ارزیابی عملکرد قاب های ساده فولادی با مهاربند هم مرکز با ارتفاع متوسط طراحی شده با دو دیدگاه عملکردی و نیرویی

اختصاصی از کوشا فایل ارزیابی عملکرد قاب های ساده فولادی با مهاربند هم مرکز با ارتفاع متوسط طراحی شده با دو دیدگاه عملکردی و نیرویی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

• مقاله با عنوان: ارزیابی عملکرد قاب های ساده فولادی با مهاربند هم مرکز با ارتفاع متوسط طراحی شده با دو دیدگاه عملکردی و نیرویی  

• نویسندگان: پرستو براتی ، امید بهار  

• محل انتشار: هشتمین کنگره ملی مهندسی عمران - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - 17 و 18 اردیبهشت 93  

• محور: سازه های فولادی  

• فرمت فایل: PDF و شامل 8 صفحه می‌باشد.

چکیــــده:

در اثر وقوع زلزله‌های شدید خسارت‌های قابل توجهی به سبب رفتار غیرالاستیک سازه‌ها به آنها وارد می‌شود چراکه بعد از محدوده‌ی الاستیک تغییرات مقاومت ناچیز بوده و تغییرشکل‌های خمیری که ارتباط نزدیکتری با خسارت دارند، حاکم می‌شوند. روش طراحی نیرویی دارای کاربرد بیشتری در محاسبه سازه‌ها می‌باشد و آیین نامه‌های لرزه‌ای کنونی بر پایه این شیوه، نگارش شده‌اند. از روش‌های طراحی براساس عملکرد، روش‌های طراحی براساس جابجایی دارای مقبولیت بیشتری می‌باشد در این مطالعه قاب‌های 8، 10 و 12 طبقه فولادی ساده منظم با مهاربندی همگرا، به روش مستقیم مبتنی بر تغییرمکان و روش نیرویی مبتنی بر استاندارد 2800 ایران طراحی شده‌اند. سپس به منظور ارزیابی این قاب‌ها تحت یک دسته شتاب نگاشت شامل 7 رکورد واقعی مقیاس شده، تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی شده‌اند. قاب‌های طراحی شده به روش جدید طراحی مستقیم براساس تغییرمکان به هدف عملکردی خود، دست یافته است. در حالی که سازه‌های طراحی شده براساس استاندارد 2800 ، اهداف عملکردی خود را تأمین نمی‌کنند.

________________________________

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

** توجه: در صورت مشکل در باز شدن فایل PDF مقالات نام فایل را به انگلیسی Rename کنید. **

** درخواست مقالات کنفرانس‌ها و همایش‌ها: با ارسال عنوان مقالات درخواستی خود به ایمیل [e-mail] پس از قرار گرفتن مقالات در سایت به راحتی اقدام به خرید و دریافت مقالات مورد نظر خود نمایید. **

بررسی تجربی استفاده از مهاربند زانویی شکل پذیر در قاب بتن مسلح

اختصاصی از کوشا فایل بررسی تجربی استفاده از مهاربند زانویی شکل پذیر در قاب بتن مسلح دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

• پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان: بررسی تجربی استفاده از مهاربند زانویی شکل پذیر در قاب بتن مسلح  

• دانشگاه شیراز  

• استاد راهنما: دکتر محمودرضا ماهری  

• پژوهشگر: مهدی رزازان  

• اردیبهشت 1380

• فرمت فایل: PDF و شامل 155 صفحه

چکیــــده:

در مناطق زلزله خیز، یکی از اصول اساسی طراحی سازه این است که، سازه سختی جانبی کافی برای کنترل جابجایی بین طبقات را داشته باشد. علاوه بر این میزان جذب انرژی سازه در مدت زمان اعمال نیروی جانبی نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که استفاده از مهاربندهای با المان زانویی علاوه بر تامین سختی، خاصیت جذب انرژی بالایی نیز دارند. به همین دلیل اینگونه مهاربندهای اخیرا مورد توجه بسیاری قرار گرفته اند.

یکی از روش‌های ساده، ارزان و کارآمد برای مقاوم سازی قاب‌های بتن مسلح در برابر نیروهای جانبی، استفاده از بادبندهای فولادی است. استفاده از این نوع بادبندها در مقاوم سازی قاب‌های بتن مسلح انتخاب شایسته‌ای نظر می‌رسد. ترکیب قاب بتن مسلح و بادبند فولادی ترکیبی نامتداول و ناشناخته است و قضاوت در مورد آن نیاز به شناخت دقیق رفتار آنها در عمل دارد. در این پایان نامه برای اولین بار استفاده مستقیم از نوع جدید بادبندهای فلزی (با مهار زانویی) در قاب بتنی مورد بررسی قرار گرفته است.

ابتدا یک قاب چهار طبقه با سه دهانه مورد آنالیز و طراحی قرار گرفته است و با استفاده از قوانین مدل سازی یکی از دهانه‌های آن انتخاب و به نسبت یک به سه کوچک شده و ابعاد و مشخصات قاب خمشی جهت ساخت نمونه‌های آزمایشی بدست آمده است.

در این پایان نامه دو عدد قاب ساده بدون بادبند و سه عدد قاب با مهار زانویی ساخته و مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. نتایج آزمایش‌ها نشان دهنده وجود سه سختی متفاوت برای کلیه قاب‌ها می‌باشد که سختی مرحله اول قاب با مهار زانویی حدود 1.5 برابر قاب ساده می‌باشد در حالیکه سختی مراحل بعد بیش از 2.2 برابر شده است.

بررسی سطح زیر منحنی این قاب‌ها نشان می‌دهد که سطح زیر نمودار قاب با المان زانویی به طور متوسط 3 برابر قاب ساده می‌باشد ضمن اینکه چقرمگی این قاب‌ها نیز حدود 2.3 برابر قاب ساده بدست می‌آید.

نیروی نهایی قاب با مهاربند زانویی دو برابر قاب ساده نیروی نظیر تشکیل اولین ترک در آن چهار برابر قاب ساده می باشد.

از طریق یکی از لینک‌های زیر می‌توانید اقدام به دریافت فایل نمونه کنید و جهت دریافت فایل کامل از بخش پرداخت و دانلود اقدام نمایید.

برای دریافت نمونه نمایشی شامل 20 صفحه نخست پایان نامه کلیک کنید.

برای مشاهده آنلاین و دریافت فایل نمونه کلیک کنید.

 ______________________________

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

** توجه: در صورت مشکل در باز شدن فایل PDF ، نام فایل را به انگلیسی Rename کنید. **

** درخواست پایان نامه:

با ارسال عنوان پایان نامه درخواستی خود به ایمیل [e-mail] پس از قرار گرفتن پایان نامه در سایت به راحتی اقدام به خرید و دریافت پایان نامه مورد نظر خود نمایید. **

بررسی مقایسه ای عملکرد قاب های فولادی دارای مهاربند واگرا با میراگر و بدون میراگر

اختصاصی از کوشا فایل بررسی مقایسه ای عملکرد قاب های فولادی دارای مهاربند واگرا با میراگر و بدون میراگر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مقاله با عنوان: بررسی مقایسه ای عملکرد قاب های فولادی دارای مهاربند واگرا با میراگر و بدون میراگر
نویسندگان: جاوید خزاعی‌نام ، محمدعلی لطف‌الهی یقین ، حمید ستوده ،کوروش وهاب‌زاده
محل انتشار: هشتمین کنگره ملی مهندسی عمران - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - 17 و 18 اردیبهشت 93
محور: دینامیک سازه
فرمت فایل: PDF و شامل 9 صفحه می باشد.

