بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به گسترش روند احداث سازه های صنعتی فولادی دارای جرثقیل سقفی و توجه به این امر که در آیین نامه های لرزه ای کشورهای مختلف، هیچ اشاره ای به این نوع خاص از سازه ها نشده است،اهمیت بررسی رفتار دینامیکی اینگونه سازه ها کاملاً احساس میگردد. در این تحقیق، ابتدا رفتار عمومی لرزه ای سازه ها و همچنین نحوه تعیین نقطه عملکرد بصورت مختصر بیان میشود و سپس سه سازه صنعتی جرثقیل دار موجود انتخاب میگردد و تحلیل استاتیکی معادل و طراحی سازه ای آنها بر اساس آیین نامه های ASCE 7-10 و AISE - انجمن مهندسین آهن و فولاد - و ویرایش چهارم آیین نامه2800، با در نظر گرفتن چهار نوع خاک : -1 زمین سنگی، -2 خاک سخت، -3 خاک نرم و-4 خاک بسیار نرم انجام میپذیرد. برای این مرحله شتاب طیفی برابر با Sa=0.35g در نظر گرفته میشود. سپسبا، انجام تحلیل رانشی مُدی بر روی مدل های مورد مطالعه و بررسی طیفهای ظرفیت بدست آمده، نقطه عملکرد هر مدل با توجه به دستورالعمل FEMA 356 و با استفاده از منحنی های شبه شتاب دستورالعمل مزبور، برای شتاب طیفی 0.1g ~1.0g محاسبه میشود. پس از تکمیل نتایج، منحنیهای نیروی برشی پایه و تغییرمکان بر مبنای شتاب طیفی، برای نقطه عملکرد هر کدام از مدلهای سازه ای رسم میشود. با توجه به نتایج بدست آمده، با افزایش شتاب طیفی، نیروی برشی پایه و تغییرمکان نقطه عملکرد در این نوع سازه ها تا مقدار مشخصی افزایش یافته و سپس با افزایش شتاب طیفی مقدار آن ثابت باقی خواهد ماند.
واژگان کلیدی:
سازه های صنعتی فولادی، جرثقیل سقفی، تحلیل رانشی مُدی، نقطه عملکرد، طیف ظرفیت
با توجه به روند رو به گسترش احداث تاسیسات صنعتی و به طبع آن احداث سالن های بزرگ با وجود جرثقیل های سقفی ، بررسی اینگونه سازه های خاص و تعیین مشخصات نقطه عملکرد آنها از ارزش خاصی برخوردار می باشد . نگاهی به آئین نامه های کشورهای مختلف نشاندهنده سکوت این آئین نامه ها در این مقوله خاص میباشد. تنوع بیش از حد مدلهای سازه ای اینگونه سالن ها را می توان یکی از دلائل این موضوع به شمار آورد. در این مطالعه تلاش خواهد شد تا با در نظر گرفتن چند مدل سازه ای متعارف از اینگونه ساختمان های صنعتی، نسبت به تعیین مشخصات نقطه عملکرد آنها اقدام شود
و سپس تغییرات مشخصات نقطه عملکرد - نیروی برشی پایه و تغییرمکان ماکزیمم سقف - آنها با توجه به تغییرات شتاب طیفی مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور ضمن انتخاب 3 مدل سازه ای نشان داده شده که با توجه به تجربیات طراحی نویسندگان از جمله تیپ های متداول اینگونه سازه ها به شمار می روند، نسبت به بارگذاری، تحلیل و طراحی آنها براساس آئین نامه های ASCE 7-10، AISE و AISC 360-10 اقدام شده است. سپس با انجام تحلیل های استاتیکی غیر خطی مُدی، طیفهای ظرفیت هر کدام از مدلهای سازه ای بدست آمده و سپس مشخصات نقطه عملکرد هر کدام بر اساس افزایش شتاب طیفی و بر مبنای دستورالعمل FEMA 356 محاسبه شده است.
رفتار عمومی لرزه ای سازه ها
تخریبهای سازه ای و غیر سازه ای در هنگام زلزله، عمومأ بسبب تغییرمکان جانبی بوجود می آید، لذا تعیین مقدار تغییرمکان جانبی در طراحی لرزه ای بر اساس عملکرد دارای اهمیت بسیاری میباشد.
شکل - 1 پاسخ عمومی لرزه ای سازه ها
بدلیل کاهش مقدار نیروی جانبی زلزله، مقادیر تغییرمکان جانبی محاسبه شده بر اساس روش تحلیل خطی میبایستی افزایش داده شود تا بتوان مقدار دقیق تغییرمکان در هنگام یک زلزله قوی را تخمین زد. در شکل 1، مقدار max عبارتست از مقدار حداکثر تغییرمکان غیرخطی سیستم سازه ای و e مقدارحداکثر تغییرمکان خطی آن است. در شکل رفتار واقعی سازه با مدل دوخطی الاستو - پلاستیک جایگزین شده است. در معادله - 1 - ، عبارتست از مقدار ضریب شکل پذیری و از معادله زیر قابل محاسبه میباشد [1] و: [2]
