پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران

مشخص نشده 14 MB 29393 133
مشخص نشده مشخص نشده مهندسی عمران
قیمت قبل:۶۲,۰۰۰ تومان
قیمت با تخفیف: ۲۸,۰۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران

    گرایش سازه

    بهمن 1393

    هر چند در طول سالهای متمادی، روش های ساخت و طراحی سازه ها گسترش یافته است اما همچنان اثر زلزله از مهمترین مشکلات طراحی ساختمان ها در مناطق لرزه خیز می باشد. بادبندهای معمولی در مقابل بارهای جانبی زمین لرزه یا نیروی باد دچار تغییرشکل های جانبی زیاد می شوند و در صورتی که این تغییرشکل ها از حد معینی زیادتر شود موجب بروز خرابی سازه ای و غیر سازه ای شده و ایمنی و یکپارچگی سازه به خطر می افتد. برای غلبه بر مشکلات ذکر شده، انواع جدید از بادبندها از حدود 30 سال پیش و برای اولین بار در ژاپن گسترش یافته است. این بادبندها طوری طراحی می شوند که در برابر کمانش مقاوم بوده و در نتیجه دارای منحنی های متقارن تحت بارگذاریهای چرخه ای کششی و فشاری حاصل از تاثیر نیروهای زلزله می باشند، همچنین رفتار سازه را از لحاظ پایداری و قابلیت جذب انرژی بهبود می بخشند.

    سازه های مسلح به مهاربندهای کمانش ناپذیر از جمله معدود سازه های مقاوم در برابر زلزله هستند که دو خصوصیت سختی بالا و استهلاک انرژی را به طور همزمان دارند. این سازه ها علاوه بر ساختمان های جدید در بهسازی سازه های فولادی و بتنی موجود نیز کاربرد فراوانی دارند. با توجه به لرزه خیزی کشور و کاربرد روز افزون این سازه ها در جهان، استفاده و بومی سازی این نوع سیستم مهاربندی در ایران اجتناب ناپذیر بوده و زمینه ورود این سیستم باربر جانبی به آئین نامه های طراحی خصوصا آئین نامه زلزله ایران (2800) الزامی است.  در این میان تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای از جمله ضریب مقاومت افزون، ضریب شکل پذیری، ضریب کاهش مقاومت وابسته به شکل پذیری و ضریب رفتار این سازه ها به منظور طراحی این سیستم ها امری ضروری می نماید.

     

    کلمات کلیدی: مهاربندهای کمانش تاب، مقاومت نهایی، تغییرمکان نهایی، شکل پذیری، ضریب رفتار

     

    فصل اول

     

        مقدمه

     

    -1-مقدمه

    زلزله یکی از پدیده­های مخرب طبیعی است که تنها طی نیم قرن اخیر خسارات جانی و مالی زیادی را به جا گذاشته است و با توجه به زلزله خیز بودن کشور ما و قرارگیری آن بر روی کمربند الپ-هیمالیا ضروری است که ما بیش از این به روش­های مقابله با این پدیده از جمله مقاوم­سازی سازه­ها در برابر زلزله بپردازیم. از این رو ارزیابی لرزه­ای سازه­ها و مقاوم­سازی ساختمان­های موجود به عنوان یک ضرورت مطرح می­گردد. در سازه­هایی که طراحی براساس نیروی زلزله است همواره باید برای مقابله با نیروی جانبی زلزله که بر سازه وارد می­شود سیستم مقاومی را طراحی نمود که ازجمله این سیستم­ها استفاده از انواع مهاربندهای فلزی می­باشد اما نقص عمده در بادبندهای متعارف اختلاف بین ظرفیت کششی و فشاری این مهاربندها و زوال مقاومت آنها در بارگزاری­های چرخه­ای می­باشد بنابراین برای رسیدن به یک رفتار الاستوپلاستیک  ایده­ال و جلوگیری از کمانش فشاری مهاربندها باید از مکانیزم مناسبی استفاده نمود. روشی که مد نظر قرار گرفته عبارت است از محصورسازی یک هسته فلزی شکل پذیر در میان حجمی از بتن که خود توسط یک قشاء فلزی در بر گرفته شده است که اصطلاحاً بادبند کمانش تاب (BRB) نامیده می­شود و از یک المان باربر و یک المان نگه­دارنده جانبی تشکیل شده است. المان باربر، بارهای محوری را در هر یک از دو حالت کششی و فشاری، که به BRB انتقال پیدا می­کند، حمل می­کند. المان­های نگه­دارنده تکیه­گاه­های جانبی را برای المان­های باربر فراهم می­­کنند تا از کمانش BRB وقتی که BRB تحت فشار بارگذاری شده است جلوگیری کند و  BRB قادر خواهد بود تا مقاومت، شکل پذیری و ظرفیت استهلاک انرژی را در المان­های فولادی که برای باربری ساخته شده­اند افزایش دهد.

    ما دراین تحقیق بنا داریم بادبندهای فوق را که ترکیبی از فولاد و بتن می باشند، طوری به کار ببریم که مسئله کمانش بادبندهای معمولی را حل نماید. عملکرد این گونه بادبندها را در سازه­های بتن مسلح در سه حالت ارتفاعی مختلف (3 و 6 و12 طبقه) مورد بررسی قرار می دهیم. طراحی اولیه تمامی سازه­های مزبور با استفاده از نرم افزار Etabs صورت گرفته و سپس با مدلسازی در نرم افزار OpenSees تحلیل غیرخطی مدلها انجام پذیرفت.

    پارامترهای مورد بررسی عبارت بودند از بار نهایی (برش پایه حداکثر)، تغییرمکان حداکثر، انرژی جذب شده و شکل پذیری که با تغییر در مشخصات سازه از جمله هندسه مانند طول دهانه­ها و ارتفاع سازه مورد ارزیابی قرار گرفتند.

     

    1-2- انواع سیستم های بتن مسلح و رفتار اعضا آنها

     1-2-1 انواع قاب های خمشی بتن مسلح

    ساختار قاب خمشی شامل ستون­ها وشاهتیرهایی که به وسیله اتصالات صلب به یکدیگر متصل شده­اند می­باشد که در آن سختی جانبی قاب به سختی ستون­ها و تیر و اتصالات آن بستگی دارد. از لحاظ رفتاری این سیستم نسبتاً شکل­پذیر می­باشد و قابلیت بالایی برای اتلاف انرژی از خود نشان می­دهد، ولی سختی این سیستم نسبتاً کم بوده و در برابر بارهای جانبی دچار ضعف سختی می­شود به همین دلیل در این نوع سیستم­ها از اعضای مقاوم در برابر بار جانبی مثل مهاربندها استفاده می­شود. در زیر تعاریفی از انواع سیستم قاب خمشی به بیان آیین نامه آمده است.

    1-2-1-1 قاب خمشی معمولی

    قابهای خمشی معمولی همان قاب­های دارای شکل پذیری کم هستند که در آیین نامه بتن ایران (آبا) به آن پرداخته شده است که در مناطق با لرزه خیزی زیاد وخیلی زیاد نمی­توان از آن استفاده نمود وباید در انتخاب این نوع سیستم برای مناطق مختلف دقت بیشتری نمود [1].

    1-2-1-2 قاب خمشی متوسط

    قابهای خمشی متوسط همان قاب­های دارای شکل­پذیری متوسط هستند که در آیین نامه بتن ایران (آبا) به آن پرداخته شده است که استفاده از آن برای ساختمان­های با اهمیت متوسط ومناطق لرزه­ای مختلف مجاز بوده مشروط بر انکه شرایط ارتفاع ومنظمی سازه کنترل شود [1].

    1-2-1-3 قاب خمشی ویژه

    قابهای خمشی ویژه همان قاب­های دارای شکل­پذیری زیاد هستند که در آیین نامه بتن ایران (آبا) به آن پرداخته شده است که در مناطق با لرزه خیزی زیاد و خیلی زیاد و ساختگاهای مختلف و سازه­های خاص مورد استفاده قرار می­گیرد [1].

    1-3 انواع مهاربندی

    مهاربند، سیستمی اقتصادی و پربازده برای مقابله با بار جانبی در سازه­های قابی می­باشد. مهاربندها اغلب مانعی برای طرح معماری سازه به حساب می­آیند، لذا معمولاً آنها را در دهانه­هایی قرار می­دهند که حداقل ممانعت ایجاد شود و ضمناً شرایط سازه­ای مهاربند در عمل نیروهای برشی و پیچی ساختمان ارضاء گردد. در بسیاری از اوقات نوع مهاربندی بر اساس فضا و بازشوی موجود تعیین می­گردد بطور کلی مهاربندها به دو دسته تقسیم می شوند [2] 

    مهاربندهای هم مرکز ( همگرا )

    مهاربندهای خارج از مرکز ( واگرا )

    در چند سال اخیر علاوه بر دو گروه فوق سیستم های مهاربندی جدیدی (مهاربندهای دروازه ای، زانویی و کمانش تاب) نیز توسعه یافته اند که هر کدام را به اختصار توضیح می­دهیم .

    1-3-1- مهاربندهای هم مرکز[1]

    این سیستم­ها در مسیر تکمیل سیستم­های سازه­ای فولادی در جهت مقابله با نیروهای باد ابداع گردیدند. در این نوع مهاربندها فرض می­شود که محورهای خنثی در اعضای مختلف، نظیر ستون­ها، تیرها و اعضای مهاربندی در یک نقطه مشترک در هر اتصال با هم تلاقی می­کنند. در قابهای با مهاربندی هم مرکز مقاومت جانبی سازه توسط اعضای قطری که با تیرهای قاب تشکیل یک سیستم خرپایی را می­دهند تأمین می­شود. انواع مهاربندهای هم مرکز عبارتند از ضربدری، قطری، شورن V، v معکوس و k که در شکل 1-1 نمایش داده شده است. به علت پیکربندی خرپا گونه، صلبیت جانبی این سیستم­ها بسیار زیاد است بطوریکه یک سیستم قاب فولادی با مهاربندهای هم مرکز از نوع ضربدری در مقایسه با سیستم قاب خمشی نظیر آن می­تواند تا 10 برابر سخت تر باشد [ 3 ].

    از مشکلات عمده این سیستم­ها شکل­پذیری و جذب انرژی کم، عمدتاً به دلیل کمانش موضعی یا کلی عضو فشاری مهاربند و تا حدی هم ضعف و عملکرد نامناسب اتصالات آن می­باشد. در زیر به اشکالات عمده هر کدام از انواع بادبندهای فوق به روایت AISC می پردازیم [4].

    الف- بادبندهای ضربدری: در هنگام زلزله در هر سیکل یکی از بادبندها به فشار و دیگری به کشش کار می­کنند. مهاربندی که نیروی فشاری را تحمل می­نماید، کمانش کرده و از سیستم باربری جانبی خارج می­گردد. در سیکل بعدی نیز این اتفاق برای مهاربند دیگر می­افتد و بعد از چند سیکل هر دو مهاربند از سیستم باربری جانبی خارج می­شوند. همانطور که در شکل 1-2 مشاهده می­شود حلقه های هیسترزیس قاب فولادی با بادبندهای ضربدری بسیار ناپایدار و نامنظم هستند .

    ب- بابندهای قطری: این بادبندها که به صورت تک و قطری بکار می­روند، حداقل باید در دو دهانه یک قاب ساختمانی به کار گرفته شوند و در حالت کلی مشکلات بادبند ضربدری را دارند .

    پ- بادبندهای شورنV و V معکوس: در این بادبندها یکی از اعضاء در کشش و دیگری در فشار قرار دارد و احتمال کمانش عضو فشاری وجود دارد. تا قبل از کمانش عضو مهاری یک نیروی متعادل به تیر وارد می­شود که به محض کمانش موضعی یکی از مهاربندها، نیروی متعادل مذکور به یک نیروی نامتعادل تبدیل می­شود، که باعث می­شود تیر طبقه تغییر شکل زیادی بدهد ( شکل 1- 2).

    آیین نامه AISC برای جلوگیری از مشکلات فوق دو روش زیر را پیشنهاد کرده است [4].

    استفاده از ستون های دوخت( شکل 1- 4 )

    استفاده از بادبندهای شورن بصورت X برای طبقات ( شکل 1-5 )

    ت- بادبند K: استفاده از این بادبند فقط در ساختمان ها تا دو طبقه اجازه داده شده است و مشکل اساسی این بادبند وارد کردن نیروی نامتعادل شرح داده شده در بادبندهای شورن به ستون است که باعث ایجاد یک تغییرمکانی جانبی در وسط ستون می شود این امر می تواند باعث بروز کمانش در ستون و در نتیجه فروریزی کل ساختمان می­گردد .

    1-3-2- مهاربندهای خارج از مرکز[2] (EBF )

    این بادبندها بعد از مقایسه رفتار هیستریس بادبندهای هم مرکز و قاب خمشی و ترکیب آنها توسط پوپوف و همکارانش در دهه 70 شکل گرفت. بادبندهایی که در آنها بین انتهای اعضای مهاربند تا تیر و ستون فاصله ایجاد شده باشد، بادبندهای واگرا نامیده می­شوند. فاصله ایجاد شده، تیر پیوند (طول لینک) نامیده شد و با e نمایش داده می­شود. تیر پیوند مانند فیوز شکل­پذیر عمل می­کند و مقدار زیادی از انرژی ناشی از زلزله را جذب می­کند در این سیستم هر دو عامل شکل­پذیری و سختی با هم ترکیب می­شوند. شکل­پذیری شاخصه مهم قاب­های خمشی می­باشد و سختی نیز شاخصه اصلی قابهای مهاربندی هم محور می­باشد.[5]

    مزایای سیستم مهاربندی واگرا به شرح زیر می باشد:[3]

    کاهش تغییر مکانی جانبی در مقایسه با قابهای خمشی.

    استفاده از قابهای مهاربندی هم محور در ساختمان های با ارتفاع زیاد مجاز نمی باشد.

    کاهش نیروهای تکیه­گاه و لنگر ( در مقایسه با سیستم قاب خمشی ) به منظور کاهش ابعاد پی.

    امکان استفاده از این سیستم برای تغییر سختی سازه در ارتفاع برای جیران نامنظمی در توزیع ارتفاعی جرم سازه با تغییر اندازه اعضاء و طول پیوند وجود دارد . با تغییر طول تیر پیوند می توان سختی قاب مهاربندی واگرا را تغییر داد.

    کاهش اثر ∆ - P در مقایسه با سیستم قاب خمشی.

    مکان تعبیه باز شو در مقایسه با قاب های مهاربندی همگرا.

    1-3-2-1 انواع مهاربندهای خارج از مرکز

    بادبندهای واگرا در حالت کلی به دو دسته

    الف- بادبندهای واگرا با تیرپیوند افقی EBF – H

    ب- بادبندهای واگرا با تیر پیوند قائم EBF- V

    تقسیم بندی می شوند. در شکل 1-6 انواع بادبندهای واگرا نمایش داده شده است

    1-3-2-2مهاربندهای دروازه ای (مهاربند ی با اعضا کششی خارج از محور[3] ( OBF ))

    در این سیستم، محور طولی عضو مهاربندی منطبق بر قطر قاب نمی­باشد که این خروج از محوریت از لحاظ معماری و جایگذاری درب و پنجره تسهیلات مناسبی را فراهم می­کند­. همانطور که در شکل 1-7 دیده می­شود­، عضو AOB یک عضو مستقیم نیست بلکه دارای خروج از مرکزیت به اندازه e می­باشد و از سوی دیگر نقطه O به وسیله عضو سومی کشیده می­شود که با افزایش تغییر­شکل­، فرمول بندی تعادل بر مبنای شکل هندسی­، تغییر خواهد کرد­. به طور کلی در این سیستم سختی­، شکل­پذیری­، میزان تغییر­مکان و سایر پارامترهای مهم تابعی از موقعیت O و سختی عضو سوم OC می باشد .                                                           

    ضمناً به دلیل ماهیت رفت و برگشتی نیروی زلزله­، این بادبند باید به صورت دو دهانه مورد استفاده قرار گیرد­. در این سیستم به طور کلی برای خروج از مرکزیت کوچک رفتار سازه تقریباً خطی­، ولی با افزایش e ضمن کاهش شدید سختی­، تغییر شکل­ها هم شدیداً افزایش می­یابد­.

    1-3-2-3 مهاربندهای زانویی[4] (KBF )

    در این مهاربندی بادبندهای قطری به یک عضو اتصال تیر به ستون وصل می­شوند که این عضو­، عضو زانویی نامیده می­شود . رفتار این نوع بادبند متفاوت با بادبندهایی است که تنها برای کشش طرح می­شوند­. در این سیستم نیروهای کوچک و سختی سازه توسط بادبند تأمین شده و در زلزله­های شدید با تسلیم عضو زانویی در دو انتها در دو نقطه تماس با بادبند قطری شکل پذیری کافی تأمین شده و جذب انرژی صورت می­گیرد­. نکته قابل توجه در این سیستم آن است که بعد از پایان زلزله­، فقط عضو زانویی دچار خرابی و تسلیم شده و قاب اصلی و بادبند قطری به صورت الاستیک باقی می­ماند­. عضو زانویی باید سختی کافی داشته باشد تا مانع بروز آسیب­های سازه­ای و غیرسازه­ای هنگام زلزله مکرر با شدت کم شود.

    همچنین طول عضو زانویی نیز بسیار مهم بوده و بر روی سختی جانبی تأثیر می­گذارد­. عضو کوتاه­تر در برش و عضو بلندتر در خمش جاری می­شوند­. آنالیزهای غیر خطی نشان می­دهد که عضو کوتاه­تر که در برش جاری می­شود نسبت به عضو بلندتر که در خمش جاری می­شود شکل­پذیری مناسبتری به قاب می­دهد­. ( شکل 1-8)

    -4 مهاربند های کمانش تاب BRB                                 

    1-4-1- مقدمه و پیش­زمینه  BRB

    امروزه استفاده از مهاربندهای ضربدری برای مقاوم ­سازی سازه­ها در برابر زلزله، بخصوص در مورد ساختمانهای بلند رواج زیادی یافته که از جمله دلایل آن می­توان به سختی زیاد این مهاربندها و نیز دلایل اقتصادی اشاره نمود. در سیستم­های قاب مهاربندی، انتظار می­رود تنها درصد کمی از بارهای جانبی وارده، بوسیله عملکردهای خمشی و یا انعطاف­پذیر در اتصالات قابهای خمشی تحمل گردند. اعضای قطری، برش را مستقیماً بصورت نیروی فشاری و یا کششی تبدیل کرده و به سیستم قائم انتقال می­دهند [6].

    عملکرد مطلوب مهاربندهای هم مرکز، پس از مرحله الاستیک بستگی به این موضوع دارد که مهاربندها برای رفتار کمانشی قابل پیش­بینی طراحی شده باشند. قاب­های بادبندی شده هم­مرکز انرژی را بوسیله کمانش بادبند مستهلک می­کنند، محدودیت ضریب لاغری بادبند از کمانش موضعی بادبند جلوگیری می­کند. از این رو بادبندهای لاغر نسبت به بادبندهای چاق­تر انرژی کمتری را مستهلک می­کنند.

    قاب­های مهاربندی مقید شده در برابر کمانش (BRBF) یک رده­ی خاص از قاب­های مهاربندی شده­ی هم مرکز هستند، تقاطع محورهای اعضای[5]BRBF در یک نقطه­ی اتصال، یک سیستم خرپایی عمودی که نیروهای جانبی را تحمل می­کند، تشکیل می­دهد. BRBF دارای شکل­پذیری و جذب انرژی بیشتری در مقایسه با SCBF است زیرا از کمانش کلی مهاربند و کاهش مقاومت مربوط به آن در نیروها و تغییرشکل­های مربوط به جابجایی نسبی طرح، در طبقه­ها جلوگیری می­کند. توجه داشته باشید که مهاربند K و X شکل به عنوان گزینه­های BRBF به شمار نمی­روند

    Abstract

    Current trends in structural engineering call for strict performance requirements from buildings prone to extreme earthquake. Energy dissipation devices are known to be effective in reducing a buildings response to earthquake induced vibrations. A promising strategy for controlling damage due to strong ground motion is the use of buckling restrained braces that dissipate energy by hysteretic behavior. The Buckling Restrained Brace (BRB) is an innovative diagonal member for braced frames.. Buckling restrained braced frames (BRBFs) have been used as seismic load resisting system in recent years. Due to their more effective performance, BRBs have been employed to replace conventional braces in concentrically bracing frames. When compared to conventional braces, BRBs exhibit symmetric and more stable hysteretic behaviour that provide significant energy dissipation capacity and ductility. Analytical model is developed using a finite element software and a nonlinear cyclic analysis is performed. Push Over analysis were take place and base shear, maximum displacement, energy absorption and ductility were evaluated. Result showed that effect of BRB system decrease with increase in height of the building. Beside, BRBs can increase energy absorption and decrease maximum displacement. Also, response factor of this systems was measured. Response factor is one of the most important parameters in 2800 Iran standard.

    Keyword: Buckling Restrained Brace, Response Factor, Ultimate load bearing, ductility

    مراجع:

    1- سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، معاونت امور فنی، نشریه شماره 120، آیین نامه بتن ایران( آبا)، تجدید نظر اول، 1383.

    2- بهرامی زاده، حجت.، 1389، ارزیابی روش تحلیل استاتیکی فزاینده غیرخطی مودی درقاب های بتن آرمه تقویت شده با بادبندهای فلزی ،پایان نامه کارشناسی ارشد «سازه» ،دانشگاه آزاداسلامی واحد دزفول.

    3- نجاتی، ف.، عملکرد سازه­های فلزی مجهز به بادبند کمانش تاب ، رساله کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد واحد جنوب، 1389.

    4- AISC, Seismic Provision for Structural steel Building , American Institue of Steel  Construction Inc.,Chicago,1999.

    5- ASTM, 1988, deformed and plain  Billet-steel bars for concrete reinforcement (metric), Philadelphia, Vol.01-04.

    6- ­Black, c., Makris, N.and Aiken, I., Component testing, stability analysis and characterization­ of buckling restrained braces, Pacific Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley CA, Report No. PEER-2002/08.

    7- Yashino T, Karino Y., Experimental Study on Shear Wall with Braces: Part 2. Summaries of Technical Papers of Annuals Meeting, Vol. 11. Architectural Institute of Japan Engineering Section; 1971. P 403-4.

    8- Kimura K., “Tests on Braces Encased by Mortar Infilled Steel Tubes”, Summaries of Technical Papers of Anuual Meeting. Architectural Institute of Japan, 1967, p. 1041-2.

    9- Nakamura, H., Maeda, Y., Taekuchi, T., Nakata, Y., Iwata M.and Wada, A., Fatigue Properties of Practical-Scale Unbonded Braces, Part 1&2, 1999.

    10- Choi, H., Kim, J., “Energy-based Seismic Design of Buckling Restrained Braces Frames Using Hysteretic Energy Spectrum”, Engineering Structures, 28, 2006, 304-311.

    11- Bull, D.K., 1991, Evaluation  of a 10 story building using alternative structural systems, New Zealand concrete occeding.

    12- kravinkler H. static pushover analysis , the developing structural engineers of  Nothern Cakifornia , Sanfrancisco , November 1994.

    13- Merritt, S., Uang, C.M., and Benzoni, G., “Subassemblage Testing of Star Seismic Buckling Restrained Braces” 2003, Report No. TR-2003/04, University of California, San Diego, La Jolla.

    14- Chen, C.C., Chen, S.Y., and Liaw, J.J., Buckling Strength of Buckling Inhibited Braces, Prox. 3rd Japan-Korea-Taiwan Joint Seminar on Earthquake Engineering for Building Structures, Taipei, Taiwan, pp. 265-271.

    15- Lai, J.W., Tsai, K.C., “Research and Application of Buckling Restrained Braces in Taiwan”.

    16- Tremblay, R., Degrange, G., and Blouin, J., “Seismic Rehabilitation of a Four-Story Building with a Stiffened Bracing System”, Proc. 8th Canadian Confrence on Earthquake Engineering, Vancouver, Canada, pp. 549-554.

    17- Miranda E. & Betro V.V. Evaluation of strength  Reduction Factors for Earthquake Resistant Design, Earthquake Spectra , Vol.10 , No.2.p.357-379 , 1994. 

    18- ثنایی ،ابراهیم.، رضاییان، علیرضا.، 1383 ، طراحی ساختمان های فولادی ، نشر سالکان.

    19- Riddell, R., Hidalgo, P., and Cruz, E., 1989. Response modification factors for earthquake resistant design of short period structures, Earthquake Spectra 5 (3), 571–590.

    20- Hidalgo, P. A., and Arias, A., 1990. New Chilean code for earthquake-resistant design of buildings, Proc. 4th U.S. Natl. Conference. Earthquake Eng., Palm Springs, CA, 2, pp. 927–936.

    21- Nassar, A. A., and Krawinkler, H., 1991. Seismic Demands for SDOF and MDOF Systems, Report No. 95, The John A. Blume Earthquake Eng. Center, Stanford University, CA.

    22- Vidic, T., Fajfar, P., and Fischinger, M., 1994. Consistent inelastic design spectra: strength and displacement, Earthquake Eng. Struct. Dyn. 23, 507–521.

    23- Hwang, H., Takada, E., Shinozuka, A., “Generation of Consistent Power/Response Spectra”, Paper No. K1 12/3, Smirt -8 Conference, August 19-23, 1985.

    24-FEMA-356, Prestandard  And Commentary  For The  Seismic Rehabilitation Of Building, Prepared By American Society Of Civil Engineers, Reston, Virgina, Prepared For Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C. November 2000.

    25-تسنیمی ، عباسعلی –معصومی ،علی، “محاسبه ضریب رفتار قاب های خمشی بتن مسلح” –تهران-مرکز تحقیقات ساختمان ومسکن ، 1385.

    26- Wada, A., Saeki, E., Takeuchi, T., and Watanabe, A., (2008). “Development of Unbonded Brace., Nippon Steel Corporation Building Costruction and Urban Development Division, Tokyo, Japan.

    27- Weng, Y.T., and Lin, S.L., “A Study of Multi-mode Seismic Performance Based Evaluation and Displacement Based Design Procedures.” PhD. Thesis, Supervised by Prof. Keh-Chyuan Tsai ,Department of Civil Engineering National Taiwan University, Taipei, Taiwan, 2008.

    28- فروغی، م.، عبدلی، ن.، جوکار،ح. “بررسی بادبندهای کمانش تاب و بادبندهای متداول” –همایش ملی مقاوم سازی ایران ، 1387.

    29- Zhao, J., Wu, B., Ou, J., “Effect of Brace End Rotation on the Global Buckling Behavior of Pin-Connected Buckling Restrained Braces with End Collars”, Engineering Structures, Vol. 40, pp. 240-253, 2012.

    30- Wang, C., Usami, T., Funayama, J., “Evaluation the Influence of Stoppers on the Low-Cycle Fatigue Properties of High Performance Buckling Restrained Braces”, Engineering Structures, Vol. 41, pp. 167-176, 2012.

    31- Almansa, L., Medina, J., Oller, S., “A Numerical Model of the Structural Behavior of Buckling Restrained Braces”, Engineering Structures, Vol. 41, pp. 108-117, 2012.

    32- Hoveidae, N., Rafezy, B., “Overall Buckling Behavior of All Steel Buckling Restrained Braces”, Journal of Constructional Steel Research , Vol. 79, pp. 151-158, 2012.

    33- Piedrafita, D., Cahis, X., Simon, E., “A New Modular Buckling Restrained Brace for Seismic Resistant Buildings”, Engineering Structures, Vol. 56, pp. 1967-1975, 2013.

    34- Quan Gu, Alessandro Zona, Yi Peng, Andrea Dall'Asta, “Effect of buckling-restrained brace model parameters on seismic structural response”, Journal of Constructional Steel Research, Volume 98, July 2014, Pages 100-113.

    35- Mazzoni,Silvia, McKenna,Frank , Scott,Michael H. , Fenves,Gregory L., al,et , 2006 , Opensees command language manual , PEER center.

    36- دفتر تدوین وترویج مقررات ملی ساختمان ،1385، مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ، بارهای وارده بر ساختمان ، وزارت مسکن وشهرسازی.

    37- کمیته دائمی بازنگری آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله ، 1384، استاندارد 2800 آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله ، مرکز تحقیقات مسکن و شهر سازی.

    38- دفتر تدوین وترویج مقررات ملی ساختمان ،1388، مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ، طرح واجرای ساختمان های بتن مسلح ، وزارت مسکن وشهرسازی.

     

  • فصل اول: مقدمه

    1-1 مقدمه. 2

    1-2 انواع سیستم های بتن مسلح و رفتار اعضا آنها 3

    1-2-1- انواع قاب های خمشی بتن مسلح. 3

     1-2-2-1 قاب خمشی معمولی. 3

    1-2-2-2 قاب خمشی متوسط.. 3

     1-2-2-3 قاب خمشی ویژه 3

    1-3 انواع مهاربندی.. 3

    1-3-1- مهاربندهای هم مرکز. 4

    1-3-2- مهاربندهای خارج از مرکز (EBF ) 6

     1-3-2-1 انواع مهاربندهای خارج از مرکز. 7

    1-3-2-2مهاربندهای دروازه ای (مهاربند ی با اعضا کششی خارج از محور ( OBF )) 8

     1-3-2-3 مهاربندهای زانویی (KBF ) 8

    1-4 مهاربند های کمانش تاب BRB.. 9

    1-4-1- مقدمه و پیشزمینه  BRB.. 9

    1-4-2-تاریخچه BRB.. 10

    1-4-3- ساختمان BRB.. 12

    1-4-4- اجزای تشکیل دهنده BRB.. 14

     1-4-4-1- بخش جاری شونده محصور شده 14

     1-4-4-2- بخش الاستیک محصور شده 14

     1-4-4-3- بخش الاستیک محصور نشده 14

     1-4-4-4- مصالح جدا کننده و انبساطی. 15

     1-4-4-5- مکانیزم محصور شدگی. 16

     1-4-5- مزایا ومعایب بادبند BRB.. 16

    1-4-6-تقویت لرزهای سازهها با بادبندهای BRB.. 17

    1-4-7-نتایج آزمایش بر روی  BRBها با مقیاس بزرگ، در ایالات متحده آمریکا 19

    1-4-8-نتایج آزمایشات BRB در تایوان. 21

    1-5 ضریب رفتار سازه 26

    1-5-1- ضریب کاهش در اثر شکل‌پذیری ...... 21

    1-6 عوامل مؤثر بر  در سیستم‌های یک درجه آزادی.. 26

    1-6-1-نوع مصالح. 26

    1-6-2-زمان تناوب سیستم. 27

    1-6-3-میرایی. 27

    1-6-4-بارگذاری. 27

    1-6-5- اثر .. 28

    1-6-6-مدل نیرو تغییرشکل. 28

    1-6-7- خاک منطقه 28

    1-7 عوامل مؤثر بر در سیستم‌های چند درجه آزادی.. 29

    1-7-1- نوع سازه مقاوم 29

    1-7-2- هندسه سازه 29

    1-7-3- مشارکت مد های بالاتر. 29

    1-8 ارزیابی روابط ارائه شده برای .... 30

    1-9 روابط  برای سیستم‌های یک درجه آزادی.. 30

    1-9-1- ریدل، هیدالگو و کروز 30

    1-9-2- اریاس و هیدالگو. 31

    1-9-3- نصر و گراوینگلر. 32

    1-9-4- رابطه میراندا 33

    1-9-5- رابطه فایر، ویدیک و فیشینگر. 34

    1-10 روابط µR برای سیستم‌های چند درجه آزادی.. 35

    1-10-1- رابطه تاکاوا، هوانگ و شینوزوکا 35

    1-11 ضریب اضافه مقاومت... 35

    1-11-1- عوامل موثر بر مقاومت افزون. 36

     1-11-1-1- مقاومت واقعی مصالح در مقابل مقاومت اسمی. 36

     1-11-1-2- بیشتر بودن ابعاد اعضا از مقادیر مورد نیاز طراحی. 36

     1-11-1-3- در نظر نگرفتن اثر مقاومت اجزا غیر سازه ای.. 36

     1-11-1-4- استفاده از مدل های ساده شده و محافظه کارانه در تحلیل ها 36

     1-11-1-5- باز توزیع نیروهای جانبی. 37

     1-11-1-6- توزیع بار واقعی در مقابل توزیع بار آئین نامه. 37

    1-11-2- روش های محاسبه ضریب اضافه مقاومت.. 37

     1-11-2-1- روش محاسبه ضریب اضافه مقاومت با استفاده از انالیز غیرخطی. 37

     1-11-2-1-1- نحوه ترسیم منحنی SPO.. 37

     1-11-2-1-2- تعریف نقاط حدی.. 38

    1-12 روش استاتیکی افزایشی غیرخطی.. 38

    1-12-1- تغییرمکان هدف.. 38

     1-12-1-1- تعیین تغییرمکان هدف.. 40

    1-12-2- الگوی توزیع بار جانبی. 42

     1-12-2-1- توزیع بار ثابت.. 42

     1-12-2-2- توزیع بار متغیر. 43

    1-12-3- نحوه محاسبه ضریب رفتار 43

     1-12-3-1- تحلیل استاتیکی افزایشی غیرخطی مدلها و رسم منحنی ظرفیت.. 43

     1-12-3-2- محاسبه مقاومت افزون. 43

     1-12-3-3- محاسبه ضریب کاهش نیرو در اثر شکل پذیری.. 43

     1-12-3-4- محاسبه ضریب تنش مجاز 43

    فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته

    2-1- پیشینه تحقیق ومروری برکارهای گذشتگان. 48

    فصل سوم: معرفی نرم افزار

    3-1- معرفی نرم افزار  opensees. 54

    3-2- امکانات نرم افزار  opensees. 55

    3-3- مدلسازی رفتار غیر خطی اعضای بتن مسلح.. 55

    3-4- انواع المان های اجزای محدود در نرم افزار openSees. 56

    3-5- معرفی مصالح فولادی موجود در opensees. 57

    3-6- معرفی مصالح بتنی موجود در opensees. 61

    3-7- نحوه مدل سازی اعضای سازه ای.. 64

    3-7-1-  تعریف مقاطع اعضا 64

    3-7-2-  تعریف تیر ها وستون ها 65

    3-7-3-  تعریف بادبندها 65

    فصل چهارم: معرفی مدل ها، محاسبات و ارائه خروجی نتایج

    4-1- معرفی مدل. 67

    4-2- مشخصات مصالح مورد استفاده 67

    4-3 بارگذاری ثقلی.. 68

    4-4 آیین نامه های مورد استفاده 68

    4-5 معرفی پارامترهای لرزه ای.. 69

    4-6 پلان ساختمان. 69

    4-7  قاب های مورد استفاده در مدل سازه 69

    4-7-1 قاب سه طبقه A و E. 69

    4-7-2 قاب شش طبقه A,E. 71

    4-7-3 قاب دوازده طبقه A و E. 71

    4-7-4 قاب سه طبقه 1و5. 73

    4-7-5 قاب شش طبقه 1و5. 73

    4-7-6 قاب دوازده طبقه 1و5. 74

    4-8 مقاطع تیر، ستون و بادبند. 76

    4-9- نمودار Push over قاب های بدون مهاربند(قاب خمشی متوسط) 80

    4-9-1  مدل های 3XMF و 3YMF. 80

    4-9-2  نمودار Push over قاب های شش طبقهA,E  و 1,5 بدون مهاربند  BRB.. 81

    4-9-3  نمودار Push over قاب های دوازده طبقهA,E  و 1,5 بدون مهاربند  BRB.. 82

    4-10- نتایج حاصل ازتحلیل مدل قاب ها با تغییر در مشخصات هندسی بادبند. 83

    4-10-1- نمودار پوش آور قابهای دارای مهاربند کمانش ناپذیر باسطح مقطع A.. 83

     4-10-1-1- قاب های سه طبقه با مهاربند (3X1 و 3Y1) 84

     4-10-1-2- قاب های شش طبقه با مهاربند (6X1 و 6Y1) 85

     4-10-1-3- قاب های دوازده طبقه با مهاربند (12X1 و 12Y1) 87

    4-10-1-4 نتایج و مقایسه نمودارها 88

    4-10-2- نمودار Push over قاب های دارای مهاربند کمانش ناپذیر باسطح مقطع B.. 91

     4-10-2-1- قاب های سه طبقه با مهاربند (3X2 و 3Y2) 91

     4-10-2-2- قاب های شش طبقه با مهاربند (6X2 و 6Y2) 92

     4-10-2-3- قاب های دوازده طبقه با مهاربند (12X2 و 12Y2) 94

     4-10-2-4 نتایج و مقایسه نمودار ها 95

    4-10-3- مقایسه نمودار Push over قابهای با بادبندهای دارای مقطع A و با مقطعB.. 98

    4-11- نتایج حاصل ازتحلیل مدل قابها با تغییر در مشخصات مکانیکی بادبند BRB. 100

    4-11-1- نمودار Push over قاب های شش طبقهA,E  و 1,5. 101

    4-11-2- نمودار Push over قاب های شش طبقهA,E  و 1,5. 102

    4-11-3- نمودار Push over قاب های دوازده طبقهA,E  و 1,5. 104

    4-11-4 مقایسه نمودارها 105

    4-12- محاسبه ضریب رفتار. 105

    4-12-1- محاسبه ضریب کاهش نیرو بر اثر شکل پذیری 106

    4-12-2 محاسبه ضریب مقاومت افزون. 106

    4-12-3- جدول ضریب رفتار سازه 107

    4-12-3-1- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب A و E. 107

    4-12-3-2- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب 1 و 5. 108

    4-12-3-3- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب A و E با مقطع B.. 109

    4-12-3-4- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب 1 و 5 با مقطع B.. 109

    4-12-3-5- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب A و E برای بادبند با Fy=3200. 111

    4-12-3-6- جدول مقادیر ضریب رفتار برای قاب 1 و 5 برای بادبند با Fy=3200. 111

    فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

    5-1- نتیجه گیری.. 115

    5-2- پیشنهادات... 116

    مراجع


موضوع پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, نمونه پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, جستجوی پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, فایل Word پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, دانلود پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, فایل PDF پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, تحقیق در مورد پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, مقاله در مورد پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, پروژه در مورد پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, پروپوزال در مورد پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, تز دکترا در مورد پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, تحقیقات دانشجویی درباره پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, مقالات دانشجویی درباره پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, پروژه درباره پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, گزارش سمینار در مورد پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, تحقیق دانش آموزی در مورد پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, مقاله دانش آموزی در مورد پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران, رساله دکترا در مورد پایان نامه ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران - گرایش سازه بهمن ماه‌ 1393 چکیده: عملکرد ساختمان در حین زلزله به عوامل بسیاری بستگی دارد، در نتیجه پیش­بینی عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها، به عنوان بخشی از طراحی یا ارزیابی باید چه صریحاً و چه ضمناً مد نظر قرار گیرد. پیش­بینی پاسخ لرزه‌ای سازه بسیار پیچیده است، که این امر نه تنها به دلیل تعداد زیاد عوامل دخیل در عملکرد بلکه به سبب پیچیدگی رفتارهای ...

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد "M.Sc" رشته مهندسی عمران گرایش سازه چکیده : یکی ازروش 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 ...

پايان‌نامه جهت اخذ درجه کارشناسي ارشد رشته مهندسي عمران – گرايش سازه بهار 1394 فصل اول کليات تحقيق 1-1- مقدمه: غالباً سازه‌ها براي زلزله‌هاي شديد و پذيرش سطوحي

پایان‌نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران – گرایش سازه چکیده: اساسی‌ترین هدف در طراحی لرزه‌ ای سازه‌ ها جلوگیری از فرو ریزش سازه در هنگام زلزله‌ های شدید می‌باشد که پایه تئوری حاکم بر رفتار لرزه‌ای می‌باشد نتیجه بررسی رفتار غیرخطی سازه در هنگام زلزله و مقاومت ناشی از عملکرد غیرخطی سازه در هنگام زلزله و مقاومت ناشی از عملکرد غیرخطی آن در آیین‌نامه‌ها و مقررات طرح ...

پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد عمران-زلزله چکیده استفاده از مهاربندها به عنوان سیستم مقاوم جانبی در سازه‌ های فولادی یکی از متداولترین روش‌ها برای تحمل نیروهای ناشی از زلزله می‌باشد. یکی از نقاط ضعف این سیستم مقاومت فشاری عضو مهاربندی و کمانش آن در نتیجه کاهش باربری عضو می‌باشد. امروزه با پیشرفت تکنولوژی و ظهور مهاربند مقاوم در برابر کمانش این مشکل حل شده‌است. این قاب‌ها نوع جدیدی از ...

پايان نامه‌ي کارشناسي ارشد رشته‌ي مهندسي عمران گرايش سازه   بهمن 1389 فصل اول: مقدمه   1-1.  کليات يکي از مهمترين حوادث طبيعي که همواره زندگي انسان­ها را

جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران – گرایش سازه چکیده: موضوع تحقیق حاضر بررسی سطح عملکرد و میزان دقت روش های مبتنی بر تحلیل استاتیکی غیر خطی و نیاز مقاوم سازی ساختمانهای فولادی با سیستم دوگانه قاب خمشی با مهاربند ضربدریو مهاربند 7 شکلهمگراطراحی شده با آیین نامه 2800 زلزله ایران(ویرایش سوم) به وسیله دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود بر اساس هدف بهسازی مورد نیاز ...

پایان نامه‌ی کارشناسی ارشد رشته‌ی مهندسی عمران گرایش سازه فصل اول: مقدمه 1-1. کلیات یکی از مهمترین حوادث طبیعی که همواره زندگی انسان­ها را دچار دگرگونی کرده و گاهی تمدن­های بشری را با تخریب ساختگاه به نابودی کشانده، زلزله است. از این رو، انسان همواره سعی در شناسایی و مقابله با خطرات ناشی از زلزله داشته و هنوز هم موفق به مهار کامل این انرژی عظیم نشده است. حال با وجود آنکه محققین ...

1-1- مقدمه: سختي و شکل‌پذيري دو موضوع اساسي در طراحي ساختمانها در برابر زلزله‌اند. ايجاد سختي و مقاومت به منظور کنترل تغييرمکان جانبي و ايجاد شکل پذيري براي افزايش قابليت جذب انرژي و تحم

پایان­نامه برای دریافت کارشناسی­ ارشد رشته مهندسی عمران گرایش سازه چکیده امروزه در کشورهای لرزه­خیز جهت اتلاف انرژی لرز ه­ای وارد بر سازه به استفاده از انواع ابزار مستهلک کننده انرژی توصیه شده است. یکی از این ابزارها، میراگرهای اصطکاکی دورانی می باشد. به دلیل اینکه در آیین نامه­های کنونی مقداری برای ضریب رفتار قاب­های مجهز به این میراگر­ها ارائه نشده، در این پایان­نامه سعی شده ...

ثبت سفارش