باشد که نشان می دهد خسارت بیشتری به سازه وارد شده است. بنابراین می توان نتیجه گرفت هر چه اتصالات ، صلبیت بیشتری داشته باشد خسارت کمتری به سازه وارد می شود بنابراین سختی اتصال در صلبیت سازه تاثیر دارد.

4-1-بررسی مقاومت اعضاء سازه در برابر نیروی استاتیکی آیین نامه2800   86

4-2-اثرضخامت سقف روی سختی وپریود 87

4-3-اثرسختی اتصالات نیمه صلب روی سازه 88

4-4-پاسخ سازه به تحلیل استاتیکی غیرخطی 88

4-5-مقایس سه مد 92

4-6-پاسخ حداکثر لحظه به لحظه سازه در تحلیل دینامیکی 92

4-7-مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک وشاخص های خسارت 102

مقاومت نسبی وسختی اتصالات

مقاومت نسبی وسختی اتصالات

فصل پنجم:جمع بندی،نتیجه گیری وپیشنهادات

در این تحقیقات یک سازه ۹ طبقه با چهار قاب و سه دهانه و سیستم قاب خمشی با اتصالات نیمه گیردار و اتصالات گیردار تحت سه رکورد زلزله طبس، ناغان و السنترو با PGAهای 0.7,0.5.0.3 تحلیل دینامیکی شده و نیز تحت تحلیل استاتیکی افزایشی (Push OVer method) با تغییر مکان نسبی (DriTI) ٪۲ مورد ارزیابی قرار می گیرد. اثر تغییر ضخامت سقف کامپوزیت ۱۵ ، ۱۰ و ۳ سانتیمتر و سقف معمولی در این تحقیقات لحاظ گردیده است و همچنین اتصالات سازه به صورت صلب و نیمه صلب با سختی اتصال ۱۳۰۰ تن متر بر رادیان تحت رکورد زلزله طبس ، ناغان و السنتر و با حداکثر شتاب g 0.3 سالم مانده است. تحت رکوردزلزله تاغان و السنتر و با حداکثر شتاب 0.5g بدون خسارت جدی بوده ولی تحت رکورد زلزله طبس با حداکثر شتاب 0.5g و تحت رکوردهای زلزله های طبس، ناغان و السنترو با حداکثر شتاب 0.7g پاسخها بسیار زیاد است و برنامه متوقف می گردد. در تحلیل دینامیکی با اتصالات صلب تحت رکورد زلزله السنتر و با حداکثر شتاب g 0.7 پاسخها بسیار زیاد است و برنامه متوقف می گردد. ولی تحت رکورد زلزله طبس با حداکثر شتابg 0.7 پاسخها محدود می باشد. همچنین در تحلیل استاتیکی افزایشی پاسخها محدود است .

نتایج کلی 110

پیشنهادات 110

پیوست یک:فایل ورودی IDARC

1-فایل ورودی طبس نیمه صلب 114

2-فایل رودی طبس بااتصالات صلب 127

3-فایل ورودی Push over بااتصالات صلب 133

پیوست دو:فایل خروجی IDARC

1-فایل خروجی 0.3g tabas با اتصالات نیمه صلب t.m/radian 1300سقف 10 سانتی متر      140

2- فایل خروجی 0.3g tabas با اتصالات نیمه صلب وسقف 15 سانتی متر

3- فایل خروجی 0.7g nagan با اتصالات نیمه صلب t.m/radian 1300سقف 10 سانتی متر

4- فایل خروجی 0.7g elsentro با اتصالات نیمه صلب وسقف 10 سانتی متر

5- فایل خروجی Push over با اتصالات نیمه صلب t.m/radian 1300وسقف 10 سانتی متر

فهرست منابع ومراجع    200

ABSTRACTا  201

مکانیسم تسلیم ومد شکست

مکانیسم تسلیم ومد شکست

فهرست جداول

2-1-انواع آزمایش ها که روی این اتصال آزمایش شده 30

3-1-محدودیت کلی برنامه Idarc_4.0ا   60

3-2-مشخصات فنی مقاطع ستون سه طبقه اول 63

3-3-مشخصات فنی مقاطع ستون سه طبقه دوم 65

3-4-مشصخات فنی مقاطع ستون سه طبقه سوم 67

3-5-مشخصات فنی مقاطع مقطع معادل چهارنوع کامپوزیت بکاررفته  69

3-6-جدول نیروی برشی طبقات وبرش پایه 77

4-1-مقایسه  پریود سازه درحالت های مختلف 87

4-2-مقایسه سه مد اول اتصالات گیرداری ونیمه گیرداری 1300 تن متر بر رادیان 92

4-3-مقدار خسارتها باتحت رکورد زلزله طبس با PGA 0.7 واتصالات کاملا گیردار وسقف cm10 ضخامت 108

فهرست شکلها

1-1-تیپ کلی اتصالات بکاررفته درساختمان های قبل از زلزله نوردیچ 13

1-2-تیپ کلی اتصالات بکاررفته وجزئیات بیشتر جوش نفوذی 13

1-3-اتصالتیربه ستون-ترک درجوش قسمت مورد نظر 14

1-4-اتصال تیربه ستون ترک Divot دربال ستون 14

1-4-ترک در بال ستون 15

1-5-ترک در جان ستون 15

2-1-مقاومت نسبی وسختی اتصالات PRا  20

2-2-آنالیز ساده شده تغییرمکان برای اتصالات PRوFRا 22

2-3-اجزای بارگذاری شده ای 22

2-4-مقایسه ی چرخشهای پلاستیک 25

2-5-تاثیر عمق تیر برروی ظرفیت چرخشی اتصال صفحه 25

2-6-مکانیزم تسلیم ومدشکست 27

2-7-مکانیزم تسلیم ومدشکست 27

2-8-مکانیزم تسلیم ومدشکست 28

2-9-مکانیزم تسلیم ومدشکست 28

2-10-اتصال کامپوزیت shear tabا 29

2-11-منحنی چرخش-ممان اتصالات کامپوزیت shear tabا   29

2-12-اتصال shear tab باعمل درگیرکننده 31

2-13-ظرفیت چرخشی اتصال shear tab کامپوزیت 32

2-14-اتصال shear tab پیچ شده 34

2-15-مقایسه اتصال کامپوزیت shear tab وغیرکامپوزیت shear tabا   35

2-16-ظرفیت چرخشی اتصالات shear tab ونبشی-جان 36

2-17-ارزایبی ظرفیت ممان اتصال 37

2-18-نیروهای به کار گرفته شده برای سطح shear tab وجوش 37

2-19-شرایط تعادل برای ارزیابی صفحه shear tab وجوش 38

2-20-اتصال کامپوزیت ونبشی به دوطرف جان 39

2-21-اتصال کامپوزیت تیرروی نبشی نشسته 39

2-22-منحنی چرخش ممان برای اتصال کامپوزیت PRا 40

2-23-نمایی از روش سطح جوش 44

2-24-منحنی چرخش ممان برای اتصال سطح جوش 46

2-25-نمایی از روش طراحی سطح ساده شده 47

2-26-نمایی از بارگذاری سطح جوش باروشهای طراحی پیچیده تر 47

2-27-جزئیات اتصال بال جوش داده شده 49

2-28-نمایی از اتصال ازبین برنده اصطکاک 51

3-1-قاب طولی 1تا4 نشان داده شده است 61

3-2-نماسازه وبارگذاری 62

3-3-مقاطع ستون سه طبقه اول 63

3-4-مقاطع ستون سه طبقه دوم 65

3-5-مقاطع ستون سه طبقه سوم 67

3-6-مقطع تیربه همراه دال کامپوزیت 69

3-7-مدل استفاده شده درستونها وتیرها 80

3-8-منحنی هیسترزیس مدل سه خطی فولاد 81

3-9-مدل ساده استفاده شده 81

3-10-شتابنگاشت طبس باگام های 02/0    82

3-11-شتابنگاشت ناغان باگام های 0050   83

3-12-شتابنگاشت السنترو باگام های 02/0 83

4-1-منحنی تغییرات ضریب برش پایه برحسب تغییرمکان نوک سازه 89

4-2-منحنی تغییرات نیروی برشی-تغییرمکان بااتصال نیمه گیردار باسختی t.m/radian1300 و 1% Drift وضخامت سقف 15سانتیمتر          90

4-3- منحنی تغییرات نیروی برشی-تغییرمکان بااتصال نیمه گیردار باسختی t.m/radian1300 و 1% Drift وضخامت سقف 10 سانتیمتر          90

4-4- منحنی تغییرات نیروی برشی-تغییرمکان بااتصال نیمه گیردار باسختی t.m/radian1300 و 1% Drift وضخامت سقف 3 سانتیمتر          91

4-5- منحنی تغییرات نیروی برشی-تغییرمکان بااتصال نیمه گیردار باسختی t.m/radian1300 و 1% Drift وضخامت سقف معمولی 91

4-6-پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی  باحداکثر شتاب 0.3gا  94

4-7- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی باحداکثر شتاب 0.5gا 94

4-8- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی باحداکثر شتاب 0.7gا 95

4-9- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی طبقه اول 95

4-10- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی طبقه دوم 96

4-11- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی طبقه سوم 96

4-12- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی طبقه چهارم 97

4-13- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی طبقه پنجم 97

4-14- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی طبقه ششم 98

4-15- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی طبقه هفتم 98

4-16- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی طبقه هشتم 99

4-17- پاسخ حداکثر تغییرمکان جانبی طبقه نهم 99

4-18- پاسخ حداکثر تغییرمکان افقی تحت زلزله طبس باحداکثر شتاب 0.3g درتمام طبقات با اتصالات گیردار درضخامت های مختلف دال کامپوزیت سقف          100

4-19- پاسخ حداکثر تغییرمکان افقی تحت زلزله طبس باحداکثر شتاب 0.5g درتمام طبقات با اتصالات نیمه گیردار باسختی t.m/radian1300 درضخامت های مختلف دال کامپوزیت سقف        100

4-20- پاسخ حداکثر تغیرمکان تحت زلزله السنترو با حداکثر شتاب 0.5g درتمام طبقات با اتصالات نیمه گیردار باسختی t.m/radian1300 درضخامت های مختلف دال کامپوزیت سقف        101

4-21- مقایسه پاسخ حداکثر تغییرمکان افقی تحت زلزله های مختلف  باحداکثر شتاب 0.3g درتمام طبقات با اتصالات نیمه گیردار باسختی t.m/radian1300 باضخامت 10سانتی متر سقف با آیین نامه ها 101

4-22-نحوه تشکیل مفاصل وتغییرپلاستیک درقاب سوم تحت رکورد زلزله السنترو 0.7_PGA با و اتصالات نیمه گیرداری باسختی t.m/radian 1300 درسقف cm 10 ا      103

4-23-نحوه تشکیل مفاصل وتغییرپلاستیک درقاب  چهارم تحت رکورد زلزله السنترو با 0.7 PGA و اتصالات کاملا گیردار سقف 10cmضخامت        104

4-24- نحوه تشکیل مفاصل وتغییرپلاستیک درقاب  چهارم تحت رکورد زلزله طبس با 0.7 PGA و اتصالات کاملا گیردار سقف 10cmضخامت        105

4-25-شاخص خسارات تیروستون درقاب  چهارم تحت رکورد زلزله طبس با 0.7 PGA و اتصالات کاملا گیردار سقف 10cmضخامت        106

4-26-منحنی پسماند طبقه اول تحت رکورد زلزله طبس با 0.7 PGA و اتصالات کاملا گیردار سقف 10cmضخامت        107

4-27-منحنی پسماند ستون شماره 1 تحت رکورد زلزله طبس با  0.7 PGA و اتصالات کاملا گیردار سقف 10cmضخامت        108

4-28-منحنی پسماند ستون شماره 2 تحت رکورد زلزله طبس با  0.7 PGA و اتصالات کاملا گیردار سقف 10cmضخامت         108


ABSTRACT

Usage of composit roofs is developing and connections in steel structures is the most important part that are under danger ic earthquaces. Experts noticed a lot to rigid and semi rigid connectiones specialy because of northridge earthquace in 1994 and did a lot of exams about it and made sientific_and searching groups to make better usage of semi rigid connectiones. In this paper had been studied a structure with 9 floor in 4 frame and 3 bay with different tickness and rigid and semi rigid connectiones under 3 record and increasing statical analysing. We will study the effect on period of this floors, stiffness, dinamical and statical base shear and top drift in different model. Stiffness of structhures depenes on tickness of roof’s composite slab increases when on tickness of roofs dicreases and then it’s period dicreases. If we use semi rigid connectiones in this roofs, then stiffness of structure dicrease about double of firtd one. Dynamical base shear is one important factores in structures properties. In many cases Dynamical base shear is more than pseudo statical base shear. If drift be considered about 1% hight upon the NEHRP code, the ratio of dynamical base shear to gravity load will be about 0.25 and it’s ratio to pseudo statical base shear will be about 3.5. roof’s tickness hasn’t any effect on variation of shear load produced of increasing statical analysis. But it’s effect on floor’s drift with noticing to roof’s rigidity is noticable, it means that the ratio of roofs latteral drift with tickness less than 5cm that aren’t rigid to roofs latteral drift with tickness more than 5cm .when deformation and hing plastics in element are made, structure’s stiffness and it’s ductility increases. This problem is very noticable because some part of earthquaces entrance energy is absorber by deformation and hing plastic even by increasing of variational period and earthquaces spectral acceleration dicreases too.


مقطع : کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

خرید فایل pdf وسفارش word

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید