پایان نامه تعیین ضریب شکل پذیری سازه های فولادی خمشی در خاک های سخت (A,B) و رسوبی (C,D) مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۱۸۵  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود پایان نامه تعیین ضریب شکل پذیری سازه های فولادی خمشی در خاک های سخت (A,B) و رسوبی (C,D) نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست مطالب

فصل اول:   ۵
مقدمه   ۵
۱- ۱ – لزوم مطالعه آسیب پذیری ساختمان ها در مقابل زلزله:   ۶
۱-۲- مختصری از تاریخچه تعیین آسیب پذیری و ارزیابی سازه ها:   ۸
۱-۳- مبانی نظری ضریب رفتار:   ۱۷
فصل دوم:   ۲۰
روشهای محاسبه ضریب رفتار و اجزای آن   ۲۰
مقدمه   ۲۱
۲-۱-روش های آمریکایی جهت محاسبه ضریب رفتار:   ۲۲
۲-۱-۱- روش طیف ظرفیت فریمن:   ۲۲
۲-۱-۲- روش ضریب شکل پذیری یوانگ:   ۲۴
۲-۲- روش های اروپایی جهت محاسبه ضریب رفتار:   ۳۰
۲-۲-۱- روش تئوری شکل پذیری:   ۳۰
۲-۲-۲- روش انرژی:   ۳۲
۲-۴-۱-شکل پذیری(Ductility):   ۳۴
۲-۴-۲- مقاومت افزون:   ۴۱
۲-۴-۳- درجه نامعینی:   ۴۳
فصل سوم:   ۴۴
سازه های فولادی و مطالعات انجام شده بر روی شکل پذیری آنها   ۴۴
مقدمه   ۴۵
۳-۱- قاب خمشی:   ۴۶
۳-۲- قابهای خمشی بدون بادبند:   ۴۶
۳-۳- اتصالات فولادی:   ۴۷
۳-۴- ظرفیت شکل پذیری سازه های فولادی:   ۴۸
۳-۵- شکل پذیری فولاد:   ۴۸
۳-۶- رفتار ساختمان های فولادی بعد از زلزله:   ۵۰
۳-۷- نبود پایه ی منطقی برای تعیین ضریب رفتار:   ۵۱
فصل چهارم:   ۵۳
معرفی رکوردهای زلزله و مدلهای تحلیلی و نرم افزار SAP2000   ۵۳
مقدمه   ۵۴
۴-۱- خصوصیات زلزله:   ۵۵
۴-۱-۱- تأثیر بزرگای زلزله:   ۵۷
۴-۱-۲- برش پایه:   ۵۸
۴-۲- طبقه بندی نوع زمین ساختگاه:   ۵۸
۴-۳-روش های تحلیل سازه ها :   ۶۰
۴-۳-۱-روش های تحلیل غیر خطی بهبود یافته :   ۶۰
۴-۳-۲-تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی :   ۶۱
۴-۳-۳- سیستم یک درجه آزادی معادل :   ۶۲
۴-۴- تعریف مفاصل پلاستیک :   ۶۳
۴-۴-۱- تعریف مفاصل غیرخطی برای اعضای فولادی :   ۶۴
۴-۴-۲- تاثیر تعداد مفاصل پلاستیک تعریف شده در یک مقطع بر نتایج تحلیل دینامیکی غیرخطی :   ۶۶
۴-۴-۳- چرخه هیسترزیس :   ۶۷
۴-۵- رکورهای انتخابی برای انجام تحلیل های غیر خطی :   ۶۹
۴-۶- مقیاس سازی به روش آیین نامه ۲۸۰۰ :   ۸۶
۴-۷- مشخصات ساختمان های مورد مطالعه :   ۹۰
۴-۸- معرفی نرم افزار SAP2000 :   ۹۵
۴-۹ تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی در SAP 2000 :   ۹۶
۴-۹-۱- معرفی رکوردها به برنامه SAP2000 :   ۹۶
۴-۹-۲- معرفی بارهای تاریخچه زمانی غیرخطی در برنامه SAP2000 :   ۹۷
۴-۹-۳- نحوه معرفی ماتریس میرایی در SAP2000 :   ۹۹
۴-۹-۴- تعریف مفاصل پلاستیک در SAP2000 :   ۹۹
۴-۹-۵- نحوه تبدیل سازه چند درجه آزادی به یک درجه آزادی در SAP2000 :   Error! Bookmark not defined.
۴-۹-۶- ایجاد مفاصل پلاستیک در سازه تحت رکوردهای موجود در SAP2000 :   ۱۰۳
فصل پنجم :   ۱۰۶
آنالیز مدلها و برآورد نتایج   ۱۰۶
مقدمه   ۱۰۷
۵-۱- بررسی تغییر مکان وبرش پایه سازه ها :   ۱۰۸
۵-۲- ترسیم منحنی های هیسترزیس و به دست آوردن ضرایب شکل پذیری :   ۱۴۱
نتیجه گیری

پیشنهادات

منابع

منابع

۱-    قدرتی امیری، غلامرضا علی سید کاظمی و سید علی رضویان امرئی؛ ارزیابی لرزه ای ساختمان های فولادی قالب خمشی معمولی، نشریه علمی و پژوهش سازه فولاد /۵، (۱۳۸۸)

۲-    اصغری نیاری، اصغر؛ ارزیابی عملکرد لرز ه ای قاب های خمشی فولادی با استفاده از روش های مختلف تحلیل لرزه ای سازه ها، پنجمین کنگره های مهندسی عمران، دانشگاه فردوی مشهد (۱۳۸۹)

۳-    کسائی،عادل؛ تاثیر تعداد رشته های  تعریف شده در مفاصل پلاستیک بر رفتار دینامیکی غیر خطی ساختمان های فولادی، پنجمین کنگره های مهندس عمران، دانشگاه فردوسی مشهد،(۱۳۸۹)

۴-    فهندژ سعدی، جواد؛ ارزیابی لرزه ای سازه های فلزی، سمینار کارشناسی ارشد، دانشگاه مازندران (۱۳۸۴)

۵-    عباسقلی زاده، ابوالفضل به ارزیابی ضریب شکل پذیری در قاب های فولادی خمشی، پایانامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد شبستر،(۱۳۹۰)

۶-    تقی نژا، رامین؛ طراحی و بهسازی لرزه ای سازه ها بر اسا سطح عمکرد با استفاده از تحلیل پوش آور ETABS- SAP2000، نشر کتاب دانشگاهی، (۱۳۸۹)

۷-    تسنیمی،عباسعلی و علی معصومی؛ محاسبه ضریب رفتار قاب های خمشی بتن مسلح،گزارش تحقیقاتی شماره نشریه: گ – ۴۳۶، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن،(۱۳۸۵)

۸-    چوپرا،آیفل وشاپور طاحونی، دینامیک سازه ها و تعیین نیرو های زلزله (جلد دوم )، انتشارات علم و ادب ،(۱۳۸۹)

چکیده

امروزه تعیین ضریب شکل پذیری قاب ها یکی از مباحث مهم در دنیا جهت پیش بینی و تعییین رفتار قاب ها هنگام وقوع زلزله های متوسط و شدید می باشد. به همین دلیل یه منظور ساده سازی مسایل و روابط استفاده از قابلیت شکل پذیری قاب ها در حالت یک درجه آزادی و ارتباط آن با شکل پذیری قاب ها در حالت چند درجه آزادی امری اجتناب ناپذیر می باشد. یکی از روشهای مناسب جهت تعیین این روابط استفاده از تحلیل های غیرخطی تاریخچه زمانی است. از آنجایی که تاکنون مطالعات کم و ضعیفی در این زمینه صورت گرفته است لذا در این پایان نامه چهار قاب فولادی خمشی ۴ طبقه، ۸ طبقه، ۱۱ طبقه و ۱۵ طبقه انتخاب و مورد تجزیه و تحلیل لرزه ای قرار گرفته اند.

مدل های مختلف سازه ای توسط نرم افزار  SAP 2000  براساس مقررات ملی مبحث دهم و استاندارد ۲۸۰۰ ایران طراحی شده اند. در ادامه جهت دستیابی به ضرایب شکل پذیری با استفاده از روش های تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی در نرم افزار SAP 2000  اقدام شده است. همینطور با ترسیم منحنی های هیسترزیس قاب های چند درجه آزادی معادل، شکل پذیری سازه ها در خاک های نوع A و B و  DوC مورد ارزیابی قرار گرفته است.

۱- ۱ – لزوم مطالعه آسیب پذیری ساختمان ها در مقابل زلزله:

در طی سالهای اخیر اهمیت پدیده زلزله و اثری که بر جوامع بشری دارد بصورت تصاعدی بالا رفته است.چرا که آسیب پذیری جهان در مقابل عوامل مخرب زمین شناسی (زلزله و آتشفشان) در حال افزایش است.

این افزایش می تواند چند دلیل داشته باشد:

۱) همه گیر بودن خطر زلزله در سطح جهانی

۲) افزایش جمعیت جهان و تأسیس شهرهای بزرگ

۳) بالا رفتن درجه اهمیت ساختمانها و تأسیسات شهری

۴) جابجایی اقتصادی بعلت خسارات مالی زلزله و اثر آن بر اقتصاد جهانی

تلاش دانش مهندسی برای مقابله با اثرات مخرب زلزله چشمگیر و نتایج آن بسیار امیدوار کننده است.

تجربیات زلزله های گذشته نشان می دهد که در شهرهایی که مقررات طرح و محاسبه ساختمان در مقابل زلزله وجود نداشته و یا نحوه اجرای ساختمان ها بر اساس مقررات و محاسبات پیش بینی شده انجام نپذیرفته است حتی در زلزله های متوسط، تلفات و صدمات بزرگی بوجود آورده اند.

با تأمل بر این مسئله که ایران از نقاط لرزه خیز جهان می باشد و سالی چند بار گوشه و کنار آن دستخوش لرزش شدید زمین قرار می گیرد، اهمیت در نظر گرفتن پژوهش های لرزه شناسی برای تعیین پارامترهای طراحی مقاوم در برابر زمین لرزه نمود بیشتری پیدا می کند.

این پژوهش ها باید به صورت تفصیلی انجام شود تا بتواند ایده واقع بینانه ای از نیروهای زمین ساخت بدست آورد، دو نوع سازه متداول مقاوم در برابر زلزله، سازه های فلزی و بتن آرمه هستند.

تجربه زلزله های گذشته و آزمون های آزمایشگاهی نشان داده است که سازه های فلزی اگر با توجه به شرایط شکل پذیری طرح، محاسبه شوند و در تهیه نقشه های اجرایی دقت ویژه ای مراعات شود، در برابر زلزله مقاوم خواهند بود. از طرفی تحقیقات و تجربه ها نشان می دهد مهندسی سازه با وجود پیروی قدم به قدم از آیین نامه ها نمی تواند سازه ای بوجود آورد که در وقوع زلزله بطور مطلق نتایج رضایت بخشی از خود نشان دهد که این حاکی از وجود ابعاد مختلف در مورد علل وقوع زلزله و رفتار لرزه ای ساختمانها می باشد .

افزایش صنعت ساخت و ساز در کشور ایران و استفاده از ساختمان های فلزی در ایران لزوم بررسی آسیب پذیری ساختمان های فلزی را آشکارتر می کند. واقع بودن اکثر شهرهای ایران در پهنه بندی لرزه ای زیاد و خیلی زیاد و گرایش به ساختمان سازی با طبقات بالا و توجه به اینکه یکی از بهترین راه حل ها برای احداث ساختمان های مقاوم در برابر زلزله در مناطق مذکور استفاده از سیستم های قاب های خمشی با مهاربند        می باشد، بکار بردن مهاربند در قابهای خمشی اهمیت قابل توجهی می یابد، از طرفی ناشناخته بودن آسیب های احتمالی وارد بر سازه و تأثیر مشخصه های زلزله بر روی آن لزوم بررسی شکل پذیری را در سازه های فوق ضروری می نماید.

ارزیابی مقدار شکل پذیری در سازه در تصمیم گیری آینده در طراحی اینگونه سازه ها کمک فراوانی خواهد نمود.

۱-۲- مختصری از تاریخچه تعیین آسیب پذیری و ارزیابی سازه ها:

کشور ایران بر روی کمربند زلزله آلپ – هیمالیا قرار دارد و در طی سالیان گذشته همواره در معرض زلزله های ویران کننده قرار داشته است.

سهم ایران از زلزله های دنیا ۱۷٫۶درصد می باشد، که به علت عدم رعایت ساخت و ساز ایمن و با کیفیت، تلفات و خسارات جانی و مالی فراوانی داشته ایم که می توان به زلزله های اخیر در استان کرمان از جمله منطقه بم در دی ماه ۸۲ و منطقه زرند در اسفند ماه ۸۳ و منطقه اهر و ورزقان در مرداد ماه سال ۹۱ اشاره کرد.

گشودگی دریای سرخ و در نتیجه حرکت پهنه عربستان بسوی ایران و جابجایی بستر اقیانوس هند در نواحی عمان و حرکت به سمت شمال – شمال خاوری و حرکت دیگر صفحات لیتوسفری پیرامون ایران موجب آزاد شدن انرژی ناشی از تمرکز تنشها در راستای گسلهای فعال شده و شاهد زمین لرزه های ویرانگر در سرزمین عزیزمان می باشیم.

با توجه به وقوع زلزله های گذشته در می یابیم که هیچ نقطه ای از ایران مصون از امواج زمین لرزه نبوده است، علاوه بر آثار تخریبی زلزله خطرات القایی متعدد دیگری مانند روانگرایی، رانش و زمین لغزه سرزمین ما را تهدید می کند.

شرایط طبیعی ایران و نحوه احداث بناهای کشور ایجاب می کند مسئله مصون سازی جامعه از هر لحاظ در مقابل آثار زلزله به طور جدی در دستور کار قرار گیرد. نابودی سرمایه های ملی و انسانی بر اثر زلزله های مخرب لزوم توجه به مقاوم سازی (یا به عبارتی صحیح تر بهسازی) سازه های موجود در برابر زلزله را اجتناب ناپذیر می کند.

بسیاری از ساختمانهای اسکلت فلزی در ایران به علت بدی مصالح، کیفیت بد جوشهای کارگاهی، نداشتن سیستم باربر جانبی مناسب و بدی کیفیت اجرا، مقاومت کافی در برابر تکانهای شدید زلزله را ندارند ، به همین خاطر خطر بروز خسارت مالی و جانی بسیار زیاد است.

با برنامه ریزی دقیق و کار مهندسی خوب می توان عملکرد ساختمانهای معمولی ایران در مقابل زلزله به مقدار قابل توجهی بهبود بخشید و این کار با بهسازی ساختمانها امکانپذیر است، حتی اقدام ساده ای همچون اصلاح جوش و افزایش ابعاد آن در اتصالات ممکن است باعث تقویت قابل ملاحظه ساختمان شود.

قدیمی ترین فعالیتها در زمینه آسیب پذیری به سالهای اول دهه هفتاد بر می گردد زمانی که تازه مدل خطی رایج گردیده بود.

احتمالاً اولین محققی که اقدام به تعیین آسیب پذیری ساختمانهای یک منطقه نموده است ((ویتمن))   می باشد که قریب به سی سال قبل با ارائه روشی مبادرت به تعیین اندیس خسارت لرزه ای نمود. در این روش شدت حرکت زمین با مقیاس مرکالی اصلاح شده و خسارت زمین لرزه با نسبت هزینه تعمیرات به هزینه ساخت مجدد ساختمان بیان می گردید.

از این زمان به بعد تحقیقات گسترده ای در این زمینه آغاز گردید که منجر به دو روش متفاوت تعیین میزان آسیب پذیری گردید که عبارت بودند از: روشهای ارزیابی آسیب پذیری کیفی و کمی. امروزه باتوجه به اهمیت و هدف از برآورد آسیب پذیری لرزه ای ساختمانها، یکی از این روشها انتخاب و میزان آسیب پذیری آنها تعیین می گردد.

بعد از کارهای انجام شده توسط ویتمن در سال ۱۹۷۲ می توان به کارهای ((کالور)) و همکارانش در سال ۱۹۷۵ اشاره نمود. روش به کار گرفته شده توسط این محققین که برای همه نوع ساختمان قابل کاربرد است به عواملی مانند: نوع عناصر مقاوم در برابر زلزله، تقارن این عناصر در سازه، تعداد عناصرمقاوم، وضعیت فعلی عناصر مقاوم، صلبیت سازه، اتصال و مهارهای بین عناصر سازه ای و وجود یا عدم وجود کلاف یا    بست های سازه ای بستگی دارد. روشی مشابه این روش بوسیله ((ویگین)) در سال ۱۹۷۴ پیشنهاد گردیده بود که بعدها مورد توجه قرار گرفت.

پژوهشگری به نام ((بلومه)) و همکارانش در سال ۱۹۷۵ روش ماتریس طیفی را برای برآورد پتانسیل خسارت ساختمان یا گروهی از ساختمانها ارائه دادند. در این روش خصوصیات حرکت زمین با طیف پاسخ سرعت بیان شده است. ظرفیت سازه با برش پایه در نقطه تسلیم تشریح شده و سرعت طیفی در برابر برش پایه محاسبه می گردد. در این روش خسارت کلی با نسبت هزینه تعمیرات به هزینه کل ساختمان و جایگزینی ساختمان بدست می آید.

در مطالعه دیگری توسط کالور و همکارانش در سال ۱۹۸۰ ، از یک برنامه کامپیوتری رد جهت در نظر گرفتن پاسخ دقیق سازه تحت حرکات زمین بهره گرفته شد. ولی به هر حال در ارزیابی ایمنی ساختمانها، معیار خسارت بر اساس قضاوت مهندسی تعیین گردید.

برترر و برسلر در سال ۱۹۷۷ با تعریف خسارت پذیری موضعی، خسارت پذیری کلی و خسارت پذیری تجمعی در تعیین میزان خسارت کوشیدند.خسارت پذیری موضعی، میزان خسارت در اعضا به عنوان نسبتی از پاسخ حداکثر به ظرفیت تغییر شکل نهایی بیان می گردد .خسارت پذیری کلی یا سراسری، میزان خسارت ساختمان است که به صورت مجموع خسارات محلی با در نظر گرفتن ضریب اهمیت اعضا تعریف می شود.

خسارت پذیری تجمعی، میزانی از خسارت کلی ساختمان است که از خسارت متحمل شده گذشته نتیجه می شود.

بر اساس این تعاریف بیجاوس و برسلر در سال ۱۹۷۹ با استفاده از روش تحلیل استاتیکی معادل     سازه ها، یک روش ارزیابی خسارت پیشنهاد نمودند. در به کارگیری از این روش برای ساختمانهای واقعی، دو معیار کمی یعنی ظرفیت تغییر شکل نهایی اعضا و ضرایب تأثیر اهمیت در نظر گرفته می شود. همچنین استفاده از اطلاعات تجربی برای خسارت پذیری ساختمانهای پیشین و قضاوت مهندسی برای خسارت پذیری ساختمانها در آینده پیشنهاد گردید. در روشهای پیشنهاد شده در مطالعات فوق الذکر، خسارت سازه ای با نسبت ((تقاضا demand )) یا پاسخ تحت زمین لرزه ها به ((ظرفیت  capacity)) نهایی سازه تعریف شده است. جهت در نظر گرفتن تقاضا با استفاده از تحلیل پاسخ دینامیکی، مطالعات بسیاری صورت گرفته است. از طرف دیگر محاسبه ظرفیت با وجود اهمیت بحرانی آن همچنان محدود باقی مانده است.

در سال ۱۹۷۶، ((مارک)) برای نخستین بار مدلهای میکروسکپی را که شامل مدل های فیبری، لایه ای و یا رشته ای بودند در تحلیل دینامیکی غیر ارتجاعی سازه های بتن مسلح استفاده کرد.

((گوسین)) و همکارانش در سال ۱۹۷۷ برای میزان ظرفیت انرژی جذب شده در اعضای بتن مسلح تحت بارهای نوسانی، شاخص کار را پیشنهاد کردند. در این مطالعه خسارات افزایشی در هر سیکل به صورت تابعی از نسبت شکل پذیری، بار محوری و نسبت دهانه برشی تشریح می شود.

((بانون)) و همکارانش در سال ۱۹۸۰ یک مدل خسارت پیشرفته ای را پیشنهاد کردند که در آن خسارت بر اساس  یک سطح گسیختگی دو بعدی از مجموع انرژی جذب شده و نسبت خسارت تعریف شده توسط ((لیباس)) و ((سوزن)) (۱۹۷۷) بیان گردیده است. از آنجایی که این مدلها، رفتار غیر خطی اعضای بتن مسلح را تحت بارهای رفت و برگشتی به درستی و به صورت کامل در نظر نمی گیرند و اثراتی چون برش و لغزش آرماتور نادیده گرفته می شود، ارتباط ضعیفی بین ظرفیت محاسباتی سازه و گسیختگی های نمونه های آزمایش شده بیان می نمود.

در سال ۱۹۸۴، ((پارک)) و همکارانش با ارائه یک شاخص خسارت، کمبودهای تحقیقات گذشته را پوشش داده و ارزیابی آسیب پذیری را دستخوش تحولی بزرگ کردند. آنان با در نظر گرفتن مدلهای جامع تری از رفتار غیر خطی اعضای بتن مسلح تحت بارهای نوسانی، شکل پذیری و انرژی تلف شده توسط اعضای سازه ای را در خسارات متحمل شده توسط اعضا دخالت داده و عملاً جایگاه آسیب پذیری کمی را تحکم بخشیدند.

مدلهای المان محدود در سال ۱۹۸۷ توسط ((رستونز)) و همکارانش با استفاده از المان تنش مسلح برای برش رفت و برگشتی پیشنهاد شد.

در سال ۱۹۹۲، ((کارانتونی)) و ((فردیس)) برای برآورد آسیب پذیری سه ساختمان بنایی سنگی که در زلرله سال ۱۹۸۶ ((کالاماتا)) آسیب دیده بودند از سه مدل مکانیکی متفاوت استفاده کرد:

–                        مدل المان محدود با استفاده از المانهای ترکیبی: در این مدل به طور متوسط ۱۷۰۰ المان (تقریباً ۱۱۰۰۰ درجه آزادی) برای هر ساختمان دو طبقه لازم بود.

–                        مدل قاب معادل: که خواص هندسی (ارتجاعی) ستونها در محورهای مرکزیشان منظور می شد.

–                        مدل تجربی که در آن برش لرزه ای بین ستونهای سازه به نسبت سختی آنها توزیع می شد. نتیجه ای که از آنها گرفتند این بود که تنشهای کششی اصلی در مدل المان محدود با آسیب مشاهده شده به خوبی سازگار است. قاب معادل تنشهای کشش حداکثر را بسیار بیشتر از مقدار واقعی محاسبه می کند و مدل تجربی آنها را کمتر از مقدار واقعی بدست می آورد.

((کاپوس)) در سال ۱۹۹۲ روشهای مختلف دسته بندی اندیسهای آسیب گوناگون که ارائه شده بود، مورد بررسی قرار داد. نتیجه حاصل این بود که از لحاظ ارزیابی آسیب پذیری باید قسمتی از سازه که به آن آسیب وارد شده، مشخص شده و مورد بررسی قرار گیرد و با توجه به آن اندیس آسیب برآورد گردد. از این رو با توجه به اینکه آسیب وارده، به یک عضو منفرد، یک جز از سازه ( از قبیل یک طبقه یا به طور کلی یک زیر سازه) و یا به کل سازه اعمال می شود، به ترتیب اندیسهای موضعی، میانی و کلی به کار می روند. بدون توجه به سطحی که اندیسهای آسیب در آن سطح تعریف می شوند. اندیس های آسیب می توانند بر پایه پارامترهای حداکثر پاسخ (ضرایب شکل پذیری و …..) یا پارامترهای جمعی پاسخ (ضرایب شکل پذیری رفت و برگشتی، استهلاک انرژی و مقادیر خستگی) و یا ترکیبی از آنها تعریف شوند.

از مطالعاتی که مربوط به آسیب پذیری با استفاده از مدلهای مکانیکی انجام گرفته است مطالعه و تحقیق ((شاه)) و ((گانتوری)) در سال ۱۹۹۲ می باشد. این مطالعه به یک ساختمان بتن مسلح هفت طبقه در کالیفرنیا مربوط می گردد. ورودی در این تحلیل مربوط به رکورد زلزله سال ۱۹۷۱ ((سن فرناندو)) در ناحیه مورد بررسی بود که آسیب های غیر سازه ای مهمی به سازه وارد کرد. مشخصات مکانیکی قاب و دال تخت بتن مسلح به صورت مدلهای گسسته بصورت المان به المان مدلسازی شدند.

((پتروفسکی)) و همکارانش در سال ۱۹۹۰ تا ۱۹۹۲ آسیب پذیری دو نوع ساختمان بتن مسلح تغییر شکل پذیر (چهار طبقه و هشت طبقه) را مطالعه کردند. آنها از المانهای مسطح با پسماند دو خطی استفاده کردند و اعضای بتن مسلح و پانلهای پرکننده در تراز هر طبقه را به صورت جداگانه مدلسازی نمودند. پاسخ غیر ارتجاعی این مدلها از تعدادی از شتابنگاشتهای ثبت شده در یوگسلاوی و آمریکا محاسبه شده اند. این پاسخ به منظور ارزیابی امکان شکست در اثر خمش، برش، نیروی محوری و یا اندر کنش با دیوارهای قوی استفاده شده است.

((کارامورا)) و همکارانش در سال۱۹۹۲ با ارائه روشی، از یک شبکه به منظور طراحی لرزه ای که شامل برآورد آسیب می باشد استفاده کردند این شبکه در مورد ساختمانهای بتن مسلح بکار می رود. در این روش از رفتار احتمالی ورودی لرزه ای که به شکل طیف پاسخ شتاب بیان می شود استفاده می گردد.

در ایران پس از وقوع زلزله رودبار و منجیل در سال ۱۳۶۹ تحقیقات اندکی در زمینه آسیب پذیری ساختمانها و بررسی روشهای مقاوم سازی صورت گرفته است که می توان به تهیه شناسنامه فنی ساختمانهای شهر تهران توسط ((تسنیمی)) و ((مالک)) اشاره نمود. این محققین در این تحقیق اقدام به برداشتهای میدانی از مناطق مختلف شهر تهران در قالب گونه های بتنی، فولادی، بنایی و مختلط نمودند و با استناد به ارزیابی های کیفی و کمی اقدام به ارائه راهکارهای عملی در جهت ارتقای کیفیت ساخت ساختمانهای متداول شهر نمودند.

در سالهای اخیر در مراکز تحقیقاتی و دانشگاههای کشور تحقیقاتی صورت گرفته است که می توان به تحقیق انجام شده توسط آریا اشاره کرد. در این تحقیق بعد از برداشتهای میدانی از تخریبهای انجام شده در منطقه رودبار و منجیل با توجه به وضعیت ساخت و ساز کشور اقدام به ارائه یک روش میزان آسیب پذیری کیفی گردیده است.

همچنین در کتابی پژوهشی تحت عنوان ارزیابی لرزه ای ساختمانها به روش ATC (مطابق با استاندارد ۲۸۰۰ زلزله ایران ویرایش اول) توسط دکتر ناطقی الهی در سال ۱۳۷۷ تألیف گردیده است. در این کتاب کلیه مراحل ارزیابی انواع ساختمانهای موجود براساس استانداردهای رایج در کشور تشریح و گردآوری شده است. استخوانبندی روش ارزیابی پیشنهادات در این کتاب بر اساس روش ارزیابی  ATC-22  قرار دارد.

سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور طی قراردادی در سال ۱۳۷۹ پروژه تدوین دستورالعمل ملی جهت بهسازی ساختمانهای موجود را به پژوهشکده بین المللی زلزله شناسی واگذار کرد.

در این راستا گروهی از همکاران در پژوهشگاه، پیش نویس اولیه دستورالعمل را به عهده گرفتند.

در تهیه دستورالعمل اصول فلسفه طراحی بر اساس عملکرد به عنوان چهارچوب کلی کار برگزیده شده است.

چهارچوب پیش نویس اولیه دستورالعمل، بر اساس گزارشات FEMA بخصوص  FEMA273و FEMA274  و FEMA356 وFEMA357  قرار داشت. گروهای تخصصی، از منابع دیگر بخصوص آئین نامه ۲۸۰۰ آبا،مقررات ملی ساختمان ایران ، گزارشهای ATC ، گزارشهای  NEHRP و…  استفاده نمودند. در مورد اجزای سازه ای و غیر سازه ای خاص در ایران معیارهای پذیرش و بهسازی مناسب عرضه شده است و روشهای جمع آوری اطلاعات سازگاریهای لازم را با شرایط کشور یافته است.

دستورالعمل، ابزارهای لازم را برای ارزیابی ساختمانهای موجود برای هر سطح عملکرد انتخابی فراهم نموده است. با توجه به نتایج ارزیابی که بر مبنای تعیین مشخصات واقعی ساختمان، تعیین نقاط ضعف و … قرار داده شده است، بهسازی توسط دستورالعمل این امکان را برای استفاده از ظرفیت اجزای سازه در طرح بهسازی فراهم آورده است.

تحلیل های غیر خطی برای شناخت خصوصیات مورد انهدام در ارزیابی لرزه ای ساختمانها بخصوص در محدوده تغییر شکلهای غیر خطی لازم می باشد. در این راستا برای عملی شدن انجام تحلیل های غیر خطی از برنامه های کامپیوتری استفاده می شود. برنامه های کامپیوتری ((SAP )) در سال ۱۹۹۵ در دانشگاه برکلی ((Berkly)) در ایالت کالیفرنیای آمریکا زیر نظر ((پروسور ادوارد. ویلسون)) نوشته شده که یک برنامه عمومی برای تحلیل به روش المان محدود می باشد. این برنامه و برنامه های مشابه همچون ((ETABS)) در ویرایش های جدید خود قابلیت تحلیلهای غیر خطی (استاتیکی و دینامیکی) را دارا می باشند و قادر هستند محل تشکیل مفصلهای پلاستیک و مورد انهدام و همچنین نقطه عملکرد سازه را محاسبه کرده و نشان دهند.

 ۱-۳- مبانی نظری ضریب رفتار:

هدف اصلی در طراحی لرزه ای ساختمان ها بر این مبناست که رفتار ساختمان در مقابل نیروهای ناشی از زلزله های کوچک بدون خسارت و در محدوده خطی مانده و در مقابل نیروهای ناشی از زلزله های شدید، ضمن حفظ پایداری کلی خود خسارت های سازه ای و غیر سازه ای را تحمل کند. به همین دلیل مقاومت لرزه ای که مورد نظر آیین نامه های طراحی در برابر زلزله است، عموماً کمتر و در برخی موارد خیلی کمتر از مقاومت جانبی مورد نیاز برای حفظ پایداری سازه در محدوده ارتجاعی در یک زلزله شدید است. بنابراین رفتار سازه ها به هنگام رخداد زلزله های متوسط و بزرگ وارد محدوده غیر ارتجاعی می گردند و برای طراحی آنها نیاز به یک تحلیل غیر ارتجاعی است، ولی به دلیل پرهزینه بودن این روش و عدم گستردگی برنامه های تحلیل غیر ارتجاعی و سهولت روش ارتجاعی، روش های تحلیل و طراحی متداول بر اساس تحلیل ارتجاعی سازه و با نیروی کاهش یافته زلزله صورت می گیرد. کاهش مقاومت سازه از مقاومت ارتجاعی مورد نیاز عموماً با استفاده از ضرایب کاهش مقاومت صورت می گیرد. بدین منظور آیین نامه های طراحی لرزه ای کنونی با شیوه ذکر شده، نیروهای لرزه ای برای طراحی ارتجاعی سازه را از یک طیف خطی که وابسته به زمان تناوب طبیعی ساختمان و شرایط خاک محل احداث ساختمان است بدست می آورند و برای ملحوظ کردن اثر رفتار غیر ارتجاعی و اتلاف انرژی بر اثر رفتار هیسترزیس، میرایی و اثر مقاومت افزون سازه این نیروی غیرارتجاعی را به وسیله ضریب کاهش مقاومت (ضریب رفتار) به نیروی طراحی تبدیل می کنند. با این وجود مقادیر این ضرایب در آیین نامه های زلزله اصولاً بر اساس مشاهدات عملکرد سیستم های سازه ای مختلف در زلزله های قوی گذشته بر مبنای قضاوت مهندسی است. بر این اساس، پژوهشگران زیادی نگرانی خود را از بابت فقدان وجود ضرایب رفتار معقول و مبتنی بر مطالعات تحقیقاتی و پشتوانه محاسباتی در آیین نامه های زلزله بیان داشته و بر اصلاح این ضرایب بر اساس مطالعات علمی، تأکید ورزیده اند.

در تفسیر مقررات  NEHRPمربوط به سال های ۱۹۹۷ و ۲۰۰۰ (۳۶۹FEMA و۳۰۳ FEMA)، بر تجربی بودن ضرایب کاهش نیرو تأکید شده است. در اغلب آیین نامه های طراحی لرزه ای، در تحلیل این ضرایب و مقادیر ارائه شده در آنها نیز بر مبنای قضاوت مهندسی تجربه و مشاهده عملکرد ساختمانها در زلزله های گذشته و چشم پوشی از تراز مقاومت افزون آنها استوار است. از این رو با توجه به مطالب فوق ارزیابی ضرایب رفتار و بررسی ارتباط میان پارامترهای مؤثر در آن برای سازه هایی که مطابق آیین نامه ها طراحی می شوند اهمیت ویژه ای دارد. ضرایب رفتار موجود در آیین نامه طرای ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد ۲۸۰۰ ایران) بر مبنای قضاوت مهندسی ارائه شده است و دارای کاستی هایی است که برخی از آنها به شرح زیر است:

الف- برای سیستم های سازه ای، از یک نوع با ارتفاع ها و زمان های تناوب ارتعاش متفاوت، از ضرایب رفتار یکسانی استفاده می شود.

ب- تأثیر لرزه خیزی منطقه در مقدار ضریب تعدیل پاسخ لحاظ نشده است.

پ- اثر شرایط خاک در ضریب تعدیل پاسخ ملحوظ نشده است.

گرایش آیین نامه ها در سال های اخیر، بر شفاف سازی میزان تأثیر عوامل در ضریب رفتار بوده است تا طراحی سازه ها از میزان دقت و قابل قبولی برخوردار باشند. از این رو در این پایان نامه ابتدا در فصل دوم روشهای محاسبه ضریب رفتار و فرمول های ارائه شده و نیز اجزای تشکیل دهنده ضریب رفتار ارائه شده است. سپس در فصل سوم مروری بر مطالعات انجام شده در خصوص ضرایب شکل پذیری سازه ها پرداخته شده است. در فصل چهارم به معرفی رکوردها و قابهای استفاده شده و نیز معرفی نرم افزار  SAP2000 پرداخته شده است. در ادامه نتایج مدلهای تحلیلی که از طریق منحنی های هیسترزیس بدست آمده اند. مورد مطالعه قرار گرفته اند و در فصل ششم نیز با استفاده از نتایج حاصل از آنالیز به ارائه روابط پیشنهادی پرداخته شده است که برای این منظور مدلهای مختلف سازه ای بصورت ۴ طبقه ، ۸ طبقه، ۱۱ طبقه و ۱۵ طبقه ، جهت انجام تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی در نظر گرفته شده اند.

مقدمه

تاکنون پژوهشگران با ملیت های مختلف برای محاسبه ضرایب رفتار، روش های متفاوتی را مورد استفاده قرار داده اند. با مقایسه این روش ها می توان آنها را در دو گروه کلی تقسیم بندی نمود. یکی       روش های پژوهشگران آمریکایی و دیگری روش های پژوهشگران اروپایی. عموماً روش های آمریکایی مبانی تئوری ساده تری دارند، ولی با این وجود کاربردی تر هستند، در حالی که روش های اروپایی دارای مبانی تئوری و تحلیلی پیچیده تری بوده و استفاده از آنها در عمل دشوار است.

۲-۱-روش های آمریکایی جهت محاسبه ضریب رفتار:

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.