پایاننامه کارشناسی ارشد عمران زلزله مهاربندهای کمانش تاب ضربدری شکل

۹۰ هزار تومان ۶۵ هزار تومان
افزودن به سبد خرید

جهت خرید و دانلود پایاننامه کارشناسی ارشد عمران زلزله مهاربندهای کمانش تاب ضربدري شكل با ایمیل sellthesis@gmail.com در ارتباط باشید


پایاننامه کارشناسی ارشد عمران زلزله مهاربندهای کمانش تاب ضربدري شكل


پایان‌نامه کارشناسی ارشد عمران زلزله بررسی رفتار مهاربندهای کمانش تاب ضربدري شكل


چکیده:

استفاده از مهاربندها به عنوان سيستم مقاوم جانبي در سازه‌هاي فولادي يكي از متداولترين روش‌ها براي تحمل نيروهاي ناشي از زلزله مي‌باشد. يكي از نقاط ضعف اين سيستم مقاومت فشاري عضو مهاربندي و كمانش آن در نتيجه كاهش باربري عضو مي‌باشد. امروزه با پيشرفت تكنولوژي و ظهور مهاربند مقاوم در برابر كمانش اين مشكل حل شده‌است. این قاب‌ها نوع جدیدي از سیستمهاي مهاربندي همگرا(CBF) هستند و بيشتر به صورت قطري و شورون(7و8) كاربرد دارد و عملا به صورت ضربدري استفاده نمي‌شود. به همين دليل در اين تحقيق ايده‌‌اي براي استفاده از اين سيستم به صورت ضربدري و مقایسه آن با سیستم مهاربندی تک قطری در دو قاب یک دهنه با ابعاد یکسان تیر و ستون در نرم‌افزار اجزای محدود آباکوس (ABAQUS) برای هر دو شکل مهاربند مدل‌سازی و برای صحت‌سنجی نرم‌افزار یک نمونه آزمایشگاهی شبیه‌سازی شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از سیستم ضربدری طول مهاربند فشاری را کوتاه می‌کند. در نتیجه ابعاد غلاف نسبت به تک قطری کوچکتر می‌شود و تحت بارگذاری چرخه‌ای دارای جذب انرژی بیشتری نسبت به تک قطری می‌باشد.
واژه‌های کلیدی:
مهاربند كمانش‌ناپذير ضربدری، مهاربند همگرا، سیستم مقاوم جانبی، بارگذاری چرخه‌ای، جذب انرژی


فهرست مطالب
عناوین صفحه
1 فصل اول مقدمه 1
1.1 سیستم دیوارهاي برشی بتنی 2
1‌.2‌ سیستم دیوارهاي برشی فولادي 3
1‌.3‌ سیستم قابهاي خمشی 3
1‌.4‌ سیستم مهاربندي فولادي 4
1‌.4‌.1‌ انواع مهاربندیها 5
1‌.5‌ اجزاي مهاربند كمانش‌ناپذير متداول 6
1‌.6‌ اهداف و دامنه پژوهش 7
2 فصل دوم پيشينه و مرور تحقيقات انجام شده 8
2‌.1‌ بررسي عملكرد لرزه‌اي قابهاي مهاربندي‌ شده در برابر كمانش 11
2‌.1‌.1‌ معرفی مدل‌های مورد مطالعه 11
2‌.1‌.2‌ طراحی قاب 12
2‌.1‌.3‌ اهداف عملكردي 13
2‌.1‌.4‌ معيار‌هاي پذيرش 13
2‌.2‌ استفاده ازBRB به عنوان ميراگر هيسترسيس 15
2‌.2‌.1‌ ارايه نتايج تحليل 17
2‌.3‌ میراگر BRB 18
2‌.3‌.1‌ تعیین سختی میراگر 18
2‌.4‌ مقايسه رفتار مهاربندی های مقاوم در برابر کمانش با مهاربندهای متداول 20
2‌.4‌.1‌ رفتار غيرالاستيك مهاربندها 20
2‌.4‌.1‌.1‌ مشخصات مدل هاي مورد مطالعه و بارگذاری آنها 21
2‌.4‌.1‌.2‌ نتايج تحليل بار فزاينده 21
2‌.5‌ بررسي ورق‌هاي اتصال در مهاربند‌هاي كمانش‌ناپذير 23
2.5.1 كمانش ورق و محل حداكثر تنش روي آن 24
2‌.5‌.2‌ مدل ‌سازی قاب فولادی با مهاربند کمانش ناپذیر 26
2‌.6‌ مزایا و معایب مهاربند کمانش ناپذیز 27
3 فصل سوم صحت سنجی 29
3‌.1‌ مشخصات مدل آزمایشگاهی 30
3‌.2‌ مشخصات نمونه شبیه‌سازی شده 32
3‌.3‌ مقایسه نمودارها 35
4 فصل چهارم مدل سازی و طراحی مهاربند کمانش ناپذیر 37
4‌.1‌ تحلیل پایداری مهاربند‌های شکل پذیر 38
4‌.1‌.1‌ تحلیل بر اساس تئوری‌های پایداری 38
4‌.2‌ معرفی مدل 40
4‌.2‌.1‌ محاسبه طول غلاف 41
4‌.2‌.2‌ مدل المان محدودی در آباکوس ABAQUS 42
4‌.2‌.2‌.1‌ تیر و ستون 43
4‌.2‌.2‌.2‌ طراحي گاست پليت 44
4.2.2.3 هسته مهاربند 47
4‌.2‌.2‌.4‌ غلاف 47
4‌.2‌.2‌.5‌ صفحه مرکزی در اتصال X شکل 48
5 فصل پنجم نتایج و بحث و بررسی 50
5‌.1‌ نمودارهای پوش‌اور نمونه‌های اصلاح شده 56
5‌.2‌ بارگذاری چرخه‌ای 61
6 فصل ششم نتيجه‌گيري و پیشنهادها 66
منابع و مراجع 70