چکیده:
در سال‌های اخیر تلاش‌های جدی به منظور توسعه مفهوم اتلاف انرژی بعنوان یک تکنولوژی کاربردی جهت مقابله با زلزله صورت گرفته است. سیستم‌های غیرفعال اتلاف انرژی که میراگر فلزی TADAS بعنوان یکی از انواع این سیستم‌ها می‌باشد، امروزه مورد توجه فراوان قرار گرفته‌اند. استفاده از این سیستم‌ها باعث تمرکز اتلاف انرژی در میراگرها شده و در نهایت تقاضای اتلاف انرژی در اعضای اصلی سازه (تیرها، ستون‌ها و مهاربندها) کاهش می‌یابد. هدف از این تحقیق، بررسی مقایسه‌ای عملکرد قاب‌های فولادی دارای مهاربند واگرا و بدون میراگر با قاب‌های دارای مهاربند واگرا با میراگر (سیستم دوگانه TADAS-EBF) می‌باشد. از این رو تمام نمونه‌های مورد مطالعه با نرم افزار ETABS طراحی شده و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی در نرم افزار SAP2000 انجام شده است. پاسخ لرزه‌ای قاب‌ها مانند جابجایی طبقات، جابجایی بام، جابجایی نسبی طبقات، برش پایه و برش طبقات مورد مقایسه قرار گرفته‌اند. نتایج تحلیل و بررسی‌ها نشان می‌دهد که استفاده از میراگرهای فلزی جاری شونده TADAS در قاب‌های مهاربندی شده واگرا نسبت به قاب‌های با مهاربندی واگرا بدون میراگر موجب می‌شود که شتاب طبقات، شتاب بام، برش پایه، برش طبقات بصورت چشمگیری کاهش یابد.

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

مقاله ی آشنایی با مهاربند فولادی نوین زیپر

اختصاصی از کوشا فایل مقاله ی آشنایی با مهاربند فولادی نوین زیپر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

نام محصول: مقاله ی آشنایی با مهاربند فولادی نوین زیپر

فرمت : word

تعداد صفحات : 9

زبان : فارسی

سال گردآوری : 94

مقدمه :

سیستم بار بر 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 مکانیسم طبقه نیز وجود دارد. سیستم مهاربندی همگرا از متداول­ترین سیستم­های باربر جانبی است که از نظر مقاومت در برابر بار جانبی به 2 دسته معمولی (CBF) و ویژه (SCBF) تقسیم­بندی می­شوند. تفاوت اصلی مهاربند ویژه نسبت به نوع معمولی آن توانایی آن­ها در جذب تغییر شکل­های غیرخطی بزرگ و میرایی آن است. قاب­های مهاربندی همگرای ویژه (زیپر) شکل1 نسبت به قاب­های شورون شکل 2 از عملکرد لرزه­ای بهتری برخوردار می­باشند.

به منظور کاهش تشکیل طبقه نرم و برای رسیدن به پاسخ لرزه­ای غیر الاستیک پایدار در قاب­های شورون شکل 3، افزودن ستون زیپر در محل اتصال مهاربندها و تیر پیشنهاد می­شود. که هدف اصلی از اضافه کردن ستون زیپر، به قاب مهاربندی شورون را می­توان کمانش به یک­باره تمام مهاربندهای فشاری و تسلیم تمام مهاربندهای کششی دانست که با این کار مقدار زیادی انرژی مستهلک خواهد شد.

1. آشنایی با قاب مهاربندی زیپر

در سال 1988 برای از بین بردن نقص لرزه­ای بادبندهای شورون (معکوس-v) شکل 4 در تشکیل طبقه نرم، خطیب و همکاران استفاده از ستون­های نامتعادل­کننده ناشی از کمانش عضو فشاری بادبند طبقه اول را به بادبند طبقات بالاتر منتقل کنند شکل 5 و در نتیجه باعث می­شوند که بادبندهای فشاری کمانش کرده و بادبندهای کششی جاری شوند که این امر موجب ایجاد یک مکانیسم خرابی کلی در تمام بادبندها قبل از تخریب سازه می­شود. در سال 2004 یانگ و همکاران مفهوم قاب زیپی معلق شکل 6 را پیشنهاد دادند بدین صوتر که در طراحی اعضای بادبندی طبقه بام بعد از کمانش و تسلیم تمام اعضای بادبندی، این اعضا به صورت الاستیک باقی بمانند. در سال 2007 یانگ پیشنهاد داد به منظور جلوگیری از کمانش بادبندهای طبقه بام، نیروی جانبی معادل نیروی زلزله را در تراز طبقه بام در ضریب 2 ضرب شود.

3. بررسی عملکرد قاب زیپر از نظر تغییر مکان

باتوجه به تحقیقات انجام شده توزیع تغییر مکان نسبی بین طبقاتی (drift)، در قاب­های مهاربندی شده زیپر برخلاف قاب­های مهاربندی شده شورون در ارتفاع سازه یکنواخت می­باشد. یکی از نقاط ضعف قاب­های مهاربندی شده شورون افزایش بی­رویه تغییر مکان­های بین طبقاتی در طبقات بالاتر، به ویژه در سازه­های بلند، باتوجه به این که این مشکل در قاب زیپر وجود ندارد پس می­توان نتیجه گرفت که جایگزین مناسبی برای قاب شورون است. برای کنترل تغییر مکان­های جانبی بین طبقاتی قاب مهاربندی شورون در مناطقی با لرزه­خیزی زیاد، می­توان از سیستم قاب­ مهاربندی زیپر استفاده کرد. براساس تحقیقات تا به امروز، محدوده ارتفاعی قابل قبول برای طراحی قاب مهاربندی زیپر در حدود 15 طبقه (54 متر) در نظر گرفته می­شود.

1. بررسی عملکرد قاب زیپر از نظر شکل­پذیری

باتوجه به تحقیقات انجام شده شکل­پذیری به عنوان توانایی مواد، اجزای تشکیل­دهنده، متصل یا سازه برای تغییر شکل­های غیر الاستیک با کاهش سختی و قدرت قابل قبول تعریف شده است. بسیاری از سازه­ها طوری طراحی گردیده­اند که تحت زلزله­های قوی به دلایل اقتصادی، رفتار غیر الاستیکی داشته باشند. دامنه­های پاسخ ارتعاشات زلزله به سطح میزان اتلاف انرژی سازه­ها وابسته می­باشد که تابعی از توانایی­شان برای جذب و اتلاف انرژی به وسیله تغییر شکل­های شکل­پذیر می­باشد. هگامی که سطح مقطع کوچک است سازه شکل­پذیری بالاتری ایجاد می­نماید چون که تغییر شکل بیشینه سبب یک ظرفیت بالایی از اتلاف انرژی می­باشد و برای قسمت­های بزرگ­تر شکل­پذیری معمولاً اندک است ضرایب صلبیت سازه بزرگ است و دلالت بر یک ظرفیت اندک اتلاف انرژی دارد. سیستم مهاربندی زیپی بیش­ترین ظرفیت و شکل­پذیری را ارائه می­کند.

ضعف لرزه­ای مهاربندهای هم محور افت مقاومت فشاری بعد از اولین کمانش آن می­باشد رفتار مهاربندها دارای 2 جنبه مهم است:

1- توان جذب و اتلاف انرژی

2- شکل­پذیری و رفتار گسیختگی

1. بررسی عملکرد قاب زیپر در قاب­های منظم و نامنظم

باتوجه به تحقیقات انجام شده جذب و اتلاف انرژی سیستم مهاربندی زیپی بیشتر از سیستم مهاربندی شورون است که این مسئله برای قاب­های منظم نیز بیشتر از قاب­های نامنظم است. با افزایش ارتفاع اختلاف جذب انرژی بین سیستم مهار­بندی زیپر و سیستم مهاربندی شورون در قاب­های منظم و نامنظم کاهش می­یابد. در سازه­های کوتاه تغییر مکان قاب­های نامنظم از منظم کمتر می­باشد ولی با زیاد شدن ارتفاع این ترتیب تغییر می­کند و جابه­جایی در قاب­های منظم کمتر می­شود. میزان جذب و اتلاف انرژی در قاب­های منظم در نواحی دور از کانون زلزله بیشتر از نواحی نزدیک می­باشد.

