نام فایل : بررسي تغيير مکان نسبي سازه هاي بلند فلزي با تغيير سيستم مها ربندی در ارتفاع 8 ص

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 8

حجم : 159 کیلوبایت

بررسي تغيير مکان نسبي سازه هاي بلند فلزي با تغيير سيستم مهاربندي در ارتفاع
محسن گرامي، استاديار گروه عمران، دانشگاه سمنان، پژوهشگر فوق دکتري سازه، دانشگاه تربيت مدرس
Mgerami@semnan.ac.ir
روزبه صدري، دانشجوي کارشناسي ارشد سازه، دانشگاه آزاد اسلامي واحد زاهدان
Ro_sadra@yahoo.com
چکيده:
دستورالعمل
FEMA
جهت کنترل خسارت در سازه هاي بلند مقادير تغيير مکان نسبي سازه ها را محدود نموده است . سازه هاي فولادي بلند با سيستم مهاربندي، معمولا مهاربند ها به صورت مشخص و بدون تغيير در ارتفاع استفاده مي شود و بيشتر تغييرات در پلان سازه مي باشد.با توجه به اينکه تحقيقات جديد برروي انواع گوناگون مهاربندي و رفتار لرزه اي سيستمهاي ترکيبي در پلان سازه متمرکز است ليکن تغيير نوع مهاربندي در ارتفاع سازه کمتر مورد بررسي قرار گرفته است.اگر بتوان با تغيير نوع مهاربند در ارتفاع ساختمان، رفتار لرزه اي آنرا بهبود بخشيد مي توان نسبت به عملکرد لرزه اي آن اطمينان بيشتري حاصل کرد. همچنين مي توان نسبت به بهينه نمودن مصرف مصالح فولادي در ساختمانهاي فلزي اقدامي جدي نمود . در اين مطالعه تعدادي از قابهاي خمشي فولادي با ارتفاع هاي مختلف، پس از بارگذاري و طراحي بر اساس استانداردهاي ايران، تحت 3 زلزله طبس، ناغان و رودسر مورد تحليل ديناميکي غير خطي تاريخچه زماني قرار گرفته و با تغيير نوع مهاربندي در ارتفاع اين قابها و بررسي در حداکثر تغيير مکان نسبي سازه از تحليل، تراز مناسب جهت تغيير نوع مهاربندي پيشنهاد گرديده است . در انتها نتيجه گرديد که تغيير در نوع سيستم مهاربندي در تراز مشخصي از ارتفاع مي تواند درکاهش حداکثر تغيير مکان نسبي سازه تحت زلزله موثر باشد .
کلمات کليدي : قابهاي مهاربندي شده فولادي ، تغيير نوع مهاربندي در ارتفاع، تحليل ديناميکي غير خطي
مقدمه و تاريخچه تحقيقات :
يکي از سيستمهاي متداول سازه اي در سازه هاي بلند فولادي، سيستم دو گانه يا سيستم ترکيبي مي باشد . هر يک سيستمهاي مهاربندي رفتاري متفاوت در برابر زلزله دارند که به همين سبب اين سيستمها داراي مزايا و معايبي مي باشند . طراحي سازه هاي بلند و همچنين درک درست از رفتار مهاربندي ها جهت اطمينان حاصل کردن از رفتار و عملکرد مناسب دوگانه، بويژه در هنگام زلزله، از اهميتي خاص برخوردار است . به همين دليل مي بايست در انتخاب نوع سيستم مهاربندي و همچنين چيدمان آن در سازه جهت برآوردن ملزومات آيين نامه اي دقتي خاص نمود . به طورکلي سيستمهاي متداول جهت مقاوم نمودن سازه هاي فولادي در برابر نيروهاي جانبي همانند زلزله عبارت است از : قاب خمشي، قاب مهاربندي شده و قاب خمشي مهاربندي شده .
هر يک از اين سيستمها با توجه به ارتفاع سازه در برابر نيروهاي جانبي داراي مزايا و معايبي مي باشند .
