close
تبلیغات در اینترنت

لینک های ارجاعی انتهای مطالب خراب شده

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

[سایت علم یار]

پایان نامه برای دانلود متن کامل به سایت elmyar.net مراجعه کنید

 

پايان نامه‌ي کارشناسي ارشد رشته‌ي مهندسي عمران گرايش سازه

 

ارائه مدل جدیدی از مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش و بررسی رفتار لرزه­ای آن

 

اساتید راهنما:

دکتر شهاب­الدین حاتمی

دکتر علی علی­پور

 

استاد مشاور:

دکتر عبدالرضا زارع

 

پژوهشگر:

یونس صمدی میلانی

 

 

بهمن 1389

 

 

 

 

 

                                                                      فصل اول: مقدمه

 

1-1.  کلیات

یکی از مهمترین حوادث طبیعی که همواره زندگی انسان­ها را دچار دگرگونی کرده و گاهی  تمدن­های بشری را با تخریب ساختگاه به نابودی کشانده، زلزله است. از این رو، انسان همواره سعی در شناسایی و مقابله با خطرات ناشی از زلزله داشته و هنوز هم موفق به مهار کامل این انرژی عظیم نشده است. حال با وجود آنکه محققین زیادی در زمینه ساخت و ساز ایمن و مناسب، تحقیقات ارزنده­ای انجام داده­اند، کماکان تعداد زیادی از ساکنین این کره خاکی هر ساله در زیر آوارهای به وجود آمده از زلزله مدفون می­گردند و سازه­های بسیاری کارایی خود را پس از زلزله از دست می­دهند یا متلاشی می­شوند.

ايرانازنظرلرزه­خيزيدرمنطقهفعالجهانقرارداردوبهگواهياطلاعاتمستندعلميومشاهداتقرن بيستم،ازخطرپذيرترينمناطقجهاندراثرزمين­لرزه­هايپرقدرتمحسوبمي­شود. درحال حاضرايراندرصدركشورهايياستكهوقوعزلزلهدرآنباتلفاتجانيبالاهمراهاست و  درسال­هاياخيربهطور متوسطهرپنجساليكزمينلرزهباصدماتجانيوماليبسياربالادرنقطه­ايازكشوررخدادهاست.گرچهجلوگيريكاملاز خساراتناشياززلزله­هايشديدبسياردشواراستليكنباافزايشسطحاطلاعاتدررابطهبالرزه­خيزيكشور، شناساييومطالعهدقيقوضعيت    آسيب­پذيريساختمان­ها،ايمن­سازيومقاوم­سازيصحيحواصوليآن­ها،ميتوانتاحدمطلوب تلفاتوخساراتناشياززلزله­هايآتيراكاهشداد.]1[

در راستای شناسایی و مهار این پدیده، محققین همواره سعی داشته­اند تا آیین­نامه­هایبسیاری را در سراسر دنیا برای محاسبه و ساخت سازه­های مقاوم در برابر زلزله تهیه کنند و روش­های بسیاری برای محاسبه این نیرو و طراحی سازه­ها در برابر آن ارائه دهند. پس از محاسبه نیروی زلزله، روش­هایی جهت طراحی ساختمان مقاوم در برابر زلزله مطرح می­شوند که این روش­ها را می­توان به دو دسته کلاسیک (سنتی) و مدرن تقسیم­بندی کرد.

در روش­های کلاسیک، طراحی بر اساس حداکثر نیروی اعمال شده به ساختمان، که با ترکیب نیروهای احتمالی بیان­شده در آیین­نامه­های مختلف به دست می­آید، انجام می­شود. تک­تک اجزای سازه را براساس روش مقاومت نهایی یا نیروی حداکثر طراحی می­کنند. اما در روش­های مدرن، پایداری سازه با روش طراحی براساس عملکرد نیز مطرح شده است.]2[

در سیستم­های سازه­ای معمولا دو عامل برای طراحان بسیار مهم است. اول ایمنی سازه و دوم راحتی ساکنین در برابر بارهای خارجی همچون باد و زلزله. برای رسیدن به این هدف دو عامل جابجایی و شتاب مطلق به ترتیب اثرگذارند و بایستی کنترل شوند. در این راستا سیستم­های مختلفی ارائه شده است که به­طور کلی رفتار سازه را به گونه­ای تغییر می­دهند که انرژی ورودی زلزله، به اجزای اصلی سازه صدمه­ای وارد نکند.

بعضی از سیستم­ها را می­توان بر روی سازه­های موجود نیز پیاده نمود که در صورت لزوم بعد از رخداد زلزله نیز قابل تعویض و یا تعمیر باشند. با توجه به اینکه سازه­های غیر­مقاوم در برابر زلزله در کشورمان زیاد یافت می­شوند و با توجه به این نکته که استفاده از سیستم­های الحاقی به نحو بسیار مطلوبی پاسخ دینامیکی سازه­ها را کاهش می­دهد، لذا استفاده از این سیستم­ها در کشورمان حائز اهمیت می­باشد.

گرچه بارهای دینامیکی وارد بر سیستم­های سازه­ای ممکن است ناشی از عوامل مختلفی مانند اثر باد و موج و حرکت خودروها باشد، بدون شک یکی از انواع این بارهای دینامیکی که برای مهندسین سازه از بیشترین اهمیت برخوردار بوده، تحریکی است که توسط زلزله­ها ایجاد می­شود. البته اهمیت مساله زلزله تا حدودی به علت نتایج زیان­باری است که یک زلزله در یک منطقه پرجمعیت به­جا     می­گذارد. از آنجا که طراحی سازه­های اقتصادی با معماری­ها و ابعاد گوناگون که قادر به تحمل نیروهای حاصل از یک زمین­لرزه قوی باشند، توانایی بالایی را در هنر و علم مهندسی طلب می­کند، منطقی به نظر می­رسد که رشته مهندسی زلزله به عنوان چارچوبی که در آن کاربرد تئوری­ها و تکنیک­های ارائه شده در دینامیک سازه­ها و ... به نمایش گذاشته می­شود، مورد استفاده قرار گیرد.

توانایی روش­های متداول طراحی و ساخت سازه­های موجود بسیار محدود می­باشد و پاسخگوی نیازهای روزافزون طراحی سازه­های جدید نیست. به عنوان مثال بلندتر شدن ساختمان­ها به دلیل کمبود زمین در کلان شهرها و برآورده کردن نیازهای معماری جدید با فرم­های غیر معمول از جمله مشکلاتی است که نیاز به تکنولوژی­های جدید در امر ساخت و ساز را در کشورمان نمایان    می­کند.

 

1-2.  لزوم انجام تحقیق حاضر

سیستم­های سازه­ای مختلفی جهت مقابله با نیروهای جانبی ناشی از زلزله در ساختمان­های فولادی مورد استفاده قرار گرفته است که می­توان به سیستم قاب­ خمشی مقاوم، سیستم     مهاربندی­شده همگرا و سیستم­ مهاربندی­شده واگرا اشاره کرد. هر یک از این سیستم­ها به نوبه خود دارای معایب و محاسن مربوط به خود می­باشند که در طول سال­های اخیر موضوع تحقیق علم مهندسی زلزله بوده است.

در کشور ایران استفاده از سیستم­های مهاربندی همگرا در بین مهندسین سازه بسیار رایج می­باشد. لذا پرداختن به این موضوع و بیان معایب این سیستم­ها و ارائه راهکارهای کاربردی در زمینه رفع این معایب، می­تواند کمک شایانی در پیشرفت صنعت ساختمان­سازی ایران در جهت ایمن­تر شدن ساختمان­ها نماید.

یکی از انواع سیستم­های مهاربند همگرا، سیستم مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش یا به اختصارBRB[1]می­باشد. این سیستم یکی از قویترین سیستم­های موجود در امر کنترل ارتعاشات نامطلوب سازه­ها در برابر نیروهای جانبی می­باشد و امروزه در اکثر نقاط جهان از این سیستم جهت مستهلک کردن انرژی ناشی از زلزله، به وفور استفاده می­شود.

در این نوع مهاربندها، هدف رسیدن مهاربند تحت بار محوری فشاری به حد تسلیم با جلوگیری کردن از کمانش عضو می­باشد که این امر توسط یک مکانیزم خارجی انجام می­شود. بنابراین مهاربند هم در کشش و هم در فشار بدون اینکه کمانش کند، تسلیم می­شود. همچنین از آنجایی­که کمانش مهاربند جهت استهلاک انرژی مطلوب نیست، این سیستم که رفتار الاستو­پلاستیک دارد، جهت مستهلک کردن انرژی زلزله بسیار موثر عمل می­کند.]3[

در تحقیق حاضر، مطالعاتی بر روی مهاربندهای مقاوم در برابرکمانش به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر نیروهای ناشی از زلزله انجام شده است. از آنجایی­که نصب     سیستم­های مقاوم در برابر زلزله از نظر اقتصادی و مقاوم­سازی، کمک شایانی به رفتار مناسب سازه در برابر بارهای دینامیکی می­کند، تحقیق بر روی این سیستم­ها دارای اهمیت زیادی می­باشد.

مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش دارای محاسن زیادی نسبت به مهاربندهای همگرای معمولی می­باشند و از نظر سازه­ای نیز رفتار مطلوبی در برابر نیروهای جانبی از خود نشان     می­دهند. در کنار این محاسن، یک سری معایب برای این مهاربندها بیان شده است که در زیر به این معایب اشاره می­شود:

1-       ساخت مهاربندهای BRB تا حدودی پیچیده و پرهزینه بوده و نیاز به تکنولوژی روز دارد.

2-       به دلیل پیچیده بودن ساخت، تولید مهاربندهای BRB در انحصار شرکت­های خاصی است.

3-    در صورت استفاده از فولاد با بازه جاری شدن وسیع به عنوان هسته مقطع، نیروهای اضافه به سازه اعمال خواهد شد.]3[

 

 

 

1-3.    اهداف تحقیق

هدف اصلی این مطالعه، تحقیق بر روی یک نوع مهاربند مقاوم در برابرکمانش با طرح جدید است که معایب ذکر شده برای مهاربندهای BRB، در این طرح رفع شده است. طرح این مهاربند در واقع برگرفته از شکل مهاربند مقاوم در برابرکمانش پیشنهاد شده توسط سریدهارا[2] است.]16[مهاربند جدید دارای تکنولوژی ساخت ساده­ای بوده و نیازی به تکنولوژی­های پیچیده در ساخت ندارد. همچنین با اصلاحات در نظر گرفته شده، این مهاربند جدید در زلزله­های شدیدتر پایداری سازه را بیشتر از مهاربند کنونی حفظ خواهد کرد. همچنین از ظرفیت باربری مصالح بکار رفته نیز بیشتر از مدل­های موجود کنونی استفاده خواهد شد.

در این طرح، هسته مقطع از فولاد جدار نازک[3]می­باشد. غلاف نیز طوری طراحی     می­شود که در زلزله­های شدید وقتی کاهش طول ناشی از نیروی فشاری وارد شده در هسته از یک حد معینی بیشتر شد، مقطع غلاف به عنوان یک عضو فشاری کمکی، درصدی از نیروهای فشاری هسته را تحمل کند. به این­ترتیب که یک خلاصی بین اتصال و غلاف ایجاد می­شود که در تغییر شکل­های مورد نظر با به هم چسبیدن اتصال و غلاف، درصدی از نیروی فشاری توسط غلاف تحمل شود. همچنین طراحی غلاف بایستی طوری باشد که مقطع غلاف تحت نیروهای فشاری به تسلیم برسد، به عبارت دیگر بایستی از کمانش جانبی غلاف جلوگیری شود. در این حالت، استهلاک انرژی نسبت به مهاربند مقاوم در برابرکمانش کنونی بیشتر خواهد بود و در نتیجه، سازه در مقابل نیروهای جانبی از پایداری بیشتری برخوردار خواهد بود.

بنابراین در این مطالعه با توجه به نیروهای وارد بر هسته، درابتدا یک مقطع بهینه برای هسته طراحی شده و در مرحله بعد، غلاف طوری طرح می­شود که در زلزله­های شدیدتر وارد عمل شده و پایداری سازه را حفظ کند.



[1]  Buckling Restrained Brace

[2]Sridhara

[3]Thin-Wall Steel

لینک های ارجاعی انتهای مطالب خراب شده

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

:
نتیجه : 0 امتیاز توسط 0 نفر مجموع امتیاز : 0


نمایش این کد فقط در ادامه مطلب
بازدید : 100
تاریخ : دوشنبه 15 خرداد 1396 زمان : 0:5 | نویسنده : پایان نامه | نظرات ()

ارسال نظر برای این مطلب


نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتیرفرش کد امنیتی
تبلیغات
Rozblog.com رز بلاگ - متفاوت ترين سرويس سایت ساز
آمار سایت
آمار مطالب
کل مطالب : 1162
کل نظرات : 0
آمار کاربران
تعداد اعضا : 0

کاربران آنلاین

آمار بازدید
بازدید امروز : 114
باردید دیروز : 50
گوگل امروز : 0
گوگل دیروز : 0
بازدید هفته : 201
بازدید ماه : 2,461
بازدید سال : 14,514
بازدید کلی : 45,272
اطلاعات کاربری

عضو شويد

نام کاربری :
رمز عبور :

فراموشی رمز عبور؟

عضویت سریع
نام کاربری :
رمز عبور :
تکرار رمز :
ایمیل :
نام اصلی :
کد امنیتی : * کد امنیتیبارگزاری مجدد
آرشیو
جستجو

کدهای اختصاصی
پشتیبانی
RSS

Powered By
Rozblog.Com
Translate : Enterweb.ir