استفاده مهاربندهای فولادی در بهسازی لرزه ای قابهای خمشی بتن مسلح

اختصاصی از کوشا فایل استفاده مهاربندهای فولادی در بهسازی لرزه ای قابهای خمشی بتن مسلح دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

چکیده:

دلایل مختلفی برای نیاز به مقاوم سازی سازه های موجود وجود دارد. از جمله این دلایل می توان به نیاز به مقاوم سازی سازه های آسیب دیده در اثر زلزله، و یا پدیده های طبیعی دیگر و یا نیاز به تقویت ساختمان هائی که اساسا بر طبق آئین نامه خاصی طراحی نشده و بنا به کاستی هائی آسیب پذیر تشخیص داده شده اند اشاره نمود. در سالهای اخیر روشهای مختلفی برای مقاوم سازی سازه های بتنی ارائه شده است که در این میان استفاده از مهاربندهای فولادی برای افزایش مقاومت، سختی و شکل پذیری این سازه ها مورد توجه قرار گرفته است، یکی از ضعفهای این روش نبود یک دستورالعمل مدون جهت تحلیل، طراحی و اجرای این سیستم جدید می باشد، که دلیل این مسئله پیچیدگی این سیستم و مسائل مرتبط با آن، از جمله اندرکنش میان قاب بتنی و مهاربند فولادی با مودهای رفتاری متفاوت می باشد. در فصل اول این سمینار انواع روشهای مختلف بهسازی لرزه ای سازه های بتنی از قبیل تقویت موضعی، که شامل استفاده از الیاف FRP و جاکت های بتنی و فولادی می باشد، افزودن اعضای سازه های جدید شامل دیوارهای برشی بتنی و فولادی و مهاربندی های فولادی و همچنین کاهش نیروهای وارد بر ساختمان در هنگام زلزله معرفی شده اند. در فصل دوم تاریخچه ای از تحقیقات تئوری و آزمایشگاهی مربوط به مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از مهاربندهای فولادی ارائه شده است، در فصل سوم انواع مختلف مهاربندهای فولادی شامل مهاربندهای هم محور، مهاربندهای زانوئی و مهاربندهای برون محور معرفی شده و رفتار هر یک از آنها در قاب بتنی در غالب مقایسه پارامترهائی از جمله ظریفت باربری، سختی وطاقت، شکل پذیری، ضریب رفتار و مودهای خرابی، فرآیند ترک خوردگی و گسترش ترک ها  شکل گیری مفاصل پلاستیک در سازه بررسی شده و نتایج حاصل از این آزمایشات ارائه شده است. در فصل چهارم اتصلاالت قاب بتن مسلح به مهاربندی فولادی بررسی شده و رفتار تعدادی از اتصالات متداول پیشنهاد شده در غالب نتایج آزمایشگاهی با مقایسه پارامترهای مختلف ارزیابی شده است. و بالاخره در فصل پنجم رفتار قاب خمشی بتن مسلح و مهاربند فولادی بطور منفرد و نیز اندرکنش میان این دو سیستم بررسی شد، همچنین عوامل موثر بر تعیین ضریب رفتار این سیستم ترکیبی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی ارائه شده و در پایان ضریب رفتار آزمایشی پیشنهاد شده توسط دو آئین نامه معتبر Eurocode, UBC مورد مقایسه قرار گرفت. 

مقدمه:

بسیاری از ساختمان های موجود، مقاومت کافی در برابر نیروهای زلزله را ندارند که این امر، خرابی ناشی از زمین لرزه های آتی را تشدید خواهد کرد. برای جلوگیری از بروز چنین خسارت هایی، یک راه حل منطقی و اقتصادی، مقاوم سازی ساختمان موجود می باشد. مقاوم سازی به مجموعه عملیاتی گفته می شود که روی یک قسمت یا تمام سازه انجام می شود تا سازه بتواند بارها و سربارهای بیشتری نسبت به حالت اولیه تحمل نماید و خصوصیات رفتاری بهتری را از خود نشان دهد. در تقویت سازه غالبا سه هدف عمده وجود دارد: افزایش مقاومت ساختمان در برابر بارهای جانبی، افزایش شکل پذیری ساختمان، افزایش مقاومت به همراه افزایش شکل پذیری ساختمان، به طور کلی مقاوم سازی به دو دسته اصلی تقسیم می شود: 1- اضافه کردن سیستم سازه 2- تقویت اعضای سازه ای موجود.  سیستم بادبندهای فولادی یک روض مقاوم سازی مطلوب به شمار می رود از جمله مزایای این روش، افزایش مقاومت و شکل پذیری سازه، اعمال وزن کمتر به سازه و درمقایسه با دیوار برشی امکان استفاده از بازشو و پنجره در قاب بادبندی شده، اجرای نسبتا آسان و کنترل کیفیت ساده تر می باشد. مطالب عنوان شده در این سمینار در پنج فصل گنجانده شده است که در فصل اول در مورد انواع روشهای مختلف بهسازی لرزه ای سازه های بتن مسلح بحث می شود، در فصل دوم تاریخچه ای از تحقیقات انجام شده در مورد استفاده از مهاربندهای فولادی در قابهای بتن مسلح ارائه شده است، سپس در فصل سوم انواع سیستم های متداول مهاربندی معرفی شده و مقایسه ای اجمالی میان آنها انجام شد. همچنین در فصل چهارم مورد مطالعه قرار گرفت و در نهایت در فصل پنجم رفتار قاب های RC اتصالات مهاربندهای فولادی به قاب بتن مسلح بهسازی شده با مهاربندهای فولادی مورد بررسی قرار گرفت و ضریب رفتارهای پیشنهادی ارائه شده است. 

تاثیر زاویه اثر زلزله بر پاسخ قابهای فولادی ترکیبی در پلان

اختصاصی از کوشا فایل تاثیر زاویه اثر زلزله بر پاسخ قابهای فولادی ترکیبی در پلان دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مقاله با عنوان: تاثیر زاویه اثر زلزله بر پاسخ قابهای فولادی ترکیبی در پلان
نویسندگان: سامان باقری ، بابک شرعی
محل انتشار: هشتمین کنگره ملی مهندسی عمران – دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - 17 و 18 اردیبهشت 93
فرمت فایل: PDF و شامل 7 صفحه می باشد.

چکیده:
تعیین بحرانی‌ترین جهت نیروی زلزله موثر بر سازه‌ها، یکی از مسائل مهم مهندسی زلزله می‌باشد. در ساختمان‌های با سیستم ترکیبی در پلان که به عنوان نمونه در یک جهت از قاب خمشی و در جهت دیگر از قاب‌های مهاربندی شده استفاده می‌شود، به دلیل اینکه سختی یک جهت نسبت به جهت دیگر به مقدار قابل توجهی بیشتر است، جهت بحرانی نیروی زلزله و یا ضوابط ترکیب این نیروها می‌تواند نسبت به سازه‌های ساختمانی معمولی دچار چالش شود. در این تحقیق رفتار قاب‌های ساختمانی فولادی ترکیبی در پلان با تعداد طبقات 1، 3، 5 و 10 و با تغییر جهت نیروی زلزله با گام‌های 15 درجه مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج تحلیل‌های استاتیکی و تاریخچه زمانی نشان می‌دهد برش پایه در زاویه ورودی 90 درجه (هم‌جهت با قاب مهاربندی شده) و جابجایی کل طبقه آخر در زاویه ورودی صفر درجه (هم‌جهت با قاب خمشی) حداکثر می‌باشند. این در حالیست که زاویه بحرانی زلزله برای تنش محوری ستون‌ها با تغییر ارتفاع ساختمان تغییر می‌کند.

** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **

مقاله سیستم قابهای با مهاربندی زیپی معلق- معرفی و روشهای طراحی

اختصاصی از کوشا فایل مقاله سیستم قابهای با مهاربندی زیپی معلق- معرفی و روشهای طراحی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

نام محصول: مقاله سیستم قابهای با مهاربندی زیپی معلق- معرفی و روشهای طراحی

فرمت : word

تعداد صفحات : 7

زبان : فارسی

سال گردآوری : 94

مقدمه :

قابهای فولادی با مهاربندی­های همگرا، سازه­هایی اقتصادی و موثر در مقابله با بارهای جانبی هستند. قاب­های Chevron یا IVBF یک نوع قاب با مهاربندی هم مرکز معمولی (OCBF) هستند که در آن محورهای مرکزی اعضا یک سیستم خرپای قائم را تشکیل می­دهند تا در مقابل نیروهای جانبی مانند زلزله مقاومت نمایند. این مهاربندی امکان تعبیه بازشو در وسط دهانه را میسر می­سازد و به این دلیل نسبت به سایر مهاربندی­های همگرا ترجیح داده می­شود، شکل 1. در چند سال گذشته به افزایش ظرفیت استهلاک انرژی و انعطاف­پذیری سازه­ها در مناطق زلزله­خیز اهمیت زیادی داده شده است. روشهای طراحی برای نوع جدیدی از قاب مهاربندی شده، تحت عنوان قاب مهاربندی شده هم مرکز ویژه (SCBF) ابداع گردیده است (Goel 1992, Bruneau et al 1998). با بکارگیری این روشهای طراحی، عملکرد قاب­های مهاربندی شده V معکوس ویژه (SIVBF) نسبت به قابهای مهاربندی شده V معکوس معمولی (OIVBF) با محدود کردن نسبت عرض به ضخامت، نزدیک کردن فاصله بین لقمه­ها و طراحی دقیق اتصالات انتهایی (صفحات پشت بند) اعضای بادبندی، بهبود یافته است. هرچند مهاربندهای SIVBF هنوز دارای مشکل طراحی هستند. در این مهاربندیها به علت تغییر مکان جانبی پیوسته، بادبند فشاری کمانش می­کند و ظرفیت تحمل نیروی محوری آن کاهش می­یابد در حالیکه نیروی بادبند کششی افزایش می­یابد تا به تسلیم برسد. این مسئله یک نیروی قائم خنثی نشده بزرگ در تیر محل تقاطع به وجود می­آورد و باعث تمرکز تغییر شکل نسبی در طبقه اول می­گردد، شکل 2.

به منظور جلوگیری از زوال مقاومت جانبی قاب، روشهای طراحی جدیدی ایجاب می­نماید که تیر بایستی مقاومت کافی برای مقابله با این نیروی پس کمانشی بزرگ در ترکیب با نیروهای ثقلی (AISC 2005) را داشته باشد، که رعایت این مسئله باعث افزایش اندازه تیر خواهد شد.

برای مقابله با تمایل قابهای شورون به تشکیل طبقه نرم در اولین طبقه در سال 1988 خطیب (Khatib 1988) استفاده از المانهای زیپی بین محل مهاربندی­ها در وسط دهانه تیر سقف را پیشنهاد کرد. در این حالت ستون زیپی نیروی قائم نامتعادل را به طبقات بالا منتقل می­کند. نتیجه این کار تشکیل مکانیسم زیپی در تمام ارتفاع است که مقاومت و شکل­پذیری اضافی قابل توجهی فراهم می­کند.

در قابهای SIVBF که دارای ستونهای زیپی است نقاط تقاطع بادبندها و تیرها به هم متصل می­شود و همه بادبندی­های فشاری در یک دهانه مهاربندی شده به صورت همزمان کمانش می­کنند. این مسئله باعث توزیع بهتر استهلاک انرژی در ارتفاع سازه می­گردد. به عنوان مثال، یک SIVBF  با ستونهای زیپی را در نظر بگیرید که تحت بارهای جانبی بزرگی قرار گرفته است. اگر بادبند فشاری در اولین طبقه کمانش کند در حالیکه بادبندهای دیگر به صورت الاستیک باقی بمانند، در این صورت یک نیروی نامتعادل قائم به وسط دهانه تیر اولین طبقه اعمال خواهد شد، ستونهای زیپی همه تیرها و بادبندهای باقیمانده را بسیج خواهد کرد تا در مقابل این نیروی نامتعادل مقاومت کنند. نیروی نامتعادل انتقال یافته از طریق ستون زیپی فشار در بادبندهای فشاری دومین طبقه را افزایش داده و سبب کمانش آنها می­گردد. اگر در این حالت نیروی زلزله در همان جهت اعمال شود، نیروی نامتعادل به کل سازه انتقال یافته و باعث کمانش همه بادبندهای فشاری می­گردد. کمانش همزمان بادبندها در ارتفاع سازه باعث توزیع بسیار یکنواخت خرابی می­شود، که همان هدف مطلوب است. اگرچه بعد از اینکه مکانیسم زیپی در کل ارتفاع سازه تشکیل شد، به علت کاهش ظرفیت باربری جانبی قاب ناپایداری و فروپاشی می­تواند رخ دهد (Tremblay, Tirca 2003) که این مسئله قابلیت اعتماد این سیستم را کاهش می­دهد.

با معرفی سیستم معلق بر این مشکل مکانیسم زیپی در تمام ارتفاع غلبه شده است (Yang, Leon 2003). این سیستم، "قاب زیپی معلق" نامیده شده است (شکل4).    

مقاله ارزیابی رفتار غیرخطی قابهای مهاربندی زیپی منظم و نامنظم در مقایسه با قابهای مهاربندی هشتی

اختصاصی از کوشا فایل مقاله ارزیابی رفتار غیرخطی قابهای مهاربندی زیپی منظم و نامنظم در مقایسه با قابهای مهاربندی هشتی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

نام محصول: مقاله ارزیابی رفتار غیرخطی قابهای مهاربندی زیپی منظم و نامنظم در مقایسه با قابهای مهاربندی هشتی

فرمت : wprd

تعداد صفحات : 15

زبان : فارسی

سال گردآوری : 94

مقدمه :

سیستم­های مهاربندی همگرا، خود به دو دسته معمولی و ویژه تقسیم می­شود. جزئیات ارائه شده برای ورق­های اتصال بایستی به نحوی باشد که ایجاد خمش خارج از صفحه برای مهاربندی امکان­پذیر باشد. در مهاربندهای تحت فشار، کمانش غیر ارتجاعی در دو سر و وسط عضو مهاربند، مفصل پلاستیک خمشی ایجاد می­نماید. این دو ناحیه شکل­پذیر، در مجموع رفتار غیر ارتجاعی سیستم قاب مهاربندی شده همگرای ویژه را تشکیل می­دهد. برای رسیدن به اهدافی که در بالا ذکر شد و نیز رسیدن به پاسخ شکل­پذیر مورد نیاز باید بر رفتار هیسترزیس و غیر ارتجاعی بادبندها شناخت کامل و مسلطی داشته باشیم زیرا با وجود آنکه تلاش­هایی در جهت مشخص کردن رفتار هیسترزیس بادبندها صورت گرفته ولی در آئین­نامه­های لرزه­ای نکات مبهم و ناسازگار وجود دارد، برخی از آنها مطابق معیارهای طراحی اولیه می­باشد. و برخی نیز براساس روابط هندسی و محدودیت­های ابعادی می­باشد. عمده ضعف لرزه­ای مهاربندهای هم محور افت مقاومت فشاری بعد از اولین کمانش آن می­باشد رفتار مهاربندها دارای دو جنبه بسار مهم است: 1- توان جذب و اتلاف انرژی 2- شکل­پذیری و رفتار گسیختگی. توان جذب انرژی در فشار، به طور بارزی به لاغری عضو و مقاومت آن در برابر کمانش جانبی الاستیک بستگی دارد. شکل­پذیری مهاربند و مدت زمان لازم تا رسیدن به گسیختگی، به نسبت عرض به ضخامت و لاغری بستگی دارد. یکی از سیستم­های مقاوم­سازی سازه در مقابل بارهای جانبی بادبندهای هم محور شورون هستند. ولی به دلیل ضعف و مشکلاتی که داشتند از قبیل متمرکز کردن جابه­جایی نسبی ساختمان در طبقه اول و همچنین مشکل جذب انرژی و مکانیزم نرم قاب در طبقه اول. بعداً سیستم­های بادبندی زیپی پیشنهاد شد که در آن یک ستون در محل اتصال بادبندها به تیر از طبقه دوم به طرف بالا گذاشته شد. این ستون زیپی وظیفه حمل بارهای نامتعادل بادبندها بعد از ورودشان به مرحله غیر خطی را بر عهده دارند. البته این نوع سیستم­ها مشکلات مربوط به خود را دارند. از قبیل تغییر رفتار لرزه­ایشان در ارتفاعات مختلف، نوع پاسخشان در مدهای مختلف لرزه­ای که باعث مجهول ماندن نوع نیروی به وجود آمده در ستون­های زیپی (کششی یا فشاری) و نامشخص بودن ترتیب مکانیزم شدن بادبندها در ارتفاع قاب می­باشد و باعث محدود شدن استفاده از آن در تعداد طبقات و محدودیتشان در حداقل مقاومت لازمه اعضای بادبندی شده است. نتایجی که از تحقیقات پیشینیان حاصل شده است و در فصل دوم به صورت مفصل­تر توضیح داده خواهد شد به اختصار شامل این موارد می­باشد. khatib با مطالعه بر روی بادبندهای شورون متوجه ضعف آن­ها در میزان توزیع خسارات و جابه­جایی نسبی بین طبقات گردید و ستون­های زیپی را برای این نوع بادبندها پیشنهاد داد. این نوع ستون­ها که از طبقه دوم قاب به سمت بالا در محل برخورد تیرها و بادبندها به صورت عمودی قرار داده می­شود باعث هدایت نیروهای نامتعادل به وجود آمده در بادبندها که به دلیل برابر نبودن مقاومت فشاری و کششی بادبندها به وجود می­آید، به سمت بالا می­شود و این باعث رفتار بهتر این نوع سیستم­ها در مقابل نیروهای جانبی می­شود. tremblay and tirca بر روی بادبند khatib تحقیق کردند و متوجه شدند هنگامی که این سیستم­ها در مناطق نزدیک زلزله قرار می­گیرند همه بادبندهایی که در فشار کار می­کنند دچار کمانش همزمان می­شوند و این باعث شکست ترد سیستم می­شود. leon با مطالعه بر روی سیستم­های زیپ شده اولیه و مشکل مکانیزم ترد آن در مناطق نزدیک زلزله سیستم­های بادبندی همراه با hat truss پیشنهاد کرد. در طراحی این سیستم تیر بالاترین طبقهدر مواجهه با بارهای زلزله در حالت الاستیک باقی می­ماند. باتوجه به مطالب عنوان شده در بالا، در این پژوهش سعی شده است رفتار غیر خطی سیستم مهاربند زیپی را در قاب­های منظم و نامنظم با استفاده از مقایسه آن­ها با قاب­های منظم و نامنظم همگرای هشتی[1]، مورد بررسی قرار دهیم و از رفتار و ویژگی­های آن در سازه­های واقع در نواحی نزدیک و دور از گسل مطلع گردیم.

مقاله ی بررسی رفتار لرزه ای قابهای مهاربندی شده زیپر

اختصاصی از کوشا فایل مقاله ی بررسی رفتار لرزه ای قابهای مهاربندی شده زیپر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

نام محصول: مقاله ی بررسی رفتار لرزه ای قابهای مهاربندی شده زیپر

فرمت : word

تعداد صفحات : 14

زبان : فارسی

سال گردآوری : 94

مقدمه :

قابهای شورون (IVBF)، یکی از انواع قابهای مهاربندی شده هم­مرکز هستند. رفتار چنین سیستم­هایی توسط کمانش مهاربندها کنترل می­شود (شکل1). بطور کلی این سیستم­ها قابلیت بازپخش بیشتر نیروها را پس از خرابی موضعی پیش آمده در یک طبقه ندارند و در زلزله­های گذشته رفتار خوبی را از خود نشان نداده­اند. بخاطر تأکید بیشتری که در 20 سال اخیر بر افزایش شکل­پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی سازه­ها در مناطق لرزه­خیز شده است، قابهای شورون با شکل­پذیری ویژه (SIVBF) ارائه شده­اند. قابهای شورون با شکل­پذیری ویژه نسبت به قابهای شورون معمولی (OIVBF) از عملکرد لرزه­ای بهتری برخوردار می­باشند.

شکل 1- مکانیسم خرابی قابهای مهاربندی شده شورون معمولی و نمودار بار جانبی- تغییر مکان آن

در قابهای مهاربندی شده شورون معمولی زمانی که بار جانبی افزایش می­یابد، مهاربندهای فشاری کمانش کرده و ظرفیت محوری آنها کاهش می­یابد، این در حالی است که نیروهای مهاربندهای کششی در حال افزایش بوده تا اینکه به حد تسلیم برسند، در این وضعیت در محل اتصال مهاربندها به تیرها نیروی قائم نامتعادل­کننده بزرگی وارد می­شود، که می­تواند باعث بوجود آمدن تغییرشکل­های بزرگ در تیر شود. برای جلوگیری از کاهش نامطلوب مقاومت جانبی قاب، آیین­نامه­های طراحی، الزام می­دارند که تیرها علاوه بر تحمل نیروهای ثقلی از مقاومت کافی برای مقابله با این نیروهای پس کمانشی قابل توجه برخوردار باشند. رعایت چنین ضابطه­ای منجر به وجود آمدن تیرهای بسیار بزرگ خواهد شد.

می­توان تأثیر نامطلوب این نیروی قائم نامتعادل­کننده را با اضافه کردن المانهای زیپر ما بین نقاط اتصال مهاربندها به تیرها از بین برد. چنین سیستمی برای اولین بار توسط khatib و همکاران پیشنهاد شده است. در این سیستم مهاربندی نیروی نامتعادل­کننده بوجود آمده در یک طبقه، توسط المان زیپر به طبقه بالاتر انتقال می­یابد، در نتیجه نیروی فشاری وارد بر مهاربند فشاری طبقه دوم افزایش می­یابد، و در نهایت باعث می­شود که آن مهاربند نیز کمانش کند. (شکل 2-الف و ب).

کمانش تقریباً همزمان مهاربندها در کل ارتفاع سازه باعث توزیع یکنواخت خرابی و خسارت در سازه می­شود. اما زمانی که مکانیسم زیپر در قاب تشکیل شود (شکل 2-ت)، ظرفیت جانبی قاب کاهش یافته و ناپایدار می­شود. ایراد مکانیسم زیپر را می­توان با بکارگیری سیستم معروف به قاب زیر معلّق رفع کرد، (شکل3). در یک قاب زیپر معلّق مهاربندهای طبقه بام طوری طراحی می­شوند که بعد از کمانش همه مهاربندهای فشاری و تسلیم المانهای زیپر، در محدوده الاستیک باقی بمانند. از آنجایی که وظیفه اولیه المانهای زیپر تحمل نیروی کششی می­باشد و این المانها تیرها را در وسط دهانه مهار می­کنند، بنابراین تیرها می­توانند بصورت انعطاف­پذیر طراحی شوند. این کار باعث می­شود که در میزان فولاد مصرفی برای تیرها، صرفه­جویی قابل ملاحظه­ای ایجاد شود. بعلاوه مسیر نیرو به اندازه­ای واضح است که روش طراحی ظرفیت برای همه اعضای سازه­ای میسر می­باشد.

باتوجه به اینکه سیستم مهاربندی زیپر یکی از سیستم­های جدید مهاربندی می­باشد که برای رفع مشکل رفتار پس کمانشی قابهای مهاربندی شه شورون پیشنهاد شده است و تحقیقات گسترده­ای در مورد رفتار لرزه­ای این سیستم­ها صورت نگرفته است، لذا لزوم انجام تحقیقات بیشتر در مورد رفتار این سیستم­ها در زمینه عملکرد استاتیکی، شکل­پذیری، ضریب رفتار و عملکرد دینامیکی و همچنین مقایسه رفتار لرزه­های این سیستم­های مهاربندی با سیستم­های مهاربندی شورون، احساس می­شود.

2. مدلسازی و فرضیات مورد استفاده در آنالیزها

مدل سازه­ای مورد بررسی در این تحقیق دارای یک پلان مربعی شکل به ابعاد 18×18 متر بوده که در هر راستا دارای سه دهانه و دو قاب مهاربندی شده است. (شکل4). بمنظور کاهش حجم و زمان محاسبات، از مدل دو بعدی و برای در نظر گرفتن اثرات  مربوط به بارهای ثقلی ستونهای ثقلی، از ستونهای مجازی مطابق شکل 5 استفاده شده است.