مقاوم سازی ساختمانهای فلزی با استفاده از دیوار برشی فولادی

مقاوم سازی ساختمانهای فلزی با استفاده از دیوار برشی فولادی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

مقاوم سازی ساختمانهای فلزی با استفاده از دیوار برشی فولادی

خلاصه

در این مقاله با مقاوم سازی یک سازه ده طبقه با قاب خمشی ضعیف به دو روش ، مقایسه ای بین دو سیستم باربر جانبی دیوار برشی فولادی و مهاربند

ضربدری صورت گرفته است .به این ترتیب که با یک سری عملیات سعی و خطا قاب خمشی مورد نظر توسط این دو سیستم تقویت می گردد و مطابق

دستورالعمل بهسازی وبا استفاده از روش استاتیکی غیر خطی کنترل می گردد. نهایتا با مقایسه این دو روش مقاوم سازی دیده می شود که مقاوم سازی با

استفاده از دیوار برشی فولادی باعث می ش ود از قاب موجود استفاده بهینه گردد و همچنین میزان فولاد مصرفی در حالت استفاده از دیوار برشی فولادی

حدود 30 % کمتر از مهاربند ضربدری است و چنانچه از ورق با حداقل ضخامت 3 میلی متر استف اده گردد، میزان فولاد مصرفی حدود 15 % کمتر از حالت

استفاده از مهاربند ضربدری است

کلمات کلیدی : مقاوم سازی، دیوار برشی فولادی ، تحلیل استاتیکی غیر خطی

مقدمه

دیوارهای برشی فولادی برای گرفتن نیروهای جانبی زلزله و باد در ساخنمانهای بلند درسه دهه اخیر مطرح و مورد توجه قرار گرفته است . این سیتم

سازه ای که در جهان به سرعت رو به گسترش می باشد در ساخت ساختمانهای جدید و همچنین تقویت ساختمانهای موجود بخصوص در کشورهای

زلزله خیزی همچون آمریکا و ژاپن بکار گرفته شده است .استفاده از این سیستم سازه ای در مقایسه با قابهای فولادی ممان گیر تا حدود % 50 صرفه

جویی در مصرف فولاد را در سازه ساخ تمانها بهمراه داشته است . با در نظر گرفتن حجم وسیعی از ساختمانهای موجود که در مناطق زلزله خیز کشور و

بدون اعمال ضوابط جدید آیین نامه ای ساخته شده اند و در برابر زلزله نا امن می باشند ، می توان ابعاد گسترده فاجعه ای که در کمین یک یک

شهرها و روستا های کشور است را تا حدودی در ذهن تجسم کرد .لذا اولین عکس العمل مهندسین سازه در رابطه با سازه های ناامن در برابر

زلزله،بهسازی این سازه ها می باشد .ارائه یک طرح بهسازی به عوامل متعددی همچون هزینه های ساخت واجرا ، سهولت اجرا ودر دسترس بودن مصالح

وداشتن کمترین تداخل با سر ویس دهی ساختمان بستگی دارد . همچنین طرح تقویت باید دارای ترکیب مطلوبی از خواص مقاومت ،سختی و شکل

پذیری باشد .

استفاده از بادبندهای پس کشیده ، ، x ، k، ∧ ، ∨ از متداولترین روش های تقویت می توان به استفاده از دیوار برشی ، استفاده از بادبندهای فلزی

استفاده از میراگرها وبه کارگیری سیتم های جدا ساز لرزه ای اشاره نمود .هدف از این پژوهش مقایسه دو روش مقاوم سازی استفاده ار بادبند ضربدری

و دیوار برشی فولادی است.

معرفی دیوار برشی فولادی وتحقیقات انجام شده برروی آن

در یک نگاه کلی دیوارهای برشی فولادی از سه جزء اصلی تشکیل می شوند: 1- ورقه فولادی ، 2- دو ستون مرزی که به صورت عمودی در اطراف ورق

فولادی قرار می گیرند ، 3- دو تیر افقی، که مرزهای بالا و پایین ورق فولادی را تشکیل می دهد.اجزای توضیح داده شده در بالا در شکل ( 1) به خوبی

مشخص است . دیوار برشی فولادی، همراه ستونهای مرزی اطراف خود، عملکردی مشابه یک تیر ورق دارد که در آن تیرها به عوان سخت کننده ، ستونها

به عنوان بال و ورق فولادی به عنوان جان تیر ورق عمل می کند.

ابتدا در ساخت دیوارهای برشی فولادی در آمریکا وژاپن از سخت کننده های قایم و افقی استفاده می شد که نتیجه آن جلوگیری از کمانش ورق و بالا

بردن مقاومت برشی ورق فولادی بود اما به دلیل هزینه و وقت زیادی که صرف جوشکاری برای اتصال سخت کننده ها به دیوار می شد ، مطالعات

وآزمایشات متعددی در آمریکا و ژاپن بر روی دیوارهای برشی بدون سخت کننده صورت گرفت .اساس ایده استفاده از دیوارهای برشی فولادی بدون

1

سخت کننده بهره گیری از میدان کششی قطری است که پس از ک مانش ورق فولادی در آن ایجاد می گردد . شکل ( 2) یک پانل را پس از کمانش ورق

جان آن نشان می دهد.

]شکل ( 1)-شباهت دیوار برشی و تیر ورق [ 1

]شکل 2)- پانل پس از کمانش جان ( ورق فولادی[

پدیده مذکور، پس کمانش در ورق فولادی نامیده می شود. این پدیده در تیرورق ها بسیار مشهور بوده وپانل در چنین حالتی تا جاری شدن ورق فولادی

از خ ود مقاومت نشان می دهد که در نتیجه می تواند نیروهای قابل ملاحظه ای را تحمل نماید .این پدیده در تیر ورق ها بسیار مشهود بوده و طرح

استفاده از آن در دیوار برشی فولادی بر اساس نتایج مطالعات انجام شده برروی تیر ورق ها برای اولین بار در در دهه 80 میلادی در دانشگاه آلبرتای

کانادا توسط کولاک و همکاران مطرح گردید.

وهمکاران ، سعید صبوری و همکار ، و Elghali، وهمکاران Luble ، وهمکاران Driver ، وهمکاران Timler پس از او، دانشمندان بسیاری همچون

آستانه اصل آزمایشات متعددی را در این زمینه انجام داده اند.

تحلیل و طراحی دیوارهای برشی فولادی

مطالعات تئوریک در زمینه طراحی و آنالیز دیوارهای برشی فولادی، در نهایت منجر به ارائه دو مدل رفتاری در این زمینه گردیده است . مدل اول بر

مبنای جایگزینی تعدادی نوار مورب به جای صفحه پرکننده میباشد (مدل نواری) که توسط توربرن ( 1983 ) به منظور طراحی دیوارهای برشی فولادی

پذیرفته شده است شکل ( 3) . این روش همچنین در آیین نامه (CAN/CSA S16- ارائه گردیده [ 3] و بعنوان ضمیمه آیین نامه فولاد کانادا ( 01

4] در بخش 17 که مربوط به دیوارهای برشی فولادی است آمده است. .مدل دوم، بر مبنای ](AISC مشخصات لرزه ای سازه های فولادی ( 2005

اندرکنش صفحه با قاب محیطی می باشد (مدل اندرکنش) که توسط صبوری و رابرتز ( 1991 ) ارائه شده است .در طراحی دیوارهای برشی فولادی در

این مقاله از روش اول استفاده شده است.

[ شکل 3-دیوار برشی فولادی که ورق جان در آن با میله های کششی جایگزین شده است[ 4

روش طراحی بدینگونه است که ابتدا برای طرح اولیة مقاطعِ تیروستون و جان ، دیوار برشی مشابه با یک خرپای قائم با مهاربند های صرفاکششی تخمین

زده می شود شکل( 4) . در واقع به جای هر صفحه فولادی، یک بادبند معادل در نظر گرفته می شود.پس از تحلیل سازه و بدست آوردن سطح مقطع

بدست می (t) بادبندها ، براساس فرمولبندی انرژی کرنشی الاستیک _رابطه 1_ برای زاویه میدان کششی فرض شده ، ضخامت صفحه فولادی

که در ورق رخ خواهد داد بدست می آید (α ) آید.سپس با استفاده از روابط بر اساس سختی تیر و ستون و ضخامت ورق ، زاویه میدان کششی

. رابطه ٢

شکل 4-مدل مهاربند معادل و مدل نواری

(1)

s عرض دهانه : L ، زاویه بین بادبند و ستون : θ ، ضریب اضافه مقاومت که برای دیوار های برشی برابر 1,1 می باشد : Ω

زاویه تشکیل میدان کشش قطری در صفحه فولادی می باشد . (زاویه نوارهای مورب جایگزین شده با راستای قائم) که از رابطه ( 2) بدست می : α

آید.

(2)

سطح مقطع تیر می باشد . سپس با استفاده Ab ارتفاع طبقه و d به ترتیب سطح مقطع و ممان اینرسی ستون های کناری IC وA C در این رابطه

از رابطه 3 ورق به یکسری نوارهای معادل تبدیل میشود که در شکل ( 4) آمده است. مطالعات متعددی در زمینه تعیین تعداد نوارهای مورب انجام شده

که در نهایت به انتخاب 10 نوار مورب برای آنالیز منجر شده است.

(3)

به ترتیب عرض دهانه دوار و ارتفاع دیوار می باشد. به منظور حصول اطمینان از کفایت سختی ستون های کناری که تحت تأثیر میدان کشش H و L

قطری دچار کمانش نشوند، باید ممان اینرسی آنها از رابطه 4 پیروی کند.

(4)

الزام میدارد علاوه بر طراحی اولیه ، ستونها برای نیروهای ناشی از بار ثقلی در CAN/CSA-S16-02( 2002،CSA) در این روش،آیین نامه کانادا

در واقع نسبت مقاومت مورد انتظار دیوار به برش B نیز کنترل گردند_رابطه ۵_، که ضریب B ترکیب با نیروهای افزایش یافته ناشی از زلزله با ضریب

طراحی در حالت نهایی است و در واقع به این طریق اضافه مقاومت ورق دیوار در حالت نهایی دیده می شود وستونها برای آن طراحی می شوند.

(5)

که نسبت تنش تسلیم متوسط فولاد به تنش تسلیم طراحی و تنش تسلیم طراحی صفحه فولادی است و فاصله خالص بین

ضخامت ورق می باشد.در این روش نیروهای محوری داخل ستون ناشی از tw ستونها زاویه تشکیل میدان کشش قطری در صفحه فولادی و

باید برای حداقل دو طبقه اول BMu می باشد .لنگر Vu لنگر پای ستون ناشی از بار زلزله Mu بدست آید ،که BMu زلزله باید از لنگر واژگونی

بدست می آید. همچنین لنگر های خمشی ستونها ناشی از میدان B در نظر گرفته شود.سپس لنگر در دیگر طبقات با ضرب لنگر واژگونی آن طبقه در

افزایش یابند،وطراحی انجام گیرد. B میدان کششی ورق نیز باید با ضریب

طراحی مدل اولیه

مدل مورد مطالعه یک ساختمان ده طبقه متقارن با 5 دهانه 5 متری می باشد . بارگذاری ثقلی طبق آیین نامه بارگذاری ایران می باشد . با انتخاب

% 2800 ) برای لحاظ نمودن اثرات بارگذاری زلزله ، طراحی تنها برای 70 - سیستم قاب خمشی متوسط و احتساب برش پایه متناظر طبق استاندارد ( 84

برش بدست آمده صورت گرفت . پلان ساختمان مورد نظر درشکل( 5) آمده است.

---

سایر محصولات :
مقاوم سازی ساختمانهای فلزی با استفاده از دیوار برشی فولادی

مقاوم سازی ساختمانهای...

دانلود تحقیق در مورد دستگاه گوارش 5 ص

دانلود تحقیق در...

مقادیر دمای داخل و خارج طرح

مقادیر دمای داخل و خارج طرح...

دانلود تحقیق در مورد دستگاه گوارش 15 ص

دانلود تحقیق در...

مفاهیم اساسی هنر و تشریح جنبشهای عمدة هنری

مفاهیم اساسی هنر و تشریح جنبشهای...

مـراحــل تـصف

مـراحــل تـصف...

دانلود تحقیق در مورد دستگاه گردش خون انسان

دانلود تحقیق در مورد دستگاه گردش...

مغناطیس

مغناطیس...

دانلود تحقیق در مورد دستگاه های بدن

دانلود تحقیق در مورد دستگاه...

معماری مدرن

معماری مدرن...

دانلود تحقیق در مورد دستگاه های بدن 15 ص

دانلود تحقیق در مورد دستگاه های...

معماری ‏سیستم‏توزیعی مدیریت‏اطلاعات‏بیمارستانی

معماری ‏سیستم‏توزیعی مدیریت‏اطلاعات‏بیمارستانی...

معماری پارکینگ

معماری پارکینگ...

دانلود تحقیق در مورد دستگاه تنفسی

دانلود تحقیق در مورد...

معماری و شهرسازی

معماری و شهرسازی...

دانلود تحقیق در مورد دستگاه تنفسی

دانلود تحقیق در...

معماری مساجد

معماری مساجد...

دانلود تحقیق در مورد دستگاه تنفس

دانلود تحقیق در...

معماری عمارت تاریخی قوام الدوله

معماری عمارت تاریخی قوام الدوله...

معماری ساختمان

معماری ساختمان...

دانلود تحقیق در مورد دستورالعمل کشوری فلج اطفال ایران 15 ص

دانلود تحقیق در مورد دستورالعمل...

معماری ساختمان تیرهای سقف و تیرهای لانه زنبوری

معماری ساختمان تیرهای سقف و تیرهای لانه...

دانلود تحقیق در مورد دستور دارویی

دانلود تحقیق در مورد دستور...

معماری بیزانس

معماری بیزانس...

دانلود تحقیق در مورد دست مصنوعی سیبرنتیکی

دانلود تحقیق در مورد دست مصنوعی سیبرنتیکی...

دانلود تحقیق در مورد دست مصنوعی سیبرنتیکی 60 ص

دانلود تحقیق در مورد دست...

معماری ایرانی

معماری ایرانی...

معماری اسلامی

معماری اسلامی...

دانلود تحقیق در مورد دست مصنوعی سیبرنتیکی 59 ص

دانلود تحقیق در مورد دست...

معماری استادیوم های فوتبال

معماری استادیوم های فوتبال...

دانلود تحقیق در مورد درک تن گفتار

دانلود تحقیق در مورد درک تن...

معمارم~1

معمارم~1...

معرفی مکاتب کلاسیک مدیریت

معرفی مکاتب کلاسیک مدیریت...

دانلود تحقیق در مورد دریچه های مصنوعی قلب و پیشگیری از اندوکاردیت باکتریال

دانلود تحقیق در مورد دریچه های...

معرفی امنیت زیستی بعنوان روشی برای کاهش بیماریهای عفونی

معرفی امنیت زیستی بعنوان روشی برای...

دانلود تحقیق در مورد درمورد پزشکی 27ص

دانلود تحقیق در مورد درمورد...

مطالعه تطبیقی نظام تحقیق و توسعه در بیمارستانهای کشورهای منتخب

مطالعه تطبیقی نظام تحقیق...

دانلود تحقیق در مورد درمان گردن درد

دانلود تحقیق در مورد درمان گردن...

مطالعه تطبیقی الگوهای نوین مدیریت منابع انسانی و ارائه الگوی مناسب برای ایران

مطالعه تطبیقی الگوهای نوین مدیریت منابع انسانی...

دانلود تحقیق در مورد درمان و مراقبت

دانلود تحقیق در مورد...

مطالعه ای در چندوچون محیط کار در مراکز تولیدی و صنعتی محیط کار و انسان بهره ور

مطالعه ای در چندوچون محیط کار در...

مطالعات طراحی پارک علمی، تحقیقاتی ساختمانروش تحقیق

مطالعات طراحی پارک علمی،...

دانلود تحقیق در مورد درمان و مراقبت 20 ص

دانلود تحقیق در مورد درمان...

مصالح

مصالح...

دانلود تحقیق در مورد درمان سندرم

دانلود تحقیق در مورد درمان سندرم...

مصالح شناسی

مصالح شناسی...

دانلود تحقیق در مورد درمان دردهای ناشی از آسیبهای نخاعی

دانلود تحقیق در مورد درمان دردهای...

مصالح سنگی و چوبی

مصالح سنگی و چوبی...

دانلود تحقیق در مورد درمان دارویی در بیماران قلبی

دانلود تحقیق در...

مصالح کاشی ، سیمان ، رسها

مصالح کاشی ، سیمان ،...

قارچ مزرعه سروش 20 ص
قابلیتهای محتمل تکنیکی نانوتکنولوژی
فیزیولوژی جانوری
فیروزه
فولاد
طرح تولید ماشین آلات خشک کن میوه و سبزیجات
یونیت دندانپزشکی
نیروی برش Trim Force
کمک فنر دو جدارة بی فشار
کارآفرینی پرورش قارچ 21 ص
پرتودهی مواد غذایی (اشعه دادن) 18 ص
خشخاش و تریاک 29ص

کلمات کلیدی :دیوار برشی ولادی دیوارهای برشی ولادی طراحی دیوارهای برشی زاویه تشکیل یدان تنش تسلیم طراحی یزان ولاد صرفی دیوار برشی ولادی روش قاوم سازی قاوم سازی ساختمانهای برشی ولادی دیوار برشی دیوارهای برشی شده است قاوم سازی صفحه ولادی سخت ننده آیین امه یدان ششی ولادی دیوار استفاده طراحی دیوارهای رابطه