لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 22 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
بررسي مكانيابي ديوار برشي در پلان بر پايه تحليلهاي ارتجايي استاتيكي و ديناميكي
چکيده يكي از عوامل موثر در بهبود رفتار سازهها طرز قرارگيري سيستم مقاوم جانبي در مكانهاي مناسب ميباشد. اين امر به نحو موثري در پايداري و اندركنش قاب خمشي و سيستم باربر جانبي كه عموما مهاربنديها و ديوارهاي برشي هستند تاثيرگذار ميباشد. بمنظور تعيين محل مناسب ديوارهاي برشي در اين مقاله يك ساختمان 23 طبقه با و بدون ديوار برشي تحت آناليز استاتيكي معادل، ديناميكي طيفي و ديناميكي تاريخچه زماني قرار گرفته است. سپس با جابجايي ديوار برشي در پلان، برش جذب شده در هر طبقه، تغيير مكانها، دورانها و ديگر پارامترهاي مهم سازهاي نسبت به يكديگر تحت تحليلهاي مختلف استاتيكي معادل و ديناميكي سنجيده شده است. با بررسي نتايج بيان شده مناسبترين مكان براي ديوار برشي روي پلان ساختمان تعيين شده و در انتها نتايج حاصل از دو آناليز ديناميكي طيفی و استاتيکی معادل نيز با يکديگر مقايسه گرديدهاند.
واژههاي كليدي ديوار برشي، مكان يابي،تحليل استاتيكي، تحليل ديناميکی طيفي، تحليل ديناميکی تاريخچه زماني،
3
مقدمه
يکی از عوامل موثر در رفتار لرزهای سيستمهای ساختمانی، علاوه بر نوع سيستم مقاوم جانبی، طرز قرارگيري آن در پلان ساختمان میباشد. اين امر به نحو موثری در رفتار سيستم و نحوه توزيع نيروهای جانبی در بين اجزای سازهای موثر میباشد. در اين مقاله سعي شده است با جابجايي ديوار برشی در هر يک از سازهها بعضی از مهمترين پارامترها مورد بررسی قرار گيرند. همچنين بخاطر اينکه نتايج برداشت شده تنها ناشی از يک تحليل خاص نبوده و بتوان به نتايج قابل استنادتری دست يافت سازههای مورد بررسی تحت آناليزهای استاتيکی معادل، ديناميکی طيفی و زماني قرار گرفته است. جهت بررسي تاثير محل ديوار برشي در رفتار سازه، دو سازه 23 طبقه كه يكي داراي پلان منظم و ديگري داراي پلان با شکستگی ميباشد در نظر گرفته شده است. سازههاي مورد نظر تحت سه نوع آناليز ديناميکی تاريخچه زماني، ديناميکی طيفی و استاتيكي معادل قرار گرفته و نتايج حاصل از آناليزهای ديناميکی بر اساس روش CQC ]1[ براي 69 مد سازههاي 23 طبقه مورد نظر با يكديگر تركيب شدهاند. آناليز ديناميکی طيفی (Response-Spectrum) بر اساس طيف طرح استاندارد معرفي شده در آيين نامه2800 و آناليز ديناميكي تاريخچه زماني (Time-History) تحت زلزله السنترو، بوسيله نرم افزار ETABS انجام گرفته است ]2[. سپس برش پايه در آناليزهاي ديناميكي، برحسب برش بدست آمده از آناليز استاتيكي معادل مطابق ضوابط آيين نامه 2800 همپايه گرديده است ]3[. بعنوان مثال براي سازه خمشي بدون ديوار برشي كه با 25% نيروي جانبي مورد نظر تحت تجزيه و تحليل قرار گرفته، ضريب برش پايه براي تحليل طيفي بعد از دو سيكل برابر 637/0 بدست ميآيد.
براي طراحي سازه مورد نظر بار مرده و زنده وارد بر سازه به ترتيب 1000و300 كيلوگرم بر سانتي متر مربع انتخاب شد. همچنين مقاومت فشاري بتن و فولاد به ترتيب 280 و 4000 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع فرض گرديد. سپس
3
قاب خمشي مورد نظر بر اساس آيين نامه ACIبه گونه اي طراحي شد كه قاب به تنهايي قادر به تحمل 25% نيروهاي جانبي باشد. در نهايت مقاطع نهايي اجزاي سازه بصورت زير بدست آمد.
ستونها :
طبقات 1-6 : 70*70
طبقات 7-12 : 60*60
طبقات 13-18 : 50*50
طبقات 19-23 : 40*40
براي تيرها مقاطع 35*40 انتخاب گشت.
همانطوريكه ذكر شد، سه نوع تحليل جهت بررسي نتايج انتخاب شده تا نتايج تنها بر گرفته از يك آناليز خاص نباشد و با مقايسه نتايج حاصله از هر سه نوع تحليل بتوان به نتايج قابل استنادتري دست يافت. همچنين نيروها و تغييرمکانهای حاصله در تحليلهاي ديناميكي با روش CQC با يكديگر تركيب شدهاند تا اثر اندركنش مدها بطور كامل بصورت سه بعدي در نظر گرفته شود. در اين روش مدهاي نزديك بهم با استفاده از مقدار ميرايي فرض شده با يكديگر تركيب مي‌شوند و هرچه مقدار ميرايي مدي بيشتر شود مقدار اندركنش مدها با يكديگر نيز افزايش می يابد ]4[. در ابتدا سازه قاب خمشي تحت 25% نيروي جانبي تحليل گرديده و سپس با توجه به ارتفاع آن كه شامل 23 طبقه سه متري ميباشد تحت ضوابط مربوط به قاب خمشي بتني متوسط بعلاوه ديوارهاي برشي بتني متوسط طراحي گرديده است ]5[.
دو پلان جهت بررسي نتايج در نظر گرفته شده است، يكي پلان نوع b كه سازه اي منظم و بدون بريدگي است و ديگري نوع s، كه در آن يكي از دهانههاي گوشه حذف شده است، هر دو پلان مذكور از 6 دهانه 4 متري در راستاي x و 5 دهانه 3 متري در راستاي y تشكيل شده است. توجه شود كه سازه نوع s نيز طبق ضوابط آيين نامه جزو سازه هاي منظم مي باشد. اين نوع سازه از آن جهت مورد بررسي قرار گرفته كه بتوان اثرات پيچش را نيز در پارامترهاي مورد بررسي مد نظر قرار داد. در هر دو پلان با جايگذاري ديوارهاي برشي يكسان در مكانهاي مختلف مطابق شكل 1 سازههاي متعدد توليد و مورد آناليز قرار گرفتهاند.
در قسمت اول تحقيق، ديوارهاي برشي در راستاي طولي پلان شامل 2 دهانه مي باشند كه به صورت متقارن نسبت به مركز سازه جاگذاري شدهاند. بنابراين در مجموع براي هر نوع سازه 3 تيپ حالت قرارگيري ديوار برشي با توجه به جابجائي آنها در امتداد عرضي پلان در نظر گرفته شده است (شكل 1). در جهت عرضي تنها 6 دهانه (3 حالت) در نظر گرفته شده است. زيرا كه در اكثر كارهاي عملي مهندسي، طراحان معمولا تنها سه انتخاب براي جاگذاري ديوارهاي برشي را مد نظر قرار ميدهند، كه اكثرا اين انتخابها به ميانه، كناره هاي سازه و حدفاصل بين اين دو محدود مي شود.
4
پس از اتمام اين مرحله از تحقيق يعني تعيين محل بهينه ديوار برشی در راستاي عرضي، ديوارهای برشی حالت بهينه در قسمت قبل را كه شامل دو دهانه مي باشد، در راستای طولي نيز جابجا شد تا اثر پخش ديوارها در اين راستا نيز بر روی پارامترهای مورد بررسی سنجيده شود. در آخرين قسمت اين تحقيق نيز نتايج حاصل از دو تحليل ديناميکی طيفی و استاتيکی معادل با يکديگر مقايسه شده است.
