پایان نامه اثر انعطاف پذیری خاک بر توزیع آسیب پذیری لرزه ای ساختمان

پایان نامه مطالعه اثر انعطاف پذیری خاک بر توزیع آسیب پذیری لرزه ای در ساختمان

چکیده

درسالهای اخیرروشهای مختلفی برای تعیین آسیب پذیری ونیز مقاوم سازی لرزه ای ساختمانهای فولادی وبتنی مسلح بسط و توسعه یافته است . نکته ای که دراکثرموارد از دیدمقاوم سازان لرزه ای دورمانده است اثر انعطاف پذیری خاک تکیه گاه ساختمان بر نحوه مقاوم سازی آن و حتی شدت وتوزیع آسیب پذیری بین اجزای باربر ساختمان می باشد. لذا در این تحقیق سعی شده است اثر انعطاف پذیری خاک تکیه گاهساختمان بر نحوه مقاوم سازی بنا در نظر گرفته شود و اثرات آن بررسی شود .

مراحل مختلف تحقیق به صورت زیر می باشد :

- مرحله اول :جمع آوری اطلاعات مربوط به روشهای مقاوم سازی و انواع آسیبهای موجود می باشدکه در سمینار ارائه شده از طرف نویسنده آورده شده است .

-مرحله دوم :پردازش اطلاعات مورد قبول در موضوع مورد نظرونحوه مدلسازی خاک .

-مرحله سوم : کنترل و بررسی بناها بوسیله نرم افزاز٢٠٠٠sapبه صورت در نظر گرفتن خاک به عنوان فنرهایی با سختیΚ که به صورت سختی انتقالی و چرخشی می باشد و اثرآن بر تعدیل نیروهای زلزله وارد بر اعضای سازه ای بنا.

دراین تحقیق با مدلسازی خاک به صورت فنرهایی با سختیk میزان اثرآن در استهلاک انرژی زمین لرزه برای نسبتهای مختلف سختی خاک و سازه و سیستم باربر جانبی مختلف در ساختمان تعیین می گردد .

مقدمه

در گذر ایام و در طول سالیان متمادی بعد از ظهور تمدنها همواره شاهد وقوع حوادث طبیعی از قبیل زمین لرزه بوده ایم که به تناوب در نقاط مختلف این جهان خاکی به وقوع پیوسته و هر بار عده زیادی از همنوعان ما راکشته و خسارات مادی و معنوی و اجتماعی و اقتصادی و روانی و .... بیشماری را ایجاد نموده اند . کشور عزیز ما ایران نیز به دلیل قرار گرفتن در مسیر زمین لرزه ( گستره زلزله خیز جهان ) همواره از خطرات زلزله در امان نبوده و هر از گاهی در کشور عزیز خود شاهد حوادث ناشی از زلزله و خربیها و آسیب های ناشی از آن بوده ایم . زلزله ای که در رودبار و منجیل وطبس و ناغان و اردبیل و.... رخ داده این واقعیت را به ما متذکر می شوند که باید در احداث بناهای محکم و پایدار و مقاوم سازی بناهای موجود بکوشیم تا در صورت وقوع حوادث مشابه شاهد وقوع خسارات مالی و جانی و..... زیادی نباشیم .

مدول برشی

برای ماسه و خاکهای چسبنده طبق رابطه ای که بوسیله ( ١٩٧٢-الف و ب – −ΡΝΕςΕΧΗ∆ΗΑΡ∆ΙΗ− ) داده شده است مدول دینامیکی خاک بدست می آید . برای ماسه ها از شکل٢-٢ می توان استفاده کرد .

تیر ها

پس از طراحی تیرهای ساختمانها ی مورد بررسی به محاسبه مقاومت نهایی خمشی آنها با استفاده از آیین نامهایران ( آبا ) می پردازیم . پس از کنترل جاری شدن یا جاری نشدن میلگردهای فشاریروابط مورد استفاده به صورت زیر می باشد .

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده١

مقدمه ٢

فصل اول : کلیات ومروری برکارهایانجام گرفته درگذشته ٣

١-١-مقدمه ٤

١-٢-ماهیت زلزله و اثر آن بر بناهای موجود٤

١-٣-اثر ساختگاه٦

١-٤-اثر اندرکنش ٦

١-٥- اهداف طراحی٧

فصل دوم :معرفی خصوصیات خاک به عنوان یک عاملتعیین کنندهدربحث اندرکنش خاک و سازه٨

٢-١- مقدمه ٩

٢-٢- معرفی خاک به عنوان تکیه گاه کلیه بناها١٠

٢-٣- خصوصیات خاک ١١

٢-٣-١طبقه بندی نوع زمین١١

٢-٣-٢ ضریب پواسون ١٢

٢-٣-٣مدول برشی١٣

٢-٣-٤مدول یانگ١٥

٢-٣-٥میرایی١٥

فصل سوم : خلاصه ای از کلیه مراحلی که باید در این تحقیق به صورت گام به گام انجام شود١٨

٣-١-مقدمه ١٩

٣-٢-فرضیات در نظر گرفته شده درآنالیزوطراحی سازه های مورد بررسی١٩

٣-٣ فرضیات در نظر گرفته شده درارزیابی سازه های مورد بررسی٢١

٣-٣-١تیر ها٢١

٣-٣-٢ ستونها ٢٣

٣-٤-چگونگی ارزیابی سازه های مورد بررسی ٢٣

فصل چهارم : آنالیز وطراحی ساختمانهای بتنی چهارو هشت و دوازده طبقه به روش استاتیکی معادل٢٦

