پایان نامه بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی

فرمت :WORD                                                     تعداد صفحه :138

فهرست  مطالب

فصل اول:

1-1- مقدمه.............................................. 2

1-2- شکل پذیری سازه ها ................................. 4

1-3- مفصل و لنگر پلاستیک ................................ 5

1-4- منحنی هیستر زیس و رفتار چرخه ای سازه ها ........... 6

1-5- مقایسه رفتار خطی و غیر خطی در سیستمهای سازه ای .... 7

1-6- ضریب شکل پذیری .................................... 8

1-7- ضریب کاهش نیروی زلزله در اثر شکل پذیری سازه ....... 9

1-8- ضریب اضافه مقاومت ................................ 10

1-9- ضریب رفتار ساختمان ............................... 10

1-10- ضریب تبدیل جابجایی خطی به غیر خطی ............... 12

1-11- سختی ............................................ 12

1-12- مقاومت .......................................... 12

1-13- جمع بندی پارامترهای کنترل کننده ................. 12

فصل دوم :

2-1-1- قاب فضایی خمشی ................................. 14

2-1-2- تعریف سیستم قاب صلب خمشی ....................... 14

2-1-3- رفتار قابهای خمشی در برابر بار جانبی ........... 15

2-1-4- رابطه بار – تغییر مکان در قابهای خمشی .......... 16

2-1-5- رفتار چرخه ای قابها ............................ 16

2-1-6- شکل پذیری قابهای خمشی .......................... 16

2-1-7- مفصل پلاستیک در قابهای خمشی ..................... 17

2-1-8- مشخص کردن لنگر پلاستیک محتمل در مفصل پلاستیک ..... 18

2-1-9- کنترل ضابطه تیر ضعیف – ستون قوی                          18

2-1-10- چشمه اتصال ..................................... 19

2-1-11- اثرات چشمه اتصال بر رفتار قاب خمشی ............. 19

2-1-12- طراحی چشمه اتصال ............................... 19

2-1-13- اثرات نامعینی .................................. 20

2-2-1- سیستم مهاربندی همگرا ........................... 20

2-2-2- پاسخ رفت و برگشتی مهاربندهای فولادی ............. 21

2-2-3- ضریب کاهش مقاومت فشاری مهاربند ................. 23

2-2-4- رفتار لرزه ای قابهای فولادی با مهاربندی ضربدری .. 23

2-2-5- رفتار کششی تنها ................................ 24

2-2-6- رفتار کششی – فشاری ............................. 24

2-2-7- تاثیر ضریب لاغری در رفتار قاب با مهاربندی همگرا . 24

2-2-8- سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربندی همگرا ......... 25

2-3-1- سیستم مهاربندی واگرا ........................... 25

2-3-2- سختی و مقاومت قاب .............................. 26

2-3-3- زمان تناوب قاب ................................. 27

2-3-4- مکانیزم جذب انرژی .............................. 27

2-3-5- نیروها در تیرها و تیر پیوند .................... 29

2-3-6- تعیین مرز پیوندهای برشی و خمشی ................. 30

2-3-7- تسلیم و مکانیزم خرابی در تیر پیوند ............. 31

2-3-8- اثر کمانش جان تیر پیوند ........................ 31

2-3-9- مقاومت نهایی تیر پیوند ......................... 32

2-4-1-سیستم جدید قاب با مهاربندی زانویی ............... 32

2-4-2- اتصالات مهاربند – زانویی ........................ 35

2-4-3- سختی جانبی الاستیک قابهای KBF.................... 35

2-4-4- اثر مشخصات اعضاء بر سختی جانبی ارتجاعی سیستمهای KBF.... 37

2-4-5- رفتار غیر خطی مهاربند زانویی تحت بار جانبی..... 37

فصل سوم :

3-1- مقدمه ............................................ 41

3-2- مشخصات کلی ساختمان ............................... 41

3-3- بارگذاری جانبی ................................... 44

3-3-1- بارگذاری ثقلی .................................. 44

3-3-2- بارگذاری جانبی ................................. 45

3-4- تحلیل قابها....................................... 46

3-5- طراحی قابها ...................................... 48

3-5-1- کمانش موضعی اجزاء جدار نازک .................... 48

3-5-2- کمانش جانبی در تیرها و کمانش جانبی – پیچشی در ستونها    50

3-6- طراحی قابهای TKBF................................. 53

3-7- طراحی اعضای زانویی ............................... 54

3-8- طراحی تیرها و ستونها ............................. 55

3-9- طراحی اعضای مهاربندی ............................. 55

3-10- طراحی قابهای EBF................................. 55

3-11- طراحی قابهای CBF................................. 55

3-12- نتایج طراحی مدلها ............................... 56

3-12-1- سیستم TKBF + MRF  ............................... 56

3-12-2-سیستم EBF + MRF.................................. 57

3-12-3- سیستم CBF + MRF................................. 57

3-13- کنترل مقاطع انتخابی با قسمت دوم آئین نامه AISC.... 58

3-13-1- کنترل کمانش موضعی .............................. 58

3-13-2- کنترل پایداری جانبی اعضای زانویی ............... 58

3-14- بررسی رفتار استاتیکی خطی سیستمهای KBF و EBF و CBF و مقایسه آنها با یکدیگر ................................................ 58

3-14-1- مقایسه تغییر مکان جانبی مدلها................... 59

3-14-2-مقایسه پربود طبیعی مدلها......................... 59

3-14-3- بررسی نیروپذیری المانهای زانویی در قابهای TKBF. 60

3-14-4- بررسی نیروهای داخلی ایجاد شده در تیر کف......... 61

3-14-5- بررسی نیروی فشاری در اعضای قطری ................ 63

3-15- بررسی اثر پارامترهای هندسی قاب روی سختی سیستمهای KBF.... 63

3-15-1- بررسی اثر  و  بر سختی ارتجاعی سیستمهای TKBF 64

3-16- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی .................... 81

3-16-1-معادلات تعادل دینامیکی ........................... 81

3-16-2- مشخصات دینامیکی قابهای مورد مطالعه ............. 82

3-16-3- شتاب نگاشتهای اعمالی ........................... 83

3-16-4-نتایج تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی .............. 92

فصل چهار م :

4-1- نتایج ............................................ 96

4-2- ضوابط طراحی زانویی ............................... 97

4-3- پیشنهادات ........................................ 99

پیوست 1 .............................................. 100

پیوست 2............................................... 107

پیوست 3............................................... 111

مراجع ................................................ 118

فهرست شکلها

فصل اول :

شکل 1-1-  قابهای مقاوم خمشی ............................ 2

شکل 1-2- قاب با مهاربند هم محور ........................ 2

شکل 1-3- نمونه هایی از قابهای خارج از مرکز ............. 3

شکل 1-4- قاب با مهاربند زانویی ......................... 3

شکل 1-5- منحنی ایده آل و واقعی نیرو – تغییر مکان یک سیستم .... 4

شکل1-6- تیر دو سر مفصل تحت اثر بار افزایشی ............. 5

شکل 1-7- منحنی نیرو – جابجایی وسط دهانه تیر ............ 5

شکل 1-8- نمودار تغییرات کرنش در یک مقطع تحت اثر خمش .... 6

شکل 1-9- منحنی واقعی کرنش – کرنش فولاد .................. 6

شکل 1-10- منحنی هیسترزیس ایده آل و دو منحنی دارای زوال . 6

شکل 1-11- رفتار سازه ها تحت بار دوره ای ................ 7

شکل 1-12- مقایسه رفتار خطی و غیر خطی ایده آل سیستمهای مقاوم ساختمانی     8

شکل1-13- طیف بازتاب ارتجاعی و غیر ارتجاعی با شکل پذیری ثابت    9

شکل 1-14- تعریف پارامترهای غیر خطی .................... 10

فصل دوم :

شکل 2-1- تغییر شکل قاب صلب خمش ........................ 14

شکل 2-2- تغییر شکل قاب خمشی ........................... 15

شکل 2-3- روابط بار – تغییر مکان برای قاب خمشی تحت بار ثقلی     16

شکل 2-4- روابط بار – تغییر مکان قابهای خمشی پرتال ..... 16

شکل 2-5- روابط شکل پذیری برای قاب خمشی پرتال .......... 17

شکل 2-6- مد گسیختگی و تشکیل طبقه نرم .................. 18

شکل 2-7- چشمه اتصال ................................... 19

شکل 2-8- حلقه های هیسترزیس قاب مهاربندی همگرا.......... 21

شکل 12-9- رفتار رفت و برگشتی عضو قطری مهاربند ......... 22

شکل 2-10- تصویر عضو بادبندی در نواحی مختلف دیاگرام شکل2-9- 22

شکل 2-11- تغییر شکل غیر متقارن قابهای با بادبندی همگرا 23

شکل 2-12- منحنی های هیستر زیس بادبندهای با رفتار فقط کششی 24

شکل 2-13- نمونه ای از منحنی های هیسترزیس سیستم با بادبندی فشاری – کششی   25

شکل 2-14- نمونه هایی از قاب های خارج از مرکز .......... 25

شکل 2-15- اثر تغییر طول تیر پیوند بر سختی قاب ......... 26

شکل2-16- ارتباط مقاومت نهایی با نسبت  ................ 27

شکل2-17- ارتباط زمان تناوب اصلی با نسبت   ............ 27

شکل 2-18- مکانیسم های جذب انرژی در سیستم های خمشی و واگرا 28

شکل 2-19- تغییرات دوران خمیری مورد نیاز با نسبت  ..... 29

شکل2-20- نیروهای موجود در تیر پیوند قاب واگرا ......... 30

شکل2-21- نیروهای موجود در تیر رابط .................... 30

شکل 2-22-انواع قابها با مهاربند زانویی ................ 33

شکل 2-23- دو نمونه از اتصال بادبند به زانویی .......... 35

شکل 2-24-انواع قابهای KBF.............................. 36

شکل 2-25- قاب دارای مهاربند زانویی .................... 37

شکل 2-26- روند تشکیل مفاصل خمیری قابها تحت تاثیر زلزله نوغان   38

فصل سوم :

شکل 3-1- قاب TKBF...................................... 41

شکل 3-2- پلان محوربندی ................................. 42

شکل 3-3- سیستم TKBF+MRF................................ 43

شکل 3-4- سیستم EBF+MRF................................. 43

شکل 3-5- سیستم CBF+MRF................................. 44

شکل 3-6- خلاصه بارگذاری ................................ 46

شکل 3-7- نیروی محوری در عضو مهاربندی و عضو زانویی ..... 47

شکل 3-8- نیروی برشی در عضو زانویی ..................... 47

شکل 3-9- لنگر خمشی در عضو زانویی ...................... 47

شکل 3-10- کمانش موضعی قوطیهای جدار نازک ............... 48

شکل 3-11-نمودار لنگر- انحنا برای تیرستونهای H با نسبت عرض به ضخامت متفاوت                                                         49

شکل 3-12- نمودار پسماند تیرستونهای فولادی H با نسبتهای مختلف عرض به ضخامت                                                         49

شکل3-13- نمونه رفتا رلنگر – تغییر شکل برای تیرهای I تحت لنگر یکنواخت با نسبت     مختلف ...................................... 50

شکل 3-14- نمودار لنگر – انحنا برای تیرهای I با نسبت مختلف    51

شکل3-15- نمودار لنگر – انحنای تیرهای I با نسبت  مختلف تحت لنگر متغیر   51

شکل 3-16- نمونه رفتار تیرستون بال پهن تحت نیروی محوری و لنگر خمشی هنگامیکه حالت تسلیم غالب باشد .................................. 52

شکل 3-17- رفتار تیرستونهای بال پهن که در صفحه عمود بر محور قوی ناپایدار گردیده‌اند.............................................. 53

شکل 3-18- روابط تجربی لنگر – زاویه دوران تیرستونها در معرض ناپایداری جانبی – پیچشی................................................ 53

شکل3-19- نمونه قاب TKBF................................. 65

شکل 3-20- نمونه قاب CBF................................. 66

شکل 3-21- نمونه قاب EBF................................. 66

شکل 3-22- نمونه قاب MRF................................. 66

شکل 3-23- نمونه قاب  EBF با برون محوری روی ستون........ 66

شکل 3-24- نمونه قاب TKBF............................... 67

شکل 3-25- نمونه قاب................................... 67

شکل 3-26- رویه برای نسبت ........................ 69

شکل 3-27- منحنی‌های هم سختی برای نسبت   قاب TKBF... 69

شکل 3-28- رویه برای نسبت......................... 71

شکل 3-29- منحنی‌های هم سختی برای نسبت  قاب TKBF.. 71

شکل 3-30- رویه برای نسبت .......................... 73

شکل 3-31- منحنی‌های هم سختی برای نسبت  قاب TKBF..... 73

شکل 3-32- رویه برای نسبت ........................ 75

شکل 3-33- منحنی‌های هم سختی برای نسبت  قاب TKBF... 75

شکل 3-34- رویه برای نسبت ......................... 77

شکل 3-35- منحنی‌های هم سختی برای نسبت  قاب TKBF.... 77

شکل 3-36- ناحیه بندی منحنی هم سختی  قاب TKBF..... 79

شکل 3-37- ناحیه بندی منحنی هم سختی  قاب TKBF.... 79

شکل 3-38- ناحیه بندی منحنی هم سختی  قاب TKBF....... 80

شکل 3-39- ناحیه بندی منحنی هم سختی  قاب TKBF..... 80

شکل 3-40- ناحیه بندی منحنی هم سختی  قاب TKBF...... 81

شکل3-41- نمودار شتاب مولفه طولی ( N16w )  زلزله 25 شهریور 1375 طبس  90

شکل3-42- نمودار شتاب مولفه طولی زلزله 17 فروردین 1356 ناغان     92

شکل 3-43- نمودار تغییر مکان – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله طبس.... 93

شکل 3-44- نمودار برش پایه – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله طبس 93

شکل 3-45- نمودار تغییر مکان – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله ناغان   94

شکل 3-46- نمودار برش پایه – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله ناغان.... 94

فصل چهارم :

شکل 4-1- نمودار ابعاد هندسی بهینه جهت اثر توام سختی و شکل پذیری برای انواع مختلف قاب TKBF......................................... 96

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید