%41تخفیف

دانلود پروژه:تعیین ضریب رفتار سازه‌های پیش‌ساخته بتنی با اتصالات پس‌کشیده هیبریدی و دیوارهای برشی پیش‌ساخته پس‌کشیده

تعداد 158 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

  دانشكده مهندسي عمران

تعیین ضریب رفتار سازه‌های پیش‌ساخته بتنی با اتصالات پس‌کشیده هیبریدی و دیوارهای برشی پیش‌ساخته پس‌کشیده

گرايش سازه

 

چکیده

سیستم‌های پیش‌ساخته بتنی می‌توانند نمایانگر راه حلی عملی و اقتصادی برای ساخت ساختمان‌های مختلف باشند. در سال‌های اخیر تحقیقات بسیاری بر روی اتصالات مابین قطعات پیش‌ساخته بتنی انجام شده است. اتصال هیبریدی یکی از نتایج برنامه‌های تحقیقاتی متعدد محققین بر روی اتصالات سازه‌های پیش‌ساخته بتنی در سال‌های اخیر است که با بهره‌گیری از مزایای آن می‌توان از سازه‌های پیش‌ساخته بتنی در مناطق لرزه‌خیز استفاده کرد. در این اتصال، انتقال نیروی برشی و لنگر خمشی با استفاده هم‌زمان از فولاد نرمه و کابل پس‌کشیده امکان‌پذیر می‌شود. نیروی فشاری ایجاد شده در محل اتصال بر اثر نیروی پس‌کشیدگی کابل، با ایجاد اصطکاک بین تیر و ستون امکان انتقال نیروی برشی را فراهم می‌کند. میلگردهای خمشی که در بالا و پایین مقطع اتصال قرار می‌گیرند با تسلیم شدن در کشش و فشار، عامل اصلی اتلاف انرژی در این سیستم محسوب می‌شوند.

امروزه در اکثر آیین‌نامه‌‌ها، روش استاتیکی معادل به عنوان یک  روش طراحی لرزه‌ای سازه‌ها معرفی می‌گردد. در این روش ضریب، رفتار مهم‌ترین پارامتر مورد نیاز است که نمایانگر رفتار سازه در ناحیه غیر الاستیک است. با این وجود در این آیین‌نامه‌ها ضریب رفتار تنها برای تعدادی از سیستم‌های سازه‌ای متداول و به صورت عددی ثابت ارائه شده است؛ این درحالی است که ضریب رفتار یک سازه به عواملی چون پریود سازه، میزان شکل‌پذیری، نوع خاک محل و عوامل دیگر بستگی دارد. از آنجایی که پارامترهایی نظیر شکل‌پذیری و پریود سازه در سازه‌های پیش‌ساخته بتنی با سازه‌های درجا تفاوت دارد، ضریب رفتار این سازه‌ها برابر با ضریب رفتار سازه‌های درجا نیست. بنابراین تعیین ضریب رفتار برای سازه‌های پیش‌ساخته بتنی کاملا ضروری می‌باشد.

در این تحقیق ضریب رفتار سازه‌های پیش‌ساخته بتنی با اتصالات هیبریدی با استفاده از نرم‌افزار Perform 3D مورد بررسی قرار گرفته است. قاب‌های مورد بررسی در این تحقیق شامل قاب‌های خمشی با اتصال هیبریدی و قاب‌های دوگانه با دیوار برشی پس‌کشیده می‌باشد. تعداد طبقات قاب‌های مورد بررسی 4، 8 و 12 و تعداد دهانه‌ها 1، 3 و 5 می‌باشد. در این تحقیق اثر عواملی چون درصد پس‌کشیدگی اتصالات هیبریدی، تعداد طبقات، تعداد دهانه‌ها و الگوی بار جانبی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نتایج بدست آمده از تحلیل قاب‌های پیش‌ساخته با نتایج حاصل از تحلیل قاب‌های درجا مقایسه شده است. میانگین ضریب رفتار بدست آمده در این تحقیق برای قاب‌های خمشی درجا 28/5 و برای قاب‌های دوگانه درجا 75/6 است که  مقداری نسبت به مقادیر آیین‌نامه‌ای بیشتر است. همچنین میانگین ضریب رفتار برای قاب‌های خمشی پیش‌ساخته 57/4 و برای قاب‌های دوگانه پیش‌ساخته 5/5 بدست آمده است که در هر دو سیستم مقادیر کمتری نسبت به قاب‌های درجا دارد.

کلمات کلیدی: سازه‌های پیش‌ساخته بتنی، اتصال تیر به ستون هیبریدی، دیوار برشی پیش‌ساخته پس‌کشیده، ضریب رفتار

فهرست مطالب

عنـــــوان

صفحه

چکیده ——————————————————————-

1

فصل اول: مقدمه و کلیات ——————————————————

2

1-1-  مقدمه —————————————————————

2

1-2-  قاب‌های پیش‌ساخته بتنی—————————————————

3

1-3            –  اتصال هیبرید———————————————————-

4

1-4-  قاب هیبرید————————————————————

7

1-5-  دیوارهای پیش‌ساخته بتنی————————————————–

10

1-5-1- دیوار برشی پیش‌ساخته معمولی————————————–

10

1-5-2- دیوار برشی پیش­ساخته پس‌کشیده ————————————

11

1-6- هدف از انجام تحقیق—————————————————–

12

1-7- فصل بندی پایان‌نامه——————————————————

12

فصل دوم: مروری بر مطالعات پیشین———————————————–

13

2-1- مقدمه —————————————————————

13

2-2- برنامه تحقیقاتی موسسه ملی استاندارد و تکنولوژی آمریکا (NIST)———————

13

2-3- آزمایش بر روی قاب در فاز سوم پروزه تحقیقاتی PRESS ————————-

18

2-4- آزمایشات انجام شده در ژاپن ———————————————–

20

2-5- تحقیقات تئوریک——————————————————-

21

2-6- تحقیقات انجام شده در زمینه ضریب رفتار ————————————–

26

2- 7-  خلاصه فصل———————————————————-

28

فصل سوم: اتصال هیبرید ——————————————————-

29

3-1- رفتار اتصال هیبرید——————————————————-

29

هفت

3-2- آنالیز دوران اتصال هیبرید————————————————–

30

3-3- مقایسه منحنی تئوریک با نتایج آزمایشگاهی————————————-

41

3-3-1- جزئیات نمونه O-P-Z4 و مقایسه نتایج حاصل از آزمایش با نتایج آنالیز دوران —-

41

3-4- طراحی تیر هیبرید ——————————————————-

42

3-4-1- روش پیشنهادی پروژه PRESS برای طراحی تیر هیبرید ——————–

43

3-4-2- روش­های دیگر طراحی تیر­هیبرید ————————————

50

3-4- 3- کنترل برش در سطح تماس تیر و ستون——————————–

52

3-5- محاسبه تغییرشکل‌های قاب هیبرید ——————————————–

53

3-5-1- تغییر شکل ستون ———————————————–

53

3-5-2- تغییر شکل تیر ————————————————-

54

3-5-3- تغییر شکل برشی گره اتصال —————————————

55

3-5-4- تغییر مکان جانبی نسبی نهایی —————————————

57

3-6- خلاصه فصل ———————————————————-

57

فصل چهارم: آنالیز استاتیک پوش‌آور و مبانی ضریب رفتار ——————————-

59

4-1- تحلیل استاتیک غیرخطی ————————————————–

59

4-1-1- انواع الگوهای بار جانبی در تحلیل استاتیکی غیرخطی ———————-

61

4-1-2- آنالیز استاتيکي غيرخطي (پوش­آور) ———————————-

63

4-1-3- انواع آنالیز پوش‌آور ———————————————

65

4-1-3-1- آنالیز پوش­آور مرسوم ———————————–

66

4-1-3-2- آنالیز پوش‌آور مودال ———————————–

ده

66

4-1-3-3- آنالیز پوش‌اور تطبیقی ———————————–

68

4-2- مبانی ضریب رفتار ——————————————————-

69

4-3-  محاسبه ضریب رفتار —————————————————–

70

4-3-1- روش‌های محاسبه ضریب کاهش نیرو ———————————

72

4-3-1-1- روش میراندا —————————————–

73

هشت

4-3-1-2- روش نيومارک و هال ———————————–

74

4-3-1-3 – روش لاي و بيگز————————————–

75

4-3-1-4- روش ريدل ونيومارک ———————————-

76

4-3-1-5- روش القادامسي و محرز ———————————-

77

4-3-1-6- روش ريدل، هيدالگو و کروز ——————————

77

4-3-1-7- روش آرايز و هيدالگو ———————————–

78

4-3-1-8- روش ناسار و کراوينکلر ———————————-

79

4-3-1-9- نتيجه‌گيري ——————————————-

80

4-3-2- ضريب اضافه‌مقاومت و مروري بر تحقيقات انجام شده ———————-

81

4-4- سطوح عملکرد سازه در FEMA-365 —————————————-

83

4-5- روش FEMA 356 برای تعیین تغییرمکان هدف ———————————

85

4-6- خلاصه فصل ———————————————————–

88

فصل پنجم: جزئیات مدل سازی نمونه‌ها و صحت‌یابی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی ————–

89

5-1- مقدمه —————————————————————

89

5-2- قابلیت‌های نرم‌افزار ——————————————————

89

5-2-1- مدل‌سازی —————————————————-

89

5-2-2-تحلیل‌های غیرخطی ———————————————-

90

5-2-3-  خروجی‌ها —————————————————

90

5-3- مراحل مدل‌سازی ——————————————————-

91

5-3-1- تعیین گره‌ها، تکیه‌گاه‌ها و جرم طبقات ———————————

91

5-3-2-  مشخصات مصالح   ———————————————

92

5-3-2-1-  مشخصات بتن —————————————

92

5-3-2-2- مشخصات فولاد —————————————

95

5-3-2-3- مشخصات کابل پس‌کشیده ——————————-

96

5-4-3- مقطع و اجزای تشکیل دهنده اعضا ———————————–

97

نه

5-4-3-1- مدل­سازی عضو تیر————————————–

97

5-4-3-2- مدلسازی عضو ستون————————————

100

5-4-3-3- مدل‌سازی اتصال هیبریدی ——————————–

101

5-4-3-4- مدل‌سازی دیوار برشی ———————————–

101

5-3- صحت‌یابی مدل‌سازی در نرم‌افزار ——————————————–

102

5- 3-1- مقایسه نتایج مدل­سازی شده در نرم­افزار با نتایج کوان و هی ——————

102

5-3-2- مقایسه نتایج مدل‌سازی شده در نرم‌افزار با نتایج سودکی و همکاران ————

103

5-4- خلاصه فصل ———————————————————–

107

فصل ششم: نتایج بدست آمده از تحلیل استاتیکی غیر خطی مدل‌ها ————————–

108

6-1- مقدمه —————————————————————

108

6-2- مدل‌های مورد بررسی —————————————————-

108

6-2-1- درصد پسکشیدگی اتصالات —————————————

111

6-2-2- نوع بارگذاری جانبی ——————————————–

111

6-2-3- سیستم‌های سازه‌ای ———————————————

111

6-2-4- بارگذاری قائم ————————————————

111

6-2-5- برش پایه ناشی از زلزله ——————————————

112

6-2-6- فرضیات طراحی ———————————————–

112

6-3- ارزیابی پارامترهای لرزه‌ای قاب‌های خمشی ————————————-

113

6-3-1- ارزیابی قاب‌های پیش‌ساخته با اتصال هیبریدی با پس‌کشیدگی 60 درصد ——–

113

6-3-2- مقایسه پارامترهای لرزه‌ای قاب‌های پیش‌ساخته با اتصال هیبریدی با قاب‌های معادل درجا ————————————————————–

114

6-3-3-تاثیر تعداد دهانه‌ها بر ضریب رفتار قاب‌های خمشی ————————

119

6-3-4- پارامترهای لرزه‌ای قاب‌های پیش‌ساخته با اتصال هیبریدی با درصد پس‌کشیدگی مختلف ————————————————————

120

6-4- بررسی پارامترهای لرزه‌ای قاب‌های دوگانه ————————————–

126

ده

66-4-1- ارزیابی سیستم‌های دوگانه درجا————————————

126

6-4-2- ارزیابی سیستم‌های دوگانه پیش‌ساخته با دیوار پس‌کشیده——————–

127

6-4-3- بررسی تأثیر تعداد دهانه‌ها بر ضریب رفتار سیستم‌های دوگانه —————–

132

6-5- مقایسه پارامترهای لرزه‌ای سیستم‌های خمشی و دوگانه ——————————

133

6-5- مقایسه ضریب رفتار بدست آمده برای قاب‌های خمشی و دوگانه با مقادیر ارائه شده در آیین‌نامه‌ها

134

6-6- خلاصه فصل ———————————————————-

135

فصل هفتم: جمع‌بندی، نتایج و پیشنهادات ——————————————-

136

7-1- مقدمه —————————————————————

136

7-2- نتایج بدست آمده در این پایان‌نامه ——————————————–

137

7-2-1- مقایسه قاب پیش‌ساخته و درجا ————————————–

7-2-2- تأثیر تعداد طبقات ———————————————–

7-2-3- تأثیر تعداد دهانه‌ها ———————————————-

7-2-4- تاثیر تغییر در پارامترهای پس‌کشیدگی ———————————

137

137

138

138

7-3- پیشنهادات برای ادامه تحقیقات ———————————————-

139

پیوست ——————————————————————-

140

مراجع ——————————————————————–

145

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