پایان نامه تحلیل غیر ارتجاعی ساختمانهای فولادی با سیستم بادبند دروازه ای تحت تاثیر نیروی زلزله و بررسی هندسه سیستم بادبند دروازه ای
رشته : ارشد عمران –سازه
فرمت : word
چکیده :
یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان در مقابل بارهای جانبی استفاده از سیستم بادبندی (همگرا یا واگرا) می باشد. کاربرد روزافزون مهاربندهای فولادی برای مقابله با نیروهای زلزله ایجاب می‌کند که عملکرد لرزهای این نوع سیستم‌ها مورد توجه بیشتری قرار گیرد. شکل متداول بادبندهای همگرا مشکلات زیادی در تامین فضای بازشوهای ساختمان به وجود می آورد. معماران برای تامین فضای کافی جهت بازشو ها در ساختمان و برطرف کردن مشکل موجود دست به ابداع نوع جدیدی از بادبند ها زده اند که مشابه بادبندهای ٧ یا ٨ (شورون) می باشند، با این تفاوت که به جهت تامین فضای بازشو ها، دیگر اعضای آن مستقیم نیستند و از نقطه ای با شیب های مختلف به هم متصل و در انتهای دیگر، به محل اتصال تیر به ستون وصل می شوند. یکی از انواع مهاربندهای بسیار رایج در سالهای اخیر، مهاربندهای دروازه‌ای است. در استاندارد ٢٨٠٠ در مورد این مهاربندها بحثی نشده، ولی استفاده از آنها رو به افزایش است و اکثر طراحان، این نوع مهاربندها را همانند مهاربندهای هم‌مرکز فرض می‌کنند.
در این رساله، با قرار دادن مهاربندهای دروازه‌ای و هم مرکز ضربدری و برون محور در قاب‌های دوبعدی مختلف ساختمان فولادی، تحلیل‌های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی انجام و عملکرد آنها با هم مقایسه شده است. به کمک نتایج تحلیلی، عملکرد قابها از جمله منحنی‌های Pushover و هیسترسیس، ضریب شکل‌پذیری، سختی اولیه، ضریب اضافه مقاومت قاب ها، جذب انرژی و نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک بررسی شده است. نتایج نشان می دهد رفتار بادبند دروازه ای تا حد زیادی بستگی به موقعیت گره میانی دارد. سختی آن کمتر از مهاربند ضربدری و شکل پذیری آن کمتر از مهاربند EBF است. البته بسیاری از مهندسان به علت تصور دو بعدی از این نوع مهاربندی به مسئله ناپایداری آن در خارج از صفحه و خارج شدن محل اتصال از صفحه قاب در هنگام زلزله توجهی نمی نمایند که این موجب صدمات جبران ناپذیری در هنگام زلزله می شود. بنابراین ضرورت بررسی مسئله کمانش و پایداری در این بادبندها مشخص می شود که در این رساله به این موضوع هم پرداخته شده است.
کلمات کلیدی : تحلیل غیر ارتجاعی، قاب های فولادی، مهاربند دروازه ای، نیروی زلزله
فهرست :
چکیده ١
علایم ٢
مقدمه ۵
هدف تحقیق ۸
روش انجام کار ۹
فصل اول : بررسی اجمالی انواع مختلف سیستم های مهاربندی
مقدمه ۱۱
١-١- سیستم های مهاربندی در فلسفه جدید طراحی ۱۳
١-٢ – چند نمونه از خرابی بادبند ها در زلزله های شدید ۱۵
١-٣ – انواع سیستم ساختمانهای اسکلت فولادی ۱۹
١-٣-١- مهار بندی های هم محور ۲۰
١-٣-١-١- بادبند های ضربدری ۲۲
١-٣-١-٢- بادبند های قطری ۲۳
١-٣-١-٣- بادبند شورن ٧ و ٨ ۲۳
١-٣-١-۴- بادبند های K 24
١-٣-٢- مهار برون محور ۲۷
١-٣-٢-١- ترکیب سیستم مهاربندی شده واگرا با سیستم های سازه ای دیگر ۳۰
١-٣-٣- مهاربند زانوئی۳۱
١-٣-۴- معرفی بادبندهای دروازه ای۳۳
١-۴- مقایسه تاثیر استفاده از بادبند دروازه ای ، هم محور ضربدری و برون محور در یک قاب دو طبقه ۳۶
فصل دوم : مطالعه ضریب رفتار و بررسی رفتار لرزه ای قاب با مهاربند دروازه ای تحت تحلیل استاتیکی غیر خطی با تغییر موقعیت گره میانی
مقدمه ۴۰
٢-١- نواقص طرح برمبنای مقاومت ۴۱
٢-٢- انواع روش های محاسبه R43
٢-٣- ضریب رفتار ۴۴
٢-٣-١- عوامل مؤثر بر ضریب رفتار ۴۵
٢-٣-١-١- ضریب کاهش بر اثر شکل پذیری ۴۵
٢-٣-١-٢- ضریب مقاومت افزون Ω یا Rs
٢-٣-١-٣- ضریب تنش مجاز Y
٢-٣-٢- تعیین ضریب رفتار ۴۶
٢-۴- تحلیل استاتیکی غیرخطی Pushover
٢-۴-١- فرضیات روش تحلیل استاتیکی غیر خطی ۵۱
٢-۴-٢- مزایا روش استاتیکی غیر خطی ۵۱
٢-۴-٣- محدودیتهای آنالیز استاتیکی غیر خطی ۵۲
٢-۴-۴- طریقه اعمال بار در آنالیز استاتیکی غیر خطی۵۳
٢-۴-۶- روش های تعیین تغییر مکان هدف ۵۳
٢-۴-۶-١- روش طیف ظرفیت ۵۳
٢-۴-۶-٢- سیستم یک درجه آزادی معادل ۵۶
٢-۴-۶-٣- روش آنالیز دینامیکی الاستیک ۵۶
٢-۵- تشریح کامل روش طیف ظرفیت ۵۶
٢-۵-۱-الگوی بارگذاری ۵۷
٢-۵-۱-١- توزیع نوع اول ۵۷
٢-۵-۱-٢- توزیع نوع دوم ۵۸
٢-۵-۲- تعریف مفاصل پلاستیک ۵۸
٢-۶- روش نوین دوخطی سازی منحنی Pushover برای ارزیابی لرزهای سازه های فولادی۶۰
٢-۶-١- روش پیشنهادی ATC – ۴۰۶۰
٢-۶-٢- روش پیشنهادی جدید۶۱
٢-٧- مدل سازی، بررسی خروجی های نرم افزار و تعیین ضریب رفتار قاب با سیستم مهاربند دروازه ای۶۲
٢-٧-١- تشریح مدل و هندسه سازه ۶۳
٢-٧-٢- بارگذاری سازه ۶۵
٢-٧-٣- مدلسازی بادبندهای دروازه ای در برنامه SAP2000 66
٢-٧-۴- تعریف بارگذاری تحلیل غیر خطی (پوش) ۶۸
٢-٧-۴-١- تعریف مفاصل پلاستیک ۶۹
٢-٧-۴-٢- نحوه معرفی مفاصل پلاستیک اعضاء در آنالیز پوش آور ۷۱
٢-٧-۴-٢-١- مفاصل پلاستیک در ستون ها ۷۱
٢-٧-۴-٢-٢- مفاصل پلاستیک دربادبند ها ۷۱
٢-٧-۴-٢-٣- مفاصل پلاستیک درتیر ها ٧٢
٢-٧-۵- فرایند تحلیل استاتیکی غیر خطی درنرم افزار ٧٢
٢-٧-۶- بررسی رفتار قاب با بادبند ضربدری و قاب با مهاربند دروازه ای در تحلیلی استاتیکی غیرخطی ۷۶
٢-٧-٧- مراحل تعیین ضریب رفتار ۷۹
٢-٨- بررسی تاثیرات خروج از مرکزیت گره میانی بادبند دروازه ای بر رفتار قاب۸۲
٢-۹- تاثیر ارتفاع طبقات برروی سختی، شکل پذیری و ظریب رفتار بادبند دروازه ای ۸۵
٢-١٠- بررسی معیار تغییر مکان ۸۷
فصل سوم: تحلیل غیر ارتجاعی و مقایسه عملکرد قاب های فولادی با مهاربند دروازه ای، ضربدری و برون محور
مقدمه ۸۹
٣- ١- تفاوت تحلیل های خطی و غیر خطی۹۱
٣-٢- رفتار غیر خطی سازه ها۹۴
٣-٣- رفتار خطی و غیر خطی فولاد۹۵
٣-٣-١- رفتار فولاد در بارهای رفت و برگشتی (منحنی هیسترزیس یا چرخه ای)۹۶
٣-۴- تحلیل های غیر خطی و انواع تحلیل های غیر خطی دینامیکی۹۸
٣-۴-١- آنالیز دینامیکی با استفاده از طیف پاسخ غیر خطی
٣-۴-٢- تحلیل های غیر خطی دینامیکی NDA
٣-۴-٢-١- تحلیل دینامیکی افزایشی IDA
٣-۴-٢-٢-آنالیز تاریخچه زمانی غیر خطی RHA
٣-۴-٢-٢-١- قواعد روش آنالیز دینامیکی غیر خطی به روش تاریخچه زمانی
٣-۵- مشخصات شتاب نگاشت ها و اصلاح آن ها۱۰۴
٣-۶- بررسی رفتار شکل پذیر و لرزه ای بادبند ضربدری۱۰۷
٣-۶-١- انواع بادبندهای ضربدری۱۰۸
٣-۶-٢-تشریح رفتار سیکلی غیرارتجاعی۱۱۰
٣-۶-٣-اتصالات وسط بادبند ضربدری١١۱
٣-٧- بررسی رفتار شکل پذیر و لرزه ای بادبند برون محورEBF
٣-٧-١- بررسی پارامتر های لرزه ای بادبند واگرا بر اساس نسبت ۱۱۶
٣-٧-١-١- سختی قاب١١٧
٣-٧-١-٢- مقاومت قاب۱۱۷
٣-٧-١-٣- پریود طبیعی۱۱۸
٣-٧-١-۴- مکانیسم جذب انرژی۱۱۸
٣-٨- بررسی رفتار شکل پذیر و لرزه ای بادبند دروازه ای۱۱۹
٣-٨-١- بررسی رفتار اعضای مهاربند دروازه ای در کشش۱۲۰
٣-٨-٢- بررسی رفتار اعضای مهاربند دروازه ای در فشار۱۲۳
٣-۹- بررسی و مقایسه منحنی هیسترزیس بادبند های دوازه ای، ضربدری و برون محور۱۲۴
٣-۹-١- شکل پذیری۱۲۴
٣-۹-١-١- شکل پذیری سازه۱۲۵
٣-۹-٢- منحنی رفتار حلقوی۱۲۶
٣-۹-٢-١- تحلیل قاب های یک طبقه با مهاربند دروازه ای، ضربدری و برون محور تحت اثر بارهای تناوبی۱۲۸
٣-١٠- مدل سازی وانجام تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی وتحلیل استاتیکی غیر خطی و بررسی نتایج۱۳۰
٣-١٠-١- تشریح مدل و هندسه ی سازه۱۳۱
٣-١٠-٢- بارگذاری سازه برای تحلیل خطی۱۳۳
٣-١٠-٣- تعریف مشخصات مصالح به صورت غیرخطی به برنامه۱۳۶
٣-١٠-۴- مراحل آماده سازی شتاب نگاشت ها برای انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی۱۳۷
٣-١٠-۴-١- دانلود شتاب نگاشت ها۱۳۸
٣-١٠-۴-٢-استفاده از نرم افزار SeismoSignal
٣-١٠-۴-٣- بدست آوردن ضرایب مقیاس۱۴۱
٣-١٠-۵- تعریف مفاصل پلاستیک (به روش FEMA356 ) 144
٣-١٠-۵-١- تعریف مفاصل پلاستیک در تیرها۱۴۴
٣-١٠-۵-٢- تعریف مفاصل پلاستیک در مهاربندها۱۴۷
٣-١٠-۵-٣- تعریف مفاصل پلاستیک در ستون ها۱۴۷
٣-١٠-۶- معرفی سه زوج شتاب نگاشت به نرم افزار۱۵۰
٣-١٠-٧- معرفی حالات تاریخچه زمانی به نرم افزار۱۵۰
٣-١٠-٧-١- تنظیم پارامتر های انتگرال گیری زمان۱۵۱
٣-١٠-٧-٢- حالات تحلیل غیر خطی۱۵۱
٣-١٠-٧-٣- میرایی سازه۱۵۲
٣-١٠-٨- نتایج تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی سازه۱۵۲
٣-١٠-٨-١- کنترل معیار پذیرش و مقایسه تشکیل مفاصل پلاستیک۱۵۲
٣-١٠-٨-٢- بررسی توابع جابجایی قاب ها و جابجایی ماکسیمم قاب ها۱۵۴
٣-١٠-٨-٣- بررسی منحنی های هیسترزیس قاب ها ۱۵۶
٣-١٠-٨-۴- منحنی برش پایه قاب ها ۱۵۸
٣-١٠-۹ – انجام تحلیل استاتیکی غیر خطی برای مقایسه پارامتر های لرزه ای قاب ها۱۵۹
٣-١٠-۹ –١- مقایسه پارامتر های لرزه ای بادبند دروازه ای، ضربدری و برون محور۱۶۰
فصل چهارم : بررسی کمانش اعضا و ضریب طول موثر در بادبند دروازه ای
مقدمه ۱۶۲
۴-١- کمانش۱۶۴
۴-٢- تحلیل پایداری قاب ها۱۶۵
۴-٢-١- تحلیل کیفی پایداری یک قاب ساده۱۶۵
۴-٣- پایداری بادبند ها۱۶۷
۴-۴- تاثیر نیروی محوری بر روی سختی خمشی – استخراج رابطه شیب – افت اصلاح شده۱۶۹
۴-۵- تعیین نیروهای محوری اعضای مورب١٧٠
۴-۶- مدل سازی وفرمول بندی١٧۲
۴-۶-١- تعیین بار کمانشی سیستم مهاربند دروازه ای با فرض تغییر شکل های کوچک۱۷۲
۴-۶-٢- تعیین بار کمانشی سیستم مهاربند دروازه ای با فرض تغییر شکل های بزرگ۱۷۶
۴-٧- تاثیر موقعیت گره میانی در مقدار بار کمانش خارج از صفحه١٧٨
۴-٨- محاسبه ضریب طول موثر١٧۹
۴-۹- کمانش خارج از صفحه در برابر کمانش داخل صفحه١٨٠
۴-١٠- بررسی اتصال گره میانی در بادبند دروازه ای۱۸۲
۴-١١- اجرای بادبند دروازه ای بصورت بادبند کمانش ناپذیر١٨۶
۴-١١-١-تحلیل پایداری مهاربندهای کمانش ناپذیر۱۹۱
۴-١١-١-١- تحلیل بر اساس تئوری های پایداری۱۹۱
۴-١١-١-٢- تحلیل بر اساس مثال عددی١۹٢
۴-١٢- نمودارهایی جهت تعیین بار کمانشی و ضریب طول مؤثر با ذکر یک مثال١۹٣
فصل پنجم : مرور نتایج ٢٠۲
منابع۲۰۶
این پروژه به عنوان کمک آموزشی و در راستای تکمیل مطالعات شما ، در وبسایت قرار گرفته است .
لطفا از این پروژه به عنوان پایان نامه و یا پروژه تخصصی استفاده ننمایید .
- فاقد لینک دانلود و فروش. این پروژه فقط جهت معرفی در سایت قرار گرفته است. [purchase_link id=”6635″ text=”اضافه‌کردن به سبدخرید” style=”button” color=”green”]
