پروژه فاصله مورد نیاز ساختمان های باقاب خمشی فولادی

پروژه فاصله مورد نیاز ساختمان های باقاب خمشی فولادی

پايان‌نامه کارشناسي ارشد در رشته مهندسي عمران- سازه

چکيده

يکي از پديده هايي که در خلال زلزله هاي شديد قابل رويت است برخورد بين ساختمان­هاي مجاور هم در نتيجه ارتعاش ناهمگون ساختمان ها مي باشد. نيرويي که از برخورد بين ساختمان­ها بوجود مي آيد) نيروي تنه­اي(Pounding)( در طراحي در نظر گرفته نمي­شود و در نتيجه منجر به شکل گيري تغيير شکل­هاي پلاستيک و گسيختگي هاي موضعي و کلي مي گردد. از مهمترين راهکارهاي ارائه شده در زمينه حذف نيروي تنه اي مي توان به تعبيه درز انقطاع کافي بين دو ساختمان مجاور هم، اشاره کرد. در اين تحقيق فاصله مورد نياز بين سازه هاي با سيستم قاب خمشي فولادي با تحليل غير خطي به روش ارتعاشات پيشا محاسبه شده و اثر پارامتر ها ي ديناميکي (زمان تناوب، ميرايي، جرم) روي اين فاصله بررسي گرديد. همچنين رابطه اي براي محاسبه درز انقطاع مدل­هاي سازه اي مورد نظر پيشنهاد شده و نتايج حاصل از اين رابطه با روابط آيين نامه هاي IBC2006 و استاندارد ۲۸۰۰ ايران مقايسه گرديد.

نتايج نشان مي دهند که با نزديک شدن زمان تناوب دو سازه و همچنين افزايش ميرايي، فاصله بين سازه­ها کاهش مي يابد. با مقايسه درز انقطاع محاسباتي به روش ارتعاشات تصادفي در دو حالت تحليل خطي و غير خطي مشاهده مي شود که براي مدلهاي تا چهار طبقه نتايج  تحليل خطي و غير خطي تقريبا نزديک به هم مي باشند. ولی براي سازه هاي بيشتر از چهار طبقه، نتايج تحليل خطي بيشتر از تحليل غير خطي مي باشد و با افزايش تعداد طبقات اين اختلاف بيشتر مي شود. همچنين، درز انقطاع محاسباتي بر اساس استاندارد ۲۸۰۰ ايران براي سازه هاي تا ۷ طبقه، کمتر و براي سازه هاي بيشتر از ۷ طبقه، بيشتر ازمقدار بدست آمده بر اساس آيين نامه IBC2006 و روش استفاده شده در اين تحقيق مي باشد

فهرست مطالب
فصل ۱ معرفی درز انقطاع و پارامترهای موثر بر آن
۱-۱ مقدمه
۱-۲ نیروی تنه ای و اهمیت آن
فصل۲ مروری بر تحقیقات انجام شده
۲-۱ سوابق تحقیق
۲-۱-۱ Anagnostopouls 1988
۲-۱-۲ Westermo 1989
۲-۱-۳ Anagnostopouls 1991
۲-۱-۳-۱ تاثیر مقاومت سازه¬ای
۲-۱-۳-۲ تاثیر میرایی اعضاء
۲-۱-۳-۳ تاثیر بزرگی جرم سازه
۲-۱-۳-۴ خلاصه نتایج
۲-۲-۴ Maision,kasai,Jeng 1992
۲-۱-۵ Jeng,Hsiang,Lin 1997
۲ -۱-۶ Lin و Weng 2001
۲-۱-۷ Biego Lopez Garcia 2005
۲-۱-۷-۱ مدل خطی
۲-۱-۷-۲ مدل غیر خطی
۲-۱-۸ فرزانه حامدی ۱۳۷۴
۲-۱-۹ حسن شفائی ۱۳۸۵
۲-۱-۱۰ نوید سیاه پلو ۱۳۸۷
۲-۲ روشهای آیین نامه ای
۲-۲-۱ آیین نامه IBC 2006
۲-۲-۲ آیین نامه طراحی ساختمان¬ها در برابر زلزله (استاندارد۲۸۰۰)
فصل ۳ معرفی تئوری ارتعاشات پیشا
۳-۱ فرایند ها و متغیر های پیشا
۳-۲ تعریف متغیر پیشای X
۳-۳ تابع چگالی احتمال
۳-۴ امید های آماری فرایند راندم (پیشا)
۳-۴-۱ امید آماری مرتبه اول (میانگین) و دوم
۳-۵-۲ واریانس و انحراف معیار فرایندهای راندم
۳-۵ فرایندهای مانا و ارگادیک
۳-۵-۱ فرایند مانا
۳-۵-۲ فرایند ارگادیک
۳-۶ همبستگی فرایندهای پیشا
۳-۷ تابع خود همبستگی
۳-۸ چگالی طیفی
۳-۹ فرایند راندم باد باریک و باند پهن
۳-۱۰ انتقال ارتعاشات راندم
۳-۱۰-۱ میانگین پاسخ
۳-۱۰-۲ تابع خود همبستگی پاسخ
۳-۱۰-۳ تابع چگالی طیفی
۳-۱۰-۴ جذر میانگین مربع پاسخ
۳-۱۱ روشDavenport
فصل ۴ مدلسازی و نتایج تحلیل دینامیکی غیر خطی
۴-۱ مقدمه
۴-۲ روش¬های مدل¬سازی رفتار غیرخطی
۴-۳ آنالیز غیرخطی قاب های خمشی
۴-۴ مشخصات مدل¬های مورد بررسی
۴-۴-۱ طراحی مدل¬ها
۴-۴-۲ مدل تحلیلی
۴-۴-۳ مشخصات مصالح
۴-۴-۴ مدل¬سازی تیر ها و ستون¬ها
۴-۴-۵ بارگذاری
۴-۵ روش آنالیز
۴- ۵-۱ معرفی روش آنالیز تاریخچه پاسخ
۴-۵-۱-۱ انتخاب شتاب نگاشت¬ها
۴-۵-۱-۲ مقیاس کردن شتاب نگاشت¬ها
۴-۵-۱-۳ استهلاک رایلی
۴-۵-۱-۴ روش نیوتن¬ _ رافسون
۴-۵-۱-۵ همگرایی
۴-۵-۱-۶ محاسبه پاسخ سازه ها
۴-۶ محاسبه درز انقطاع
۴-۷ تاثیر زمان تناوب دو سازه
۴-۸ تاثیر میرایی
۴-۹ تاثیر تعداد دهانه های قاب خمشی
۴-۱۰ تاثیر جرم سازه¬ها
فصل ۵ روش پیشنهادی برای محاسبه درز انقطاع
۵-۱ مقدمه
۵-۲ روش محاسبه جابجایی خمیری سازه ها
۵-۲-۱ تحلیل دینامیکی طیفی
۵-۲-۱-۱ معرفی طیف بازتاب مورد استفاده در تحلیل
۵-۲-۱-۲- بارگذاری طیفی
۵-۲-۱-۳- اصلاح مقادیر بازتابها
۵-۲-۱-۴ نتایج تحلیل طیفی
۵-۲-۲ آنالیز استاتیکی غیر خطی
۵-۲-۲-۱ محاسبه ضریب اضافه مقاومت
۵-۲-۲-۲ محاسبه ضریب شکل پذیری ( )
۵-۲-۲-۳ محاسبه ضریب کاهش مقاومت در اثر شکل پذیری
۵-۲-۲-۴ محاسبه ضریب رفتار
۵-۲-۳ محاسبه تغییر مکان غیر الاستیک
۵-۲-۴ محاسبه ضریب
۵-۳ محاسبه درز انقطاع
۵-۴ محاسبه جابجایی خمیری بر حسب ضریب رفتار
فصل۶ مقایسه روش¬های آیین نامه ای
۶-۱ مقدمه
۶-۲ آیین نامه (IBC 2006)
۶-۳ استاندارد ۲۸۰۰ ایران
۶-۴ مقایسه نتایج آیین نامه ها با روش استفاده شده در این تحقیق
فصل۷ نتیجه گیری و پیشنهادات
۷-۱ جمع بندی و نتایج
۷-۲ روش پیشنهادی محاسبه درز انقطاع
۷-۳ پیشنهادات برای تحقیقات آینده
مراجع
پیوست یک: آشنایی و مدل¬سازی با نرم‌افزار المان محدود