طراحی براساس کنترل تغییرمکان در قابهای خمشی فولادی – عمران

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی عمران
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:254
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

طراحی براساس کنترل تغییرمکان در قابهای خمشی فولادی – عمران

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

۱۱ فهرست نمودارها
۱۳ فهرست شکل ها
۱۸ چکیده
۱۹ مقدمه
فصل اول: کلیات تحقیق
۲۱ ۱-۱- عنوان
۲۱ ۱-۲- بیان مسئله
۲۱ ۱-۳- هدف از تحقیق
۲۱ ۱-۴- فرضیات اصلی تحقیق
۲۲ ۱-۵- بیشینه تحقیق
فصل دوم : مبنای نظری در مدلسازی و تحلیل سازه ها
۲۴ ۲-۱- مفاهیم پایه در طراحی لرزه ای بر اساس عملکرد
۲۵ ۲-۲- انتخاب عملکرد هدف
۲۶ ۲-۳- سطوح عملکرد ساختمان
۲۶ ۲-۳-۱- سطوح عملکرد اجزای سازه ای
۲۸ ۲-۳-۲- سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای
۳۰ ۲-۴ حرکات زمین
۳۰ ۲-۵- هدف اصلی ایمنی
۳۱ ۲-۶- طراحی بر اساس عملکرد
۳۱ ۲-۶-۱- طراحی بر اساس عملکرد با استفاده از تغییر مکان
۳۲ ۲-۶-۲- کنترل پارامترهای مختلف پاسخ سازه
۳۲ ۲-۷- روش های طراحی بر اساس عملکرد با استفاده از کنترل تغییر مکان
۳۳ ۲-۸- قاب خمشی فولادی ویژه وکنترل ضوابط طراحی قاب خمشی ویژه
۳۴ ۲-۸-۱- رفتار ناشی از بارهای جانبی
۳۵ ۲-۸-۲- اثر ∆- P
۳۷ ۲-۸-۳- تغییر مکان جانبی نسبی طبقات
۳۷ ۲-۸-۴- رفتار لرزه ای قاب
۳۹ ۲-۸-۵- طرح سازه های مقاوم بر اساس شکل پذیری
فهرست جداول ۱۰
۲-۸-۶- طرح لرزه ای بر اساس شکل پذیری ویژه ۴۰
۲-۹- روشهای تحلیل سازه ۴۳
۲-۹-۱- تحلیل استاتیکی معادل ۴۳
۲-۹-۲- تحلیل غیرخطی استاتیکی و دینامیکی ۴۷
فصل سوم: معرفی سازه مورد بررسی وتبیین مدل ریاضی آنها
۳-۱- معرفی مدل ها ۶۶
۳-۲- پلان موقیعت سازه ها ۶۷
۳-۳- تیپ بندی مقاطع ۷۴
۳-۴- بارگذاری ثقلی ۸۸
۳-۵- معرفی مفاصل پلاستیک و نحوه تحلیل غیر خطی ۸۸
۳-۵-۱- معرفی مفاصل پلاستیک ۸۸
۳-۵-۲- نحوه تحلیل غیر خطی ۸۹
۳-۶- شتاب نگاشتها و نحوه همپایه کردن شتاب نگاشتها ۹۸
۳-۶-۱- مشخصه حرکت زمین ۹۸
۳-۶-۲- روشهای تصحیح شتاب نگاشتها ۹۹
۳-۶-۳- همپایه کردن شتاب نگاشتها ۱۰۳
فصل چهارم: تحلیل سازه ها و مقایسه نتایج
۴-۱- معیارهای مورد بررسی ۱۰۸
۴-۲- تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۰۸
۴-۲-۱- توزیع مفاصل پلاستیک هرسازه تحت اثر زلزله های مختلف ۱۰۸
۴-۲-۲- بررسی بحرانی ترین مفاصل پلاستیک هر سازه ۱۰۸
۴-۲-۳- تغییر مکان نسبی غیر خطی طبقات هر سازه تحت اثر زلزله های مختلف ۱۰۸
۴-۲-۴- بررسی حداکثر تغییر مکان نسبی غیر خطی هر سازه ۱۰۸
۴-۲-۱-۱- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۳-۵ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۰۹
۴-۲-۱-۲- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۳-۵ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۱۱
۴-۲-۱-۳- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۴-۵ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۱۳
۴-۲-۱-۴- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۴-۵ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۱۵
۴-۲-۱-۵- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۳-۱۰ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۱۷
۴-۲-۱-۶- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۳-۱۰ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۱۹
۴-۲-۱-۷- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۴-۱۰ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۲۱
۴-۲-۱-۸- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۴-۱۰ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۲۳
۴-۲-۱-۹- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۴-۱۵ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۲۵
۴-۲-۱-۱۰- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۴-۱۵ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۲۷
۴-۲-۱-۱۱- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۵-۱۵ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۲۹
۴-۲-۱-۱۲- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۵-۱۵ بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۳۱
۴-۲-۲-۱- اشکال مربوط به بحرانی ترین مفاصل پلاستیک در سازه ۵ طبقه بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۳۳
۴-۲-۲-۲- اشکال مربوط به بحرانی ترین مفاصل پلاستیک در سازه۱۰طبقه بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۳۴
۴-۲-۲-۳- اشکال مربوط به بحرانی ترین مفاصل پلاستیک در سازه۱۵طبقه بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۳۵
۴-۲-۳-۱- اشکال مربوط به تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۵ طبقه بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۳۷
۴-۲-۳-۲- اشکال مربوط به تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۱۰ طبقه بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۳۹
۴-۲-۳-۳- اشکال مربوط به تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۱۵ طبقه بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۴۱
۴-۲-۳-۱-اشکال مربوط به حداکثر تغییر مکان نسبی طبقات در سازه۵ طبقه بر اساس تحلیل استاتیکی غیرخطی ۱۴۳
۴-۲-۳-۲- اشکال مربوط به حداکثر تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۱۰ طبقه بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۴۳
۴-۲-۳-۳- اشکال مربوط به حداکثر تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۱۵ طبقه بر اساس تحلیل استاتیکی غیر خطی ۱۴۴
۴-۳- تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۴۵
۳-۱- توزیع مفاصل پلاستیک هرسازه تحت اثر زلزله های مختلف ۱۴۵
۴-۳-۲ بررسی بحرانی ترین مفاصل پلاستیک هر سازه ۱۴۵
-۳-۳- تغییر مکان نسبی غیر خطی طبقات هر سازه تحت اثر زلزله های مختلف ۱۴۵
۴-۳-۴- بررسی حداکثر تغییر مکان نسبی غیر خطی هر سازه ۱۴۵
۴-۳-۱-۱- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۳-۵ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۴۶
۴-۳-۱-۲- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۳-۵ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۴۷
۴-۳-۱-۳- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۴-۵ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۴۹
۴-۳-۱-۴- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۴-۵ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۵۰
۴-۳-۱-۵- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۳-۱۰ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۵۲
۴-۳-۱-۶- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۳-۱۰ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۵۳
۴-۳-۱-۷- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۴-۱۰ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۵۵
۴-۳-۱-۸- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۴-۱۰ بر اساس تحلیل ا دینامیکی غیر خطی ۱۵۶
۴-۳-۱-۹- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۴-۱۵ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۵۸
۴-۳-۱-۱۰- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۴-۱۵ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۵۹
۴-۳-۱-۱۱- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۱-۵-۱۵ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۶۱
۴-۳-۱-۱۲- اشکال مربوط به توزیع مفاصل پلاستیک در سازه ۲-۵-۱۵ بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۶۲
۴-۳-۲-۱- اشکال مربوط به بحرانی ترین مفاصل پلاستیک در سازه ۵ طبقه بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۶۴
۴-۳-۲-۲- اشکال مربوط به بحرانی ترین مفاصل پلاستیک در سازه ۱۰ طبقه بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۶۵
۴-۳-۲-۳- اشکال مربوط به بحرانی ترین مفاصل پلاستیک در سازه ۱۵ طبقه بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۶۶
۴-۳-۳-۱- اشکال مربوط به تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۵ طبقه بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۶۷
۴-۳-۳-۲- اشکال مربوط به تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۱۰ طبقه بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۶۸
۴-۳-۳-۳- اشکال مربوط به تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۱۵ طبقه بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۷۰
۴-۳-۳-۱- اشکال مربوط به حداکثر تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۵ طبقه بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۷۱
۴-۳-۳-۲- اشکال مربوط به حداکثر تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۱۰ طبقه بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۷۲
۴-۳-۳-۳- اشکال مربوط به حداکثر تغییر مکان نسبی طبقات در سازه ۱۵ طبقه بر اساس تحلیل دینامیکی غیر خطی ۱۷۲
۴-۴- مقایسه نتایج تحلیل استاتیکی و دینامیکی غیر خطی ۱۷۳
۴-۴-۱- مقایسه مفاصل پلاستیک در تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیر خطی ۱۷۳
۴-۴-۲- نتیجه گیری در مورد حداکثر تغییر مکان نسبی سازه ها
۴-۴-۳- مقایسه حداکثر تغییر مکان نسبی سازه های تحت تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیر خطی ۱۷۳
۴-۴-۴- نتیجه گیری در مورد حداکثر تغییر مکان نسبی سازه ها
۴-۴-۵- مقایسه تغییر مکان طیف طرح استاندارد با میانگین طیف های پاسخ ۱۷۳
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
۵- ۱-جمع بندی نتایج ۲۱۳
۵-۱-۱- درسازه های ۵ طبقه ۲۱۳
۵-۱-۲- درسازه های ۱۰ طبقه ۲۱۴
۵-۱-۳- درسازه های ۱۵ طبقه ۲۱۵
۵-۱-۴- جمع بندی کلی نتایج ۲۱۷
۵-۲- پیشنهادات ۲۱۹
۲۲۰ مراجع فارسی
۲۲۱ مراجع لاتین
۲۲۲ چکیده لاتین

چکیده:
طـراحی بر اسـاس کنتـرل تغییر مکان به عنـوان یک ایـده جـدید در سـال های اخیر در سطح جهان و کشور های مختلف مورد استقبال جمع کثیری از مهندسین قرار گرفته است
آئین نامه های کنونی جهت طراحی سازه ها بر مبنای طراحی درمحدوده ارتجاعی شکل یافته است ، چـراکه پایه واساس این آئین نامه ها طراحی بر اساس نیرو می باشد و این بدین معنا است که نیرو رکن اصلیدر طراحی سازه ها می باشد در این زمان است که طراحی بر اساس کنتـرل تغییـر مکـان معیـاری اسـتمناسب جهت توصیف شاخص خسارت در جابجایی سازه ها .
در تحقیق حاضر ضمن ریشه یابی طراحی بر اساس کنترل تغییـر مکـان و نحـوه پیـدایش ایـن روش ،اصول این روش ومعیارهای پذیرش وتغییر مکان ها و پارامتر های موثر بر این روش مورد ارزیابی قرار می گیرد و پس از انتخاب سطوح عملکردی ، اهداف مورد نظر را بررسی می نمائیم .
جهت تحقق اهداف فوق سازه های انتخابی را در سه سطح بلند وکوتـاه و متوسـط قـرار مـی دهـیم و ازروش های تحلیل استاتیکی غیر خطی و تحلیل دینامیکی غیر خطی بعنوان ابزار کار استفاده مـی گـردد .
در این راستا ، برای بررسی رفتار غیر خطی سازه های فـوق، از مـدل رفتـار غیـر خطـیFEMA356 وتحلیل دینامیکی غیر خطی به کمک طیف پاسخ زلزله های بم ، السنترو و طبس و تحلیل استاتیکی غیرخطی با دو نوع توزیع بار استفاده شده است.
در نتیجه گیری سعی شده است تغییـر مکـان هـای حاصـل از تحلیـل اسـتاتیکی غیـر خطـی و تحلیـلدینامیکی غیر خطی و موقعیت مفاصل پلاستیک و سطح عملکرد سازه ها در تحلیل هـای غیـر خطـی و تاثیر ناشی از طیف پاسخ زلزله ها با سازه های طرح شده مقایسه گردد .
کلید واژه ها:
قاب خمشی فولادی ویژه، تحلیل استاتیکی غیـر خطـی، تحلیـل دینـامیکی غیـر خطـی، توزیـع مفاصـلپلاستیک و تغییر مکان نسبی طبقات.

مقدمه:
بعنوان یک محقق معتقدم که مهندسی زلزله پس از هر زلزله ویرانگر ، دست خوش تغییرات وتحولاتی شگرف بوده است که این تحولات همگی در جهت سیر تکامل مهندسی زلزله حرکت نموده اند .
پس از زلزله های ویرانگر نورتریج در سال ۱۹۹۴ میلادی و کوبه در سال ۱۹۹۵ میلادی که از آن به عنوان فاجعه یاد می گردد، مهندسین را بر آن داشت تا به بررسی نقایص موجود درسازه های طرح شده بپردازند .
رخداد یک زلزله آن هم بعنوان یک پدیده طبیعی طی سال ها و قرون گذشته چهره ای مخرب و هولناک از خود نمایان ساخته است ، لذا شناخت و بصریت علمی بر روابط علّت و معلول در این پدیده امری است اجتناب ناپذیر ، تلاش مهندسین بر این بوده است که علّت ها و معلول ها را کشف کنند تا شاید از این طریق بتوان زلزله، این رخداد طبیعی را مهار نمود .
محققین ومهندسین با انتشار نشریه ای تحقیقاتی تحت عنوانFEMA اولین نشریه تحقیقاتی خود را در زمینه بررسی آسب پذیری ساختمانها تدوین نمودند .
اهمیت نشریه FEMA در آن بود که طراحی سازه ها موجود به روش مقاومت است و این بدین معناست که باید نیروی برشی حاصل در پایه سازه را در ارتفاع سازه توزیع نمود و مقاومت مورد نیاز اجزای سازه ای را در برابر نیرو برشی تعیین کرد ، این یعنی نقص در طرح سازه ، چرا که نمی توان با یک پارامتر مقاومت سازه ایمن طرح نمود و این یعنی هدف اصلی FEMA و حرکت به سمت روش های طراحی بر اساس عملکرد و طراحی به روش کنترل تغییر مکان است، چون که مفهوم روش طراحی بر اساس کنترل تغییر مکان آنست که چنانچه که در یک زمین لرزه میزان جابجایی بام یا طبقات از حد معینی فراتر رود، سازه فرو ریخته تلقی می گردد ، چرا که در موارد بسیاری جابجایی بزرگ معادل خسارت وسیع در طبقات است. تحقیق حاضر نیازمند ریشه یابی در کنترل تغییر مکان می باشد ، لذا بایستی ابتدا اصول و کلیات روش طراحی بر اساس عملکرد را تشریح نمود و بعد از آن سازه های مشخصه را توسط تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی بررسی نمود .

جمع بندی کلی:
* افزایش تعداد طبقات یک سازه باعث افزایش تغییرمکان مطلق آن سازه می گردد و افزایش تعداددهانه های سازه باعث نرمی بیشترسازه و در نتیجه کاهش مفاصل پلاسـتیک تـشکیل شـونده در سـازه وایجاد سطوح عملکردی مناسب تر در برابر طیف پاسخ زلزله های متفاوت در سازه می گردد.
* میانگین حداکثر تغییر مکان بدست آمده از سه طیف پاسخ زلزله های بـم ، طـبس و الـسنترو درتحلیل دینامیکی غیر خطی در سازه های ۵ طبقه حـداکثر ۱۴/۵ سـانتیمتر و در سـازه هـای ۱۰ طبقـهحداکثر ۱۲/۵ سانتیمتر و در سازه های ۱۵ طبقه حداکثر ۹۰/۴ سانتیمتر می باشد که این مقادیر کمتـراز حد مجاز تعیین شده ،یعنی ۰٫۰۲ h می باشد.
* در تحلیل استاتیکی غیر خطی چنانچه سازه نتواند به تغییـر مکـان هـدف تعیـین شـده برطبـقدستورالعمل بهسازی برسد، آن سازه اصطلاحاً drop می کند و در سطوح عملکردی غیر قابل قبول قـرارمی گیرد.
* برطبق نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیر خطی از ۱۲ سازه ای که تحت اثر رکود زلزله بم قرار داشتند ۵ سازه در سطح عملکرد Immediate occupancy و ۴ سازه در سطح عملکرد Life safty و ۳ سازه در سطح عملکرد collapse prevention قرار دارند و از ۱۲ سازه ای که تحت اثر رکود زلزله طبس قرار داشتند ۶ سازه در سطح عملکرد Immediate occupancyو۵ سازه در سطح عملکرد Life saftyو۱سازه در سطح عملکرد collapse prevention Life safty قرار دارند و از ۱۲ سازه ای که تحت اثر رکود زلزله السنترو۷ سازه در سطح عملکردLife safty و ۵ سازه در سطح
.قرار دارند collapse prevention عملکرد
* نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیر خطی نسبت به تحلیل اسـتاتیکی غیـر خطـی بـه واقعیـتنزدیک تر می باشد و دلیل این امر را می توان اینگونه بیان نمود که طیف های پاسخ بکار گرفته شـده درتحلیل دینامیکی غیر خطی واقعی بوده و مادر این تحلیل برطبق زمان حرکت می کنیم.
* باتوجه به این که سازه های تحت طیف طرح استاندارد در تحلیل استاتیکی غیر خطـی بـه تغییـرمکان هدف نرسیدند و اکثر مفاصل پلاستیک در محل تکیه گاه پای ستون هـا رخ داده اسـت، مـی تـوانبیان نمود که اولأ طیف طرح استاندارد یک طیف دست بالا از نظرشتاب طیفی است و ثانیأ طیـف طـرحاستاندارد در شناسایی تکیه گاههای صلب ضعف دارد.
* برطبق تحلیل های انجام شده می توان بیان نمود که امکان طراحی یک سازه برطبق تغییر مکـانو بدون دخیل کردن نیرو در سازه تقریبأ ناممکن می باشد ولی با کنترل تغییر مکان می توان سازه طـرحشده توسط نیرو را از لحاظ سطح عملکردی و محل تشکیل مفاصل پلاستیک و تغییر مکان نسبی بررسینمود.

 

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط