پایان نامه بررسی ضریب رفتار قاب خمشی بتنی بهسازی شده با مهاربند همگرا براساس سطح عملکرد

اختصاصی از فایلکو پایان نامه بررسی ضریب رفتار قاب خمشی بتنی بهسازی شده با مهاربند همگرا براساس سطح عملکرد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:117

فهرست مطالب:
عنوان                                             صفحه

چکیده    1
فصل اول « مقدمه »
1-1- کلیات    3
1-2- هدف    4
1-3- تاریخچه تحقیقات    5
1-3-1- تاریخچه مقاوم سازی قاب‌های خمشی بتنی توسط بادبند    5
1-3-2- تاریخچه ضریب رفتار قاب‌های خمشی بتنی با بادبند    11
فصل دوم « تئوری ضریب رفتار »
2-1- مقدمه    15
2-2- مفاهیم طراحی لرزه‌ای سازه‌ها    15
2-3- روش‌های محاسبه ضرایب رفتار    17
2-3-1- روش‌های آمریکایی    17
2-3-1-1- روش طیف ظرفیت فریمن    18
2-3-1-2- روش ضریب شکل پذیری یوانگ    19
2-3-2- روش‌های اروپایی    23
2-3-2-1- روش تئوری شکل پذیری    23
2-3-2-2- روش انرژی    24
2-4- اجزای ضریب رفتار    25
2-4-1- شکل پذیری    25
2-4-1-1- ضریب شکل پذیری کلی سازه    25
2-4-1-2- ضریب کاهش بر اثر شکل پذیری    25
2-4-2- مقاومت افزون    28
2-4-2-1- عوامل موثر در مقاومت افزون    29
2-4-2-2- تعیین ضریب رفتار ناشی از مقاومت افزون    30
2-5- مقایسه رفتار لرزه‌ای قاب‌های خمشی و قابهای هم مرکز و خارج از مرکز    32
2-5-1- قدرت جذب انرژی در بارگذاری یک جهته    35
2-5-2- استهلاک انرژی دربارگذاری متناوب و منحنی‌های هیسترزیس (پس ماند)    36
2-5-3- مزایا و معایب قاب با اتصالات ممان بر (MRF)     37
2-5-4- مزایا و معایب  قاب با مهاربندی هم مرکز (CBF)    38
2-5-5 مزایا و معایب قاب با مهاربندی خارج از مرکز (EBF)     38
2-6- نگاهی به ضوابط طراحی لرزه‌ای سازه‌های مهاربندی شده در آئین نامه‌های UBC97-ASD و پیوست 2 آئین نامه 2800    39
2-6-1- ضابطه بارگذاری ویژه در ستون‌ها    39
2-6-1-1- مقایسه ضوابط آیین‌نامه UBC97-ASD با پیوست 2 آیین‌نامه 2800    39
2-6-1-2- تفاوت دو آیین نامه    40
2-6-1-3- علت قرار دادن این ضابطه در آیین نامه    40
2-6-1-4- علت بزرگنمایی نیروی زلزله به وسیله ضریب Ω_0     40
2-6-2- ضابطه لاغری در مهاربندها    41
2-6-2-1- مقایسه ضوابط آیین‌نامه  UBC97-ASD با پیوست 2 آیین‌نامه 2800    41
2-6-2-2- تفاوت دو آیین نامه    41
2-6-2-3- علت قرار دادن این ضابطه در آیین نامه    41
2-6-3- ضابطه کاهش تنش مجاز فشاری در مهاربندها    42
2-6-3-1- مقایسه ضوابط آیین‌نامه UBC97-ASD با پیوست 2 آیین‌نامه 2800    42
2-6-3-2- تفاوت دو آیین نامه    42
2-6-3-3-علت قرار دادن این ضابطه در آیین نامه    42
2-6-4- ضوابط مهاربندهای هفتی، هشتی و k    43
2-6-4-1- مقایسه ضوابط آیین‌نامه UBC97-ASD با پیوست 2 آیین‌نامه 2800    43
2-6-4-2- تفاوت دو آیین نامه    44
2-6-4-3- علت قراردادن این ضوابط در آیین نامه    44
فصل سوم « تئوری بهسازی و روش تحقیق »
3-1- مقدمه    48
3-2- مبانی تئوری در طراحی براساس عملکرد    48
3-3- سطوح عملکرد ساختمان    49
3-3-1- سطوح عملکرد اجزای سازه‌ای    49
3-3-1-1- سطح عملکرد 1- قابلیت استفاده‌ی بی وقفه (Immiditely occupancy)    49
3-3-1-2- سطح عملکرد 2- خرابی محدود    50
3-3-1-3- سطح عملکرد 3- ایمنی جانی (Life - safety)    50
3-3-1-4- سطح عملکرد 4- ایمنی جانی محدود    50
3-3-1-5- سطح عملکرد 5- آستانه‌ی فروریزش (collapse prevention)    50
3-3-1-6- سطح عملکرد 6- لحاظ نشده (Not-limited)    50
3-3-2- سطوح عملکرد اجزای غیرسازه‌ای    50
3-3-2-1- سطح عملکرد A: خدمت رسانی بی‌وقفه    51
3-3-2-2- سطح عملکرد B : قابلیت استفاده ی بی وقفه    51
3-3-2-3- سطح عملکرد C: ایمنی جانی    51
3-3-2-4- سطح عملکرد D: ایمنی جانی محدود    51
3-3-2-5- سطح عملکرد E: لحاظ نشده    51
3-3-3- سطوح عملکرد کل ساختمان    51
3-3-3-1- سطح عملکرد خدمت رسانی بی‌وقفه (1-A)    51
3-3-3-2-سطح عملکرد قابلیت استفاده‌ی بی‌وقفه (1-B)    52
3-3-3-3-سطح عملکرد ایمنی جانی (3-C)    52
3-3-3-4-سطح عملکرد آستانه‌ی فروریزش (5-E)    52
3-4- احتمال رویداد سطوح مختلف زلزله probalilstic Earthquake Hazard     52
3-5- سطوح بهسازی براساس دستورالعمل و تفسیر دستورالعمل بهسازی    53
3-5-1- بهسازی مبنا    53
3-5-2- بهسازی مطلوب    54
3-5-3- بهسازی ویژه    54
3-5-4- بهسازی محدود    54
3-5-5- بهسازی موضعی    55
3-6- اجزایی سازه‌ای و غیرسازه‌ای     55
3-7- اعضای سازه‌ای اصلی و غیراصلی    62
3-8- روش به دست آوردن تغییر مکان هدف براساس دستورالعمل بهسازی    62
3-8-1- روش به دست آوردن T_e با استفاده از مدل دو خطی منحنی Pushover    68
3-9- بیان تئوری و روش تحلیل استاتیکی غیرخطی    69
3-9-1- روش تحلیل استاتیکی غیرخطی بر اساس FEMA-356 و دستور بهسازی    70
3-10- رفتار اعضای سازه‌ای با توجه به منحنی نیرو – تغییر شکل    71
3-10-1- رفتار شکل پذیر نوع یک (Ductile Behavior, Type 1)    72
3-10-2- رفتار شکل پذیر نوع دو (Ductile Behavior, Type 2)    72
3-10-3- رفتار تردد (Brittle or Nouductile Behavior, Type 3)    72
3-11- مشخصات مصالح    74
3-12- روش به دست آوردن کرانه پایین مقاومت مصالح و مقاومت مورد انتظار مصالح در طراحی    75
3-13- ضریب آگاهی (Knowledge Factor)    77
3-14- معیارهای پذیرش برای روش‌های غیرخطی    78
3-15- اثرات بارهای ثقلی در تحلیل استاتیکی غیرخطی سازه‌ها تحت اثر بارهای جانبی    84
3-16- توزیع بار جانبی    85
3-17- مشخصات کلی سازه‌ها    86
3-17-1- سازه‌های مورد مطالعه    86
3-17-2- ضوابط مورد استفاده برای محاسبه تغییر مکان هدف و ضریب رفتار    88
3-17-3- نام گذاری سازه‌ها    89
3-18- نرم افزار مورد استفاده    91
3-19- سطح عملکرد مورد مطالعه    91
فصل چهارم « نتایج و پیشنهادات »
4-1- مقدمه    93
4-2- دوره تناوب    93
4-3- تغییر مکان هدف    94
4-4- ضریب رفتار    106
4-5- نتیجه گیری    108
4-6- پیشنهادها    109
منابع    110
Abstract    117
 
فهرست اشکال
عنوان                                             صفحه

شکل 2-1) سطح زیر منحنی نیرو – تغییر مکان در رفتار الاستیک و الاستوپلاستیک    16
شکل 2-2) طیف نیروهای وارده بر سازه در دو حالت ارتجاعی و غیر ارتجاعی    19
شکل 2-3) رفتار کلی یک سازه متعارف    19
شکل 2-4) مدل رفتاری ساده شده برای سیستم یک درجه آزاد    24
شکل 2-5) تغییرات نیاز شکل پذیری تغییر مکانی با تغییر در مقاومت جانبی سیستم    26
شکل 2-6) طیف ارتجاعی و غیر ارتجاعی با شکل پذیری ثابت     27
شکل 2-7) تغییرات ضریب مقاومت افزون برای سیستم‌های با زمان‌های تناوب مختلف    29
شکل 2-8) منحنی پاسخ کلی واقعی و ایده آل شده سازه    31
شکل 2-9) نمونه‌هایی از قابهای هم مرکز    33
شکل 2-10) نمونه‌هایی از قابهای خمشی    34
شکل 2-11) نمونه‌هایی از قابهای خارج از مرکز    34
شکل 2-12) نمودار هیسترتیک قابهای ممان بر    34
شکل 2-13) نمودار هیسترتیک قاب‌های با مهاربندی هم مرکز    34
شکل 2-14) نمودار هیسترتیک قاب‌های با مهاربندی خارج از مرکز    35
شکل 2-15) منحنی تنش – کرنش    36
شکل 2-16) نمودار پس ماند    36
شکل 2-17) مقایسة رفتار هیسترزیس دو مهاربند با لاغری‌های 400 و 120    42
شکل 2-18) افت قابل توجه مقاومت فشاری مهاربند بین سیکل اول و دوم (سیکل‌های بعدی).        43
شکل 2-19) ایجاد نیروی نامتعادل عمودی در تیر به علت کمانش مهاربند و تشکیل مفصل پلاستیک بر اثر نیروهای رفت و برگشتی زلزله    44
شکل 2-20) استفاده از ستون دوخت در جهت بهبود رفتار لرزه‌ای    45
شکل 2-21) استفاده از مهاربندهای هفتی و هشتی به صورت یک در میان در طبقات در جهت بهبود رفتار لرزه‌ای    45
شکل 2-22) ایجاد نیروی نامتعادل افقی در ستون به علت کمانش مهاربند و تشکیل مفصل پلاستیک بر اثر نیروهای رفت و برگشتی زلزله    46
شکل 3-1) (a) منحنی پوش آور با سختی پس از تسلیم مثبت؛ (b) منحنی پوش آور با سختی پس از تسلیم منفی    67
شکل 3-2) نمایش دو خطی منحنی پوش آور و تعیین پارامترهای موثر در تعیین Te    69
شکل 3-3) دو ناحیه مختلف از قرارگیری تغییر مکان هدف     69
شکل 3-4) روند محاسبه ماتریس بارهای اعمالی، سختی و تغییر مکان‌ها در هر مرحله از تحلیل استاتیکی غیر خطی    70
شکل 3-5) سه نوع منحنی نیرو – تغییر شکل    71
شکل 3-6) منحنی نیرو – تغییر شکل برای اعضای با قابلیت شکل پذیری زیاد    73
شکل 3-7) منحنی نیرو – تغییر شکل برای اعضای با قابلیت شکل پذیری متوسط    73
شکل 3-8) منحنی نیرو – تغییر شکل برای اعضای با قابلیت شکل پذیری کم    73
شکل 3-9) مقاومت مورد انتظار، اسمی و طراحی در نمودار لنگر – دوران    75
شکل 3-10) معیارهای پذیرش برای اعضای اصلی (P=Primary) و اعضای غیراصل (S=Secondary)    78
شکل 3-11) منحنی نیرو – تغییر شکل تعمیم یافته برای اعضاء و اجزای فولادی    81
شکل 3-12) تعریف چرخش عضو    81
شکل 3-13) رابطه‌ی بار – تغییر شکل کلی (تعمیم یافته) برای اعضاء و اجزای بتنی    84
شکل 3-14) نمودار طیف     88
شکل 3-15) تعیین پارامترهای موثر در طراحی لرزه‌ای سازه‌ها با استفاده از منحنی پوش‌آور    89
شکل 3-16)    90
شکل 4-1 تا 4-36)    97

 
فهرست جداول
عنوان                                             صفحه


جدول 3-1) احتمال رویداد سطوح مختلف در نظر گرفته شده در FEMA-356 و دستور العمل بهسازی    52
جدول 3-2) سطوح بهسازی مطابق دستور العمل و تفسیر دستور العمل بهسازی    53
جدول 3-3)    56
جدول 3-4) سطح عملکرد و خرابی پیش بینی شده برای اعضای قائم سازه‌ای    57
جدول 3-5) سطح عملکرد و خرابی پیش بینی شده برای اعضای افقی سازه‌ای    60
جدول 3-6) سطح عملکرد و خرابی اعضای سازه‌ای (اجزاء معماری)    60
جدول 3-7) سطح عملکرد و خرابی اعضای غیرسازه‌ای (اجزاء تأسیسات مکانیکی و برقی)    61
جدول 3-8) مقادیر تقریبی C0 (Modification Factor)     63
جدول 3-9) تعیین Ts براساس جدول 3 آیین نامة 2800    64
جدول 3-10) ضریب اصلاح Cm براساس FEMA-356 و دستور العمل بهسازی    65
جدول 3-11) تعیین A براساس جدول آیین نامة 2800    66
جدول 3-12) ضریب اصلاح C2 براساس FEMA-356 و دستور العمل بهسازی    66
جدول 3-13) تعیین نوع رفتار اعضاء باتوجه به نوع سیستم سازه‌ای و نیروهای وارده    74
جدول 3-14) ضرایب تبدیل کرانة پایین مقاومت به مقاومت مورد انتظار در EFMA-356    76
جدول 3-15) ضرایب تبدیل کرانة پایین مقاومت به مقاومت مورد انتظار در دستور العمل‌های بهسازی    76
جدول 3-16) تعیین ضریب K بر اساس دستورالعمل بهسازی    77
جدول 3-17) پارامترهای مدل سازی و معیارهای پذیرش در روش غیر خطی – اجزای سازه‌ی فولادی     80
جدول 3-18) پارامترهای مدل سازی و معیارهای پذیرش در روش غیر خطی – تیرهای بتن مسلح    82
جدول 3-19) پارامترهای مدل سازی و معیارهای پذیرش در روش غیر خطی – ستون‌های بتن مسلح    83
جدول 3-20) محاسبة ضرایب زلزله    87
جدول 3-21) مشخصات بارگذاری ثقلی    87
جدول 3-22) مشخصات مصالح    87
جدول 3-23) مقادیر طیف پاسخ    88
جدول 4-1)     93
جدول 4-2)    93
جدول 4-3)     94
جدول 4-4)    94
جدول 4-5)    94
جدول 4-6)    95
جدول 4-7)    95
جدول 4-8)    96
جدول 4-9)    96
جدول 4-10)    107
جدول 4-11)    107
جدول 4-12)    107
جدول 4-13)    108
جدول 4-14)    108

چکیده:
در این تحقیق، ضریب رفتار قاب‌های خمشی بتنی مقاوم سازی شده با بادبندهای همگرا از نوع هشتی و کاهش دادن جرم که بر اساس ضوابط مبحث ششم (بارهای وارده به ساختمان) بارگذاری شده و براساس آئین نامه بتن ایران (آبا) طراحی شده و توسط «دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود» تحت مقاوم سازی قرار گرفته، براساس سطح عملکرد مطالعه و تعیین شده است. در این پژوهش، ضریب رفتار و اجرای آن با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی (بار افزون) تعیین گردیده است. برای این منظور، قابهای خمشی بتنی مسلح 1، 2، 4، 6، 8، 10، 12، 14 و 15 طبقه با تعداد دهانه‌های 1 و 3 با سطح شکل پذیری متوسط و در منطقه لرزه خیزی زیاد مورد مطالعه و بهسازی قرار گرفته‌اند. در قابهای سه دهانه از سه نوع جانمائی بادبندها استفاده شده است.
به این صورت که باد بندها در اولین دهانه یا در دهانه وسط یا در اولین و آخرین دهانه قرار می‌گیرند. در پایان ضریب رفتار قابهای مذکور براساس سطح عملکرد آنها محاسبه گردید و مشاهده شد که سختی سازها بعد از بهسازی، افزایش چشمگیری می‌یابد که این نتیجه از روی منحنی‌های Push-over سازه‌ها مشهود است.
همچنین ضریب رفتار محاسبه شده تفاوت زیادی با ضریب رفتار پیشنهاد شده و براساس روش مقاومت دارد.

کلید واژه ها: مقاوم‌سازی، بادبندهای همگرا، قابهای خمشی بتن مسلح