در سيستم قاب خمشي، اتصالات خمشي مي بايست سختي لازم جهت ثابت نگهداشتن زاويه ميان اعضاء را تحت اثر بار داشته باشند . فواصل آزاد بين ستونها از نظر معماري و تحمل نيرو بلافاصله پس از اجرا از عمده مزاياي اين نوع قاب شمرده مي شود . اين سيستم داراي شکل پذيري مناسب ولي سختي محدود مي باشد .
قاب مهاربندي شده به عنوان يک سيستم جهت بهبود عملکرد قاب خمشي مي باشد به اين ترتيب که با حذف عملکرد خمشي و افزودن يک سيستم خرپايي، برش وارد به سازه ناشي از زلزله، توسط اعضاي قطري جذب مي شوند و به صورت کشش و فشار به سيستم منتقل مي گردد . از انواع اين سيستم مي توان مهاربند
X
شکل، مهاربند 7 و .... را نام برد . قابهاي مهاربندي شده به دو صورت همگرا و واگرا مي باشند . سختي مهاربندهاي همگرا بيشتر از مهاربندهاي واگرا مي باشد ولي در عوض شکل پذيري مهاربندهاي واگرا بيشتر و استهلاک انرژي آنها بيشتر مي باشد . سيستم قاب خمشي مهاربندي شده با نامهاي سيستم دوگانه يا ترکيبي نيز بکار برده مي شود در اين سيستم درصدي از نيروي زلزله به مهاربندها و درصدي ديگر به قاب خمشي منتقل مي شود . در حقيقت قاب خمشي جهت تحمل نيروهاي ثقلي و درصدي از نيروي زلزله تحليل مي شود . به دليل سختي محدود قابهاي خمشي و لزوم کنترل تغيير مکانهاي جانبي، کاربرد سيستم مهاربندي همگرا که داراي سختي زيادي مي باشد به همراه قاب خمشي داراي امتيازاتي است . اما شکل پذيري سيستم به دليل کمانش مهاربند قطري محدود مي شود .
اخيرا قاسمي و صفري و ماهري [ 1 ] مطالعاتي در رابطه با مکان يابي محل مهاربندها در قابهاي فولادي و بهينه يابي محل مهاربندها انجام داده اند که در آن با جابه جا نمودن محل مهاربندها در ترازهاي مختلف و بررسي رفتارهاي قابهاي متفاوت به نتايجي دست يافته اند . آنها مقدار تنش در المانها، مقدار جابه جايي طبقات، در کشش نيفتادن پي ها، تعداد مهاربند در هر طبقه و نيز از لحاظ معماري، وجود يا عدم وجود مهاربند در دهانه خاص را در نظر گرفتند . براي کنترل مقدار تنش در المانها آنها با کمک از آيين نامه
AISC-ASD89
مقدار تنش در روي المانها را به مقادير تنش مجاز آيين نامه محدود کردند .
براي کنترل اثرات
P-Δ
و کنترل جابه جايي نسبي در زلزله سطح بهره برداري، جابه جايي نسبي هر طبقه را به 015/0 متر محدود کردند .
از لحاظ معماري به جهت اينکه بعضا به دليل وجود بازشو در يک دهانه خاص امکان قرار گيري مهاربند در آن دهانه وجود ندارد، وجود بازشو در بعضي دهانه هاي خاص در طبقه محدود شده است .
رياحي و عبدلي [ 4 ] نيز اخيرا مطالعاتي راجع به بهينه سازي موقعيت مهاربندها در قابهاي فولادي دو بعدي داشته اند در مطالعه صورت گرفته هدف، تاثير بهره گيري از تئوري گرافها در تعيين موقعيت مهاربندها در رفتارسازه اي قاب ( مانند تغيير شکل جانبي و يا وزن ) نسبت به حالتهاي مهاربندي متداول است . پارامترهای مورد بررسي آنها وزن، تغيير مکان طبقات و نيروي بر کنش يا
...