%41تخفیف

دانلود پروژه:ارزیابی عملکرد ساختمانهای با اهمیت زیاد و بهبود عملکرد آنها با جداگرهای لرزه ای

تعداد 178  صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

گروه عمران

سازه

عنوان:

ارزیابی عملکرد ساختمانهای با اهمیت زیاد و بهبود عملکرد آنها با جداگرهای لرزه ای

چکیده

مطالعات علمی و تجربه نشان داده است که زلزله یکی از مخرب ترین بارهای وارد برسازه هااست به طوری که همواره در طول تاریخ ساختمانهاوسازه های زیادی در اثر زلزله آسیب دیده یا خراب شده اند. طراحی ساختمانهادربرابرزلزله های شدید برای جلوگیری ازهرگونه آسیب واردبرسازه ازنظراقتصادی مقرون به صرفه نمی باشدلذاطراحی ساختمانهادربرابرزلزله براساس پذیرش آسیب دیدگی محدود و کنترل شده انجام می شود. ازطرف دیگربرخی ازساختمانهاکه به آنها ساختمانهای با اهمیت زیاد گفته می شودمانندبیمارستانهاوساختمانهای مدیریت بحران نبایددرزلزله آسیب جدی دیده وبایستی ماهیت بهره برداری خودراپس از زلزله های طرح حفظ نمایند. در آئین نامه های متداول مانند آئین نامه 2800 برای تامین قابلیت بهره برداری ساختمانهامهم پس از زلزله بااستفاده ازضریب اهمیت نیروی طراحی زلزله را افزایش می دهند. ازطرف دیگر استفاده از جداگرهای لرزه ای درساختمانها می توانداثرات زلزله در ساختمان را کاهش دهد. یکی از کاربردهای مهم جداگرهای لرزه ای در ساختمانهای مهم برای تامین ایمنی و قابلیت بهره برداری آنها درزلزله های شدید است.

دراین پژوهش سعی شده است تاباانتخاب یک ساختمان بااهمیت زیادوبا کاربری بیمارستانی دو روش ذکرشده دربالا برای تامین قابلیت بهره برداری سازه در برابرزلزله مورد بررسی قرارگیرد. برای این منظوریک ساختمان با کاربری بیمارستان درشهرمشهدکه با سیستم قاب خمشی ویژه فولادی تحلیل و طراحی شده است فرض می گردد.

ابتداسازه بادرنظرگرفتن مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران(طرح واجرای ساختمانهای فولادی)ومبحث ششم مقررات ملی ساختمان ایران(بارهای وارد برساختمان) وهمچنین آئین نامه طراحی ساختمانها دربرابرزلزله (استاندارد 2800) ویرایش سوم طراحی شده است ومقاطع تیرها وستونها انتخاب شده اند.

سپس درمرحله دوم ، این سازه طراحی شده برای سطح عملکردی استفاده بدون وقفه (Immediate Occupancy)یا به اختصار I.O. توسط تحلیل غیرخطی استاتیکی کنترل شده است.هدف این است که به صورت عملی بررسی شود آیا با رعایت الزامات آئین نامه ای درایران برای ساختمانهای طراحی شده با سیستم قاب خمشی فولادی ویژه وکاربری بیمارستانی(اهمیت خیلی زیاد)سطح عملکردی استفاده بدون وقفه به دست می آید ویااینکه اعضای سازه ای ضعیف هستندونیازبه تقویت خواهندداشت .

درمرحله سوم،برای ساختمان طراحی شده درقسمت قبل که باروش معمولی ومتداول بصورت خطی تحلیل و طراحی شده است ازجداگرلرزه ای لاستیکی باهسته سربی درپائین ترین ترازستونهاودرناحیه اتصال به فونداسیون استفاده شده است. جداگرها با توجه به مقادیربارهای سرویس(مرده+زنده)ستونها تیپ بندی وبه صورت دستی بااستفاده ازدستورالعمل بهسازی(نشریه 360) ومشخصات کارخانه سازنده که درجداولی ارائه شده اندطراحی شده اندوابعادوتغییرمکانهاومقاومت تسلیم وسختی اولیه وثانویه ودیگرمشخصات آنها بدست آمده اند.

درمرحله چهارم سازه براساس وجودجداگردرپای ستون وبادرنظرگرفتن ضریب زلزله جدید وتوزیع بارجانبی درارتفاع با فرض (k=1) با نرم افزار SAP-2000 بصورت خطی تحلیل وطراحی شده است ومقاطع جدیدو اصلاح شده ای برای تیرهاوستونها بدست آمده است.لازم به ذکراست ضابطه تغییرمکان نسبی طبقات (DRIFT) که درسازه های قاب خمشی معمولا”حاکم برطراحی است دردومرحله اول وچهارم تفاوت دارند ودرنظرگرفته شده اند.درمرحله پنجم سازه طراحی شده درمرحله چهارم باتعریف حالت های بارگذاری غیرخطی وتعریف و اختصاص جداگرهای لرزه ای بدست آمده در محاسبات دستی مرحله سوم به گره های پای ستونها و با استفاده از نرم افزار SAP-2000 تحلیل وطراحی استاتیکی غیرخطی شده است. درمرحله ششم با مقایسه نتایج بدست آمده درهرمرحله با مراحل دیگر، بخصوص مراحل اول وچهارم وهمچنین تفسیرنتایج بدست آمده ازمرحله پنجم، نتیجه گیری کلی ونهائی درارتباط بااستفاده ازجداگرلرزه ای لاستیکی باهسته سربی انجام شده است.

نتیجه بدست آمده از انجام مراحل فوق نشان می دهد که :

سازه طراحی شده توسط الزامات استاندارد 2800 ایران با سیستم قاب خمشی ویژه فولادی با اهمیت زیادسطح عملکردیIO را برآورده نمی کند..

استفاده ازجداگرلاستیکی باهسته سربی درپای ستونهاسطح عملکردی استفاده بدون وقفهIO  را برآورده می سازد. .

 

فهرست مطالب

فصل اول کلیات                                                                                                     1

1-1 مقدمه                                                                                                               2

1-2 هدف پایان نامه                                                                                                    3

1-3 ساختارپایان نامه                                                                                                   3

فصل دوم جداسازهای لرزه ای درساختمانها                                                               5  

2-1 مقدمه                                                                                                               7

2-2 جداسازی لرزه ای                                                                                                9

2-3 عملکرد جداسازهای لرزه ای                                                                                  12

2-4 انواع جداسازهای لرزه ای                                                                                      14

2-5 جداسازهای لاستیکی باورقه های فولادی                                                                   15

2-5-1 انواع لاستیک مورداستفاده درجداسازهای لاستیکی                                                     15

2-5-2 سختی افقی وقائم جداسازهای لاستیکی                                                                 18

2-5-3 ساخت جداسازهای لاستیکی با ورقه های فولادی                                                     19

2-5-4 ویژگی های جداسازهای لاستیکی با ورقه های فولادی                                               20

2-5-4-1 رفتارجداسازها دربرابربارجانبی وقائم                                                                 20

2-5-4-2 عملکرددربرابربارهای فشاری                                                                           23

2-5-4-3 عملکرددربرابربارهای کششی                                                                          24

2-5-4-4 عملکرددربرابربارهای فشاری وبرشی                                                                 24

2-6   جداسازهای لاستیکی با هسته سربی                                                                       25

2-7 جداسازهای اصطکاکی                                                                                            26

2-8 جداسازهای اصطکاکی پاندولی                                                                                  27

2-9 جداسازهای لاستیکی با میراگرهای فولادی درمحل جداسازی                                             28

2-10 جداسازهای لاستیکی اصطکاکی                                                                               28

 فصل سوم طراحی براساس عملکرد                                                                         29

3-1 فلسفه و لزوم طراحی براساس عملکرد                                                                        30

3-2 تعیین سطح عملکرد براساس دستورالعمل بهسازی و FEMA-356                                       31

3-3 سطوح هدف عملکرد ساختمان                                                                                 32

3-4 احتمال رویداد سطوح مختلف زلزله                                                                           36

3-5 روش بدست آوردن تغییرمکان هدف براساس دستورالعمل بهسازی ،ATC-40 وFEMA-356      37

3-6 روش بدست آوردن تغییرمکان هدف در  FEMA – 356                                                  38

3-7 روش بدست آوردن جابجائی تقاضا در ATC – 40                                                        47

3-8  بیان تئوری وروش معرفی پارامترهای تحلیل استاتیکی غیرخطی                                        50

3-9  توزیع بارجانبی                                                                                                  51

3-10 ترکیبات بارمورد استفاده درتحلیل استاتیکی غیرخطی                                                    53

فصل چهارم ارزیابی عملکرد ساختمانهای با اهمیت زیاد وبهبود عملکرد آنها                      55

 با جداگرهای لرزه ای                                                                                           

4-1 مقدمه                                                                                                             57

4-2 مدل سازی                                                                                                       58

4-3 روش انجام کار                                                                                                 59

4-4 مشخصات سازه                                                                                                60

4-5 مرحله اول : طراحی سازه براساس روش استاندارد 2800                                             66

4-6 مرحله دوم : طراحی سازه به روش استاتیکی غیرخطی                                                68

4-6-1 ایجاد وساخت مدل غیرخطی سازه                                                                    68

4-6-2 معرفی مشخصات الگوهای بارگذاری درآنالیزاستاتیکی غیرخطی                                70

4-6-3 تعیین مشخصات طیف پاسخ برای سطح خطرمورد نیاز                                           71

4-6-4 اختصاص پارامترهای تعیین تغییرمکان هدف براساسFEMA  و ATC                        71

4-6-5 آنالیزمدل غیرخطی سازه                                                                                71

4-6-6 تعیین تغییرمکان هدف براساس FEMA  و ATC                                                  72

4-7 مرحله سوم : طراحی جداگرهای لرزه ای لاستیکی با هسته سربی                                   75

4-7-1 طراحی جداگرهای لرزه ای برای ستونهای میانی با حداکثربارمحوری250 تن نیرو            75

4-7-2 طراحی جداگرهای لرزه ای برای ستونهای کناری باحداکثربارمحوری135 تن نیرو           84

4-7-3 طراحی جداگرهای لرزه ای برای ستونهای گوشه ای با حداکثربارمحوری 85 تن نیرو        85

4-7-4   پلان تیپ بندی جداگرهای لرزه ای                                                                 87

4-8 مرحله چهارم : طراحی مجدد سازه جداسازی شده                                                    88

4-9 مرحله پنجم : ارزیابی رفتارسازه جداسازی شده به روش استاتیکی غیرخطی                     92

فصل پنجم –  جمع بندی ، نتیجه گیری وارائه پیشنهادات                                                  93

5-1 نتیجه گیری                                                                                                   94

5-2 پیشنهادات                                                                                                    96

منابع و مراجع                                                                                                 98

پیوست 1   :   نقشه های معماری بیمارستان فرضی                                                    100

شکل1-1 پلان آکس بندی واندازه گذاری                                                                     101

شکل2-1 پلان معماری طبقه اول(همکف)                                                                    102

شکل3-1 پلان معماری طبقات دوم وچهارم                                                                   103

شکل4-1 پلان معماری طبقات سوم وپنجم                                                                    104

شکل5-1 پلان معماری طبقه ششم                                                                              105

شکل6-1 برش                                                                                                     106

شکل7-1 نما                                                                                                       107

شکل8-1 پلان شیب بندی بام                                                                                   108

پیوست 2 : نتایج مرحله اول- طراحی بر اساس استاندارد 2800                                          109        

پیوست 3 : نتایج مرحله دوم –  ارزیابی سازه به روش استاتیکی غیرخطی                              125