1. بررسی قاب زیپر از نظر ضریب رفتار

باتوجه به تحقیقات انجام شده ضریب رفتار با افزایش تعداد طبقات ساختمان کاهش می­یابد. همچنین ضریب رفتار تابع زمان تناوب اصلی نوسان و بارهای وارد بر سازه می­باشد. رفتار قاب شورون و زیپر در حالت الاستیک شبیه به هم است زیرا در حالت خطی ستون زیپر نقشی ایفا نمی­کند. شکل­پذیری، ضریب اضافه مقاومت و ضریب شکل­پذیری قاب مهاربندی زیپر از قاب مهاربندی شورون بیشتر است زیرا جابه­جایی بام در آستانه خرابی قاب زیپر از قالب شورون بیشتر است. همواره ضریب رفتار قاب زیپر از قاب شورون بیشتر است. مقدار پیشنهادی ضریب رفتار برای قاب­های مهاربندی شده هم مرکز با شکل­پذیری ویژه در آیین­نامه (R=6) است که برای سازه­های بلندمرتبه مقدار دست پایینی است. مقدار ضریب رفتار طبق محاسبات انجام شده برای قاب­های مهاربندی شده زیپر برابر 62/5 و برای قاب مهاربندی شده شورون برابر 38/4 برآورده شده است. با افزایش تعداد طبقات در سازه­های دارای قاب­های مهاربندی شده هم مرکز، مقادیر شکل­پذیری و ضریب رفتار سازه کاهش می­یابد یعنی کاربرد این نوع قاب­ها تا یک ارتفاع محدودی موثر بوده و به ازای تعداد طبقات بیشتر می­بایستی از سیستم ترکیبی استفاده کرد.

7. نقاط ضعف قاب مهاربندی زیپر

دانلود پایان نامه بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:130

فهرست مطالب :

1-1- مقدمه.............................................. 2

1-2- شکل پذیری سازه ها ......................................................... 4

1-3- مفصل و لنگر پلاستیک ......................................................... 5

1-4- منحنی هیستر زیس و رفتار چرخه ای سازه ها ............................. 6

1-5- مقایسه رفتار خطی و غیر خطی در سیستمهای سازه ای ................... 7

1-6- ضریب شکل پذیری .......................................... 8

1-7- ضریب کاهش نیروی زلزله در اثر شکل پذیری سازه .................................... 9

1-8- ضریب اضافه مقاومت ............................................. 10

1-9- ضریب رفتار ساختمان .............................................. 10

1-10- ضریب تبدیل جابجایی خطی به غیر خطی ..................... 12

1-11- سختی ......................................................................... 12

1-12- مقاومت ............................................................... 12

1-13- جمع بندی پارامترهای کنترل کننده ................................. 12

فصل دوم :

2-1-1- قاب فضایی خمشی ..................................................... 14

2-1-2- تعریف سیستم قاب صلب خمشی ................................................... 14

2-1-3- رفتار قابهای خمشی در برابر بار جانبی ...................................... 15

2-1-4- رابطه بار – تغییر مکان در قابهای خمشی ............................................ 16

2-1-5- رفتار چرخه ای قابها ....................................................... 16

2-1-6- شکل پذیری قابهای خمشی ............................................ 16

2-1-7- مفصل پلاستیک در قابهای خمشی ....................................... 17

2-1-8- مشخص کردن لنگر پلاستیک محتمل در مفصل پلاستیک .................................. 18

2-1-9- کنترل ضابطه تیر ضعیف – ستون قوی ............................... 18

2-1-10- چشمه اتصال ....................................................... 19

2-1-11- اثرات چشمه اتصال بر رفتار قاب خمشی ............................ 19

2-1-12- طراحی چشمه اتصال ........................................................ 19

2-1-13- اثرات نامعینی ......................................................... 20

2-2-1- سیستم مهاربندی همگرا ................................................... 20

2-2-2- پاسخ رفت و برگشتی مهاربندهای فولادی ......................................... 21

2-2-3- ضریب کاهش مقاومت فشاری مهاربند ........................... 23

2-2-4- رفتار لرزه ای قابهای فولادی با مهاربندی ضربدری ...................................... 23

2-2-5- رفتار کششی تنها .................................................... 24

2-2-6- رفتار کششی – فشاری ................................................... 24

2-2-7- تاثیر ضریب لاغری در رفتار قاب با مهاربندی همگرا ....................... 24

2-2-8- سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربندی همگرا ......................... 25

2-3-1- سیستم مهاربندی واگرا ........................................................ 25

2-3-2- سختی و مقاومت قاب ................................................... 26

2-3-3- زمان تناوب قاب .............................................. 27

2-3-4- مکانیزم جذب انرژی ..................................................... 27

2-3-5- نیروها در تیرها و تیر پیوند .................................................. 29

2-3-6- تعیین مرز پیوندهای برشی و خمشی ................................................ 30

2-3-7- تسلیم و مکانیزم خرابی در تیر پیوند ............................................ 31

2-3-8- اثر کمانش جان تیر پیوند ...................................................... 31

2-3-9- مقاومت نهایی تیر پیوند ............................................ 32

2-4-1-سیستم جدید قاب با مهاربندی زانویی ............................. 32

2-4-2- اتصالات مهاربند – زانویی ................................................ 35

2-4-3- سختی جانبی الاستیک قابهای KBF.................................... 35

2-4-4- اثر مشخصات اعضاء بر سختی جانبی ارتجاعی سیستمهای KBF............. 37

2-4-5- رفتار غیر خطی مهاربند زانویی تحت بار جانبی................................. 37

فصل سوم :

3-1- مقدمه ............................................................ 41

3-2- مشخصات کلی ساختمان .............................................. 41

3-3- بارگذاری جانبی ...................................................... 44

3-3-1- بارگذاری ثقلی ...................................................... 44

3-3-2- بارگذاری جانبی ....................................................... 45

3-4- تحلیل قابها...................................................................... 46

3-5- طراحی قابها ...................................................... 48

3-5-1- کمانش موضعی اجزاء جدار نازک .................................... 48

3-5-2- کمانش جانبی در تیرها و کمانش جانبی – پیچشی در ستونها ........................ 50

3-6- طراحی قابهای TKBF................................................... 53

3-7- طراحی اعضای زانویی .......................................... 54

3-8- طراحی تیرها و ستونها ......................................................... 55

3-9- طراحی اعضای مهاربندی ........................................................... 55

3-10- طراحی قابهای EBF..................................................... 55

3-11- طراحی قابهای CBF..................................................... 55

3-12- نتایج طراحی مدلها ............................................. 56

3-12-1- سیستم TKBF + MRF ................................................... 56

3-12-2-سیستم EBF + MRF................................................... 57

3-12-3- سیستم CBF + MRF.................................................. 57

3-13- کنترل مقاطع انتخابی با قسمت دوم آئین نامه AISC....................... 58

3-13-1- کنترل کمانش موضعی .......................................................... 58

3-13-2- کنترل پایداری جانبی اعضای زانویی ....................................... 58

3-14- بررسی رفتار استاتیکی خطی سیستمهای KBF و EBF و CBF و مقایسه آنها با یکدیگر ..... 58

3-14-1- مقایسه تغییر مکان جانبی مدلها...................................... 59

3-14-2-مقایسه پربود طبیعی مدلها............................................ 59

3-14-3- بررسی نیروپذیری المانهای زانویی در قابهای TKBF.......................... 60

3-14-4- بررسی نیروهای داخلی ایجاد شده در تیر کف...................................... 61

3-14-5- بررسی نیروی فشاری در اعضای قطری .................................................... 63

3-15- بررسی اثر پارامترهای هندسی قاب روی سختی سیستمهای KBF................... 63

3-15-1- بررسی اثر و بر سختی ارتجاعی سیستمهای TKBF................. 64

3-16- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی .................................. 81

3-16-1-معادلات تعادل دینامیکی .................................................. 81

3-16-2- مشخصات دینامیکی قابهای مورد مطالعه ................................ 82

3-16-3- شتاب نگاشتهای اعمالی ............................................. 83

3-16-4-نتایج تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی ....................................... 92

فصل چهارم :

4-1- نتایج ........................................................ 96

4-2- ضوابط طراحی زانویی ..................................... 97

4-3- پیشنهادات ........................................................ 99

پیوست 1 .................................................... 100

پیوست 2......................................................... 107

پیوست 3......................................................... 111

مراجع ....................................................... 118

چکیده :

سختی و شکل‌پذیری دو موضوع اساسی در طراحی ساختمانها در برابر زلزله‌اند. ایجاد سختی و مقاومت به منظور کنترل تغییرمکان جانبی و ایجاد شکل پذیری برای افزایش قابلیت جذب انرژی و تحمل تغییرشکلهای خمیری اهمیت دارند. در طراحی ساختمانهای فولادی مقاوم در برابر زلزله، استفاده از سیستمهای قابهای مقاوم خمشی MRF ، قابهای با مهاربند همگرا CBF و قابهای با مهاربند واگرا EBF رایج است.

قابهای مقاوم خمشی MRF ، شامل ستونها و تیرهایی است که توسط اتصالات خمشی به یکدیگر متصل شده‌اند. سختی جانبی این قابها به سختی خمشی ستونها، تیرها و اتصالات در صفحه خمش بستگی دارد. در طراحی این قابها فلسفه تیر ضعیف و ستون قوی حاکم است. این امر ایجاب می‌کند که تیرها زودتر از ستونها تسلیم شوند و با شکل پذیری مناسب خود، انرژی زلزله را جذب و مستهلک کنند و اتصالات دربارهای حدی با شکل ‌پذیری غیرارتجاعی مناسب خود، قابلیت تحمل تغییر شکلهای خمیری را بالا ببرند.این قابها دارای شکل پذیری مناسب ولی سختی جانبی کمتری هستند(شکل1-1 ).

قابها با مهاربند همگرا CBF ، در برابر زلزله از نظر سختی، مقاومت و کنترل تغییرمکانهای جانبی در محدوده خطی دارای رفتار بسیار مناسبی‌اند، ولی در محدوده غیرارتجاعی به علت سختی جانبی مهاربندها، قابلیت جذب انرژی کمتری دارند و در نتیجه دارای شکل پذیری کمتری‌اند. قابهای با مهاربند همگرا شکلهای مختلفی دارند که در آئین نامه 2800 ایران برخی از آنها معرفی شده است. در این قابها برش وارده در ابتدا توسط اعضای قطری جذب شده و سپس مستقیماً به نیروی فشاری و کششی تبدیل شده و به سیستم قائم انتقال می‌یابند (شکل 1-2 ) .

در قابهای با مهاربند واگرا EBF ، عضو قطری بصورت برون محور به تیر کف متصل می‌گردد. در محل اتصال تیر و ستون و مهاربند مقداری خروج از مرکزیت ایجاد می‌شود به نحوی که تیر رابط توانایی تحمل تغییر شکلهای بزرگ را داشته باشد و همانند فیوز شکل پذیر عمل کنند (شکل 1-3 ).

لذا یکی از اهداف اصلی در طراحی این قابها در برابر زلزله، جلوگیری از کمانش مهار بندها از طریق بوجود آمدن مفاصل پلاستیک برشی و خمشی در تیرهای رابط می‌باشد. قابهای با مهاربند واگرا از قابلیت هر دوی قابهای مقاوم خمشی و قابهای با مهاربند همگرا بهره گرفته‌اند و بنابراین سختی و شکل پذیری مناسب را به صورت توام تامین می‌کنند. تعیین صحیح طول تیرهای رابط و طراحی مناسب آنها بسیار حائز اهمیت‌اند. اگرچه قابهای EBF دارای رفتار بسیار مناسبتری‌اند، ولی با تسلیم تیر رابط در اثر بارهای زلزله، خسارات جدی به کف وارد خواهد شد و چون این عضو به عنوان یک عضو اصلی سازه‌ای محسوب می‌شود، ترمیم سازه نیز مشکل خواهد بود. این موضوع و گسترش مفاصل پلاستیک به تیرها و سپس به ستونها در قابهای EBF ، تمایل به یافتن سیستمهای جدید مقاوم در برابر زلزله با رفتار مناسبتر از لحاظ شکل پذیری و سختی جانبی را افزایش می‌دهد. در این راستا تلاشهای صورت گرفته ، منجر به پیشنهاد سیستمی به نام مهاربند زانویی KBF شده است [ 3 ] ( شکل1-4 ) .

در این سیستم وظیفه تامین سختی جانبی به عهده مهاربند قطری بوده که حداقل یک انتهای آن به جای اتصال به محل تلاقی تیر و ستون، به میان یک عضو زانویی متصل است و دو انتهای این عضو زانویی به تیر و ستون اتصال دارد.

در واقع با وارد آمدن نیروی مهاربند به این عضو، سه مفصل پلاستیک در دو انتها و محل اتصال آن به مهاربند تشکیل می‌گردد و باعث جذب و استهلاک انرژی زلزله خواهد شد. از آنجا که در این سیستم پیشنهادی، مهاربندهای قطری برای عدم کمانش طراحی نمی‌گردند، رفتار آن تحت بار رفت و برگشتی، بسیار شبیه رفتار سیستم مهاربند ضربدری یا همگرا بوده و منحنی رفتار هیسترزیس آن به صورت ناپایدار و نامنظم بوده و سطح خالص زیر منحنی، کاهش می‌یابد. بنابراین قادر به جذب انرژی زیادی نیست.

به همین دلیل در تکمیل این سیستم پیشنهاد گردید [4] تا همانند مهاربند واگرا EBF ، عضو مهاربندی برای عدم کمانش و تسلیم، طراحی گردد. در این صورت می‌توان تنها از یک عضو مهاربندی استفاده کرد.

هدف نهایی در طرح و کاربرد این سیستم این است که در پایان زلزله وارده، تنها عضو زانویی دچار تسلیم و خرابی شده باشد و قاب و مهاربند آن همچنان ارتجاعی مانده و دچار کمانش یا تسلیم نگردیده باشد تا بتوان تنها با تعویض عضو زانویی، مجدداً سیستم را مورد استفاده قرار داد.

در ادامه برخی از مفاهیم لرزه‌ای و همچنین سیستمهای مختلف مهاربندی جانبی سازه‌ها با بیان ویژگیهای آنها به طور مختصر بیان خواهد شد. سپس به بررسی بیشتر سیستم مهاربندی جانبی زانویی خواهیم پرداخت و بهترین نمودار برای ابعاد هندسی این سیستم که سختی و شکل‌پذیری توام را نتیجه دهد، معرفی خواهیم نمود.

و...

NikoFile