فهرست مطالب
فصل اول مقدمه 1
1-1-مقدمه. 1
1-2-تاریخچه ضریب رفتار. 3
1-3-کاربرد ضریب رفتار. 3
1-4-هدف محاسبه ضریب رفتار سازههای اسکلت مرکب… 5
فصل دوم: پیشینه تحقیق…………………………………………………………………………7
فصل سوم: روش‌های محاسبه ضریب رفتار………………………………………10
3-1-تاریخچه و سیر تکامل ضریب رفتار. 10
3-1-1-روش‌های کاربردی محاسبه ضریب رفتار. 13
3-1-2-روش‌های تحلیلی.. 19
3-2-ضریب کاهش در اثر شکل‌پذیری Rμ 24
3-2-1-عوامل مؤثر بر Rμ در سیستم‌های یک درجه آزادی.. 26
3-2-2-عوامل مؤثر بر Rμ در سیستم‌های چند درجه آزادی.. 29
3-2-3-ارزیابی روابط ارائه شده برای Rμ 30
3-3-ضریب اضافه مقاومت… 42
3-3-1-عوامل مؤثر بر مقاومت افزون. 43
3-3-2-روش‌های محاسبه ضریب اضافه مقاومت… 45
فصل چهارم: طراحی و بررسی نتایج……………………………………………..48
4-1-مشخصات کلی ساختمان شماره 1.. 48
4-2-مشخصات کلی ساختمان شماره 2.. 50
4-3-مشخصات کلی ساختمان شماره 3.. 52
4-4-مشخصات کلی ساختمان شماره 4.. 53
4-5-ضریب نامعینی ( ) مطابق بند 3-3-2 آیین‌نامه 2800.. 55
4-6-مشخصات مصالح.. 56
4-7-بارگذاری.. 58
4-7-1-خلاصه بارگذاری ثقلی [24, 25] 58
4-8-بارگذاری جانبی.. 58
4-8-1-بررسی وضعیت نامنظمی و منظمی سازه (مطابق بند 1-7 آیین‌نامه 2800) [4] 58
4-8-2-نتیجه بررسی منظم یا نامنظم بو دن سازه. 59
4-9-محاسبه ضریب زلزله استاتیکی معادل. 59
4-9-1-سازه شماره 1 و 2.. 60
4-9-2-سازه شماره 1 و 2.. 61
4-10-روش تحلیل طیفی.. 63
4-10-1-طیف مورداستفاده در تحلیل طیفی [4] 63
4-10-2-محاسبه ضریب مقیاس تحلیل طیفی.. 63
4-11-اثرات خروج از مرکزیت اتفاقی.. 64
4-12-اثرات 100-30 مطابق آیین‌نامه 2800.. 64
4-13-مشخصات اعضای تعریف شده برای طراحی.. 64
4-13-1- ستون‌ها (برای معرفی مقطع انتخاب خودکار ستون‌ها) BOX ساخته شده از ورق [23]………………………………………………………………………………………………………………..64
4-13-2-تیر (I شکل) [23] 65
4-13-3-محدودیت فشردگی ستون‌ها تیرها (به‌صورت خلاصه) 66
4-14-سایر توضیحات مربوط به تحلیل و طراحی سازه. 66
4-15-تحلیل وطراحی.. 68
4-15-1-تحلیل سازه. 68
4-15-2-کنترل درصد مشارکت مدها 69
4-15-3-طراحی سازه. 69
4-16-تحلیل استاتیکی غیرخطی (پوش آور) 71
4-16-1-تحلیل پوش آور (Pushover) 71
فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادها……………………………………………….93
5-1-نتیجه‌گیری.. 93
5-2-پیشنهادها: 96
فهرست شکل ها
شکل (1‑1): منحنی بار – تغییر شکل ایده‌آل برای سازه‌ها 5
شکل (3‑1): کاربرد ضریب R در کاهش نیازهای طیفی ارتجاعی به تراز نیروهای طراحی.. 11
شکل (3‑2): رفتار غیرخطی سازه 16
شکل (3‑3): منحنی پوش آور. 18
شکل (3‑4): طیف نیروی وارده 19
شکل (4‑1): نمای سه‌بعدی سازه طراحی‌شده شماره 1. 49
شکل (4‑2): نمای پلان سازه طراحی‌شده شماره 1. 49
شکل (4‑3): قاب مورد تحلیل شماره 1. 50
شکل (4‑4): نمای سه‌بعدی سازه طراحی‌شده شماره 2. 51
شکل (4‑5): نمای سه‌بعدی سازه طراحی‌شده شماره 3. 53
شکل (4‑6): نمای سه‌بعدی سازه طراحی‌شده شماره 4. 55
شکل (4‑7): مقایسه طیف طراحی آیین‌نامه 2800 ویرایش سوم و چهارم. 63
شکل (4‑8): جدول آیین‌نامه فولادی AISC 360-10 [27] 69
شکل (4‑9): جدول آیین‌نامه بتنی ACI 318-08 [28] 70
شکل (4‑10): نمای مفاصل غیرخطی تعریف شده در اعضای تیر و ستون. 72
شکل (4‑11): نمودار نیروی برش پایه – تغییر مکان سازه تحت توزیع بار مثلثی.. 73
شکل (4‑12): مفاصل غیرخطی قاب دوبعدی تحت توزیع بار مثلثی.. 74
شکل (4‑13): نمودار نیروی برش پایه – تغییر مکان سازه تحت توزیع بار یکنواخت… 75
شکل (4‑14): مفاصل غیرخطی قاب دوبعدی تحت توزیع بار یکنواخت… 75
شکل (4‑15): نمودار نیروی برش پایه – تغییر مکان سازه تحت توزیع بار مودال. 77
شکل (4‑16): مفاصل غیرخطی قاب دوبعدی تحت توزیع بار مودال. 77
شکل (4‑17): نمای مفاصل غیرخطی تعریف شده در اعضای تیر و ستون. 78
شکل (4‑18): نمودار نیروی برش پایه – تغییر مکان سازه تحت توزیع بار یکنواخت… 79
شکل (4‑19): مفاصل غیرخطی قاب دوبعدی تحت توزیع بار یکنواخت… 80
شکل (4‑20): نمودار نیروی برش پایه – تغییر مکان سازه تحت توزیع بار مودال. 81
شکل (4‑21): مفاصل غیرخطی قاب دوبعدی تحت توزیع بار مودال. 82
شکل (4‑22): نمای مفاصل غیرخطی تعریف شده در اعضای تیر و ستون. 83
شکل (4‑23): نمودار نیروی برش پایه – تغییر مکان سازه تحت توزیع بار یکنواخت… 84
شکل (4‑24): مفاصل غیرخطی قاب دوبعدی تحت توزیع بار یکنواخت… 85
شکل (4‑25): نمودار نیروی برش پایه – تغییر مکان سازه تحت توزیع بار مودال. 86
شکل (4‑26): مفاصل غیرخطی قاب دوبعدی تحت توزیع بار مودال. 87
شکل (4‑27): نمای مفاصل غیرخطی تعریف شده در اعضای تیر و ستون. 88
شکل (4‑28): نمودار نیروی برش پایه – تغییر مکان سازه تحت توزیع بار یکنواخت… 89
شکل (4‑29): مفاصل غیرخطی قاب دوبعدی تحت توزیع بار یکنواخت… 90
شکل (4‑30): نمودار نیروی برش پایه – تغییر مکان سازه تحت توزیع بار مودال. 91
شکل (4‑31): مفاصل غیرخطی قاب دوبعدی تحت توزیع بار مودال. 92
فهرست جداول
جدول (3‑1): ثابت‌های α و β برای محاسبه Rμ از رابطه لای و بیگز. 33
جدول (3‑2): مقادیر*T و *R در رابطه ریدل، هیدالگو و کروز. 36
جدول (3‑3): مقادیر a وb رابطه نصر. 38
جدول (4‑1): مشخصات مصالح فلزی و بتنی.. 56
جدول (4‑2): بارگذاری ثقل.. 58
جدول (4‑3): محدودیت فشردگی ستون‌ها و تیرها 66
جدول (5‑1): ضریب رفتار سازه (R) برای سازه شماره 1. 95
جدول (5‑2): ضریب رفتار سازه (R) برای سازه شماره 2. 95
جدول (5‑3): ضریب رفتار سازه (R) برای سازه شماره 3. 95
جدول (5‑4): ضریب رفتار سازه (R) برای سازه شماره 4. 95
فهرست اختصارات
R |
ضریب رفتار |
Rμ |
ضریب کاهش شکل‌پذیری |
RS |
ضریب اضافه مقاومت |
Ve |
برش پایه |
V |
نیروی برشی |
K |
ضریبی که وابسته به نوع سیستم سازه‌ای |
C |
ضریب زلزله |
W |
وزن سازه |
Z |
ضریب لرزه‌خیزی منطقه |
T |
زمان تناوب |
A |
شتاب مبنای طرح |
Vy |
نیروی حد جاری شدن سازه |
Δy |
تغییر مکان حد جاری شدن |
Δmax |
حداکثر جابجایی سازه |
Μ |
ضریب شکل پذیری |
VS |
نیروی معادل اولین جاری شدن |
RC |
نسبت ظرفیت نهایی به ظرفیت طراحی |
Q |
ضریب رفتار بر پایه تئوری شکل پذیری قابها |
ظرفیت نهایی |
|
ظرفیت تسلیم |
|
متغیری وابسته به پریود ارتعاشات سازه |
|
αc |
ضریب الاستیک بحرانی بارهای قائم |
بیشینه انرژی جنبشی که سازه قادر به جذب و مستهلک است |
|
انرژی الاستیک در محدوده ارتجاعی |
|
انرژی که طی تغییر شکل غیرخطی سازه در کل پروسه تغییر شکل |
|
کار انجام‌شده توسط نیروهای قائم در کل پروسه تغییر شکل |
|
Eku |
بیشینه انرژی جنبشی که سازه قادر است جذب و مستهلک کند |
Ekm |
انرژی جنبشی |
A |
فشار زمین |
S |
طیف پاسخ |
Ek |
انرژی جنبشی |
Fμ(μ=1) |
مقاومت جانبی تسلیم |
Fμ(μ=μi) |
مقاومت تسلیم جانبی موردنیاز برای محدود کردن ضریب شکل‌پذیری کلی سازه |
μi |
ضریب شکل‌پذیری |
T1 |
زمان تناوب پیچش |
A |
ماکزیمم شتاب |
V |
ماکزیمم سرعت |
D |
ماکزیمم تغییر مکان |
φea |
ضریب بزرگ‌نمایی در طیف طرح الاستیک ماکزیمم شتاب |
φav |
ضریب بزرگ‌نمایی در طیف طرح الاستیک ماکزیمم سرعت |
φad |
ضریب بزرگ‌نمایی در طیف طرح الاستیک ماکزیمم تغییر مکان زمین |
α |
درصد سخت‌شوندگی |
ضریب کاهش مقاومت |
|
Tg |
پریود غالب زلزله |
Ag |
ماکزیمم شتاب زمین |
Vg |
ماکزیمم سرعت زمین |
φev |
ضریب بزرگ‌نمایی طیفی سرعت زمین |
φea |
ضریب بزرگ‌نمایی طیفی شتاب زمین |
ξ |
ضریب تعدیلی |
زمان تناوب سازه |
|
زمان تناوب غالب زمین‌لرزه |
|
ضریب نامعینی |
|
تنش تسلیم فولاد |
|
تنش تسلیم گسیختگی فولاد |
|
مقاومت فشاری بتن |
|
v |
ضریب پواسون فولاد |
مدول ارتجاعی فولاد |
|
ضریب اهمیت سازه |
|
ضریب اضافه مقاومت |
|
جرم |
