پایان نامه تحلیل و ارزیابی قابهای مهاربندی همگرا با جداساز لرزه ای و بدون جداساز لرزه ای

پایان نامه تحلیل و ارزیابی قابهای مهاربندی همگرا با جداساز لرزه ای و بدون جداساز لرزه ای
پایان نامه کارشناسی ارشد
–

تعداد صفحه :185
چکیده
با توجه به زیاد شدن روزافزون اهمیت ساختمانها در نقاط مختلف جهان،ریسک زمین لرزه در یک منطقه روز به روز در حال افزایش می باشد. به همین علت نیاز به مقاوم تر کردن و ایمن تر نمودن بناها الزامی می باشد.از دیر باز برای کاهش خسارت های ناشی از زلزله راه کار های متفاوتی بیان شده از جمله افزایش شکل پذیری سازه ، کاهش جرم سازه و … اما روش های نوین بر اساس جدا کردن سازه از پی بوده تا نیروی برشی پایه سازه کاهش یابدو یا استفاده از میراگر ها در سازه بوده تا میرایی سازه را افزایش دهند و انرژی بیشتری از زلزله را مستهلک کنند و به سازه منتقل نشودکه برای تحقق این امر از جداکننده ها استفاده می شود. به عبارت دیگر جداسازی لرزه ای یک روش نوین برای طراحی ساختمانها در برابر زلزله است که مبنای آن کاهش نیروهای وارد به سازه دراثر زمین لرزه، به جای افزایش ظرفیت سازه برای تحمل بارهای جانبی می باشد. اساس این روش کاهش پاسخها، به وسیله افزایش زمان تناوب و میرایی در سازه است. همچنین کاربرد این روش موجب می شود که تغیییر شکلهای سازه در محدوده الاستیک باقی بماند که این مساله به سطح ایمنی سازه خواهد افزود. در این تحقیق3 قاب مهاربندی همگرا 4 ،7 ،11 طبقه یکبار با جداسازاصطکاکی پاندولی و یکبار با جداساز لاستیکی سربی مدل گردید و با تحلیل دینامیکی غیر خطی اثرات ناشی از زلزله بر سازه بررسی گردید و به نتایجی از قبیل کاهش شتاب طبقات، برش پایه و…. منجر شد و انتخاب قاب های،7،4،11 بعلت تنوع در تعداد طبقات از لحاظ سازه کوتاه ،متوسط،بلند و تاثیر جداساز بر روی سازه 11،7،4 بوده که تقریبا اکثر سازه ها مطابق سازه 11،7،4می باشد و بررسی انکه کدام جداساز برای کدامین سازه ها (کوتاه،متوسط،بلند) مناسب می باشد.طبق نتایج بدست امده با افزایش ارتفاع ساز ه ها از تاثیر مثبت جداسازها کاسته شده و تا جایی که جداساز توجیه اقتصادی نخواهد داشت و با توجه به نتایج جداساز ها در کاهش شتاب طبقات و… موثر بوده و شایان ذکر است انجام تحلیل استاتیکی در سازه های دارای جداساز مناسب نبوده و سازه طرح شده کاملا غیر اقتصادی خواهد بود.

کلمات کلیدی:
جداساز لرزه ای،جداگر اصطکاکی پاندولی،جداگر لاستیکی سربی،جابه جایی طبقات

فهرست مطالب
فصل اول – روش تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………………….1
چکیده 13
1- کلیات تحقیق 2
1-1- مقدمه 2
1-2- موضوع تحقیق 3
1-3- پرسش آغازین تحقیق 3
1-4- بیان مسئله 4
1-5- ضرورت انجام تحقیق 6
1-6- اهداف تحقیق 6
1-7- پیشینه تحقیق 6
1-8- فرضیات تحقیق 7
1-9-اهداف تحقیق 8
1-10- سؤالات تحقیق 8
1-11- روش تحقیق و گردآوری داده ها 8
1-12- دامنه و قلمرو تحقیق 11
1-12-1- قلمرو موضوعی 11
1-12-2- قلمرو زمانی 11
1-13- مشکلات و محدودیت های تحقیق 11

فصل دوم – زلزله و مقاوم سازی………………………………………………………………………………………………………………….12
2-1- مقدمه 13
2-2- تعریف زلزله 13
2-3- مشخصات زلزله 13
2-4- زلزله ها بر پایه ژرفا به انواع زیر تقسیم مى شوند 14
2-5- عوامل موثر در ایجاد زلزله 14
2-6- نحوه آزاد شدن انرژى زلزله 14
2-7- مقاوم سازی چیست 15
2-8- ساختمان هایی که نیاز به مقاوم سازی دارند: 15
2-9- راهکارهای مقاوم سازی لرزه ای : 16
2-10- مقاوم سازی سطح سازه 17
2-10-1- اضافه کردن دیوارهای سازه ای بتن مسلح 17
2-10-2- استفاده از بادبندهای فولادی 17
2-10-3- جداسازی لرزه ای 18
2-10-4- مقاوم سازی سطح عضو 18
2-10-5- زره پوش کردن ستون 19

فصل سوم –جداساز لرزه ای و انواع ان………………………………………………………………………………………………………..20
3- ادبیات تحقیق 21
3-1- مقدمه 21
3-2- مفهوم جداسازی لرزه ای 22
3-3- انواع جداسازهای لرزه ای 24
3-3-1- جداسازهای الاستومری 24
3-3-1-1 تکیهگاههای جداکننده الاستومریک چندلایه مسلح شده توسط ورق های فولادی 25
3-3-1-1-1 سیستم جداساز بالاستیک طبیعی و مصنوعی با میرایی کم 25
3-3-1-1-2 تکیه گاه لاستیکی – سربی (LRB) 27
3-3-1-1-3 سیستم تکیه گاهی لاستیکی طبیعی با میرائی بالا(HDRB) 28
3-3-2- سیستم های جداساز لغزشی (اصطکاکی) 31
3-3-2-1 سیستم جداساز پاندول اصطکاکی (FPS) 32
3-3-2-2- سیستم اصطکاک خالص (P-F) 34
3-3-2-3- میله های غلتان بین پایه و پی – دایروی یا بیضوی (ROLLER BEARING) 34
3-3-2-4- سیستم جداساز اصطکاکی EQS 35
3-3-2-5- سیستم جداساز لغزشی FIP 35
3-3-2-6- سیستم جداساز TASS 36
3-3-3- سیستم های ترکیبی الاستومتر و لغزنده ها EERC 36
3-3-3-1- سیستم جداساز ارتجاعی – اصطکاکی (R-FBI) 37
3-3-3-2- سیستم (ELECTRIC DE FRANCE) EDF 38
3-3-3-3- سیستم جداساز اصطکاکی – ارتجاعی لغزشی 38
3-3-4- سیستم های جداساز فنری 38
3-3-4-1- سیستم GERB 39
3-4- اجزای اصلی سیستم های جداساز لرزه ای 39
3-4-1- انعطاف پذیری 39
3-4-2- استهلاک انرژی 41
3-4-3- صلبیت در مقابل بارهای جانبی 42
3-5- سیستم های جداساز خطی و دوخطی 44
3-6- اثرات سیستم های جداساز بر رفتار لرزه ای سازه ها 46
3-7- زمان های تناوب طبیعی و شکل های مدی برای جداسازهای دو خطی 48
3-8- رفتار لرزه ای سیستم های جداساز دوخطی 48
3-9- واژگونی یا بلند شدن سازه 49
3-10- دستورالعمل ها و آئین نامه ها برای طرح سازه های جداسازی شده 50

فصل چهارم –تحلیل استاتیکی و طیفی……………………………………………………………………………………………………..53
4-1- مقدمه 54
4-2- انتخاب شرایط اولیه مدلسازی 54
4-2-1- مشخصات قاب مورد مطالعه 54
4-2-2- مشخصات مصالح فولادی و بتنی 54
4-3- بارگذاری 56
4-3-1- بارگذاری ثقلی 56
4-4 مدلسازی سیستم سازهای با جداسازی اصطکاکی پاندولی 56
4-5 مدلسازی جداساز لاستیکی با میرایی بالا(HDRB) 61
4-5-1 مدلسازی جداساز های لاستیکی با میرایی زیاد در SAP2000 63
4-6- تحلیل استاتیکی معادل 64
4-6-1- نیروی برش پایه 67
4-6-2- تراز پایه و توزیع نیروی برشی در ارتفاع 68
4-7- مدلسازی و تحلیل 69
4-7-1- ترکیبات بارگذاری 69
4-7-2- جرم موثر سازه در زلزله 69
4-8- نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی سازه مهاربندی شده با پایه گیردار و سازه مهاربندی شده با جداساز لرزه ای: 70
4-8-1- بررسی برش پایه سازه با پایه گیردار و جداسازی شده 70
4-8-2- بررسی جابه جایی نسبی (DRIFT) طبقات: 74
4-8-2-1- مقایسه قاب های چهار طبقه با یکدیگر 76
4-8-2-2- جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه 78
4-8-2-3- جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه 79
4-8-3- بررسی جابه جایی بام سازه نسبت به پایه سازه 80
4-8-3-1- مقایسه قاب های چهار طبقه با یکدیگر 80
4-8-3-2- مقایسه قاب های هفت طبقه با یکدیگر 81
4-8-3-3- مقایسه قاب های یازده طبقه با یکدیگر 81
4-8-4- بررسی پریود سازه 83
4-9- تحلیل طیفی 85
4-9-1- آنالیز مودال 85
4-9-1-1- تعداد مدهای نوسان 87
4-9-1-2- ترکیب اثر مدها 87
4-9-2- طیف مورد استفاده در این تحقیق 88
4-9-3- اصول کلی روش تحلیل دینامیکی طیفی 89
4-9-3-1- میرایی سیستم در تحلیل های دینامیکی 90
4-10- نتایج حاصل از تحلیل طیفی 91
4-10-1- بررسی برش پایه سازه با پایه گیردار و جداسازی شده 91
4-10-2- بررسی جابه جایی نسبی (DRIFT) طبقات: 93
4-10-2-1- مقایسه قاب چهار طبقه با یکدیگر 93
4-10-2-2- جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه 94
4-10-2-3- جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه 96
4-10-3- بررسی جابه جایی بام سازه نسبت به پایه سازه 97
4-10-3-1- مقایسه قاب های چهار طبقه با یکدیگر 97
4-10-3-2- مقایسه قاب های هفت طبقه با یکدیگر 98
4-10-3-3- مقایسه قاب های یازده طبقه با یکدیگر 98
4-10-4- بررسی شتاب طبقات سازه: 99
4-10-4-1- مقایسه شتاب قاب چهار طبقه با یکدیگر(M/S2) 99
4-10-4-2- مقایسه شتاب قاب هفت طبقه (M/S2) 100
4-10-4-3- مقایسه شتاب قاب یازده طبقه با یکدیگر(M/S2) 102

فصل پنجم–تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی ……………………………………………………………………………………………103
5-1- مقدمه 104
5-2- معادلات حاکم بر تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی 104
5-3- تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی 106
5-4- نحوه مدل سازی تعریف مدل های غیر خطی مصالح و انجام تحلیل تاریخچه زمانی در SAP2000 107
5-5- روش NONLINEAR در SAP با توجه به مطالب ارائه شده 111
5-6- نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی : 117
5-6-1- بررسی برش پایه سازه با پایه گیردار و جداسازی شده 117
5-6-2- بررسی جابه جایی نسبی (DRIFT) طبقات: 120
5-6-2-1- مقایسه قاب چهار طبقه با یکدیگر 122
5-6-2-2- مقایسه هفت طبقه با یکدیگر 123
5-6-2-3- جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه 124
5-6-3-بررسی جابه جایی با م سازه نسبت به پایه سازه 124
5-6-3-1- مقایسه قاب چهار طبقه 125
5-6-3-2- مقایسه قاب های هفت طبقه با یکدیگر 125
5-6-3-3- مقایسه قاب های یازده طبقه با یکدیگر 126
5-6-4- بررسی شتاب طبقات سازه 126
5-6-4-1- مقایسه شتاب قاب چهار طبقه با یکدیگر(M/S2) 126
5-6-4-2-مقایسه شتاب قاب هفت طبقه (M/S2) 127
5-6-4-3- مقایسه شتاب قاب یازده طبقه با یکدیگر(M/S2) 129
5-7- بررسی نتایج حاصل از بررسی برش پایه 129
5-7-1- قاب چهار طبقه 130
5-7-2- قاب هفت طبقه 131
5-7-3- قاب یازده طبقه 131
5-8- مقایسه جابه جایی نسبی بین طبقات 132
5-8-1- قاب چهار طبقه 132
5-8-2- قاب هفت طبقه 133
5-8-3- قاب یازده طبقه 134
5-9- بررسی شتاب طبقات 135
5-9-1- قاب چهار طبقه 135
5-9-2- قاب هفت طبقه 136
5-9-3- قاب یازده طبقه 137
5-10- بررسی جابه جایی بام سازه 138
5-10-1- قاب چهار طبقه 138
5-10-2- قاب هفت طبقه 138
5-10-3- قاب یازده طبقه طبقه 139

فصل ششم – جمع بندی و نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………….141
6-1- کلیات 142
6-2- جمع بندی و نتیجه گیری 143
6-2-1- نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی بدین شرح می باشد 143
6-2-2- نتایج حاصل از تحلیل طیفی بدین شرح می باشد 144
6-2-3- نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی بدین شرح می باشد 144
6-3- پیشنهادات برای تحقیقات آینده 145
فهرست منابع فارسی 147
پیوست……………………………………………………………………………………………………………………………………………………152
چکیده انگلیسی……………………………………………………………………………………………………………………………………..167

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند