عنوان :

مقاله تغییر مکان نسبی سازه های بلند فلزی با تغییر سیستم مهاربندی

در ارتفاع

تعداد صفحات : ۱۷

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده:

یکی از سیستمهای متداول سازه ای در سازه های بلند فولادی، سیستم دو گانه یا سیستم ترکیبی می باشد . هر یک سیستمهای مهاربندی رفتاری متفاوت در برابر زلزله دارند که به همین سبب  این سیستمها دارای مزایا و معایبی می باشند . طراحی سازه های بلند و همچنین درک درست از رفتار مهاربندی ها جهت اطمینان حاصل کردن از رفتار و عملکرد مناسب دوگانه، بویژه در هنگام زلزله، از اهمیتی خاص برخوردار است .

هدف از این تحقیق یافتن تراز مناسب جهت تغییر نوع مهاربند در ارتفاع سازه می باشد . بدین منظور سازه های دو بعدی ۴، ۷، ۱۰، ۱۵، ۲۰ و ۲۵ طبقه توسط نرم افزار DRAIN-2DX تحت ۳ رکورد رودسر، ناغان و طبس مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی قرار گرفت . با بررسی بیشینه نیاز زاویه دریفت طبقات نتایج زیر در عملکرد لرزه ای سازه با تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع حاصل گردید :

۱-    در سازه ۲۰ طبقه و ۷ دهانه کمترین مقدار ماکزیمم بیشینه نیاز زاویه دریفت تحت دو رکورد طبس و ناغان زمانی که یازدهمین مهار هفتی جایگزین مهار ضربدری می شود رخ می دهد و در رکورد رودسر کمترین مقدار ماکزیمم بیشینه نیاز زاویه دریفت زمانی که نهمین مهار هفتی جایگزین مهار ضربدری می شود رخ می دهد .

۲-    در سازه ۲۰ طبقه و ۷ دهانه ماکزیمم بیشینه نیاز زاویه دریفت در طبقه هفدهم رخ داده است ( تحت ۳ رکورد ) . با جایگزینی سومین مهار هفتی به جای مهار ضربدری مقدار بیشینه نیاز زاویه دریفت در طبقه هفدهم تحت رکورد رودسر ۹۰% و تحت رکورد ناغان ۷۰% و در رکورد طبس ۵۷% کاهش یافته است .

۳-    در سازه ۲۵ طبقه و ۷ دهانه کمترین مقدار ماکزیمم بیشینه نیاز زاویه دریفت در دو رکورد طبس و ناغان زمانی که تمام مهارها ضربدری هستند و در رکورد رودسر زمانی که دومین مهار هفتی جایگزین مهار ضربدری می شود رخ می دهد .

۴-    در سازه ۲۵ طبقه و ۷ دهانه ماکزیمم بیشینه نیاز زاویه دریفت در طبقه دوازدهم رخ داده است ( تحت هر ۳ رکورد ) . در رکورد رودسر با جایگزینی آخرین مهار هفتی به جای مهار ضربدری بیشینه نیاز زاویه دریفت در طبقه دوازدهم ۱۴% کاهش یافته است و در دو رکورد ناغان و طبس با جایگزینی دوازدهمین مهار هفتی به جای مهار ضربدری بیشینه نیاز زاویه دریفت در طبقه دوازدهم کاهش یافته است ( ناغان ۱۰% و طبس ۱۱% ) .

کلمات کلیدی : قابهای مهاربندی شده فولادی ، تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع، تحلیل دینامیکی غیر خطی

فهرست مطالب

چکیده:    ۱
مقدمه و تاریخچه تحقیقات :    ۲
روند انجام پژوهش :    ۴
شاخص Drift :    ۵
ارزیابی زاویه دریفت طبقات سازه های مورد بررسی با تحلیل دینامیکی غیرخطی :    ۶
نتیجه گیری :    ۱۲
منابع :    ۱۴

منابع :

۱- Mahmoud, Mehri, D.Safari, (2007), “Topology optimization of bracing in steel structures by genetic algorithm, Fourth international conference on advances in steel structures . 

۲– Kumar, Gravia. Kumar, Satish, (2006) “Behavior of frames with non Buckling bracing under earthquake loading” journal of constructional steel research, volume 63, issue 2, February 2007, pages 254-262 .

۳– Xie, Qiang, (2007) “Dual system design of steel frames incorporating buckling restrained braces ”, Fourth international conference on advances in steel structures .

 ۴- ریاحی، حسام، عبدلی، نادر، ۱۳۸۵، “بهینه سازی موقعیت بادبندها در قابهای فولادی دو بعدی با استفاده از نظریه گرافها” .

مقدمه و تاریخچه تحقیقات :

یکی از سیستمهای متداول سازه ای در سازه های بلند فولادی، سیستم دو گانه یا سیستم ترکیبی می باشد . هر یک سیستمهای مهاربندی رفتاری متفاوت در برابر زلزله دارند که به همین سبب  این سیستمها دارای مزایا و معایبی می باشند . طراحی سازه های بلند و همچنین درک درست از رفتار مهاربندی ها جهت اطمینان حاصل کردن از رفتار و عملکرد مناسب دوگانه، بویژه در هنگام زلزله، از اهمیتی خاص برخوردار است . به همین دلیل می بایست در انتخاب نوع سیستم مهاربندی و همچنین چیدمان آن در سازه جهت برآوردن ملزومات آیین نامه ای دقتی خاص نمود . به طورکلی سیستمهای متداول جهت مقاوم نمودن سازه های فولادی در برابر نیروهای جانبی همانند زلزله عبارت است از : قاب خمشی، قاب مهاربندی شده و قاب خمشی مهاربندی شده .

هر یک از این سیستمها با توجه به ارتفاع سازه در برابر نیروهای جانبی دارای مزایا و معایبی      می باشند .

در سیستم قاب خمشی، اتصالات خمشی می بایست سختی لازم جهت ثابت نگهداشتن زاویه میان اعضاء را تحت اثر بار داشته باشند . فواصل آزاد بین ستونها از نظر معماری و تحمل نیرو بلافاصله پس از اجرا از عمده مزایای این نوع قاب شمرده می شود . این سیستم دارای شکل پذیری مناسب ولی سختی محدود می باشد .

قاب مهاربندی شده به عنوان یک سیستم جهت بهبود عملکرد قاب خمشی می باشد به این ترتیب که با حذف عملکرد خمشی و افزودن یک سیستم خرپایی، برش وارد به سازه ناشی از زلزله، توسط اعضای قطری جذب می شوند و به صورت کشش و فشار به سیستم منتقل می گردد . از انواع این سیستم می توان مهاربند X شکل، مهاربند ۷ و ….  را نام برد . قابهای مهاربندی شده به دو صورت همگرا و واگرا می باشند . سختی مهاربندهای همگرا بیشتر از مهاربندهای واگرا می باشد ولی در عوض شکل پذیری مهاربندهای واگرا بیشتر و استهلاک انرژی آنها بیشتر می باشد . سیستم قاب خمشی مهاربندی شده با نامهای سیستم دوگانه یا ترکیبی نیز بکار برده می شود در این سیستم درصدی از نیروی زلزله به مهاربندها و درصدی دیگر به قاب خمشی منتقل می شود . در حقیقت قاب خمشی جهت تحمل نیروهای ثقلی و درصدی از نیروی زلزله تحلیل می شود . به دلیل سختی محدود قابهای خمشی و لزوم کنترل تغییر مکانهای جانبی، کاربرد سیستم مهاربندی همگرا که دارای سختی زیادی می باشد به همراه قاب خمشی دارای امتیازاتی است . اما شکل پذیری سیستم به دلیل کمانش مهاربند قطری محدود  می شود .

اخیرا قاسمی و صفری و ماهری [ ۱ ]  مطالعاتی در رابطه با مکان یابی محل مهاربندها در قابهای فولادی و بهینه یابی محل مهاربندها انجام داده اند که در آن با جابه جا نمودن محل مهاربندها در      ترازهای مختلف و بررسی رفتارهای قابهای متفاوت به نتایجی دست یافته اند . آنها مقدار تنش در المانها، مقدار جابه جایی طبقات، در کشش نیفتادن پی ها، تعداد مهاربند در هر طبقه و نیز از لحاظ معماری، وجود یا عدم وجود مهاربند در دهانه خاص را در نظر گرفتند . برای کنترل مقدار تنش در المانها آنها با کمک از آیین نامه AISC-ASD89 مقدار تنش در روی المانها را به مقادیر تنش مجاز آیین نامه محدود کردند .

برای کنترل اثرات P-Δ و کنترل جابه جایی نسبی در زلزله سطح بهره برداری، جابه جایی نسبی هر طبقه را به ۰۱۵/۰ متر محدود کردند .

از لحاظ معماری به جهت اینکه بعضا به دلیل وجود بازشو در یک دهانه خاص امکان قرار گیری مهاربند در آن دهانه وجود ندارد، وجود بازشو در بعضی دهانه های خاص در طبقه محدود شده است .

ریاحی و عبدلی [ ۴ ] نیز اخیرا مطالعاتی راجع به بهینه سازی موقعیت مهاربندها در قابهای فولادی دو بعدی داشته اند در مطالعه صورت گرفته هدف، تاثیر بهره گیری از تئوری گرافها در تعیین موقعیت مهاربندها در رفتارسازه ای قاب ( مانند تغییر شکل جانبی و یا وزن ) نسبت به حالتهای مهاربندی متداول است . پارامترهای مورد بررسی آنها وزن، تغییر مکان طبقات و نیروی بر کنش یا Uplift، بوده است .

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .