پایان نامه مدل غیرخطی اتصالات نیمه صلب در سقفهای کامپوزیت درساختمانهای فولادی تحت زلزله
چکیده
استفاده از سقفهای کامپوزیـت روز بـه روز در حـال گـسترش اسـت و اتـصالات در سـازه هـای فـولادی مهمترین قسمتی است که در زلزله ها آسیب می بینند ، متخصـصین مخـصوصاً بـه علـت زلزلـه سـال ٩٤ نودریچ به نوع اتصالات صلب و نیمه صلب توجه فراونی کردند و آزمایشات بسیاری روی آن انجام داده اند و گروه های علمی و پژوهشی برای بررسی و بهبود عملکرد اتصالات نیمه صلب تشکیل شد.
در این پایان نامه یک سازه با ٩ طبقه در چهار قاب و٣ دهانه با ضخامتهای متفـاوت و اتـصالات گیـردار و نیمه گیردارتحت سه رکورد زلزله و تحلیل استاتیکی افزایشی قرار گرفته است . تاثیر این عوامل روی پریود ، سختی ، برش پایه استاتیکی و دینامیکی و تغییر مکان نوک سازه در مدلهای مختلف بررسی می شود.
فهرست مطالب
فهرست مطالب ..........................................................................................................٢
فهرست جداول ...........................................................................................................۴
فهرست اشکال ...........................................................................................................۵
چکیده ......................................................................................................................٨
مقدمه ......................................................................................................................٩
فصل اول
کلیات ، پیش زمینه و تحقیقات گذشته :............................................................................١٠
١-١- سقفهای کامپوزیت .............................................................................................١١
١-٢- اتصالات نیمه صلب ..........................................................................................١١
فصل دوم
اتصالات نیمه صلب کامپوزیت .....................................................................................١٩
٢- ١ اتصالات نیمه گیردار Partially Restrained( PR):.............................................٢٠
٢- ٢- مد شکست و مکانیزم تسلیم و ظرفیت چرخشی اتصالات نیمه صلب :............................٢٣
٢-٣- اتصال کامپوزیت Shear tab: .............................................................................٢٨
٢-۴- اتصالی دیگر از نوع کامپوزیت :...........................................................................٣٩
٢- ۵- اتصال سطح جوش .......................................................................................۴۴
٢- ۶- اتصالات با اصطکاک و استهلاک ......................................................................۴٩
٢- ٧- مسایلی پیرامون اتصالات :..................................................................................۵٢
٢-٨ - صلبیت دیافراگم ...............................................................................................۵٣
دیافراگم صلب .......................................................................................................۵۵
دیافراگم انعطاف پذیر..............................................................................................۵۵
ضوابط طراحی دیافراگم ..........................................................................................۵۶
فصل سوم
مدل سازی ..............................................................................................................۵٨
٣ -١- مشخصات کلی ساختمان : ..................................................................................۵٩
٣-٢- هندسه ساختمان ................................................................................................۶١
٣-٣- تعیین مقاطع ستون :............................................................................................۶٣
٣-۴- بارهای قائم ......................................................................................................٧۴
٣-۵- فنر جهت اتصالات نیمه صلب ..............................................................................٧۶
٣-۶- صلبیت دیافراگم ................................................................................................٧۶
٣-٧- برش پایه تحلیل استاتیکی خطی ...........................................................................٧٧
٣-٨- مدل غیر خطی سازه ..........................................................................................٧٩
٣- ٨-١ نحوه مدل کردن تیر و ستون .......................................................................٧٩
٣- ٨-٢مشخصات سه رکورد شتابنگاشت زلزله : .......................................................٨٢
٣-٩ - تحلیل استاتیکی غیر خطی ..................................................................................٨٣
٣-١٠- تحلیل دینامیکی غیر خطی .................................................................................٨۴
٣-١١- شاخص های خسارت .......................................................................................٨۵
فصل چهارم
نتایج ......................................................................................................................٨۶
۴-١ بررسی مقاومت اعضاء سازه در برابر نیروی استاتیکی آیین نامه ٢٨٠٠ .........................٨٧
۴-٢ اثر ضخامت سقف روی سختی و پریود...................................................................٨٧
۴-٣ اثر سختی اتصالات نیمه صلب روی سازه ................................................................٨٨
۴-۴ پاسخ سازه به تحلیل استاتیکی غیر خطی ..................................................................٨٨
۴-۵ مقایسه سه مد.....................................................................................................٩٢
۴-۶ پاسخ حداکثر لحظه به لحظه سازه در تحلیل دینامیکی ...................................................٩٢
۴-٧ مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک و شاخص های خسارت ............................................١٠٢
فصل پنجم
جمع بندی ، نتیجه گیری و پیشنهادات .........................................................................١٠٩
نتایج کلی ..............................................................................................................١١٠
پیشنهادات .............................................................................................................١١٠
پیوست یک فایل ورودی IDARC..............................................................................................١١٣
١- فایل ورودی طبس نیمه صلب ................................................................................١١۴
٢- فایل ورودی طبس با اتصالات صلب ...................................................................................................................................................١٢٧
٣- فایل ورودی Push over با اتصالات صلب ......................................................................................................................................١٣٣
پیوست دو فایل خروجی IDARC.............................................................................................١٣٩
١- فایل خروجی 0.3g tabas با اتصالات نیمه صلب t.m.radian ١٣٠٠ و سقف ١٠ سانتیمتر...........................................١٤٠
٢- فایل خروجی 0.3g tabas با اتصالات صلب و سقف ١٥ سانتیمتر..........................................................................................١٥٥
٣- فایل خروجی 0.7g nagan با اتصالات نیمه صلب t.m.radian ١٣٠٠و سقف ١٠ سانتیمتر...........................................١٦٠
٤- فایل خروجی 0.7g elsentro با اتصالات صلب و سقف ١٠ سانتیمتر..................................................................................١٧٠
٥- فایل خروجی Push over با اتصالات نیمه صلب t.m.radian ١٣٠٠ و سقف ١٠ سانتیمتر..........................................١٧٩
فهرست منابع و مراجع .............................................................................................................................................٢٠٠
فهرست جداول
جدول ٢-١ انواع آزمایشها که روی این اتصال آزمایش شده .................................................................................................................٣٠
جدول ٣-١ محدودیت کلی برنامه ٤.٠ Idarc.......................................................................................................................................60
جدول ٣-٢ مشخصات فنی مقاطع ستون سه طبقه اول ..........................................................................................................................٦٣
جدول ٣-٣ مشخصات فنی مقاطع ستون سه طبقه دوم .........................................................................................................................٦٥
جدول ٣-٤ مشخصات فنی مقاطع ستون سه طبقه سوم ........................................................................................................................٦٧
جدول ٣-٥ مشخصات فنی مقاطع مقطع معادل چهارنوع کامپوزیت بکار رفته ..................................................................................٦٩
جدول ٣-٦ جدول نیروی برشی طبقات وبرش پایه .................................................................................................................٧٧
جدول ٤-١ مقاسه پریود سازه در حالتهای مختلف .................................................................................................................٨٧
جدول ٤-٢ مقایسه سه مد اول اتصالات گیرداری و نیمه گیرداری ١٣٠٠تن متر بر رادیان ...........................................................٩٢
جدول ٤-٣ مقدار خسارتها با تحت رکورد زلزله طبس با ٠.٧ PGA و اتصالات کاملاً گیردار و سقف 10cm ضخامت .................١٠٨