دانلود پروژه:مطالعه ضريب رفتار ديوارهاي برشي آلومينيومي براساس آزمايشگاهي ومقايسه آن با ديوارهاي برشي فولاديLY

تعداد151 صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد رشته M. Sc.
گرایش: سازه

مطالعه ضريب رفتار ديوارهاي برشي آلومينيومي براساس آزمايشگاهي ومقايسه آن با ديوارهاي برشي فولاديLY

1-1-   مقدمه

طراحی مطلوب وبهینه یک سازه مستلزم آن است که ظرفیت های آنکه شامل تغییرشکل ها ومقاومت میباشد، با رعایت حداقل حاشیه ایمنی از مقادیر مورد نیاز که هنگام وقوع زلزله به سازه اعمال می شود، بیشتر باشد. در اکثر آیین نامه ها روش طراحی بر مبنای مقاومت و شکل پذیری می باشد که طیف هایی که در این آیین نامه ها ارائه شده است حاصل میانگین طیف پاسخ ارتجاعی هموار شده می باشد که در آن طیف های پاسخ غیرارتجاعی سازه بوسیله ضریبی که به سیستم سازه ای وابسته و به عنوان ضریب کاهش مقاومت(ضریب رفتار) شناخته شده می باشد را از طیف های پاسخ ارتجاعی سازه بدست می آیند.{59} .

دیواربرشی را می توان بصورت های زیر تعریف کرد : {59} .

1- ديوارهاي برشي، ديوارهاي قائم پيوسته بتني، فولادي يا مصالح بنايي هستند که ميتوانند از نظر معماري به عنوان جدا کننده و ازنظر سازه اي به عنوان تحمل کننده بارهاي قائم و جانبي، در ساختمان ها به کارروند. از آنجا که ديوارهاي برشي، سختي و مقاومت فوق العاده زيادي دارند، براي مهاربندي ساختمان هاي بلند بسيار مناسب مي باشند. {59} .

2-ديوارهاي برشي، المانهاي سطحي هستند که از بتن مسلح يا فولاد تشکيل ميشوند و طول وضخامت آنها، سختي جانبي به وجود ميآورد. ديوارهاي برشي بتني مي توانند از بتن درجا يابتن پيش ساخته و مصالح بنايي ساخته شوند. ديوارهاي پيش ساخته ميتوانند يک قاب فولادي یابتنی برای مقاومت جانبی داشته باشند.

3-ديواربرشی، ديواری است که برای مقاومت در برابر اثر توأم تلاش محوری، تلاش خمشی و تلاش برشی ناشی از بارهای قائم و بار زلزله طراحی می شود. ديوارهای برشی معمولا^“ بيشترين سهم نيروی برش پايه را تحمل می کنند که باعث افزايش چشمگير سختی ساختمان و کاهش قابل ملاحظه خسارت به عناصر غيرسازه ای می گردد. {59} .

باتوجه به اینکه دیوار برشی آلومینیومی از نظرکاربرد و سبک اجرا و جنس مصالح (فلز بودن) و نیز روشهای طراحی جزء خانواده دیواربرشی فولادی به حساب می آید، پس لازم است بطور کامل با دیواربرشی فولادی آشنایی پیدا کنیم. {59} .دیوارهای برشی فولادی(Steel Shear Wall=SSW)، برای مقابله با نیروهای جانبی زلزله و باد در ساختمانها به ویژه در ساختمان های بلند در سه دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است. این پدیده نوین در جهان به سرعت روبه گسترش است. از این سیستم در ساخت ساختمانهای جدید و همچنین تقویت ساختمان های موجود به ویژه در کشورهای زلزله خیزی مانند آمریکا و ژاپن استفاده شده است. دیوار برشی فولادی از نظر اجرایی، سیستمی ساده است و پیچیدگی خاصی در آن وجود ندارد. از مزایای اصلی این دیوارها میتوان به شکل پذیری بالا و مقاومت زیاد آن ها اشاره کرد. {59} .

نیاز است که به معرفی روشهایی برای تعیین ضریب رفتار سازه ها پرداخته و هر کدام از این روش ها و اجزاء موثر بر این ضریب شرح داده شود . {59} در طراحی لرزه ای ساختمانها که براساس آیین نامه های مختلف انجام می شود، هدف اصلی بر این مبناست که ساختمانها در برابر زلزله های خفیف بدون آسیب سازه ای و غیر سازه ای در محدوده ارتجاعی باقی بمانند و در زلزله های شدید باید پایداری کلی خود را حفظ نمایند و تخریب کامل نشوند. در زلزله های شدید، سازه به ناچار وارد محدوده غیرارتجاعی میشود و برای تحلیل آنها نیاز به تحلیل غیرخطی میباشد و به همین دلیل نیروهای طراحی توصیه شده در آیین نامه ها برای این ساختمانها خیلی کمتر از مقاومت جانبی مورد نیاز برای حفظ پایداری آنها در محدوده ارتجاعی می باشد. عوامل زیادی در تعیین ضریب رفتار سازه تأثیر گذار می باشد، از جمله این عوامل می توان به رکورد زلزله و محتوای فرکانسی آن، شرایط خاک، نوع سیستم سازه ای، سطح شکل پذیری مصالح، شکل هندسی سازه، منظم و نامنظم بودن سازه اشاره کرد{59}.

اما تعیین این ضریب از این جهت از اهمیت ویژه ای برخوردار است که مقدار کوچک آن منجر به طراحی سازه با مقاطع بزرگ و غیراقتصادی (طراحی دست بالا) ومقادیر بزرگ آن به منزله پذیرش سطوح بیشتری از خسارات و خرابی در سازه می باشد{58}.

کشور ایران از نظر خطر زمین لرزه، ازجمله کشورهای آسیب پذیر به شمار می آید. زلزله های بزرگی که در سالهای اخیررخ داده است، خود گواه این مطلب است. از این رو بهسازی ساختمانهای موجود در کشور، که بیشتر آنها فاقد مقاومت لرزه ای کافی می باشند، در کاهش تلفات جانی و خسارات مالی در زلزله های آتی نقش تعیین کننده دارد{57}.

روش های مختلفی برای بهسازی لرزه ای سازه ها وجود دارد، و تلاش برای ارائه روش های نوین و کارا برای بهسازی سازه همچنان ادامه دارد. درطي يک قرن اخير حدود 1000 زلزله مخرب در جهان اتفاق افتاده که 17/6 درصد از اين زمين لرزه ها در ايران رخ داده و نکته نگران کننده اين است که 80 % تلفات ناشي از زلزله مربوط به شش کشور از جمله ايران است. با توجه با اينکه90 % از خاک ايران بر روي کمربندلرزه ای واقع شده، لزوم استفاده از يک سيستم سازه اي مناسب بايد مد نظر مهندسين قرار گيرد. سيستمهاي مقاوم سازه اي متعددي وجود دارد، ازجمله مي توان به قابهاي خمشي، مهاربندهاو ديوارهاي برشي بتني و فولادی اشاره کرد. دیوارهای برشی معمولاً بیشرین سهم نیروی برش پایه را تحمل می کنند که باعث افزایش چشمگیر سختی ساختمان و کاهش قابل ملاحظه خسارت به عناصر غیرسازه ای می گردد. درطي سه دهه اخير يک سيستم مقاوم سازه اي جديد مورد توجه قرار گرفته و تحقيقات و مطالعاتي در مورد آن انجام شده است. نام اين سيستم، ديوار برشي آلومینیومی است که به اختصار ASW(Aluminium Shear Wall) ناميده مي شود.