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

اختصاصی از هایدی ارزیابی عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر و تعیین پارامترهای عملکرد لرزه ای مورد استفاده استاندارد 2800 ایران دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

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

120صفحه

بصورت وورد ودر

ایرانهر 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. 120

پایان نامه بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی 132 صفحه

اختصاصی از هایدی پایان نامه بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی 132 صفحه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فصل اول:

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

پایان نامه بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی

اختصاصی از هایدی پایان نامه بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت) تعداد صفحه:138

مقدمه:

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

فهرست مطالب

فصل اول:

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 چهار م :

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

فهرست شکلها

فصل اول :

شکل 1-1- قابهای مقاوم خمشی ............................ 2

شکل 1-2- قاب با مهاربند هم محور ........................ 2

شکل 1-3- نمونه هایی از قابهای خارج از مرکز ............. 3

شکل 1-4- قاب با مهاربند زانویی ......................... 3

شکل 1-5- منحنی ایده آل و واقعی نیرو – تغییر مکان یک سیستم      4

شکل1-6- تیر دو سر مفصل تحت اثر بار افزایشی ............. 5

شکل 1-7- منحنی نیرو – جابجایی وسط دهانه تیر ............ 5

شکل 1-8- نمودار تغییرات کرنش در یک مقطع تحت اثر خمش .... 6

شکل 1-9- منحنی واقعی کرنش – کرنش فولاد .................. 6

شکل 1-10- منحنی هیسترزیس ایده آل و دو منحنی دارای زوال . 6

شکل 1-11- رفتار سازه ها تحت بار دوره ای ................ 7

شکل 1-12- مقایسه رفتار خطی و غیر خطی ایده آل سیستمهای مقاوم ساختمانی    8

شکل1-13- طیف بازتاب ارتجاعی و غیر ارتجاعی با شکل پذیری ثابت    9

شکل 1-14- تعریف پارامترهای غیر خطی .................... 10

فصل دوم :

شکل 2-1- تغییر شکل قاب صلب خمش ........................ 14

شکل 2-2- تغییر شکل قاب خمشی ........................... 15

شکل 2-3- روابط بار – تغییر مکان برای قاب خمشی تحت بار ثقلی     16

شکل 2-4- روابط بار – تغییر مکان قابهای خمشی پرتال ..... 16

شکل 2-5- روابط شکل پذیری برای قاب خمشی پرتال .......... 17

شکل 2-6- مد گسیختگی و تشکیل طبقه نرم .................. 18

شکل 2-7- چشمه اتصال ................................... 19

شکل 2-8- حلقه های هیسترزیس قاب مهاربندی همگرا.......... 21

شکل 12-9- رفتار رفت و برگشتی عضو قطری مهاربند ......... 22

شکل 2-10- تصویر عضو بادبندی در نواحی مختلف دیاگرام شکل2-9-     22

شکل 2-11- تغییر شکل غیر متقارن قابهای با بادبندی همگرا 23

شکل 2-12- منحنی های هیستر زیس بادبندهای با رفتار فقط کششی      24

شکل 2-13- نمونه ای از منحنی های هیسترزیس سیستم با بادبندی فشاری – کششی 25

شکل 2-14- نمونه هایی از قاب های خارج از مرکز .......... 25

شکل 2-15- اثر تغییر طول تیر پیوند بر سختی قاب ......... 26

شکل2-16- ارتباط مقاومت نهایی با نسبت ............... 27

شکل2-17- ارتباط زمان تناوب اصلی با نسبت ........... 27

شکل 2-18- مکانیسم های جذب انرژی در سیستم های خمشی و واگرا      28

شکل 2-19- تغییرات دوران خمیری مورد نیاز با نسبت .... 29

شکل2-20- نیروهای موجود در تیر پیوند قاب واگرا ......... 30

شکل2-21- نیروهای موجود در تیر رابط .................... 30

شکل 2-22-انواع قابها با مهاربند زانویی ................ 33

شکل 2-23- دو نمونه از اتصال بادبند به زانویی .......... 35

شکل 2-24-انواع قابهای KBF.............................. 36

شکل 2-25- قاب دارای مهاربند زانویی .................... 37

شکل 2-26- روند تشکیل مفاصل خمیری قابها تحت تاثیر زلزله نوغان   38

فصل سوم :

شکل 3-1- قاب TKBF...................................... 41

شکل 3-2- پلان محوربندی ................................. 42

شکل 3-3- سیستم TKBF+MRF............................... 43

شکل 3-4- سیستم EBF+MRF................................ 43

شکل 3-5- سیستم CBF+MRF................................ 44

شکل 3-6- خلاصه بارگذاری ................................ 46

شکل 3-7- نیروی محوری در عضو مهاربندی و عضو زانویی ..... 47

شکل 3-8- نیروی برشی در عضو زانویی ..................... 47

شکل 3-9- لنگر خمشی در عضو زانویی ...................... 47

شکل 3-10- کمانش موضعی قوطیهای جدار نازک ............... 48

شکل 3-11-نمودار لنگر- انحنا برای تیرستونهای H با نسبت عرض به ضخامت متفاوت                                                         49

شکل 3-12- نمودار پسماند تیرستونهای فولادی H با نسبتهای مختلف عرض به ضخامت                                                         49

شکل3-13- نمونه رفتا رلنگر – تغییر شکل برای تیرهای I تحت لنگر یکنواخت با نسبت     مختلف ...................................... 50

شکل 3-14- نمودار لنگر – انحنا برای تیرهای I با نسبت مختلف    51

شکل3-15- نمودار لنگر – انحنای تیرهای I با نسبت مختلف تحت لنگر متغیر   51

شکل 3-16- نمونه رفتار تیرستون بال پهن تحت نیروی محوری و لنگر خمشی هنگامیکه حالت تسلیم غالب باشد .................................. 52

شکل 3-17- رفتار تیرستونهای بال پهن که در صفحه عمود بر محور قوی ناپایدار گردیده‌اند.............................................. 53

شکل 3-18- روابط تجربی لنگر – زاویه دوران تیرستونها در معرض ناپایداری جانبی – پیچشی................................................ 53

شکل3-19- نمونه قاب TKBF................................ 65

شکل 3-20- نمونه قاب CBF................................ 66

شکل 3-21- نمونه قاب EBF................................. 66

شکل 3-22- نمونه قاب MRF................................ 66

شکل 3-23- نمونه قاب EBF با برون محوری روی ستون........ 66

شکل 3-24- نمونه قاب TKBF............................... 67

شکل 3-25- نمونه قاب.................................. 67

شکل 3-26- رویه برای نسبت ........................ 69

شکل 3-27- منحنی‌های هم سختی برای نسبت  قاب TKBF.. 69

شکل 3-28- رویه برای نسبت........................ 71

شکل 3-29- منحنی‌های هم سختی برای نسبت قاب TKBF.. 71

شکل 3-30- رویه برای نسبت .......................... 73

شکل 3-31- منحنی‌های هم سختی برای نسبت قاب TKBF.... 73

شکل 3-32- رویه برای نسبت ....................... 75

شکل 3-33- منحنی‌های هم سختی برای نسبت قاب TKBF.. 75

شکل 3-34- رویه برای نسبت ........................ 77

شکل 3-35- منحنی‌های هم سختی برای نسبت قاب TKBF... 77

شکل 3-36- ناحیه بندی منحنی هم سختی قاب TKBF..... 79

شکل 3-37- ناحیه بندی منحنی هم سختی قاب TKBF.... 79

شکل 3-38- ناحیه بندی منحنی هم سختی قاب TKBF...... 80

شکل 3-39- ناحیه بندی منحنی هم سختی قاب TKBF.... 80

شکل 3-40- ناحیه بندی منحنی هم سختی قاب TKBF..... 81

شکل3-41- نمودار شتاب مولفه طولی ( N16w ) زلزله 25 شهریور 1375 طبس 90

شکل3-42- نمودار شتاب مولفه طولی زلزله 17 فروردین 1356 ناغان    92

شکل 3-43- نمودار تغییر مکان – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله طبس     93

شکل 3-44- نمودار برش پایه – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله طبس 93

شکل 3-45- نمودار تغییر مکان – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله ناغان   94

شکل 3-46- نمودار برش پایه – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله ناغان     94

فصل چهارم :

شکل 4-1- نمودار ابعاد هندسی بهینه جهت اثر توام سختی و شکل پذیری برای انواع مختلف قاب TKBF......................................... 96

بررسی عملکرد لرزه ای سیستم مهاربند دندانه دار (Ribbed Bracing System)

اختصاصی از هایدی بررسی عملکرد لرزه ای سیستم مهاربند دندانه دار (Ribbed Bracing System) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در این مقاله یک سیستم مهاربند جدید به نام مهاربند دندانه دار (RBS) برای حل مشکل کمانش مورد بررسی قرار گرفته است. RBS یک سیستم کنترل غیر فعال با یک مکانیزم ساده می باشد که می تواند به عنوان یک قطعه الحاقی به سیستم مهاربند متصل شود. عملکرد سیستم RBS در کشش همانند مهاربند های متداول می باشد، در حالی که تحت فشار با تحمل نیرویی ناچیز و با مکانیزم کاهش طول از کمانش مهاربند جلوگیری می کند RBS با توجه به نحوه عملکرد به دو دسته تقسیم می شود:1- CC-RBS٢و 2- SC-RBS٣. در این تحقیق، عملکرد RBS توسط نتایج حاصل از آزمایش و مدل سازی عددی صحت سنجی شده است و در ادامه پس از شرح قسمت های تشکیل دهنده و نحوه عملکرد RBS، تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی با شدت های مختلف DBE و MCE بر روی سازه های سه طبقه و شش طبقه مهاربندی شده هم محور انجام شده است. در سازه های مورد تحلیل از مهاربند های BRB (کمانش تاب)، CC- RBS وSC- RBS استفاده شده و نتایج بدست آمده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که  سازه های مجهز به CC-RBS تغییر مکان های ماکسیمم کمتری نسبت به سازه های مجهز به مهاربند کمانش تاب (BRB) دارا هستند. همچنین سازه های دارای مهاربند SC-RBS مقدار دریفت نهایی (باقیمانده) در طبقات را به نسبت زیادی کاهش می دهند که این مسئله در بهره برداری از سازه بعد از اتمام زلزله بسیار حائز اهمیت می باشد. در انتها نیز با تحلیل توزیع انرژی در قاب ها مشخص شد که مهاربند RBS قسمت عمده انرژی ورودی را جذب و در نتیجه المان های سازه ای دیگر (تیر ها و ستون ها) کمتر آسیب می بینند.

سال انتشار: 1394

تعداد صفحات: 11

فرمت فایل: pdf

اختصاصی از هایدی پایان نامه عمران : بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پایان نامه عمران : بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی

اسفند ۱۸, ۱۳۹۳/

 مطالب این پست : پایان نامه بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی 132 صفحه

پایان نامه کارشناسی عمران

   با فرمت ورد  word  ( دانلود متن کامل پایان نامه  )

مراجع :

1- شاپور طاحونی ، “ طراحی سازه‌های فولادی بر مبنای آئین‌نامه فولاد ایران “ چاپ سوم ،1379.

2- احمد نیکنام ، ابراهیم ثنایی ، جواد هاشمی ، حسن باجی ،“ رفتار و ضوابط طراحی لرزه‌ای ساختمانهای فولادی بر مبنای آئین نامه UBC “ چاپ اول ، 1381.

1. Aristizabal- ochoa. “Disposable Knee Bracing : Improvement in seismic design of steel frames”. J.struc . eng .ASCE , 112 ,(7) , 1544 –1552 , (1986)

4.Balendra T ., sam M.T., Liaw C . Y . , “ Diagonal brace with ductile knee anchor for abseismic steel frames” , Earthguake Engineering and structural Dynamic , Vol. 19 , 847 –858(1990)

1. Nonoka , An elastic analysis of a bar under repeated axial loading . Int. J. solids struct. , 9,569-580 , ( 1973 ) .

6- حسن مقدم ، ” مهندسی زلزله مبانی و کاربرد ” چاپ اول ، 1381.

1. Thambirajah Balendra , Ming –Tuck Sam , Chih – Young Liaw and Seng- Lip Lee , “ preli minary studies Into the Behaviour of Knee Bracced Frames Subject to Seismic Loading . Vol .13,p. 68-74,1991.
2. Balendra T ., sam M . T . and Liaw C. Y., “ Design of Earthquake Resistant Steel Frames with Knee Bracing” , J. construction steel Research , Vol . 18 , ( 3) , 193-208 ( 1991) .
3. Balendra T . ,Lim E. L. , and Lee S.L. , “ Ductile Knee for Seismic Resistant Structures , “Erg. Structures , Vol , 16 , No.4 , p263 –269 , 1994.

10 – فرهاد دانشجو ، جلیل عسگری ، ” رفتار غیرخطی قابهای با سیستم مهاربند زانویی تحت تاثیر زلزله” مجله علمی – پژوهشی استقلال ، سال 22 ، شماره 2 ، اسفند 82 ، صفحات 103 الی 116 .

11 – مسعود مفید، پیمان خسروی، ” بررسی رفتار و قابلیت های نوعی بادبند با خروج از مرکزیت دوگانه” مجموعه مقالات پژوهشی، سال 1375 ، دانشگاه صنعتی شریف ، صفحات 287 الی 293 .

12 – مسعود مفید، پیمان خسروی، ” بررسی رفتار و قابلیت های نوعی بادبند با خروج از مرکزیت دوگانه” مجموعه مقالات پژوهشی، سال 1376 ، دانشگاه صنعتی شریف ، صفحات 287 الی 293 .

13- ناطق الهی ، “رفتار و طراحی لرزه‌ای قابهای خارج از مرکز “ . مؤسسه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله چاپ
اول ، 1375.

14-شاپور طاحونی ، ” طراحی سازه‌های فولادی به روش حالات حدی چاپ اول ” ، 1370.

15- مینور – واکابایاشی ، “ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله” ، ترجمه محمد مهدی سعادت‌پور ، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان ، چاپ دهم ، 1382.

16- ” آئین نامه سازه‌های فولادی AISC “. ترجمه سید رسول میرقادری ، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان ، چاپ دهم ، 1382.

1. American Institute of Steel Construction , “ Specification for the Design Fabrication and Erection of Struction of Structural Steel for Buildings” . Manual of Steel Construction , 8th , edn , chicago , 1970.

Abstract

Knee – braced frame (KBF) consists of a moment resisting frame and digonal braces connected to short knee elements at one or it’s both ends. The lateral stiffness of the structure is provided by the flexibility of frame and knee- bracees which depend to the ductility of the connected knees .

In this thesis the e’ffects of geometric parameters of knee-braced frames on lateral stiffness of the structure has been studied , and finally a diagram has been presented to determine the lateral stiffness of these frames by choosing .

Key Words – Knee braced , stiffness , ductlitiy , geometric parameter’s.

فهرست مطالب

فصل اول:

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 چهار م :

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

فهرست شکلها

فصل اول :

شکل 1-1- قابهای مقاوم خمشی …………………………………………………………………………………. 2

شکل 1-2- قاب با مهاربند هم محور …………………………………………………………………………….. 2

شکل 1-3- نمونه هایی از قابهای خارج از مرکز ……………………………………………………………… 3

شکل 1-4- قاب با مهاربند زانویی ………………………………………………………………………………… 3

شکل 1-5- منحنی ایده آل و واقعی نیرو – تغییر مکان یک سیستم ……………………………………… 4

شکل1-6- تیر دو سر مفصل تحت اثر بار افزایشی ……………………………………………………………. 5

شکل 1-7- منحنی نیرو – جابجایی وسط دهانه تیر ………………………………………………………….. 5

شکل 1-8- نمودار تغییرات کرنش در یک مقطع تحت اثر خمش ………………………………………. 6

شکل 1-9- منحنی واقعی کرنش – کرنش فولاد …………………………………………………………….. 6

شکل 1-10- منحنی هیسترزیس ایده آل و دو منحنی دارای زوال …………………………………….. 6

شکل 1-11- رفتار سازه ها تحت بار دوره ای …………………………………………………………………. 7

شکل 1-12- مقایسه رفتار خطی و غیر خطی ایده آل سیستمهای مقاوم ساختمانی …………………… 8

شکل1-13- طیف بازتاب ارتجاعی و غیر ارتجاعی با شکل پذیری ثابت ………………………………… 9

شکل 1-14- تعریف پارامترهای غیر خطی ………………………………………………………………….. 10

فصل دوم :

شکل 2-1- تغییر شکل قاب صلب خمش …………………………………………………………………….. 14

شکل 2-2- تغییر شکل قاب خمشی ……………………………………………………………………………. 15

شکل 2-3- روابط بار – تغییر مکان برای قاب خمشی تحت بار ثقلی ………………………………….. 16

شکل 2-4- روابط بار – تغییر مکان قابهای خمشی پرتال …………………………………………………. 16

شکل 2-5- روابط شکل پذیری برای قاب خمشی پرتال …………………………………………………. 17

شکل 2-6- مد گسیختگی و تشکیل طبقه نرم ……………………………………………………………….. 18

شکل 2-7- چشمه اتصال …………………………………………………………………………………………. 19

شکل 2-8- حلقه های هیسترزیس قاب مهاربندی همگرا………………………………………………….. 21

شکل 12-9- رفتار رفت و برگشتی عضو قطری مهاربند …………………………………………………… 22

شکل 2-10- تصویر عضو بادبندی در نواحی مختلف دیاگرام شکل2-9-…………………………….. 22

شکل 2-11- تغییر شکل غیر متقارن قابهای با بادبندی همگرا ……………………………………………. 23

شکل 2-12- منحنی های هیستر زیس بادبندهای با رفتار فقط کششی ………………………………… 24

شکل 2-13- نمونه ای از منحنی های هیسترزیس سیستم با بادبندی فشاری – کششی …………….. 25

شکل 2-14- نمونه هایی از قاب های خارج از مرکز ……………………………………………………… 25

شکل 2-15- اثر تغییر طول تیر پیوند بر سختی قاب ……………………………………………………… 26

شکل2-16- ارتباط مقاومت نهایی با نسبت ………………………………………………………………. 27

شکل2-17- ارتباط زمان تناوب اصلی با نسبت ………………………………………………………… 27

شکل 2-18- مکانیسم های جذب انرژی در سیستم های خمشی و واگرا ……………………………… 28

شکل 2-19- تغییرات دوران خمیری مورد نیاز با نسبت ……………………………………………… 29

شکل2-20- نیروهای موجود در تیر پیوند قاب واگرا ……………………………………………………. 30

شکل2-21- نیروهای موجود در تیر رابط …………………………………………………………………… 30

شکل 2-22-انواع قابها با مهاربند زانویی ……………………………………………………………………… 33

شکل 2-23- دو نمونه از اتصال بادبند به زانویی …………………………………………………………… 35

شکل 2-24-انواع قابهای KBF………………………………………………………………………………….. 36

شکل 2-25- قاب دارای مهاربند زانویی ……………………………………………………………………… 37

شکل 2-26- روند تشکیل مفاصل خمیری قابها تحت تاثیر زلزله نوغان ……………………………….. 38

فصل سوم :

شکل 3-1- قاب TKBF…………………………………………………………………………………………… 41

شکل 3-2- پلان محوربندی …………………………………………………………………………………….. 42

شکل 3-3- سیستم TKBF+MRF………………………………………………………………………………. 43

شکل 3-4- سیستم EBF+MRF…………………………………………………………………………………. 43

شکل 3-5- سیستم CBF+MRF…………………………………………………………………………………. 44

شکل 3-6- خلاصه بارگذاری …………………………………………………………………………………… 46

شکل 3-7- نیروی محوری در عضو مهاربندی و عضو زانویی …………………………………………… 47

شکل 3-8- نیروی برشی در عضو زانویی …………………………………………………………………….. 47

شکل 3-9- لنگر خمشی در عضو زانویی ……………………………………………………………………… 47

شکل 3-10- کمانش موضعی قوطیهای جدار نازک ………………………………………………………. 48

شکل 3-11-نمودار لنگر- انحنا برای تیرستونهای H با نسبت عرض به ضخامت متفاوت …………… 49

شکل 3-12- نمودار پسماند تیرستونهای فولادی H با نسبتهای مختلف عرض به ضخامت …………. 49

شکل3-13- نمونه رفتا رلنگر – تغییر شکل برای تیرهای I تحت لنگر یکنواخت با نسبت     مختلف          50

شکل 3-14- نمودار لنگر – انحنا برای تیرهای I با نسبت مختلف…………………………………… 51

شکل3-15- نمودار لنگر – انحنای تیرهای I با نسبت مختلف تحت لنگر متغیر…………………. 51

اشتراک بگذارید: