بررسی گسیختگی پیش‌رونده ناشی از خرابی مهاربند در قاب‌های فولادی مهاربندی شده EBF- قسمت ۷

۱ Federal Emergency Management Agency
سطوح عملکرد اجزای سازه‌ای عبارت‌اند از [۷ و ۳۲]:
۱- سطح عملکرد قابلیت استفاده بی‌وقفه (IO)
سطح عملکرد قابلیت استفاده بی‌وقفه به سطح عملکردی اطلاق می‌شود که پیش‌بینی شود خرابی بسیار محدودی در سازه ایجاد گردد، به گونه‌ای که استفاده بی‌وقفه از آن ممکن باشد؛ بنابراین در اعضای سازه‌ای سختی و مقاومت اعضا تقریباً تغییری نمی‌کند و تغییر شکل ماندگار و ترک‌خوردگی در اعضا ایجاد نمی‌شود. سازه به بازسازی و تعمیرات زیادی نیاز نخواهد داشت.
۲- سطح عملکرد ایمنی جانی (LS)
سطح عملکرد ایمنی جانی به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش‌بینی شود خرابی در سازه ایجاد شود، اما خرابی‌ها به اندازه‌ای نباشد که منجر به خسارت جانی گردد. بنابراین در اعضای سازه‌ای سختی و مقاومت باقی‌مانده در تمام طبقات وجود خواهد داشت. سیستم باربر ثقلی عمل می‌کند. تسلیم یا کمانش مهار بندها در وضعیتی هستند که هنوز ظرفیت باربرداری دارند. همچنین تغییر شکل‌های ماندگار در سازه به وجود خواهد آمد.
۳- سطح عملکرد آستانه فروریزش (CP)
سطح عملکرد آستانه فروریزش به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش‌بینی شود خرابی گسترده در سازه ایجاد گردد، اما ساختمان فرونریزد و تلفات جانی به حداقل برسد. بنابراین در اعضای سازه‌ای سختی و مقاومت باقی‌مانده ناچیز است. تسلیم و کمانش در بسیاری از بادبندها رخ می‌دهد، ولی ستون‌ها و دیوارها عمل می‌کنند. هم‌چنین تغییر شکل‌های ماندگار زیاد است. با توجه به شرایط بوجود‌ آمده، ساختمان در آستانه فروریزش است.
۳-۲- مفاصل پلاستیک
به منظور انجام تحلیل‌های غیرخطی روی سازه و مدل‌سازی رفتار غیرخطی آن باید مفاصل پلاستیک را به اعضا اختصاص داده و سپس تحلیل‌های غیرخطی را روی سازه انجام دهیم. اختصاص مفاصل پلاستیک پایه اغلب نرم‌افزارهای تحلیل غیرخطی از جمله SAP2000 را تشکیل می‌دهد. اساس این روش بر اختصاص مفصل پلاستیک در طول المان‌های الاستیک استوار است؛ یعنی در مقاطعی از المان که احتمال می‌رود به مقاومت پلاستیک خود برسند، یک مفصل پلاستیک اختصاص داده می‌شود.
آیین‌نامه UFC [11] برای محاسبه مشخصات مفاصل پلاستیک طراح را به استفاده از معیارهای آیین‌نامه [۳۲] FEMA 356 توصیه می‌کند.
مفاصل پلاستیک خمشی در تیرها به ابتدا و انتهایشان و همچنین در ستون‌ها مفاصل پلاستیک اندر کنش نیروی محوری و لنگر خمشی به ابتدا و انتهایشان اختصاص داده‌شده‌اند. در بادبندها نیز مفاصل پلاستیک نیروی محوری، در وسط این المان‌ها لحاظ شده است[۱۴]. خصوصیات مفاصل پلاستیک نیز از جداول و روابط موجود در فصل پنجم آیین‌نامه [۳۲] FEMA 356 برداشت شده است.
جداول مربوط به تحلیل غیرخطی این بخش در پیوست آورده شده است.
در شکل (۳-۱) نمودار نیرو – تغییر شکل مشاهده می‌شود.
منحنی مفصل عضو می‌تواند مربوط به منحنی ممان دوران و یا مربوط به منحنی نیروی محوری (فشاری یا کششی) در مقابل تغییر شکل محوری باشد که روابط مربوط به هر حالت در فصل پنجم آیین‌نامه FEMA356 آورده شده است.
در نقطه C عضو دچار افت مقاومت می‌شود. تغییر شکلی که عضو تحمل می‌کند تا به نقطه C برسد با مقدار a مشخص می‌شود. از نقطه C تا نقطه D عضو دچار کاهش مقاومت خواهد شد. مقدار مقاومت باقیمانده در عضو بستگی به مقدار c دارد. از نقطه D تا نقطه E عضو هنوز مقاومت کمی از خود نشان می‌دهد. مقدار تغییر شکل عضو از نقطه تسلیم B تا نقطه E با مقدار b مشخص می‌شود.

شکل (۳-۱): نمودار نیرو – تغییر شکل تعمیم‌یافته برای اعضا و اجزای فولادی[۳۲]
در شکل (۳-۲) جایگاه سطوح عملکرد برای مفصل اعضا مشخص می‌باشد.

شکل (۳-۲): سطوح عملکرد در مفصل پلاستیک [۳۳]
در رابطه لنگر-دوران مفصل پلاستیک خمشی از نقطه A تا نقطه B لنگر داخلی مقطع به لنگر پلاستیک می‌رسد و در واقع تا نقطه B رابطه لنگر دوران خطی است. در نقطه B متناظر با تشکیل مفصل پلاستیک و آغاز دوران پلاستیک در مقطع است.
بسته به میزان دوران پلاستیک، عملکرد عضو در یکی از ترازهای IO(استفاده بی‌وقفه)، LS(ایمنی جانی)، CP(جلوگیری از فروریزش) قرار می‌گیرد. در نقطه C مقطع به حداکثر مقاومت خمشی خود می‌رسد و بعد از آن ضمن افت مقاومت تغییر شکل‌های پلاستیک تا حداکثر مقدار خود در E توسعه می‌یابد و در این نقطه شکست خمشی در مقطع رخ‌ می‌دهد. [۳۲]
۳-۳ -مدل‌سازی سازه
۳-۳-۱- هندسه سازه
در این تحقیق به منظور بررسی گسیختگی پیش‌رونده ساختمان ۹ طبقه مهاربندی شده واگرا طراحی گردید.
ساختمان مذکور ساختمانی با پلان مربعی ۶۲۵ مترمربع با ۵ دهانه در هر ضلع می‌باشد. ارتفاع طبقات یکسان و برابر ۳ متر و فاصله محور به محور ستون‌ها نیز ۵ متر لحاظ گردیده است. سازه در منطقه با لرزه‌خیزی شدید و نوع خاک III و کاربری سازه مسکونی در نظر گرفته شده است. به عنوان نمونه نمای یکی از قاب‌های مورد مطالعه با مشخصات ذکرشده در بالا را در شکل (۳-۳) مشاهده می‌کنید.
این ساختمان ۹ طبقه در شش مدل متفاوت از نظر جا نمایی دهانه‌های مهار بندی شده و همچنین تغییر جا نمایی مهار بند در ارتفاع قاب، برای بررسی اثر این تغییرات در خرابی پیش‌رونده طراحی شده است. در شکل (۳-۴) تمامی شش مدل طراحی ‌شده نشان داده شده است. این مدل‌ها از نظر تعداد و فاصله بین دهانه‌ها و ارتفاع طبقات و همچنین تعداد مهار بند استفاده ‌شده در قاب مشابه هستند و همان طوری که در شکل(۳-۴) مشاهده می‌شود از نظر جا نمایی مهار بندها باهم متفاوت می‌باشند.
شکل : (۳-۳) نمای قاب ساختمان ۹ طبقه مورد مطالعه (مدل b)
مدل b مدل a

مدل d مدل c

مدل f مدل e
شکل )۳-۴): قاب‌های مهار بندی ایجادشده در نرم‌افزار SAP2000 جهت تحلیل دینامیکی
۳-۳-۲-آیین‌نامه‌های مورد استفاده در تحلیل و طراحی
در این تحقیق برای بارگذاری از مبحث ششم مقررات ملی (بارهای وارد بر ساختمان)]۱[، برای طراحی سازه از مبحث دهم مقررات ملی ساختمان]۲[ برای ملاحظات لرزه‌ای از استاندارد ۲۸۰۰ ایران]۳[، برای تعیین مشخصات مفاصل پلاستیک از آیین‌نامه FEMA356 ]32 [و دستورالعمل بهسازی ساختمان‌های موجود (نشریه‌ی ۳۶۰)]۷[ و در نهایت برای بحث خرابی پیش‌رونده از ویرایش دوم آیین‌نامه UFC )2009(UFC ]11[ استفاده شده است. همچنین برای تحلیل مدل‌های مورد نظر نرم‌افزار SAP2000 VER14.2.2 ]4 و ۱۰[ به کار گرفته شده است.
۳-۳-۳- مقاطع مورد استفاده
همان طور که قبلاً اشاره شد برای طراحی سازه از مبحث دهم مقررات ملی استفاده شده است. فولاد مصرفی نیز از نوع st37 با تنش جاری شدن kg/cm²۲۴۰۰ می‌باشد. به عنوان نمونه مشخصات مقاطع فولادی بکار رفته در مدل b در جدول (۳-۲) ارائه شده است.
جدول (۳-۲): مقاطع فولادی به‌کاررفته در مدل b

 

دانلود متن کامل پایان نامه در سایت fumi.ir

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

المان طبقه مقطع
ستون اول
دوم و سوم
چهارم- پنجم- ششم
هفتم- هشتم- نهم
B250*15
B250*12
B250*10
B250*18
تیر اول-دوم- سوم
چهارم- پنجم- ششم- هفتم 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Releated

بررسی رابطه مدیریت سرمایه در گردش با ضریب واکنش سود و مدیریت سود در بین شرکت های پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران- قسمت ۵

در اجراء سیاست مدیریت سرمایه در گردش، در مورد بدهى‌هاى جارى که هم‌اکنون مورد بحث است، فرض بر این گذاشته مى‌شود که نرخ بهره وام‌هاى کوتاه‌مدت از نرخ بهره وام‌هاى بلندمدت کمتر است(راهنمای رودپشتی، ۱۳۸۷).۲-۲-۹-۲-۱ استراتژى محافظه‌کارانهمدیر محافظه‌کار مى‌کوشد تا در ساختار سرمایه شرکت میزان وام‌هاى کوتاه‌مدت را به حداقل ممکن برساند. او براى تهیه […]

بررسی آگاهی، نگرش و عملکرد دانش آموزان پسر دبیرستانی شهرستان یزد نسبت به فعالیت بدنی و ورزش- قسمت ۴

معاون پژوهشیدانشگاه آزاد اسلامیواحد علوم تحقیقات هرمزگان   چکیده   هدف این پژوهش، بررسی آگاهی، نگرش و عملکرد دانش آموزان پسر دبیرستانی شهرستان یزد نسبت به فعالیت بدنی و ورزش می باشد.با توجه به جدول مورگان، تعداد ۳۷۰ نفر به روش تصادفی خوشه ای به عنوان نمونه آماری انتخاب شده است. برای سنجش عملکرد، آگاهی […]