%34تخفیف

دانلود پروژه:ارزیابی آسیب پذیری لرزه­ای چهار طاقی­های با قوس­های تند همراه با پشت بند

تعداد144 صفحه در فایل word

کارشناسی ارشدM.Sc

ارزیابی آسیب پذیری لرزه­ای چهار طاقی­های با قوس­های تند

همراه با پشت بند

یکی از شاهکارهای معماری ایرانی که در معماری گذشته ایران به وفور مورد استفاده قرار می گرفته چهارطاقی ها بوده اند.با توجه به ضرورت حفظ و احیاء این فرم معماری به دلیل پیوند خوردن آن با هویت ایرانی-اسلامی و همچنین الزامات قانونی ساخت و ساز در بافت تاریخی شهرها و همچنین تمایل روزافزون کارفرمایان در استفاده از این فرم معماری در بناهایشان و نبود تحقیقی جامع و پیشرفته در زمینه ارزیابی لرزه ای چهارطاقی ها،در این پایان نامه آسیب پذیری لرزه ای چهارطاقی ها ی با قوس تند همراه با پشت بند مورد بررسی قرارمی گیرد.

در این پژوهش هدف تشخیص این مهم بود که از میان قوس­های مختلف ایرانی قابل استفاده در چهارطاقی­ها کدام یک رفتار بهتری در مقابل زلزله و بار جانبی از خود نشان می­دهند و هم اینکه مقایسه ای بین چهارطاقی های با پشت بند و بدون پشت بند صورت گیرد و مشخص شود که اضافه کردن پشت بند به چه میزان در بهبود رفتار لرزه ای چهارطاقی ها موثر است.

برای نیل به این هدف از روش تحلیل عددی با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده گردید.در این پایان نامه سه قوس شاخ بزی تند،پنج او هفت تند و سه بخشی تند در 3 دهانه 3 متری و 4 متری و5 متری با اعمال سه شتابنگاشت مناسب مطابق آیین نامه 2800 مورد بررسی قرار گرفت.رفتار سازه به صورت الاستیک خطی در نظر گرفته شد و مدل سازی­ها به صورت ماکرو انجام گرفت.

با توجه به خروجی های نرم افزار مشخص گردید که اضافه کردن پشت بند به چهار طاقی،زمان تناوب سازه را تقریبا 60 درصد کاهش و بدلیل افزایش وزن چهارطاقی برش پایه را 50 درصد افزایش داده است و همچنیین تنشهای اصلی حداکثر و حداقل  بین 80 تا 85 درصد و جابجایی بیشینه نوک گنبد 90 تا 95 درصد کاهش یافته است.

واژگان کليدي:چهارطاقی با پشت بند.تحلیل عددی.قوس شاخ بزی.قوس پنج او هفت.قوس سه بخشی

فهرست مطالب

عنوان…………………………………… صفحه

فهرست مطالب 1

فهرست شکل‌ها 4

فهرست جدول‌ها 8

فصل 1 :کلیات پژوهش 9

1-1- مقدمه 10

1-2- تبیین مسئله پژوهش 10

1-3- اهمیت مسئله پژوهش 12

1-4- اهداف پژوهش 12

1-5- موارد و روش ها 13

1-6- موقعیت مکانی پژوهش 13

1-7- محدودیت های پژوهش 13

فصل 2 : مروری بر تحقیقات انجام شده 14

2-1- مقدمه 15

2-2- معرفی چهار طاقی 15

2-2-1- چهار طاقی و آتشکده ها 15

2-2-2- دگردیسی بعد از اسلام 16

2-3- اجزای تشکیل دهنده چهار طاقی ها 20

2-3-1- پایه 21

2-3-1-1- ایستایی پایه ها 21

2-3-1-2- رفع رانش پایه ها 23

2-3-2- تویزه 25

2-3-2-1- تعریف 25

2-3-2-2- ایستایی تویزه ها و قوس ها 26

2-3-3- کاربندی وگلوچین 28

2-3-4- گنبد (عرقچین) 31

2-3-4-1- تعریف 31

2-3-4-2- ایستایی گنبدها 31

2-3-4-3- عرقچین 32

2-1- آئین نامه های موجود در زمینه سازه های بنایی 33

2-2- بررسی خواص مصالح بنایی 34

2-2-1- مقاومت فشاری مصالح بنایی 35

2-2-2- مقاومت کششی مصالح بنایی 38

2-2-3- مقاومت برشی مصالح بنایی 39

2-2-4- ضریب ارتجاعی استاتیکی و دینامیکی 41

2-2-5- میرائی 42

2-3- پژوهش های انجام شده در باره ی سازه های بنایی طاقی و گنبدی‏[22] 45

2-3-1- پژوهش ها و تحقیقات صورت گرفته در خارج از ایران 45

2-3-2- پژوهش ها و تحقیقات صورت گرفته در داخل ایران 54

2-3-3- محققان ایرانی در زمینه قوسهای بنایی 69

2-3-4- محققان خارجی در زمینه قوس های بنایی 70

فصل 3 : مدل سازی و تحلیل 71

3-1- مقدمه 72

3-2- معرفی نرم افزار ABAQUS 72

3-3- کاربرد نرم افزار 73

3-4- انواع پشت بند 74

3-5- نحوه مدل سازی در نرم افزار 74

3-6- معرفی خصوصیات مصالح 77

3-6-1- میرایی 78

3-6-2- تفاوت مدل سازی به روش میکرو و ماکرو 80

3-6-3- تحلیل استاتیکی ثقلی(بارگذاری ثقلی) 81

3-6-4- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی (بارگذاری دینامیکی) 81

3-6-4-1- نحوه تعیین شتابنگاشتها با استفاده از ضوابط آیین نامه 2800 ایران 82

3-7- مش بندی مدل 84

3-8- فرضیات تحلیل 86

فصل 4 : نتایج تحلیل عددی اجزای محدود 87

4-1- مقدمه: 88

4-2- برش پایه 89

4-3- تنش فشاری در پایه ها و پشت بند ها 95

4-4- تنش کششی در  پایه ها و پشت بند ها 98

4-5- حداکثر تنش اصلی(Max principal) وحداقل تنش اصلی(Min principal) 101

4-6- جابجایی نسبی حداکثر در بالای ستون،نوک تویزه و نوک گنبد 103

4-7- راهکارهایی دیگر جهت بهبود رفتار لرزه ای چهارطاقی های با پشت بند 107

4-7-1- ادامه دادن تویزه بر روی پشت بند 107

4-7-2- اجرای پایه ها به صورت جرز و تعبیه بازشوها در جرزها 108

4-7-3- استفاده از سیستم های مختلط 108

4-7-4- محصور کردن چهارطاقی ها در بین فضاهای معماری مجاور 108

4-7-5- استفاده از مهار چوبی در بالای پایه ها 108

4-7-6- استفاده کردن از سیستم پیش تنیده کردن در پایه ها 108

4-7-7- اعمال ضریب میرایی بالاتر از 5 در صد 108

4-7-8- اعمال ضریب رفتار به سازه بنایی 109

4-7-9- اصلاح برش پایه و بازتاب های سازه 109

4-7-10- مدولار کردن چهارطاقی ها 109

فصل 5 : نتیجه گیری 110

5-1- مقدمه 111

5-1-1- مقایسه تنش های فشاری اصلی در چهار طاقی با پشت بند و بدون پشت بند 112

5-1-2- مقایسه تنش های کششی اصلی در چهار طاقی با پشت بند و بدون پشت بند 113

5-1-3- مقایسه جابجاییبیشینه نوک گنبد در چهار طاقی با پشت بند و بدون پشت بند 114

5-2- پیشنهادها 115

مراجع ‌د‌د‌د‌د‌د

پیوست الف ‌ح‌ح‌ح‌ح‌ح

فهرست شکل‌ها

عنوان…………………………………… صفحه

شکل(1-1) یک نمونه چهار طاقی با پشت بند 11

شکل(2-1) چهار طاقی نیاسر کاشان 17

شکل(2-2) چهار طاقی آتشکده خرامه 17

شکل(2-3) چهار طاقی مسجد وکیل شیراز 18

شکل(2-4) چهار طاقی مصلی شهرستان میبد 18

شکل(2-5) چهار طاقی با پوشش طاق در تویزه 19

شکل(2-6) چهارطاقی متقاطع(الف-سه بخشی  ب-چهاربخشی) 20

شکل(2-7) قوس و بارهای وارد بر آن 21

شکل(2-8) نحوه عبور منحنی فشار در یک قوس 22

شکل(2-9) مدل نمایشی قانون  وسط:الف) نیروی وارده روی قطعه پی در مرکز آن است و نتیجه آن فقط نیروی فشاری روی خاک تکیه گاهی میباشد.ب) نیروی روی بخش  وسط پی که نتیجه آن کشش روی بخش هایی از خاک است.این قانون کلی از کشش ممانعت به عمل می آورد.و همین امر در سازه های فشاری مانند طاقها باعث ایجاد خط رانش میگردد.‏[11] 23

شکل(2-10) مهار چوبی جلوی رانش قوس را گرفته است و به مانند شناژهای افقی سازه را کلاف بندی کرده است. 24

شکل(2-11) پس تنیدگی در دیوار آجری 25

شکل(2-12) یک نوع تویزه 26

شکل(2-13) الف) قوس باریک: به طور ذاتی ناپایدار است و تمایل به ریزش دارد.ب)تقویت پایداری قوس با ساخت دیوار روی آن و کم کردن خمش رو به بالا در آن 26

