پایان نامه تعیین نیروهای وارد بر فصل مشترک سازه های دوبلکسی فلزی(با اختلاف تراز طبقات)

پایان نامه تعیین نیروهای وارد بر فصل مشترک سازه های دوبلکسی فلزی(با اختلاف تراز طبقات)

مقدمه

کلیات

وجود انواع نامنظمی ها در ساختمان یکی از مهمترین و شایع ترین دلایل آسیب پذیری ساختمانهاست .

نامنظمی های سازه اغلب باعث انتقال و توزیع ناهمگون نیروها و گاهی تغییر رفتار اجزای سازه ای و نهایتاً آسیب و یا تخریب آنها می گردد. در زلزله های گذشته نیز نمونه های فراوانی از تخریب ساختمانها در اثر بی توجهی به نامنظمی در سازه ها  گزارش و به ثبت  رسیده است که تعداد زیادی از این دست  خرابی ها را می توان در زلزله اخیر شهر بم ( ٥ دی ماه   ١٣٨٢) و یا زلزله  بزرگ دنیا نظیر زلزله ١٩٨٥ مکزیک مشاهده نمود. 

فهرست

فهرست                                                                                           صفحه

پیشگفتار......................................................................................        ١

١-٢- معرفی ساختمان های دوبلکسی ( با اختلاف تراز) ............................        ٣

١-٣- اهداف پایان نامه  ............................................................................        ٨

 ١-٤- ساختار پایان نامه  ...............................................................................        ٩

فصل دوم - مفاهیم نامنظمی و اثرات آنها بر رفتار لرزه ای سازه ها  ............................      ١٢

 ٢-١- کلیات  ..............................................................................................     ١٣

 ٢-٢- انواع نامنظمی ها در سازه های دوبلکسی  ...........................................      ١٥

 ٢-٢-١- نامنظمی سازه های دوبلکسی  در پلان  ..................................       ١٥

 ٢-٢-٢- نامنظمی سازه های دوبلکسی  در ارتفاع  ...............................       ١٩

 ٢-٣- رویکردآیین نامه های ساختمانی دنیا به نامنظمی های مورد بحث در

 سازه های دوبلکسی .................................................................................        ٢٥

 ٢-٣-١ ضوابط آیین نامه 85-UBC    ..............................................        ٢٥

 ٢-٣-٢- ضوابط آیین نامه 87-BOCA,82-ANSI .......................       ٢٥

 ٢-٣-٣- ضوابط SEAOC (انجمن مهندسین سازه کالیفرنیا)

 و88-UBC  ...................................................................           ٢٦

 ٢-٣-٤ – ضوابط  85-NEHRP,06-ATC3  .........................            ٢٩

 ٢-٣-٥- ضوابط 89-Eurocode8   ............................................           ٢٩

 ٢-٣-٦-آیین نامه ایران (استاندارد ٢٨٠٠)  ......................................           ٣١

 ٢-٤- جمع بندی  ..................................................................................           ٣٣

فصل سوم - تحقیقات انجام شده بر روی سازه های دوبلکسی  .............................          ٣٥

 ٣- ١-  تاریخچه تحقیقات گذشته در مورد سازه های نامنظم در ارتفاع  ..          ٣٥

 ٣-٢- مطالعات گذشته در مورد سازه های دوبلکسی  .............................          ٣٩

 ٣-٣- خرابیهای ناشی از دوبلکسی شدن درسازه در زلزله های گذشته .....          ٤٠

 ٣-٣-١- محل خرابیها و انواع آنها   .................................................          ٤١

 ٣-٣-١-١- شکست برشی در محل ستون های کوتاه

 حد فاصل تراز کف ها  ..............................................................         ٤١

 ٣-٣-١-٢- خرابیها و گسستن اتصالات  .......................................         ٤٣

 ٣-٣-١-٢-١- اتصالات تیر به ستون در سازه های فولادی          ٤٣

 ٣-٣-١-٢-٢- اتصالات سازه های بتنی  ...........................         ٤٤

 ٣-٣-٢- علت خرابیها   ....................................................................         ٤٥

 ٣-٣-٢-١ پدیده ستون کوتاه   ......................................................         ٤٦

 ٣-٣-٢-٢- حرکت دیافراگم ها  ..................................................         ٤٧

 ٣-٣-٢-٣- ضعف اتصالات  ........................................................         ٤٨

 ٣-٣-٢-٤- ایجاد پیچش در سازه  ................................................         ٤٨

فصل چهارم - رفتار لرزه ای اجزای سازه ای در ساختمانهای دوبلکسی  .................         ٥١

 ٤-١- رفتار ستون ها در سازه های دوبلکسی   ........................................        ٥٢

 ٤ -١-١- مکانیزم ستون کوتاه   ......................................................        ٥٣

 ٤-١-٢- علل ایجاد ستون کوتاه در ساختمان و اثر هر یک از آنها ...        ٥٥

 ٤-١-٢-١- ستون کوتاه ناشی از وجود تیرهای عمیق  ...........        ٥٦

 ٤-١-٢-٢- ستون کوتاه ناشی از ملاحظات معماری یا کاربری       ٥٧

 ٤-١-٢-٣-  ستون  کوتاه  ناشی از وجود پرکننده ها

 و عنا صر غیر سازه ای  ........................................................        ٥٧

 ٤-١-٢-٤- ستون کوتاه ناشی ازقرارگیری ساختمان برروی شیب   ٥٩

 ٤-١-٢-٥- ستون کوتاه درحدفاصل پاگرد راه پله تا ترازطبقات     ٥٩

 ٤-١-٢-٦- ستون کوتاه در پارکینگ های طبقاتی  ...............        ٦٠

 ٤-١-٢-٧- ستون کوتاه ناشی از وجود نیم طبقه در ساختمان        ٦١

 ٤-١-٢-٨- ستون کوتاه ناشی از دوبلکسی شدن سازه ها  .....        ٦١

 ٤-١-٣- عوامل تشدید کننده اثر ستون کوتاه در سازه های دوبلکسی     ٦٢

 ٤-١-٤- ملاحظات طراحی و روشهای کاهش اثرات ستون های کوتاه    ٦٣

 ٤-٢- رفتار لرزه ای دیافراگم ها در سازه های دوبلکسی  ......................        ٦٦

فصل پنجم - بررسی پارامترهای لرزه ای در ساختمانهای دوبلکسی و

ارائه پیشنهادات اصلاحی (در روش استاتیکی معادل )  ..........................................         ٧١

 ٥ -١- کلیات   ....................................................................................         ٧٢

 ٥-٢- آشنایی با نرم افزار ETABS2000   ......................................         ٧٣

 ٥-٣- بررسی روشهای بارگذاری زلزله درسازه های دوبلکسی

 ومعرفی بهترین روش   .............................................................          ٧٥

 ٥-٤- بررسی پارامترهای لرزه ای در سازه های دوبلکسی   .................          ٧٩

 ٥-٤-١- معرفی مدلهای آنالیز شده   ............................................         ٨٠

 ٥-٤-٢- بررسی پریود سازه های با اختلاف تراز ( دوبلکسی )   .....        ٨١

 ٥-٤-٣- بررسی تغییر مکان جانبی در سازه های دوبلکسی   ..........        ٨٧

 ٥-٤-٣-٢- بررسی تغییر مکان جانبی انواع سازه  ١٠ طبقه ساده و

 دوبلکسی تحت بارهای Ey,Ex   .....................................       ٩٠

 ٥-٤-٣-٣- بررسی تغییر مکان جانبی انواع سازه  ١٥ طبقه ساده و

 دوبلکسی تحت بارهای Ey,Ex   ....................................       ٩٣

 ٥-٤-٣-٤- بررسی روابط آیین نامه ٢٨٠٠ ایران در مورد

 تغییر مکان مجازسازه ها وارائه اصلاحات پیشنهادی درمورد

 سازه های دوبلکسی   ........................................................         ٩٥

 ٥-٤-٣-٥- جمع بندی نتایج حاصل از مقایسه تغییر مکان جانبی در

 سازه های دوبلکسی   ........................................................         ٩٧

 ٥-٤-٤- ضریب رفتار سازه های دوبلکسی و اصلاحات

 پیشنهادی در آیین نامه زلزله ایران   .............................................         ٩٨

 ٥-٤-٤-١- تحلیل استاتیکی غیر خطی برای محاسبه ضریب رفتار

 سازهای دوبلکسی   .......................................................         ١٠٣

 ٥-٤-٤-٢- نحوه تشکیل مفصل های خمیری در

 سازه های دوبلکسی   .....................................................         ١٠٩

 ٥-٤-٤-٣- بررسی نتایج حاصل از تحلیل بررسی ضریب رفتار

 سازه های دوبلکسی   ....................................................          ١١١

فصل ششم - نیروهای وارد بر فصل مشترک سازه های دوبلکسی فولادی  ...........          ١١٤

 ٦-١- نیروی برشی ستون های فصل مشترک سازه های دوبلکسی   ........          ١١٧

 ٦-١-١- نیروی برشی ستون های فصل مشترک سازه ٥ طبقه   ...          ١١٨

 ٦-١-١-١- نیروی برشی ستونهای کوتاه با ارتفاع dh

 در فصل مشترک سازه ۵ طبقه   ......................................        ١١٨

 ٦-۱-۱-۲- نیروی برشی ستونهای کوتاه با ارتفاع h-dh

 در فصل مشترک سازه ۵ طبقه   ......................................        ١١٩

 ٦-١-٢- نیروی برشی ستون های فصل مشترک سازه ١٠ طبقه   ....       ١٢٠

 ۶-۱-٢-١- نیروی برشی ستونهای کوتاه با ارتفاع dh

 در فصل مشترک سازه ١٠ طبقه   ...................................       ١٢٠

 ۶-۱-٢-۲- نیروی برشی ستونهای کوتاه با ارتفاع h-dh

 در فصل مشترک سازه ١٠طبقه   .....................................      ١٢١

 ٦-١-٣- نیروی برشی ستونهای فصل مشترک درسازه ١٥ طبقه ......      ١٢٢

 ۶-۱-٣-١- نیروی برشی ستونهای کوتاه با ارتفاع dh

 در فصل مشترک سازه ١۵ طبقه   .................................        ١٢٢

 ۶-۱-٣-۲- نیروی برشی ستونهای کوتاه با ارتفاع h-dh

 در فصل مشترک سازه ١۵ طبقه   ...................................       ١٢٢

 ٦-٢ - لنگر خمشی ستون های واقع در فصل مشترک سازه های دوبلکسی       ١٢٣

 ٦-٣- بررسی عوامل موثر در افزایش یا کاهش نیروهای وارد بر

 فصل مشترک سازه های دوبلکسی   ......................................................       ١٢٦

 ٦-٣-١- تغییرات dh ( میزان اختلاف تراز) در سازه های دوبلکسی    ١٢٦

 ٦-٣-٢- تغییر جهت نیروی ورودی زلزله   .................................        ١٢٧

 ٦-٣-٣- افزایش جرم ( سطح ) در یکی از دو جزء سازه دوبلکسی       ١٣١

 ٦-٣-٤- افزایش سختی در یکی از دو جزء سازه دوبلکسی   .....         ١٣٣

 ٦-٤- نتیجه گیری   ...............................................................................         ١٣٤