تيپ b2
تيپ b3
تيپ s3
تيپ s1
تيپ s2
تيپ b1
شكل 1 تيپهاي مختلف سازههای b و s با تغيير محل ديوار برشي در پلان
14
بررسی تغييرمکان عرضی ديوار برشي
براي بررسي تغيير مكان جانبي هر دو سازة نوع b و s در هر سه حالت مختلف قرارگيري ديوار برشي مطابق شكل 1 و همچنين در حالت بدون ديوار برشي (b0 و s0) با تمامي روشها (استاتيكي، ديناميکی طيفی و تاريخچه زماني) در راستاي ديوارهاي برشي مورد تحليل قرار گرفته است. نتيجه اين كه سازههاي تيپ 2 داراي كمترين تغييرمكان جانبي نسبت به سازههاي نوع 1 و 3 و نيز بدون ديوار برشي نشان ميدهد. يعني حالتي كه ديوار برشي بين مركز صلبيت و پيرامون سازه قرار گرفته است سازه داراي تغييرمكان جانبي كمتري است كه به تبع آن ستونها در قابهاي خمشي نيروي كمتري را تحمل ميكنند. از دلايل کاهش تغيير مکان جانبی در سازههاي تيپ 2 قرارگيري ديوار برشي در قسمت مياني پلان و درگير بودن ديوار با قابهاي بيشتر ميباشد.
در مقايسه بين سازههاي تيپ 1 و 3 در حالت استاتيكي و طيفي سازه تيپ 3 داراي تغييرمكانهاي بيشتري نسبت به تيپ 1 است. البته در سازه نوع s جابجاييها در حالتهاي مختلف تفاوت بيشتري با يكديگر دارند كه نشان دهنده اين است كه وجود شكستگي در پلان موقعيت قرارگيري ديوار برشي را حساستر ميكند. همچنين نتايج گرفته شده از آناليز تاريخچه زماني نيز تائيدي بر نتايج گرفته شده از دو آناليز ديگر مي
14
باشد. در اين تحقيق تغيير مكان نسبي طبقات نيز مورد بررسي قرار گرفت كه نتايج آن مشابه نتايج حاصل از تغيير مكان مطلق طبقات بود. همچنين با توجه به اينكه در اكثر موارد نتايج برداشت شده از سازه هاي نوع sوb بسيار به يكديگر نزديك ميباشد تنها نمودارهاي مربوط به سازه نوع b در اشكال 2 تا 4 آورده شده است.
چرخش در تراز طبقات
در اين مرحله از تحقيق تنها سازه نوع s كه داراي شكستگي در پلان ميباشد مورد بررسي قرار گرفته است. همانطوري كه انتظار ميرفت از نتايج حاصل شده از آناليز استاتيكي در شکل 5 ملاحظه ميشود كه با دور شدن ديوارهاي برشي از مركز صلبيت و بزرگ شدن بازوهاي لنگر مقاوم كه همان نيروهاي ايجاد شده در ديوار برشي مي‌باشند چرخشهاي ايجاد شده در مركز جرم هر طبقه كاهش مييابد.
7
شكل2 جابجايي جانبي در تراز طبقات با آناليز استاتيكي معادل براي سازههاي تيپ b
شكل3 جابجايي جانبي در تراز طبقات با آناليز ديناميكي طيفي براي سازههاي تيپ b
14
برچسب ها:
تحقیق بررسي مكانيابي ديوار برشي در پلان بر پايه تحليلهاي ارتجايي 14 ص بررسي مكانيابي ديوار برشي در پلان بر پايه تحليلهاي ارتجايي 14 ص دانلود تحقیق بررسي مكانيابي ديوار برشي در پلان بر پايه تحليلهاي ارتجايي 14 ص بررسي مكانيابي ديوار برشي