٤-١-مقدمه٢٧

٤-٢-چگونگی طراحی ساختمانهای چهاروهشت و دوازده طبقه به روش استاتیکی معادل ٢٧

٤-٣-مشخصات بارگذاری ساختمانهای مورد بررسی ٢٨

٤-٤-مشخصات معماری ساختمان مورد بررسی٢٩

٤-٥- بارهای وارد بر اعضای اصلی و فرعی باربر ساختمان ٣٣

٤-٦-نیروی زلزله وارد برطبقات مختلف ساختمان با توجه به تیپهای مختلف خاک ٣٤

٤-٦-١-نیروی زلزله وارد بر طبقات مختلف ساختمان چهار طبقه٣٤

٤-٦-٢-نیروی زلزله وارد بر طبقات مختلف ساختمان هشت طبقه٣٥

٤-٦-٣-نیروی زلزله وارد بر طبقات مختلف ساختمان دوازده طبقه٣٧

٤-٧-نتایج آنالیز ساختمانهای مورد بررسی٤١

٤-٧-١-کنترل معیار سختی ٤٢

٤-٧-٢- کنترل معیار مقاومت٤٢

٤-٧-نتایج طراحی اعضای سازه ای ساختمانها ی مورد بررسی٤٣

فصل پنجم : آنالیز ساختمانهای بتنی چهار و هشت و دوازده طبقه با سیستم دو طرف خمشی ٤٤

به روش تاریخچه زمانی با پی صلب

٥-١- مقدمه ٤٥

٥-٢- تحلیل دینامیکی به روش تاریخچه زمانی ٤٥

٥-٢-١- مشخصات رکورد هایی که در تحلیل دینامیکی به کار برده شده اند ٤٥

٥-٢-٢- ضریب رفتار سازه٤٦

٥-٣-چگونگی اعمال رکوردهای موجود بر سازه ها٤٧

٥-٤- فرضیات در نظر گرفته شده در آنالیز تاریخچه زمانی خطی ٤٧

٥-٥- مقادیر مربوط به جرم سازه در آنالیز سازه به روش تاریخچه زمانی خطی ٤٨

فصل ششم :آنالیز ساختمانهای بتنی چهار و هشت و دوازده طبقه با سیستم دوطرف خمشی٤٩

به روش تاریخچه زمانی با پی انعطاف پذیر

٦-١-مقدمه٥٠

٦-٢- در نظر گرفتن اثر انعطاف پذیری خاک و پیامد هایی که دراثر در نظر گرفتن آن حاصل می شود٥٠

٦-٣-پی های باربر٥١

٦-٤- محاسبه سختی پی ساختمانها٥٢

٦-٤-١ مشخصه های نیرو -تغییر مکان پی٥٢

٦-٤-٢ پارامترهای موثر در محاسبه سختی فنرهای زیر پی ساختمان ٥٢

1-2-4-6 ضریب پواسون ٥٣

2-2-4-6 سرعت موج برشی ٥٣

3-2-4-6 جرم حجمی خاک ٥٤

4-2-4-6 مدول برشی اولیه خاک ٥٤

5-2-4-6 مدول برشی خاک٥٥

6-2-4-6 ابعاد پی٥٥

7-2-4-6 عمق پی ٥٦

٦-٤-٣ محاسبه سختی پی سطحی ٥٦

٦-٥ چگونگی محاسبه سختی پی برای ساختمانهای مورد بررسی ٥٧

٦-٣-١- محاسبه سختی پی برای ساختمان چهار طبقه ٥٨

٦-٣-٢- محاسبه سختی پی برای ساختمان هشت و دوازده طبقه ٦٠

فصل هفتم :مقایسه نتایج حاصل از آنالیز ساختمانهای بتنی چهار و هشت و دوازدهطبقه با

سیستم دوطرف قاب خمشیبه روش تاریخچه زمانی در دو حالت پی صلب ٦٦

و پیانعطاف پذیر

٧-١- مقدمه ٦٧

٧-٢- مقایسه پریود مود اول ارتعاش برای سازه ها در دو حالت پی صلب و پی انعطاف پذیر٦٧

٧-٣- مقایسه نیروی برش پایه برای سازه های مورد بررسی در دو حالت پی صلب و پی انعطاف پذیر٦٩

٧-٤- مقایسه تلاشهای ایجاد شده در دو حالت پی صلب و پی انعطاف پذیر٦٩

٧-٥- مقایسه DCR اعضای سازه ای و غیر سازه ای دردوحالت تکیه گاه صلب وتکیه گاه انعطاف پذیر ٧٤

٧-٦- نتایجارزیابی تیرها برای کلیه ساختمانهای مورد بررسی با پی صلب و پی انعطاف پذیر١٠٠

٧-٧- نتایجارزیابی ستونها برای ساختمانهای چهار طبقه مورد بررسی ١١٠

٧-٨- نتایجارزیابی ستونها برایساختمانهای چهار طبقه مورد بررسی با پی صلب١١٠

٧-٩- نتایجارزیابی ستونها برایساختمانهای چهار طبقه مورد بررسی با پی انعطاف پذیر١١٣

٧-١٠-مقایسه نتایج حاصل از ارزیابی ستونهای ساختمانهای چهار طبقه با پی صلب و پی انعطاف پذیر١١٦

فصل هشتم :نتیجه گیری و پیشنهادات ١١٩

٨-١-نتیجه گیری ١٢٠

٨-٢-پیشنهادات ١٢١

٨-٣-پیوست یک ١٢٢

٨-٤-پیوست دو١٦٣

منابع و مآخذ

فهرست منابع فارسی

٢٠٤ فهرست منابع غیر فارسی

٢٠٥ فهرست نامها

٢٠٦ چکیده انگلیسی