%38تخفیف

دانلود پروژه:بررسی عملکرد قاب های خمشی بتن آرمه متوسط بهسازی شده با سیستم ستون برشی

تعداد 97 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

دانشکده فنی مهندسی

رشته مهندسی عمران گرایش سازه

عنوان:

بررسی عملکرد قاب­های خمشی بتن آرمه متوسط بهسازی شده با سیستم ستون برشی

 

چکیده

با توجه به گستردگی استفاده از سیستم­های قاب خمشی بتن مسلح در ساختمان­های طراحی شده و      آسیب­پذیری این نوع سیستم­های ساختمانی در برابر زلزله، لازم است بررسی دقیق­تری بر روی سطوح عملکرد قاب­های خمشی بتن مسلح با شکل­پذیری متوسط و نیاز یا عدم نیاز این قاب­ها برای مقاوم سازی، مطابق با ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه­ای ساختمان­های موجود، صورت گیرد. در این پایان نامه استفاده از سیستم ستون برشی در سازه­های بتن آرمه مطرح شده است که ضمن پایداری و مقاومت سازه­ای، مسائل معماری نیز می­تواند براحتی در آن لحاظ شود. در آئين نامه­هاي طراحي رایج، نظير استاندارد 2800 ايران، تحليل الاستيك خطي را براي پيشگويي پاسخ سازه­اي و برآورد نيازهاي لرزه­اي كافي مي­دانند. اما از آنجا كه رفتار واقعي بيشترسازه­ها تحت زلزله طرح به صورت غير­خطي مي­باشد. لذا تحليل­هاي خطي غير دقيق و ناكافي به نظر مي­رسند.

در این پایان­نامه، مدل­سازی ساختمان قاب خمشی پایه به صورت 3و 8 طبقه انجام شده و با مقایسه با عملکرد سیستم مختلط (قاب خمشی+دیوار برشی) و سیستم ستون برشی  به بررسی سطح عملکرد آن به روش تحلیل بارافزون پرداخته شد. طبق نتایج به دست آمده در سازه­های هشت طبقه، سیستم ستون برشی به عنوان یک سیستم سازه­ای مطرح در مقاوم سازی سازه­ها، دارای ضریب رفتار بهبود یافته 17درصدی، کاهش 3درصدی وزن موثر و افزایش 23درصدی مقاومت افزون نسبت به قاب خمشی بوده و رفتاری مابین سیستم قاب خمشی و قاب مختلط از خود نشان می­دهد.

­­

کلمات کليدي: سطح عملکرد، مقاوم سازی، قاب های خمشی بتن آرمه، ستون برشی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                صفحه

فهرست جدول­ها……………………………………………………………………………………………    ج

فهرست نمودار­ها……………………………………………………………………………………………    ح

فهرست شکل­ها……………………………………………………………………………………………..    د

فصل اول: کلیات

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

1-2 بیان مساله……………………………………………………………………………………………………………………………………………..   2

1-3 هدف(اهداف) تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………………….   3

1-4 ساختار پایان نامه………………………………………………………………………………………………………………………………….   4

فصل دوم: مروری بر مطالعات پیشینه

2-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….   7

2-2 پیشینه موضوع………………………………………………………………………………………………………………………………………   8

2-3 کارهای انجام شده برای بهسازی سازه­ها……………………………………………………………………………………………… 10

2-3-1 افزودن اعضاي سازه­اي جدید……………………………………………………………………………………………   10

2-3-2 افزودن دیوار برشی……………………………………………………………………………………………………………   11

2-3-3 استفاده از میانقاب آجري………………………………………………………………………………………………….   11

2-3-4 استفاده از سیستم­هاي غیر فعال اتلاف انرژي (میراگرها)………………………………………………..   12

2-3-5 استفاده ازبادبند­هاي فولادي……………………………………………………………………………………………   12

2-3-6 منظم کردن ساختمان بی نظم و یا به حداقل رساندن بی نظمی در ساختمان……………..   13

فصل سوم: روش طراحی لرزه­ای بر اساس عملکرد و مدلسازی

3-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….   15

3-2 ارزیابی لرزه­ای سازه­ها ……………………………………………………………………………………………………………………….   16

           3-2-1 تحلیل استاتیکی خطی……………………………………………………………………………………………………   17

3-2-2 تحلیل استاتیکی غیرخطی………………………………………………………………………………………………   19

3-2-2-1 روش و مراحل انجام یک تحلیل استاتیکی غیرخطی…………………………………………………   19

3-2-2-2 مزایا و لزوم تحلیل استاتیکی غیرخطی………………………………………………………………………   21

3-2-2-3 هدف از تحلیل استاتیکی غیرخطی …………………………………………………………………………….. 23

3-2-2-4 تغییر مکان هدف …………………………………………………………………………………………………………. 23

3-2-2-5 شکل توزیع بار جانبی ………………………………………………………………………………………………….. 24

3-2-3 تحلیل دینامیکی خطی …………………………………………………………………………………………………….. 26

3-2-4 روش تحلیل دینامیکی طیفی (با استفاده از آنالیز مودها) ………………………………………………. 26

3-3 سطوح عملکردی ساختمان در آئین نامه FEMA و نشریه 360 ………………………………………………….   27

3-3-1 سطوح عملکرد …………………………………………………………………………………………………………………   29

3-4 بیان کلی طرح بر پایه عملکرد ……………………………………………………………………………………………………………. 30

3-4-1 لزوم رویکرد به طراحی لرزه­ای بر اساس عملکرد ……………………………………………………………… 31

3-4-2 اهداف بهسازی …………………………………………………………………………………………………………………… 32

3-5 تحلیل بار افزون ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 33

 3-5-1 مدلسازی غیرخطی المان­های سازه­ای …………………………………………………………………………..   34

3-5-1-1 تعریف مفاصل غیرخطی اعضای سازه …………………………………………………………………………..  36

3-5-2 بارگذاری …………………………………………………………………………………………………………………………….. 39

 3-5-3 توزیع بار جانبی………………………………………………………………………………………………………………..   40

 3-5-4 کنترل بار اعمال شده………………………………………………………………………………………………………   41

 3-5-4-1 کنترل نیروهای اعمالی……………………………………………………………………………………………….   41

 3-5-4-2 کنترل تغییرمکان………………………………………………………………………………………………………..   41

 3-5-5 حداقل و حداکثر تعداد مراحل ذخیره خروجی……………………………………………………………..   42

3-6 معرفی قابلیت نرم افزار  ETABSو  PERFORM 3D ………………………………………………………………….   43

3-7 ضریب رفتار…………………………………………………………………………………………………………………………………………   44

 3-7-1 تعریف ضریب رفتار…………………………………………………………………………………………………………   44

 3-7-2 تاریخچه ضریب رفتار……………………………………………………………………………………………………..   45

3-7-3 کاربرد ضریب رفتار…………………………………………………………………………………………………………..   46

3-7-4 عوامل موثر بر ضریب رفتار………………………………………………………………………………………………   47

2-7-5 روش محاسبه ضریب رفتار………………………………………………………………………………………………   51

فصل چهارم: ارائه نتایج و تحلیل

4-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….   54

4-2 معرفی مدل­های به کار رفته ……………………………………………………………………………………………………………..   55

 4-3 مشخصات مصالح بکار رفته در سازه­ها ……………………………………………………………………………………………..   60

4-4 حداکثرجابجایی نسبی طبقات ………………………………………………………………………………………………………….   60

4-5 وزن مؤثر لرزه­ای سازه­ها ……………………………………………………………………………………………………………………   63

4-6 محاسبه تغییرمکان هدف سازه­ها……………………………………………………………………………………………………….   64

4-7 منحنی­های بارافزون ……………………………………………………………………………………………………………………………. 66

4-10 محاسبه ضریب رفتار ………………………………………………………………………………………………………………………   71

فصل پنجم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات

5-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 78

5-2 نتیجه گیری  ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 79

5-3 پیشنهادات برای مطالعات آتی ……………………………………………………………………………………………………………. 80

فهرست مراجع ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 81

پیوست ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 85

 

 

فهرست جدول­ها

عنوان                                                                                                                صفحه

جدول 3-1: سطوح عملکرد ساختمان ………………………………………………………………………………………………………… 28

جدول 3-2: سطوح عملکرد کل ساختمان …………………………………………………………………………………………………. 29

جدول 3-3: پارامترهاي مدل سازي و معيارهاي پذيرش تیر­های بتن مسلح ………………………………………….   37

جدول 3-4: پارامترهاي مدل سازي و معيارهاي پذيرش ستون­های بتن مسلح ……………………………………..   38

جدول 4-1: اطلاعات بارگذاری و نوع زمین سازه­های مدل شده …………………………………………………………….   55

جدول 4-2: مقاطع تیر و ستون سیستم­های سازه­ای سه طبقه ………………………………………………………………   59

جدول 4-3: مقاطع تیر و ستون سیستم­های سازه­ای هشت طبقه ………………………………………………………….   59

جدول 4-4: مشخصات مصالح بکار رفته در سازه­ها …………………………………………………………………………………   60

جدول 4-5: مقادیر جابجایی نسبی طبقات ………………………………………………………………………………………………   61

جدول 4-6: وزن موثر لرزه­ای سازه­های هشت طبقه ………………………………………………………………………………..   63

جدول 4-7: وزن موثر لرزه­ای سازه­های سه طبقه ……………………………………………………………………………………   64

جدول 4-8: مقادیر جابجایی هدف سازه­ها ……………………………………………………………………………………………….   65

جدول 4-9: مقادیر ضریب رفتار برای سازه­های مورد بررسی ………………………………………………………………….   76

 

 

فهرست  نمودار­ها

عنوان                                                                                                                صفحه

نمودار 3-1: پارامترهای مدلسازی مفاصل پلاستیک با توجه به منحنی مفاصل ………………………………………. 34

نمودار 3-2: منحنی بار- تغییر شکل ایده آل برای سازه­ها ………………………………………………………………………… 47

نمودار 3-3: پاسخ کلی سازه­ها ……………………………………………………………………………………………………………………. 48

نمودار 4-1: حداکثر جابجایی نسبی طبقات در سیستم قاب خمشی 3 طبقه ……………………………………….   62

نمودار 4-2: حداکثر جابجایی نسبی طبقات در سیستم قاب مختلط 8 طبقه ………………………………………..   62

نمودار 4-3: وزن مؤثر لرزه­ای سازه­ها ……………………………………………………………………………………………………….   64

نمودار 4-4: منحنی ظرفیت سازه 8 طبقه با سیستم قاب خمشی ………………………………………………………….   67

نمودار 4-5: منحنی ظرفیت سازه 8 طبقه با سیستم قاب خمشی همراه با دیوار برشی ………………………..   67

نمودار 4-6: منحنی ظرفیت سازه 8 طبقه با سیستم ستون برشی …………………………………………………………   68

نمودار 4-7: منحنی ظرفیت سازه­های 8 طبقه ………………………………………………………………………………………..   68

نمودار 4-8: منحنی ظرفیت سازه 9طبقه با سیستم قاب خمشی ……………………………………………………………   69

نمودار 4-9: منحنی ظرفیت سازه 9 طبقه با سیستم قاب خمشی همراه با دیوار برشی…………………………..  69

نمودار 4-10: منحنی ظرفیت سازه 9 طبقه با سیستم ستون برشی ………………………………………………………   70

نمودار 4-11: منحنی ظرفیت سازه­های 9 طبقه ……………………………………………………………………………………….. 70

نمودار 4-12: نمودار دوخطی سازه 8 طبقه با سیستم قاب خمشی …………………………………………………………. 72

نمودار 4-13: نمودار دوخطی سازه 8 طبقه با سیستم قاب خمشی همراه دیوار برشی ……………………………. 72

نمودار 4-14: نمودار دوخطی سازه 8 طبقه با سیستم ستون برشی …………………………………………………………. 73

نمودار 4-15: نمودار دوخطی سازه 3 طبقه با سیستم قاب خمشی …………………………………………………………. 73

نمودار 4-16: نمودار دوخطی سازه 3 طبقه با سیستم قاب خمشی همراه دیوار برشی ……………………………. 74

نمودار 4-17: نمودار دوخطی سازه 3 طبقه با سیستم ستون برشی …………………………………………………………. 74

نمودار 4-18: منحنی ظرفیت و مدل رفتار دو خطی …………………………………………………………………………………. 75

 

 

فهرست تصویر­ها/شکل­ها

عنوان                                                                                                                صفحه

شکل 3-1: نمونه­هایی از الگوهای بارجانبی پیشنهادی در دستورالعمل بهسازی ……………………………………   25

شکل 4-1: پلان سازه­های با سیستم قاب خمشی ……………………………………………………………………………………   56

شکل 4-2: دیوار برشی طراحی شده در سازه­های مورد مطالعه ………………………………………………………………   57

شکل 4-3: آرایش ستون برشی در سازه­های مورد مطالعه ………………………………………………………………………   58

شکل 4-4: نمونه مقطع ستون برشی ……………………………………………………………………………………………………….   58

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo