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