شکل(2-14) کونال بندی طاق 27

شکل(2-15) استفاده از طناب سازو در جهت حفظ پایداری تویزه ها 27

شکل(2-16) گلوچین چهار طاقی 28

شکل(2-17) کاربندی و اجزای آن 28

شکل(2-18) فیل پوش 29

شکل(2-19) کاربندی 30

شکل(2-20) تنش های نصف النهاری (قوسی) و تنش های مداری (حلقوی) 32

شکل(2-21) اثر مقاومت فشاری ملات بر روی مقاومت فشاری مصالح بنایی 36

شکل(2-22) رابطه بین مقاومت برشی و تنش عمودی در مواقع استفاده از ملات سیمان ماسه 1 به 3 40

شکل(2-23) استراتژی های مدلسازی ساختمانهای با مصالح بنایی(a)نمونه مصالح بنایی (b)مدل میکروی دقیق (c)مدل میکروی ساده شده (d)مدل ماکرو 45

شکل(2-24) مدل پیشنهادی وجه مشترک برای مدل میکرو 46

شکل(2-25) مدل پیشنهادی برای مدل میکرو 47

شکل(2-26) هندسه سه قوس 48

شکل(2-27) منحنی نیرو جابجایی برای سه طاق 49

شکل(2-28) مدل تحلیلی(الف-مدل تحلیلیچهار بخشی (cross ribbed vault)ب-مدل تحلیلی طاق گهوارهای(cylindrical barrel vault)) 50

شکل(2-29) مدل آزمایشگاهی(الف-cylindrical barrel vaultب-cross ribbed vault) 50

شکل(2-30) مدل طاق های تقویت شده بر روی جرز 51

شکل(2-31) منحنی های push over  و مکانیزم های شکست طاق های تقویت شده 51

شکل(2-32) انواع مکانیزم خرابی در اثر بار لرزه ای(الف-مکانیزم موضعی ب- مکانیزم عمومی ج- مکانیزم نیمه عمومی) 52

شکل(2-33) انواع طاق تحلیل شده (الف بشکه ای ب-چهار بخشی ج- طاق شش جانبه د- طاق کاسه ای) 53

شکل(2-34) نمونه چهار طاقی های مدل شده 57

شکل(2-35) پلان  ساختمان آب انبار 62

برای خنک و سالم نگهداشتن آب مصرفی اهالی مناطق کویری و حاشیه کویر نیز تدابیر اندیشمندانه‌ای به کار رفته است و آن ساخت بادگیر (برای به گردش درآوردن هوا در داخل مخزن آب) است.جهت قفسه در بادگیر با توجه به جهت وزش باد مطبوع در نظر گرفته شده است. در این حالت بادگیر به طرف باد مطبوع، حالت مکنده دارد، هوای خنک را درون مخزن برده و  بادگیرهایی با جهت مخالف، هوای داخل مخزن را به بیرون هدایت می‌کنند و به این طریق باد جدا شده باعث خنکی هوا و آب داخل مخزن می‌شود. 62

شکل(2-36) نمونه های آزمایش مقاومت فشاری وکششی خشت 63

شکل(2-37) ایجاد هندسه مدل در آباکوس 64

شکل(2-38) تغییر شکل سازه 64

3-با توجه به آسیب پذیری سازه مذکور، تقویت نقاط آسیب پذیر ضروری می باشد که در ادامه، در فصل پنجم، روش های مقاوم سازی آن تشریح می شود. 65

شکل(2-39) نمونه ای از خروجی های نرم افزار 66

شکل(2-40) بقعه شیخ شهاب الدین اهری 67

شکل(3-1) به ترتیب از چپ به راست:پشت بند شیبدار، قائم، قوسی،پله ای 74

شکل(3-2) شکل و ابعاد پشت بند های استفاده شده در چهارطاقی های مورد بررسی از چپ به راست در دهانه های 3 و 4 و 5 متری 76

شکل(3-3) مدل رفتاری مصالح بنایی 77

شکل(3-4) نحوه تعریف step فرکانسی در آباکوس 78

شکل(3-5) الف-میکرو مدل  ب- ماکرو مدل 80

شکل(3-6) تعیین ضریب مقیاس 84

شکل(3-7) نمودار رابطه بين تعداد المان ها و خطاي پاسخ تحليل مدل 85

شکل(3-8) چهار طاقی پشتبند دار با مش مثلثی در Abaqus 86

شکل(4-1) مقایسه برش پایه در حالت استاتیک معادل و دینامیکی برای قوس3×3(KN) 94

شکل(4-2) مقایسه برش پایه در حالت استاتیک معادل و دینامیکی برای قوس4×4(KN) 94

شکل(4-3) مقایسه برش پایه در حالت استاتیک معادل و دینامیکی برای قوس5×5(KN) 94

شکل(4-4) افزایش تنش در پایه ها از حالت استاتیک به دینامیک برای دهانه 3×3( ) 96

شکل(4-5) افزایش تنش در پایه ها از حالت استاتیک به دینامیک برای دهانه 4×4 ( ) 96

شکل(4-6) افزایش تنش در پایه ها از حالت استاتیک به دینامیک برای دهانه 5×5 ( ) 96

شکل(4-7) حداکثر تنش کششی دینامیکی پایه برای دهانه 3×3 ( ) 99

شکل(4-8) حداکثر تنش کششی دینامیکی پایه برای دهانه 4×4 ( ) 99

شکل(4-9) حداکثر تنش کششی دینامیکی پایه برای دهانه 5×5 ( ) 99

شکل(4-10) ایجاد مفصل پلاستیک در محل اتصال پایه به تویزه 101

شکل(4-11) جابجایی نوک گنبد، نوک تویزه و بالای ستون در دهانه 3×3(میلیمتر) 105

شکل(4-12) جابجایی نوک گنبد، نوک تویزه و بالای ستون در دهانه 4×4 (میلیمتر) 105

شکل(4-13) جابجایی نوک گنبد، نوک تویزه و بالای ستون در دهانه 5×5 (میلیمتر) 105

شکل(4-14) ادامه دادن تویزه بر روی پشت بند 107

شکل(5-1) مقایسه تنش های فشاری اصلی برای دهانه 3×3( ) 112

شکل(5-2) مقایسه تنش های فشاری اصلی برای دهانه 4×4( ) 112

شکل(5-3) مقایسه تنش های فشاری اصلی برای دهانه 5×5( ) 112

شکل(5-4) مقایسه تنش های کششی اصلی برای دهانه 3×3( ) 113

شکل(5-5) مقایسه تنش های کششی اصلی برای دهانه 4×4( ) 113

شکل(5-6) مقایسه تنش های کششی اصلی برای دهانه 5×5( ) 113

شکل(5-7) مقایسه جابجایی ماکزیمم نوک گنبد در دهانه 3×3(میلیمتر) 114

شکل(5-8) مقایسه جابجایی ماکزیمم نوک گنبد در دهانه 4×4(میلیمتر) 114

شکل(5-9) مقایسه جابجایی ماکزیمم نوک گنبد در دهانه 5×5(میلیمتر) 114

 

فهرست جدول‌ها

عنوان…………………………………… صفحه

جدول (2-1) آئین نامه ها و مدارک فنی موجود در کشور درباره ی اجرا و مقاوم سازی ساختمان های بنایی غیر مسلح 33

جدول (2-2) مقاومت فشاری ملات 37

جدول (2-3) مقاومت کششی و فشاری آجرکاری 39

جدول (2-4) مقاومتهای فشاری، چسبندگی برشی، مقاومت برشی و ضریب اصطکاک برای مصالح بنایی 41

جدول (2-5) ضرایب ارتجاعی استاتیکی و دینامیکی مصالح بنایی ار آجر و ملات 42

جدول (2-6) ضریب میرائی آجرکاری بر حسب درصد میرائی بحرانی 43

جدول (2-7) مقادیر متداول برای ضریب میرایی ساختمانها 44

جدول (2-8) تنش اصلی حداکثر و حداقل( ) 59

جدول (2-9) جابجایی نوک گنبد و تویزه و پایه(میلیمتر) 60

جدول (2-10) مشخصات درنظر گرفته شده برای مصالح سازه آب انبارموردمطالعه 64

جدول (3-1) مقادیر ابعاد و اندازه های پیشنهادی استاد خلیل کارگر 75

جدول (3-2) مشخصات و ابعاد چهار طاقی های مورد بررسی 76

جدول (3-3) ثابت های الفا و بتا 79

جدول (3-4) خصوصیات مصالح بنایی(آجر+ ملات ماسه و سیمان) 80

جدول (3-5) جدول ابعاد مش بهینه 85

جدول (4-1) پارامتر های دخیل در ضریب زلزله 89

جدول (4-2) برش پایه استاتیکی(KN) 90

جدول (4-3) برش پایه دینامیکی در هر چهار طاقی(KN) 91

جدول (4-4) برش پایه استاتیکی و دینامیکی (KN) 92

جدول (4-5) تنش فشاری در پایه( ) 95

جدول (4-6) تنش کششی در پایه چهار طاقی ها ( ) 98

جدول (4-7) تنش اصلی حد اکثر و حد اقل ( ) 102

جدول (4-8) جابجایینسبی نوک گنبد و تویزه و پایه(میلیمتر) 104

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:ارزیابی آسیب پذیری لرزه­ای چهار طاقی­های با قوس­های تند همراه با پشت بند”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

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