1- مقدمه
براي مقابله با نیروي جانبی ناشی از زلزله می‌توان از سیستمهاي مختلفی استفاده کرد. تعدادی از آنها که در ساختمان‌های معمولی کاربرد دارند عبارت است از:
دیوارهاي برشی بتن آرمه
دیوارهاي برشی فولادي
قابهاي خمشی (بتنی و فولادي)
سیستم مهاربندي


1‌.1‌- سیستم دیوارهاي برشی بتنی
چنانچه تیر و ستون‌های سازه بتنی قابلیت تحمل بارهای ثقلی را داشته اما تحت بارهای لرزه‌ای آسیب‌پذیر باشد، اضافه نمودن دیوار برشی باعث جذب نیروی جانبی لرزه‌ای توسط این دیوارها شده و از اعمال نیروها و تغییر شکل‌های لرزه‌ای به تیرها و ستون‌ها جلوگیری می‌نماید. در نتیجه اضافه نمودن تنها دو یا چهار دیوار برشی باعث کاهش آسیب‌پذیری تمامی تیرها و ستون‌ها می‌گردد. البته باید توجه داشت که بعلت سختی زیاد دیوارهای برشی، معمولا نیروهای زیادی در فونداسیون زیر آنها ایجاد می‌گردد که مقابله با آنها مستلزم تقویت شدید فونداسیون موجود و یا اضافه نمودن شمع در پای دیوارهای برشی می‌باشد.
اتصال دیوار برشی به سازه باید به نحوی باشد که بتواند نیروی طبقه را به دیوار منتقل نماید تا دیوار بتواند نیروی زلزله را به خود جذب کند و با سختی خود تغییر شکل‌های جانبی ساختمان را کاهش دهد. برای این منظور در تراز سقف‌ها باید اتصالات مناسبی توسط کاشت بولت بین دیوار برشی و دال برقرار گردد. همچنین می‌توان با استفاده از کاشت بولت در تیر و ستون و پوشاندن این المان‌ها در بتن دیوار برشی انسجام خوبی بین دیوار و سازه موجود برقرار نمود.


1‌.2‌- سیستم دیوارهاي برشی فولادي
این نوع از سیستم مقاوم در برابر بارهاي جانبی که بویژه در سه دهه اخیر رواج یافته، براي ساخت سازه‌ها و مقاوم‌سازي و تقویت ساختمان‌هاي قدیمی به کار می‌رود. نکتۀ مثبت این سیستم در تقویت ساختمان‌هاي قدیمی، امکان سرویس دهی ساختمان به دلیل نصب سریع و راحت آن است. از مزایاي آن صرفه‌جویی در مصرف فولاد تا حتی %50 ، سادگی اجرا، سرعت نصب و هزینۀ کمتر را می‌توان نام برد. از این سیستم می‌توان هم در سازه‌هاي فولادي و هم در سازه‌هاي بتنی استفاده کرد. سختی برشی آن از سایر سیستم‌هاي مقاوم جانبی مثل سیستم مهاربندي و دیوار برشی بتنی، بیشتر بوده و جذب انرژي آن بهتر است.
رفتار آن در برابر کمانش و پس‌کمانش مناسب و بطور کلی از پایداري خوبی برخوردار است. دیوارهاي برشی نه تنها براي مقابله با خطراتی مثل انفجار و طوفان مناسب است. بلکه براي مقاومت در برابر نیروهاي ناشی از شدیدترین زلزله‌ها هم بهترین سیستم محسوب می‌شود. از بزرگترین و مهم‌ترین خاصیتهاي استفاده از این سیستم، صرفه‌جویی قابل ملاحظه در فضا به دلیل کاهش ضخامتها است. بررسی اقتصادي سیستم نشان می‌دهد که استفاده از آن خصوصاً به جاي قابهاي خمشی صرفه‌جویی قابل ملاحظه‌اي در مصرف فولاد، به دنبال دارد.


1‌.3‌- سیستم قابهاي خمشی
این اصطلاح زمانی به یک قاب اطلاق می‌شود که در گره‌هاي موجود در قاب اتصالات مفصلی نداشته و به جاي آن، گره‌ها کاملا صلب بوده و در برابر چرخش مقاومت کنند. معمولاً از لحاظ استاتیکی نامعین هستند. اعضاي قابهاي خمشی رفتاري مثل تیرستونها دارند. البته چرخش کل یک گره با حفظ حالت و زوایاي اعضاي متصل به آن صورت می‌پذیرد، که مقدار چرخش و پخش لنگر در بین اعضا به سختی اعضاي متصل بستگی دارد. گیرداري ستونها، طول مؤثر آنها را کاهش و اجازه می‌دهد ستونها لاغرتر باشند. به خاطر صلب بودن اتصالات، لنگرها و چرخشهاي تیرها هم کاهش می‌یابد. قابهاي خمشی به نشست بسیار حساس می‌باشند، زیرا کرنشهاي موجود در قاب را تشدید کرده و توزیع تنش در آنها را تغییر می‌دهد.

مرور

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است .