عنوان
توسعه منحني‌هاي شكنندگي براي سيستم‌هاي قاب خمشي فولادي مقاوم‌سازي شده با استفاده از ديوارهاي مركزگراي گهواره‌اي
نويسنده اصلي
ميلاد هوشيار سلطان احمدي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
سيستم هاي سنتي قاب خمشي فولادي از متداول ترين سيستم هاي مقاوم در برابر نيروهاي جانبي مي باشند. يكي از رايج ترين معضلاتي كه در اين سيستم ها وجود دارد، تشكيل مكانيسم طبقه نرم مي باشد. اين تحقيق به بررسي عملكرد لرزه اي قاب هاي خمشي فولادي بهسازي شده توسط ديوار هاي مركزگراي گهواره اي مي پردازد. سيستم گهواره اي يك روش براي محدود نمودن تغيير مكان هاي جانبي و نيرو هاي لرزه اي وارده به سازه مي باشد. اين سيستم معمولا به صورت يك ديوار برشي بتني اجرا مي شود كه عدم اتصال آن با تكيه گاه اين اجازه را به ديوار مي دهد كه به راحتي در تراز پايه حركت گهواره اي انجام دهد. نتايج تحقيقات نشان مي دهد استفاده از اين ديوار هاي گهوار ه اي باعث كاهش و توزيع يكنواخت تغيير مكان نسبي جانبي در طبقات مي شود و از تمركز دريفت در يك طبقه و تشكيل مكانيسم طبقه نرم جلوگيري مي كند. دراين تحقيق سعي شده است با يك مدلسازي دقيق، رفتار خطي و غير خطي ديوارهاي گهواره اي مورد مطالعه قرار گيرد. همچنين كابل هاي پس كشيده ي متصل به ديوار و اثر آن بر جابه جايي پسماند مورد بررسي قرار مي گيرد. در اين مدلسازي ها، ديوارهاي گهواره اي بتني با سختي ها و ارتفاع هاي متفاوت به ساختمان هاي 3طبقه ،6طبقه و 9 طبقه داراي سيستم قاب خمشي فولادي كه پايه هاي آنها مفصلي هستند متصل مي شوند. پس از تحليل ديناميكي افزايشي اين سازه ها تحت 14 ركورد و تهيه منحني هاي شكنندگي، احتمال خرابي اين سازه ها با احتمال خرابي قاب خمشي فولادي پايه گيردار و پايه مفصل بدون ديوار مورد مقايسه قرار گرفتند. همچنين تغيير مكان پسماند بام سازه ها و تلاش هاي داخلي مقاطع گهواره اي مورد مقايسه قرار گرفتند. به طور كلي نتايج به دست آمده در اين تحقيق به شرح زير مي باشد:
1- نتايج حاصل از مقايسه منحني هاي شكنندگي نشان مي دهد كه استفاده از ديوارهاي گهواره اي جهت بهسازي سازه هاي قاب خمشي كه در پايه هاي آن مفاصل پلاستيك تشكيل شده اند، احتمال شكست اين سازه ها را بخصوص در حالت Extensive و Complete، به مقدار قابل توجهي كاهش مي دهد.
2-هرچه سختي ديوارها بيشتر و ارتفاع آن ها بالاتر مي رود، شكل منحني هاي شكنندگي خوابيده تر مي شود.
3-در ساختمان هاي بلند مرتبه جهت كنترل تغيير مكان پسماند، بايد مقاومت بلند شوندگي ديوار هاي گهواره اي افزايش يابد. اين افزايش مقاومت به صورت افزايش مساحت كابل ها يا افزايش نيروي پس كشيدگي مي تواند صورت گيرد.
4-تلاش هاي داخلي ديوارهاي گهواره اي نشان مي دهد كه هرچه سختي ديوارها افزايش يابد، نيروها و لنگرهاي داخلي مقاطع گهواره اي نيز افزايش مي يابند.
5-هرچه ديوار ها در ارتفاع بيشتر امتداد يابند از نظر احتمال خرابي نتايج بهتري را به دست مي دهند اما بررسي تلاش هاي داخلي ديوار ها نشان مي دهد كه هرچه ارتفاع ديوار ها بالاتر مي رود اثر مود هاي بالاتر باعث مي شود تلاش هاي داخلي ديوار ها افزايش يابند. همچنين افزايش ارتفاع ديوار هاي گهواره اي صعوبت اجرايي اين ديوار ها را افزايش مي دهد. بنابرين در سازه هايي كه انتظار احتمال شكست بسيار پايين از آنها نداريم، ديوارهاي گهواره اي مي توانند در طبقات پايين قطع گردند و تا بام ساختمان ادامه نيابند.
شماره ركورد
194317
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
سازه
استاد راهنما
دكتر وحيد بروجرديان