دانلود مقاله مقایسه سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی ودیوار برشی فولادی نازک با سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی و مهاربند ضربدری یا شورون به روش طراحی بر اساس سطوح عملکرد

word قابل ویرایش
7 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
9700 تومان

خلاصه

برای مقابله با نیروهای جانبی و به ویژه نیروی زلزله سیستم های مختلفی به کار می رود که از آن جمله سیستم های دو گانه می باشند که شامل تر کیبی از قاب خمشی و سیستم مقاوم دیگری هستند.در آیین نامه ۲۸۰۰ سیستم های دو گانه فولادی شامل قاب خمشی و انواع بادبندهاست و از دیوار برشی فولادی(۴(SSW سخنی به میان نیامده است. تنها در آیین نامه کانادا (CAS,1994) به طور صریح یک بخش به این عنصر باربر اختصاص داده شده است.اخیرا از میان روشهای طراحی ساختمانها در برابر زلزله روش “طراحی بر اساس سطوح عملکرد” به دلیل در نظر گرفتن رفتار غیر ارتجاعی سازه ها در دستورالعمل های FEMA274,FEMA273,ATC40 مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله از سیستم های دو گانه شامل قاب خمشی متوسطو دیوار برشی فولادی نازک و قاب خمشی متوسط و بادبندهای همگرا در قابهای مختلف استفاده شده است و نقطه عملکرد آنها با استفاده از روش طیف ظرفیت بدست آمده وبا یکدیگر مقایسه شده است. در ادامه ضریب رفتار دیوار برشی فولادی نازک و نیز میزان اتلاف انرژی سیستم های دو گانه بررسی شده است. از نرم افزارهای SAP2000و ANSYS برای مدل سازی و آنالیز استفاده شده است.

کلمات کلیدی: دیوار برشی فولادی نازک،طراحی بر اساس سطوح عملکرد،روش طیف ظرفیت،بادبندهای همگرا.

مقدمه

کشور ایران از جمله کشورهایی است که در اثر زلزله خسارتهای مالی و جانی بسیاری دیده است لذا توجه به سیستم های مقاوم در برابر زلزله کاملا ضروری به نظر می رسد.در ساختمانهای فولادی سیستم قاب خمشی به دلیل شکل پذیری مناسب و امکان اتلاف زیاد انرژی زلزله سیستم مطلوب و مناسب به شمار می رود.مشکل اصلی این سیستم در تغییر مکان جانبی و به عبارتی عدم سختی کافی است.برای رفع این مشکل فکر استفاده از سیستمهای دوگانه که شامل قاب خمشی فولادی و سیستم مقاوم دیگری که در حقیقت مکمل این سیستم بر طرف کننده مشکل تغییر مکان قاب خمشی است به وجود آمد.سیستم مکمل قاب خمشی در سیستم های دوگانه در ایران بادبندهای همگرا و غیر همگرا هستند.بادبندهای همگرا به طور کلی شامل بادبندهای ضربدری و شورون (هشتی) می شوند.
در سالهای اخیر در بسیاری از کشورها سیستم جدید دیگری به نام دیوار برشی فولادی نازک نیز به عنوان مکمل قاب خمشی در سیستم های دو گانه استفاده شده است.این سیستم جدید به دلیل سرعت اجرا و صرفه اقتصادی، با استقبال خوبی رو به رو شده است ولی در کشور ما به دلیل عدم شناخت و آگاهی و نیز عدم توجه کافی در آیین نامه های کشور نسبت به سایر کشورها، کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.در این مقاله سعی شده مقایسه ای به روش طراحی بر اساس سطوح عملکرد که روشی نوین و کارا در زمینه رفتار غیر خطی سازه ها می باشد، بین سیستم های مکمل برای قاب خمشی متوسط ،یعنی دیوار برشی فولادی نازک و بادبندهای همگرا صورت گیرد. برای مقایسه ۵ قاب با ارتفاع و تعداد دهانه های متفاوت در نظر گرفته شده است و نقطه عملکرد این قابها به روش طیف ظرفیت محاسبه شده است،همچنین میزان استهلاک انرژی و ضریب رفتار سیستم دو گانه قاب خمشی فولادی متوسط و دیوار برشی فولادی نازک محاسبه شده است.

١استادیار دانشگاه سیستان و بلوچستان(( ghalehnovi@yahoo.com
٢ استادیار دانشگاه سیستان و بلوچستان ( mmiri@hamoon.usb.ac.ir)
٣ دانشجوی کارشناسی ارشد سازه ( poorgashti1380@yahoo.com)

۴ -Steel Shear Wall

۱

روش طراحی بر اساس سطوح عملکرد [۱]

روش طراحی بر اساس مقاومت به دلیل بیان رفتار اجزای سازه از طریق تک پارامتر مقاومت در بسیاری از موارد پاسخ مناسبی ارئه نمی کند.

در این روش امکان ارزیابی دقیق سازه ها بر اساس عملکرد مورد انتظار آنها وجود ندارد. به همین دلیل در سالهای اخیر روش طراحی بر اساس عملکرد و تمرکز به بحث عملکرد به جای مقاومت مطرح شده است. این روش نوین طراحی، سه سطح عملکرد اصلی را برای اعضای سازه ای مشخص می کند(شکل(.[۲]((۱در این روش با توجه به سطح عملکرد مورد انتظار،نقطه عملکرد سازه تعیین می شود.برای تعیین نقطه عملکرد روشهای مختلفی در آیین نامه ها ذکر گردیده که از مهمترین آنها روشهای طیف ظرفیت و ضرائب تغییر مکان می باشند.روش طیف ظرفیت که در این مقاله از آن استفاده شده است توسط موسسه ATCآمریکا در نشریه شماره [۳] ۴۰ ارائه شده است.در این روش نقطه برخورد طیف ظرفیت سازه و طیف نیاز لرزه ای کاهش یافته به عنوان نقطه عملکرد۱ سازه معرفی می گردد.

شکل – ۱سطوح عملکرد سازه ای

برای بدست آوردن طیف ظرفیت که در حقیقت منحنی بار-جابجایی سازه می باشد ، یک سری آنالیزهای مرحله ای انجام می شود.مدل ریاضی سازه در هر مرحله به گونه ای اصلاح می شود که کاهش مقاومتهای ناشی از تشکیل مفصل پلاستیک مد نظر قرار گیرد. این فرایند تا جایی ادامه پیدا می کند که سازه به محدودیتهای از پیش تعیین شده برسد.طیف نیاز همان طیف طراحی آیین نامه می باشد که در ناحیه غیر خطی به دلیل افزایش میرایی موثر سازه ، مقدار آن کاهش یافته است. بر این اساس نشریه ATC-40 بسته به میزان وارد شدن سازه در ناحیه غیر خطی ضرایب کاهشی برای نواحی شتاب ثابت و سرعت طیف به شرح زیر معرفی می کند.

(۱) ۳٫۲۱ − .۶۸Ln(β eff )  SRA
2.12

(۲) ۲٫۳۱ − .۴۱Ln(β eff )  SRV
1.65
(۳)
β eff  β ۰  ۵
= βeffمیرایی موثر، = β۰میرایی ویسکوز معادل ناشی از رفتار هیسترزیس سازه

لازم به ذکر است که در این روش طیف نیاز و ظرفیت هر دو باید به صورت نمودار Sa در برابر (ADRS) Sdتبدیل شوند.با توجه به اینکه مقدار میرایی موثر نقاط روی طیف ظرفیت متفاوت است لذا ضریب کاهش طیف نیاز نیز برای نقاط مختلف، متفاوت خواهد بود، به همین دلیل بدست آوردن نقطه عملکرد سازه روندی تکراری و توام با سعی و خطا می باشد. در حالتی که از این روش برای بدست آوردن پارامترهای لرزه ای سازه استفاده می شود، نقطه عملکرد مشخص و در حقیقت همان نقطه انهدام سازه با حفظ حاشیه ایمنی می باشد. در ATC-40 حداکثر تغییر مکان مجاز جانبی برای تامین ایمنی جانی که مشابه ساختمانهای با اهمیت متوسط در آیین نامه ۲۸۰۰ می باشد ۰/۰۲ ارتفاع سازه می باشد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 9700 تومان در 7 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد