دانلود پایان نامه بررسی ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی

دانشگاه دیلمان لاهیجان

دانشکده فنی

 پایان نامه برای دریافت کارشناسی­ارشد

رشته مهندسی عمران      گرایش سازه

عنوان:

بررسی ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی

 استاد راهنما:

دکتر حمیدرضا خوشنود

استاد مشاور:

مهندس شاهین چرختاب

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
امروزه در کشورهای لرزه­خیز جهت اتلاف انرژی لرزه­ای وارد بر سازه به استفاده از انواع ابزار مستهلک کننده انرژی توصیه شده است. یکی از این ابزارها، میراگرهای اصطکاکی دورانی می باشد. به دلیل اینکه در آیین نامه­های کنونی مقداری برای ضریب رفتار قاب­های مجهز به این میراگر­ها ارائه نشده، در این پایان نامه سعی شده تاثیر استفاده از آنها بر روی ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی مورد ارزیابی قرار گیرد. به همین منظور چندین قاب خمشی فولادی با شکل­پذیری متوسط با تعداد طبقات مختلف طبق ضوابط استاندارد ۲۸۰۰ و مبحث ۱۰ مقررات ملی ایران، طراحی شده است. سپس با بهره گرفتن از تحلیل­های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی افزایشی و به کمک نرم­افزار Sap2000-V15، ضریب رفتار و پارامترهای آن برای قاب­های اولیه و مجهز به میراگربدست آمده و با یکدیگر مقایسه شدند.
تغییرات ضرایب مقاومت­افزون و شکل­پذیری با­توجه به نتایج آنالیز قاب­های با و بدون میراگرنشان می­دهد که تاثیر میراگرهای اصطکاکی دورانی برضریب مقاومت­افزون سازه­های کوتاه بیشتر از ضریب شکل­پذیری آنها است. در طبقات بلندتر شرایط عکس آن است به صورتی که تاثیر میراگر بر ضریب شکل­پذیری به نسبت مقاومت­افزون بیشتر است. در مجموع میراگر سبب افزایش ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی به مقدار ۶۰/۷ و ۲۳/۵۵ درصد، به ترتیب تحت آنالیز استاتیکی و دینامیکی غیرخطی می­گردد.
واژگان کلیدی: ضریب رفتار، میراگرهای اصطکاکی دورانی، تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی، قاب­های خمشی فولادی
فهرست مطالب

فهرست جدول ها ‌د
فهرست نمودارها ‌ز
فهرست تصاویر و اشکال.. ‌ط
فصل اول: مقدمه(کلیات تحقیق)
۱-۱٫ضرورت تحقیق.. ۳
۱-۲٫ اهداف… ۴
۱-۳٫ فرضیات… ۴
۱-۴٫ روش تحقیق.. ۵
فصل دوم: آشنایی با میراگرهای اصطکاکی دورانی
۲-۱٫ مقدمه. ۸
۲-۲٫ میراگرهای اصطکاکی.. ۹
۲-۳٫ تاریخچه و انواع میراگرهای اصطکاکی.. ۱۰
۲-۴٫ معرفی میراگرهای اصطکاکی دورانی.. ۲۳
۲-۴-۱٫اجزاء میراگر. ۲۳
۲-۴-۲٫مکانیسم میراگر. ۲۴
۲-۴-۳٫تاریخچه مطالعات انجام شده برروی میراگرهای اصطکاکی دورانی.. ۲۵
فصل سوم: مبانی نظری تعیین ضریب رفتارسازه ها
۳-۱٫ مقدمه. ۵۰
۳-۲٫ تاریخچه ضریب رفتار ۵۱
۳-۳٫ روش های محاسبه ضریب رفتار ۵۳
۳-۳-۱٫محاسبه ضریب رفتار به روش ضریب شکل پذیری یوانگ… ۵۳
۳-۳-۲٫ضریب شکل پذیری کلی سازه. ۵۹
۳-۳-۳٫ضریب کاهش بر اثر شکل پذیری.. ۶۰
۳-۳-۴٫مقاومت افزون.. ۶۳
۳-۴٫ مطالعات انجام شده برروی ضریب رفتار قاب های مجهز به انواع میراگر. ۶۶
فصل چهارم:مدل سازی نرم افزاری قاب های فولادی خمشی مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی
۴-۱٫ مقدمه. ۷۱
۴-۲٫ معرفی مدل های مورد مطالعه. ۷۱
۴-۳٫ بارگذاری وطراحی مقاطع.. ۷۳
۴-۳-۱٫بارگذاری ثقلی.. ۷۴
۴-۳-۲٫بارگذاری زلزله. ۷۴
۴-۴٫ آنالیز وطراحی مدل ها ۷۵
۱-۴-۴٫کنترل مقاطع ازنظرکمانش موضعی برای خمش…. ۷۵
۴-۴-۲٫تعیین ضریب برش پایه طراحی.. ۷۷
۳-۴-۴٫کنترل ضوابط طراحی.. ۷۷
۴-۴-۴٫کنترل تغییرمکان جانبی نسبی طبقات.. ۷۹
۴-۵٫ نحوه مدلسازی نرم افزاری میراگرهای اصطکاکی دورانی و صحت سنجی آن.. ۸۴
۱-۵-۴٫مراحلتعیین رفتار ممان- زاویه میراگر. ۸۶
۴-۵-۲٫صحت سنجی مدل سازی نرم افزاری سازه مجهز به میراگر. ۸۹
۴-۶٫ تعیین ظرفیت میراگرها جهت مدلسازی.. ۹۴
۴-۷٫ تحلیل استاتیکی غیرخطی سازه ها ۹۸
۴-۸٫ تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی سازه ها ۹۹
۴-۹٫ وضعیت نهایی و تسلیم آنالیز نرم افزاری.. ۱۰۲
۴-۹-۱٫تعریف وضعیت نهایی رفتار سازه باتوجه به دستورالعمل استاندارد ۲۸۰۰٫ ۱۰۳
۴-۹-۲٫وضعیت نهایی سازه باتوجه به دستورالعملFEMA356. 105
۴-۹-۳٫تعریف وضعیت تسلیم سازه. ۱۱۲
فصل پنجم: تعیین ضریب رفتار قاب های خمشی فولادی با و بدون میراگرهای اصطکاکی دورانی
۵-۱٫ مقدمه. ۱۱۴
۵-۲٫ ضریب کاهش براثر شکل پذیری.. ۱۱۵
۵-۲-۱٫محاسبه ضریب کاهش نیرو براثر شکل پذیری.. ۱۱۶
۵-۳٫ محاسبه ضریب مقاومت افزون سازه ۱۱۸
فصل ششم: نتایج و پیشنهادات
۶-۱٫ مقدمه. ۱۲۷
۶-۲٫ بررسی کلی نتایج به دست آمده ۱۲۷
۶-۲-۱٫ نتایج تحلیل استاتیکی غیرخطی.. ۱۲۸
۶-۲-۲٫ نتایجتحلیلدینامیکیغیرخطیافزایشی.. ۱۳۰
۶-۳٫ تاثیر ارتفاع سازه برروی ضریب رفتار ۱۳۳
۴-۶٫تاثیر میراگر بر ضریب رفتار سازه ۱۳۳
۶-۵٫ نتیجه کلی.. ۱۳۴
۶-۶٫ ضریب اصلاح مدل عددی.. ۱۳۶
۶-۷٫ پیشنهاد برای تحقیقات آینده ۱۳۹
فهرست منابع
۱-۱٫ ضرورت تحقیق
در آیین­نامه­های کنونی که بر مبنای تحلیل خطی استوارند(مانند استاندارد ۲۸۰۰ ایران) ضریب رفتار برای انواع ساختمان­های متعارف ارائه شده است اما به ضریب رفتار سایر سیستم­های سازه­ای بالاخص سازه­های موضوع این تحقیق (سازه­های مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی) اشاره­ای نشده است. شاید دلیل این امر این است که اصول طراحی چنین سازه ­هایی با­توجه­به کاربردشان متفاوت می­باشد. مثلاً میراگرهای اصطکاکی، با افزایش میرایی و اتلاف انرژی ورودی به سازه، منجر به کاهش نیاز سازه می­شوند. همچنین با افزایش سختی جانبی آن موجب افزایش ظرفیت سازه می­گردند. به همین دلیل روش طراحیسازه­های مجهز به این میراگرها معمولا به روش طیف ظرفیت و روش­های غیرخطی انجام می­شود. البته به کمک طراحی الاستیک، با تعیین سختی موثر میراگر با یک آزمون سعی و خطا نیز می­توان این چنین سازه ­هایی را طراحی نمود.بنابراین به نظر می رسد با داشتن معیار اولیه­ای همچون ضریب رفتار، به طراح این امکان را فراهم می­ کند تا بتواند ارزیابی سریع و اولیه­ای از سازه­های جدیدالاحداث مجهز به میراگر، برای تعیین مقاطع اولیه آن داشته باشد. همچنین در بحث مقاوم­سازی ساختمان­های موجود نیز به منظور کنترل تاثیر میراگر بر ظرفیت مقاطع داشتن چنین معیاری کاربردی به نظر می رسد.
۱-۲٫ اهداف
همانطور که در بالا اشاره شد، در آیین­نامه­ها و تحقیقات کنونی ضریب رفتاری برای سازه­های مورد بحث ارائه نشده است.هرچند که ضرایب رفتار پیشنهاد شده برای سازه­های متداول نیز از دقت کافی برخوردار نمی باشد. مسئله مهم در این بحث پس از محاسبه و تخمین مقادیر شکل­پذیری و مقاومت­افزون (به­عنوان پارامترهای مهم ضریب رفتار) و همچنین ضریب رفتار سازه­های مجهز به میراگر اصطکاکی دورانی، مقایسه آن با مقادیر ضرایب بدست آمده برای قاب­های اولیه می­باشد. به­طور کلی نمی­توان برای یک نوع سازه و برای تمام محدوده­های پریودی آن یک ضریب مقاومت­افزون و شکل­پذیری یکسان درنظر گرفت. این مقادیر به نوع سازه و خصوصیات قاب آن بستگی دارد.
در سازه­های مجهز به وسایل اتلاف انرژی به­دلیل اینکه از میراگرها با ظرفیت­های مختلفی باتوجه به نیاز آنها در ساختمان استفاده می­گردد، تاثیر آنها بر میرایی و جذب و اتلاف انرژی و رفتار هیسترتیک سازه نیز متغیر بوده و در نتیجه مقادیر ضرایب شکل­پذیری و مقاومت­افزون متغیری نیز بدست می­دهند.
در این تحقیق سعی شده ضریب رفتار قاب­های خمشی فولادی با شکل پذیری متوسط مجهز به این میراگرهای اصطکاکی دورانی با ظرفیت متعارف(توصیه شده آیین­نامه­ها) محاسبه شده و با ضریب رفتار سازه­های اولیه مقایسه و تاثیر این میراگرها بر پارامترهای حاکم بر ضریب رفتار سنجیده شود.
۱-۳٫ فرضیات
بررسی ضرایب شکل­پذیری، مقاومت­افزون و به­طورکل ضریب رفتار سازه در این تحقیق بر روی قاب­های خمشی فولادی با شکل پذیری متوسط با و بدون میراگرهای اصطکاکی دورانی و در فضای دوبعدی بدون اثر پیچش، صورت­ گرفته است. محل احداث ساختمان در منطقه با سطح خطر لرزه­ای بالا و بر روی خاک نوع ۴ در نظر گرفته شد. برای اعضای سازه از مقاطع استاندار BOX (برای ستون ها) و IPE (برای تیرها) استفاده گردید. برای مهاربندها از مقاطع توپر دایره­ای استفاده شده است.
مدل­سازی در نرم­افزار Sap2000(V-15) به صورت ماکرو می­باشد. به این صورت که تیرها و ستون­ها و پلیت­های میراگر به کمک المان­های خطی مدل­سازی شدند. برای مدل­سازی سختی پیچشی میراگر از لینک غیرخطی موجود در این نرم­افزار استفاده شد. در نهایت جهت تحلیل استاتیکی و دینامیکی غیرخطی، جهت معرفی مفاصل پلاستیک اعضا از مفاصل پلاستیک خودکار نرم­افزار Sap2000 استفاده شده است.
۱-۴٫ روش تحقیق
درخصوص تاریخچه میراگرهای اصطکاکی و نحوه عملکرد آن­ها در فصل دوم بحث شده است. سپس به معرفی میراگرهای اصطکاکی دورانی از جمله متعلقات و مکانیسم رفتاری آنها پرداخته شده و در نهایت به تحقیقات مهمی که در این زمینه صورت گرفته، اشاره شده است.
در فصل سوم مبانی تعیین ضریب رفتار و اهمیت استفاده از آن در سازه مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای موثر بر این ضریب همچون ضرایب کاهش نیرو براثر شکل­پذیری و مقاومت­افزون معرفی شده و در پایان فصل به تحقیقات مشابه­ای که درخصوص تعیین ضریب رفتار قاب­های مجهز به میراگرهای الحاقی صورت­گرفته، اشاره شده است.
فصل چهارم به معرفی قاب­های مورد مطالعه و فرضیات طراحی سازه­ها در این تحقیق می ­پردازد. همچنین چگونگی مدل­سازی میراگرهای اصطکاکی دورانی از جمله تعیین ظرفیت و رفتار ممان-زاویه آن­ها به تفضیل بیان شده است. مبانی تحلیل­های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی و وضعیت نهایی عملکرد سازه­ها از دیگر موارد مورد بحث است.
فصل پنجم شامل چگونگی محاسبه ضریب رفتار و پارامترهای آن(ضریب کاهش نیرو براثر شکل­پذیری و ضریب مقاومت­افزون) به روش­های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی در این تحقیق می­باشد.
در فصل ششم ضرایب رفتار محاسبه شده برای قاب­های مورد نظر(قاب­های اولیه و مجهز به میراگر) و مقادیر ضرایب کاهش نیرو براثر شکل­پذیری و مقاومت­افزون هر یک از آنها ارائه و با یکدیگر مقایسه شده ­اند. پس از بررسی نتایج، جهت مقایسه ضرایب رفتار قاب­های اولیه محاسبه شده در این تحقیق و مقدار عنوان شده آن در آیین­نامه، ضریب اصلاح مدل عددی معرفی گردید. به کمک این پارامتر، ضرایب رفتار بدست آمده برای قاب­های اولیه اصلاح و با مقدار متناظر آیین نامه­ای آن مقایسه شدند.
تعداد صفحه : ۱۸۰
قیمت : ۱۴۷۰۰تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

[add_to_cart id=153327]

—-

پشتیبانی سایت :       

*