پیوست 4 : نتایج مرحله چهارم – طراحی مجدد سازه جداسازی شده                                   143

پیوست 5 : نتایج مرحله پنجم – ارزیابی سازه جداسازی شده به روش استاتیکی غیرخطی          152

فهرست جداول

جدول 2-1 مشخصات یک نمونه لاستیک معرفی شده توسط کارخانه تولید کننده                            18

جدول 3-1 احتمال رویداد سطوح مختلف زلزله                                                                   36

جدول 3-2 مقادیرتقریبی ضریب اصلاح CO  براساس FEMA-356 ودستورالعمل بهسازی               41

جدول 3-3 تعیین ضرائب طیف پاسخ براساس جدول 3 استاندارد 2800                                      42

جدول 3-4 ضریب اصلاح    براساسFEMA-356  ودستورالعمل بهسازی                              44

جدول 3-5 تعیین A براساس جدول 2 استاندارد 2800                                                          44

جدول 3-6 ضریب اصلاح  براساس FEMA-356 ودستورالعمل بهسازی                                45

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

شکل1-1 رفتارسازهa بدون سامانه جداساز و استفاده از شکل پذیری وb به همراه سامانه جداساز لرزه ای     7

شکل1-2 تراز جداسازی و اجزای آن                                                                                     10

شکل1-3 توصیف تاثیرجداسازی لرزه ای با استفاده از طیف پاسخ زلزله                                            11

شکل 2-1 جداسازهای لاستیکی باورقه های فولادی                                                                    15

شکل 2-2 نمودارفرآیند طراحی، ساخت تا ارسال جداسازها                                                          21

شکل 2-3 تاثیرورقه های فولاد برروی سختی قائم جداسازلاستیکی                                                 21

شکل 2-4 توزیع نیرودرجداسازهای لاستیکی باورقه های فولادی                                                   23

شکل 2-6جداسازهای لاستیکی باهسته سربی                                                                           25

شکل 2-7 جداسازهای اصطکاکی- پاندولی                                                                             28

شکل 3-1 روند تشکیل مفاصل پلاستیک درهنگام تحلیل پوش اور                                                 38

شکل 3-2a منحنی پوش اورباسختی پس ازتسلیم مثبت وb منحنی پوش اورباسختی پس ازتسلیم منفی      46

شکل 3-3 یک نمونه منحنی پوش اور                                                                                   48

شکل 3-4 منحنی طیف ظرفیت ومنحنی طیف تقاضابامیرائی های متفاوت

در دستگاه مختصات جابجائی طیفی شتاب طیفی(فرمت ADRS )                                                 49

شکل 3-5 فرمت ADRS                                                                                                                 50

شکل4-1 پلان معماری طبقه دوم و چهارم ساختمان برای نمونه                                                   61

شکل4-2 نمونه ای از نتایج طراحی بر اساس استاندارد 2800                                                      68

شکل4-3 نمونه ای از منحنی پوش اور براساس فیما                                                                 73

شکل4-4 نمونه ای از منحنی پوش اور براساس ATC                                                                         73

شکل4-5 نمونه ای از مفاصل تشکیل شده در یک قاب در تغییرمکان هدف بر اساس فیما         74

شکل4-6 نمونه ای از مفاصل تشکیل شده در یک قاب در تغییرمکان هدف بر اساسATC         74

شکل4-7 نتیجه و تیپ بندی طراحی جداگرهای لرزه ای                                                87

شکل4-8 نمونه ای ازنتایج طراحی یک سقف به روش خطی با فرض وجود

جداگرلرزه ای درپای ستونها                                                                                 91

شکل4-9 نمونه ای ازنتایج طراحی یک قاب به روش خطی با فرض وجود

جداگرلرزه ای درپای ستونها                                                                                 91

شکل4-10 نمونه ای از نتایج ارزیابی سازه به روش غیرخطی استاتیکی بافرض

وجودجداگرلرزه ای درپای ستونها                                                                          92

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