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.

مقاله ی مروری بر انواع قاب مهاربندی زیپی، خواص و نحوه عملکرد آن

اختصاصی از کوشا فایل مقاله ی مروری بر انواع قاب مهاربندی زیپی، خواص و نحوه عملکرد آن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

نام محصول: مقاله ی مروری بر انواع قاب مهاربندی زیپی، خواص و نحوه عملکرد آن

فرمت : word

تعداد صفحات : 12

زبان : فارسی

سال گردآوری : 94

مقدمه :

سیستم باربر جانبی باید از سختی و مقاومت لازم جهت حفظ و کنترل تغییر شکل­های جانبی ساختمان برخوردار باشد. در صورت افزایش تغییر شکل­های جانبی ساختمان علاوه بر افزایش خسارت در عناصر غیر سازه­ای، امکان ناپایداری و خرابی کلی سازه نیز وجود دارد. سیستم­های مهاربند همگرا از متداول­ترین سیستم­های باربر جانبی هستند که از نظر رفتار لرزه­ای به دو دسته معمولی و ویژه تقسیم­بندی می­شوند.

پیدایش مهاربندهای ویژه به اواخر دهه 80 و اوایل دهه 90 میلادی و در پی تحقیقات ژئول و همکارانش باز می­گردد. تفاوت عمده مهاربند ویژه نسبت به انواع معمولی، توانایی آن­ها در جذب و تغییر شکل­های غیرخطی بزرگ است.

مطالعات گذشته نشان می­دهد که سازه­های قاب مهاربندی هم مرکز تمایل به تمرکز نیروی زلزله در یک طبقه خاص را دارند، بنابراین با طبقه خاص آسیب­پذیر و ابتلا به طبقه نرم روبه­رو می­باشیم که سازه را به سمت فروپاشی جانبی دینامیکی می­راند، قاب­های شورون، یکی از انواع قاب­های مهاربندی شده هم مرکز هستند. رفتار چنین سیستم­هایی توسط کمانش مهاربندها کنترل می­شود.

قاب­های همگرای ویژه نسبت به قاب­های شورون از عملکرد لرزه­ای بهتری برخوردار می­باشند انتظار می­رود اگر پیکربندی زیپی به درستی طراحی شود، بر مشکلات رفتاری متعدد غلبه کند و پاسخ لرزه­ای سیستم مهاری شورون را بهبود بخشد.

2- قاب مهاربندی زیپر

به منظور کاهش تشکیل طبقه نرم و برای رسیدن به پاسخ لرزه­ای غیر الاستیک پایدار در قاب­های شورون، افزودن ستون زیپر  در نقطه اتصال مهارها و تیر توسط خطیب و همکارانش پیشنهاد شد. هدف از اضافه کردن ستون زیپر را می­توان کمانش هممه مهارهای فشاری و تسلیم همه مهارهای کششی دانست به طوری که مقدار زیادی از انرژی مستهلک شود. مقررات لرزه­ای سازه­های فولادی ساختمان آمریکا سیستم قاب مهاربندی زیپی را به عنوان یک سیستم پیکربندی که عملکرد لرزه­ای غیر الاستیک بادبند شورون را بهبود بخشیده، پیشنهاد می­کند. مکانیسم خرابی در قاب­های مهاربندی شده زیپرمعمولی که توسط خطیب پیشنهاد شد در شکل زیر آمده است.

کمانش تقریباً هم زمان مهاربندها در کل ارتفاع سازه باعث توزیع یکنواخت خرابی و خسارت در سازه می­شود اما زمانی که مکانیسم زیپر در قاب تشکیل شود، ظرفیت جانبی قاب کاهش یافته و ناپایدار می­شود، به منظور مقابله با این مشکل قاب­های مهاربندی زیپر در سه حالت زیر بررسی شد:

1) ستون زیپر ضعیف(رفتار غیر الاستیک)

2) ستون زیپر قوی(رفتار الاستیک)

3) زیپر معلق

مطالعه بر روی سیستم قاب مهاربندی هم مرکز با ستون زیپر، توسط خطیب و مهین در سال 1998 آغاز شد، در سال 2000 با معرفی سیستم قاب مهاربندی هم مرکز با ستون زیپر ضعیف توسط سابلی ادامه پیدا کرد، سیستم قاب مهاربندی هم مرکز با ستون زپیر قوی در سال 2003- 2004 توسط ترمبلی و تریکا ترویج شد، و در نهایت در سال­های 2004-2007 سیستم زیپر معلق توسط یانگ و لئون توسعه یافت. در دهه گذشته چندین محقق مطالعات تحلیلی در زمینه رفتار وطراحی قاب مهاربندی زیپر انجام داده­اند، اما مطالعات تجربی صورت گرفته را می­توان محدود به سیستم زیپر معلق دانست.

2-1 روش ستون ضعیف:

در این روش ستون­های زیپر باید برای رفتار غیر الاستیک طراحی شوند.