پایان نامه مقاوم سازی اعضای آسیب پذیر گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده
رشته : ارشد عمران -سازه
فرمت : word
چکیده :
امروزه، کاربرد سازه های فضاکار برای دهانه های بزرگ، تبدیل به یک نیاز شده است. یکی از انواع پرکاربرد سازه های فضاکار، گنبدها هستند. از آنجا که معمولاً سازه های فضاکار برای پوشش فضاهایی به کار می روند که محل تجمع افراد زیادی می باشد، مسئله ی ایمنی در این سازه ها از اهمیت زیادی برخوردار می شود. از این رو در این تحقیق به بررسی آسیب پذیری گنبدهای فضاکار در برابر پدیده ی خرابی پیشرونده و مقاوم سازی آنها به منظور جلوگیری از وقوع این پدیده، پرداخته شده است. در این بررسی از چهار روش موجود آنالیز خرابی پیشرونده: آنالیز استاتیکی خطی، آنالیز استاتیکی غیرخطی، آنالیز دینامیکی خطی و آنالیز دینامیکی غیرخطی استفاده شده است و معایب و مزایای هر یک مورد بررسی قرار گرفته است. سازه های مورد بررسی در این تحقیق، چهار گنبد فضاکار از نوع دیاماتیک، لملا، دنده دار و اشودلر میباشند که تحت بار مرده و بار برف قرار دارند. همچنین، بارگذاری سازه بر اساس معیارهای آیین¬نامه¬ی ANSI صورت گرفته است. نتایج به دست آمده از آنالیز، با استفاده از محدودیتهای دستورالعمل GSA کنترل میشود و امکان وقوع خرابی پیشرونده، تعیین می گردد. سپس، بر اساس نتایج آنالیز سازه ها، گنبدهای فضاکار مورد بررسی، مقاوم سازی می شوند. در نهایت مطالعاتی بر روی ترکیبات بار ارائه شده در دستورالعمل GSA انجام شده و میزان صحت آنها مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از انجام این تحقیق، شناسایی اعضای آسیب پذیر گنبدهای فضاکار و مقاوم سازی آنها در برابر خرابی پیشرونده می باشد.
واژگان کلیدی: سازه های فضاکار گنبدی، آسیب پذیر، خرابی پیشرونده، روش مسیر جایگزین نیرو، پایداری
فهرست :
فصل اول: مقدمه
۱-۱- تاریخچه¬ی سازه¬های فضاکار ۱
۱-۲- مروری بر تحقیقات انجام شده ۳
۱-۳- اهداف تحقیق ۴
فصل دوم: معرفی سازه¬های فضاکار
۲-۱- دسته بندی سازه های فضاکار از لحاظ شکل هندسی ۶
۲-۱-۱- شبکه¬ها ۷
۲-۱-۲- چلیک¬ها ۷
۲-۱-۳- گنبدها ۸
۲-۱-۴- سازه های چادری ۹
۲-۲- اجزای تشکیل دهنده ی سازه های فضاکار مشبک ۱۰
۲-۲-۱- سیستم پیونده ای ۱۰
۲-۲-۱-۱- سیستم پیونده ای گوی سان ۱۰
۲-۲-۱-۱-۱- سیستم پیونده گوی سان مرو ۱۱
۲-۲-۱-۱-۲- سیستم پیونده گوی سان کراپ منتال ۱۳
۲-۲-۱-۱-۳- سیستم پیونده گوی سان اوربا هیوب ۱۴
۲-۲-۱-۱-۴- سیستم پیونده گوی سان زوبلین ۱۴
۲-۲-۱-۱-۵- سیستم پیونده گوی سان یونی تراس ۱۶
۲-۲-۱-۱-۶- سیستم پیونده گوی سان اورونا ۱۸
۲-۲-۱-۱-۷- سیستم پیونده گوی سان کی¬تی تراس ۱۹
۲-۲-۱-۱-۸- سیستم پیونده گوی سان اسکن اسپیس ۲۰
۲-۲-۱-۲- سیستم پیونده نیامی ۲۱
۲-۲-۱-۲-۱- سیستم پیونده نیامی نیپون استیل ۲۱
۲-۲-۱-۲-۲- سیستم پیونده نیامی اسفروبت ۲۲
۲-۲-۱-۲-۳- سیستم پیونده نیامی تیوبال ۲۳
۲-۲-۱-۲-۴- سیستم پیونده نیامی کاسان (آکام فلز) ۲۴
۲-۲-۱-۳- سیستم پیونده صفحه ای ۲۵
۲-۲-۱-۳-۱- سیستم پیونده ی صفحه ای کی¬ای تراس ۲۵
۲-۲-۱-۳-۲- سیستم پیونده ی صفحه ای پاور استرات ۲۵
۲-۲-۱-۳-۳- سیستم پیونده ی صفحه ای یونی استرات ۲۶
۲-۲-۱-۳-۴- سیستم پیونده ی صفحه¬ای تمکور ۲۶
۲-۲-۱-۳-۵- سیستم پیونده ی صفحه ای اُکتا تیوب ۲۷
۲-۲-۱-۳-۶- سیستم پیونده ی صفحه¬ای تری دیماتیک ۲۷
۲-۲-۱-۳-۷- سیستم پیونده ی صفحه¬ای توراس گِستو ۲۸
۲-۲-۱-۳-۸- سیستم پیونده ی صفحه ای پراتو ۲۹
۲-۲-۱-۴- سیستم پیونده ی شکافی ۲۹
۲-۲-۱-۵- سیستم پیونده ی پوسته ای ۳۰
۲-۲-۱-۵-۱- سیستم پیونده ی پوسته¬ای اُکتا پلیت ۳۰
۲-۲-۱-۵-۲- سیستم پیونده ی پوسته¬ای نودوس ۳۱
۲-۲-۱-۵-۳- سیستم پیونده ی پوسته¬ای SDC 31
۲-۲-۲- سیستم¬های واحدی ۳۲
۲-۲-۲-۱- سیستم¬های واحدی اسپیس دِک ۳۲
۲-۲-۲-۲- سیستم¬های واحدی یونی بت ۳۳
۲-۲-۲-۳- سیستم¬های واحدی کیوبیک ۳۴
۲-۲-۳- سیستم ترکیبی ۳۵
فصل سوم: بررسی اثر خرابی پیشرونده در سازه ها
۳-۱- خرابی پیشرونده ۳۸
۳-۱-۱- تئوری خرابی پیشرونده ۳۹
۳-۱-۱-۱- تعیین درجه¬ی مقاومت سازه بر اساس سختی ۳۹
۳-۱-۱-۲- تعیین درجه¬ی مقاومت سازه بر اساس میزان خرابی ایجاد شده ۴۰
۳-۱-۱-۳- تعیین درجه¬ی مقاومت سازه بر اساس انرژی ۴۱
۳-۱-۲- انواع خرابی پیشرونده ۴۲
۳-۱-۲-۱- خرابی کلوچه مانند ۴۲
۳-۱-۲-۲- خرابی زیپ مانند ۴۳
۳-۱-۲-۳- خرابی دومینو مانند ۴۴
۳-۱-۲-۴- خرابی پیشرونده در سطح مقطع ۴۵
۳-۱-۲-۵- خرابی ناشی از ناپایداری ۴۶
۳-۱-۲-۶- حالت ترکیبی خرابی پیشرونده ۴۷
۳-۱-۳- عوامل موثر در ایجاد خرابی پیشرونده ۴۷
۳-۲- آسیب¬پذیری ساختمان¬ها در برابر خرابی پیشرونده ۴۷
۳-۳- اشکال مختلف ناپایداری در سازه¬های فضاکار ۵۰
۳-۳-۱- ناپایداری موضعی در سطح مقطع اعضا ۵۰
۳-۳-۲- ناپایداری عضوی ۵۱
۳-۳-۳- ناپایداری گرهی ۵۱
۳-۳-۴- ناپایداری پیچشی گرهی ۵۲
۳-۳-۵- ناپایداری کوپل ۵۲
۳-۳-۶- ناپایداری مسیری ۵۳
۳-۳-۷- ناپایداری عمومی ۵۳
۳-۴- روش¬های آنالیز خرابی پیشرونده ۵۴
۳-۴-۱- روش استاتیکی خطی ۵۴
۳-۴-۲- روش استاتیکی غیرخطی ۵۵
۳-۴-۳- روش دینامیکی خطی ۵۶
۳-۴-۴- روش دینامیکی غیرخطی ۵۶
۳-۵- طراحی مقاوم در برابر خرابی پیشرونده ۵۷
۳-۵-۱- آیین¬نامه¬ها و دستورالعمل¬ها ۵۷
۳-۵-۲- دلایل نامناسب بودن آیین¬نامه¬های طراحی موجود ۵۸
۳-۵-۳- روش¬های طراحی در برابر خرابی پیشرونده ۵۹
۵-۵-۳-۱- روش طراحی مستقیم ۵۹
۵-۵-۳-۲- روش طراحی غیرمستقیم ۶۰
فصل چهارم: مقاوم سازی گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده
۴-۱- طراحی اولیه¬ی سازه¬ی گنبدها ۶۲
۴-۱-۱- مشخصات هندسی گنبدها ۶۲
۴-۱-۲- مشخصات مصالح و مقاطع مورد استفاده در طراحی اولیه ۶۲
۴-۱-۳- مشخصات اتصالات و قیود تکیه¬گاهی ۶۴
۴-۱-۴- آیین¬نامه¬های مورد استفاده در بارگذاری و طراحی سازه ۶۴
۴-۲- مقاوم¬سازی سازه¬ها در برابر خرابی پیشرونده ۶۶
۴-۲-۱- آنالیز خرابی پیشرونده ۶۸
۴-۲-۱-۱- آنالیز استاتیکی خطی ۶۸
۴-۲-۱-۲- آنالیز استاتیکی غیرخطی ۶۸
۴-۲-۱-۳- آنالیز دینامیکی خطی ۶۹
۴-۲-۱-۴- آنالیز دینامیکی غیرخطی ۷۰
۴-۳- بررسی آسیب¬پذیری گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده ۷۱
۴-۳-۱- گنبد دیاماتیک ۷۲
۴-۳-۱-۱- نتایج آنالیزهای استاتیکی خطی و دینامیکی خطی در گنبد دیاماتیک ۷۳
۴-۳-۱-۲- نتایج آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد دیاماتیک ۷۴
۴-۳-۱-۳- نتایج آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد دیاماتیک ۷۵
۴-۳-۱-۴- جمع بندی نتایج آنالیزهای مربوط به گنبد دیاماتیک ۷۷
۴-۳-۲- گنبد لملا ۷۸
۴-۳-۲-۱- نتایج آنالیزهای استاتیکی خطی و دینامیکی خطی در گنبد لملا ۷۸
۴-۳-۲-۲- نتایج آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد لملا ۸۰
۴-۳-۲-۳- نتایج آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد لملا ۸۰
۴-۳-۲-۴- جمع بندی نتایج آنالیزهای مربوط به گنبد لملا ۸۲
۴-۳-۳- گنبد دنده¬دار ۸۲
۴-۳-۳-۱- نتایج آنالیزهای استاتیکی خطی و دینامیکی خطی در گنبد دنده¬دار ۸۳
۴-۳-۳-۲- نتایج آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد دنده¬دار ۸۴
۴-۳-۳-۳- نتایج آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد دنده¬دار ۸۵
۴-۳-۳-۴- جمع بندی نتایج آنالیزهای مربوط به گنبد دنده¬دار ۸۷
۴-۳-۴- گنبد اشودلر ۸۷
۴-۳-۴-۱- نتایج آنالیزهای استاتیکی خطی و دینامیکی خطی در گنبد اشودلر ۸۸
۴-۳-۴-۲- نتایج آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد اشودلر ۹۰
۴-۳-۴-۳- نتایج آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد اشودلر ۹۱
۴-۳-۴-۴- جمع بندی نتایج آنالیزهای مربوط به گنبد اشودلر ۹۳
۴-۳-۵- مقایسه¬ی نتایج ۹۳
۴-۴- مقاوم سازی اعضای آسیب¬پذیر گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده ۹۳
۴-۴-۱- مقاوم سازی گنبد لملا ۹۴
۴-۴-۲- مقاوم سازی گنبد دنده¬دار ۹۵
۴-۴-۳- مقاوم سازی گنبد اشودلر ۹۶
۴-۵- بررسی ضریب اثرات دینامیکی در ترکیب بار استاتیکی خطی ۹۷
۴-۵-۱- گنبدهای دیاماتیک ۹۸
۴-۵-۱-۱- گنبد دیاماتیک ۶ عضوی ۹۸
۴-۵-۱-۲- گنبد دیاماتیک ۲۴ عضوی ۹۸
۴-۵-۱-۳- گنبد دیاماتیک ۶۶ عضوی ۹۹
۴-۵-۱-۴- گنبد دیاماتیک ۱۲۶ عضوی ۱۰۰
۴-۵-۲- گنبدهای لملا ۱۰۲
۴-۵-۲-۱- گنبد دیاماتیک ۳۶ عضوی ۱۰۲
۴-۵-۲-۲- گنبد دیاماتیک ۶۰ عضوی ۱۰۳
۴-۵-۲-۳- گنبد دیاماتیک ۸۴ عضوی ۱۰۴
۴-۵-۲-۴- گنبد دیاماتیک ۱۰۸ عضوی ۱۰۴
۴-۵-۲-۵- گنبد دیاماتیک ۱۳۲ عضوی ۱۰۵
۴-۵-۲-۶- گنبد دیاماتیک ۱۵۶ عضوی ۱۰۶
۴-۵-۳- گنبدهای دنده¬دار ۱۰۸
۴-۵-۳-۱- گنبد دنده¬دار ۱۲ عضوی ۱۰۸
۴-۵-۳-۲- گنبد دنده¬دار ۳۶ عضوی ۱۰۹
۴-۵-۳-۳- گنبد دنده¬دار ۶۰ عضوی ۱۰۹
۴-۵-۳-۴- گنبد دنده¬دار ۸۴ عضوی ۱۱۱
۴-۵-۴- گنبدهای اشودلر ۱۱۲
۴-۵-۴-۱- گنبد اشودلر ۱۲ عضوی ۱۱۲
۴-۵-۴-۲- گنبد اشودلر ۴۸ عضوی ۱۱۳
۴-۵-۴-۳- گنبد اشودلر ۸۴ عضوی ۱۱۳
۴-۵-۴-۴- گنبد اشودلر ۱۲۰ عضوی ۱۱۴
۴-۵-۵- مقایسه نتایج ۱۱۶
فصل پنجم: نتیجه¬گیری و پیشنهادات
۵-۱- نتیجه¬گیری ۱۱۷
۵-۲- بررسی پیشنهادات ۱۱۹
منابع ۱۲۰
پیوست (۱)- ماکروهای مدل سازی، بارگذاری و آنالیز خرابی پیشرونده در ANSYS 122
پیوست (۲)- متن مربوط به ایجاد تاشه¬ی گنبدها در نرم¬افزار فرمین۲ ۱۳۱
پیوست (۳)- مقدار بار اعمال شده در هر گره از گنبدها ۱۳۳
پیوست (۴)- شماره¬ی گره¬ها و المان¬ها در گنبدهای مختلف ۱۳۷
پیوست (۵)- بارطراحی اولیه¬ی تیپ¬های مختلف اعضای گنبدها در نرم¬افزار SAP2000 141
پیوست (۶)- نمودارهای نیرو- تغییرشکل در آنالیز استاتیکی غیرخطی (Pushover) 142
پیوست (۷)- نمودارهای تغییرشکل- زمان در آنالیز دینامیکی خطی ۱۵۴
پیوست (۸)- نمودارهای تغییرشکل- زمان در آنالیز دینامیکی غیرخطی ۱۶۷
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 .
حتما مشاهده فرمایید :
دانلود سمینار سازه های فضاکار یا فضایی
پروژه ارزیابی رفتار لرزه ای سازه های فضاکار قیچی سان تاشو بر اساس سطح عملکرد
فاقد لینک دانلود و فروش. این پروژه فقط جهت معرفی در سایت قرار گرفته است. [purchase_link id=”۱۰۹۴۲″ text=”اضافهکردن به سبدخرید” style=”button” color=”green”]
حجم فایل:۱۶.۳mb
فرمت : word
تعداد صفحه : ۱۹۸