پایان نامه برآورد نیاز لرزه ای سازه های بتنی مسلح که فاقد ضوابط شکل پذیری براساس استانداردهای جدید می باشند

پایان نامه برآورد نیاز لرزه ای سازه های بتنی مسلح که فاقد ضوابط شکل پذیری  براساس استانداردهای جدید می باشند .

چکیده : 

 هدف در این پایان نامه برآورد نیاز لرزه ای برای ساختمان بتنی مسلح می باشد که طبق استاندارد های قدیمی زلزله طرح و محاسبه شده است بنابر این ضوابط امروزی شکل پذیری و لرزه خیزی را تأمین نمی کند.

در این رابطه ساختمانی به عنوان مورد مطالعاتی انتخاب میگردد. براساس مدارک فنی و نقشه های اجرایی موجود از سازه مذکور منحنی های رفتاری هریک از اعضا با استفاده از دستورالعمل بهسازی لرزه ای

( ٣٥٦ FEMA) بدست آمده و طبق روش های آنالیز استاتیکی غیر خطی نسبت به تهیه منحنی ظرفیت کل سازه اقدام گردیده و نقطة عملکرد سازه مذکور از روش طیف ظرفیت بدست می آید در نهایت نیاز لرزه ای سازه مذکور قابل دسترسی می باشد. و از دستاوردهای مهم طرح برآورد کمبود ظرفیت این قبیل از سازه ها نسبت به طیف های جدید زلزله با آخرین ویرایش آیین نامه ٢٨٠٠ ( ویرایش سوم ) زلزله خواهد بود. 

مقدمه 

به طور متوسط هر ساله ده هزار نفر به سبب زلزله جان خود را از دست می دهند . بررسیهای یونسکو نشان می دهد که خسارتهای مالی ناشی از زلزله از سال ١٩٢٦ الی ١٩٥٠ به ده میلیارد دلار بالغ شده است . نوشتارهای تاریخی بر نگرانی همیشگی انسان از خطرات ناشی از زلزله دلالت دارد .

پهنه ایران از مناطق لرزه خیز جهان بوده و شاهد آن زلزله های متعددی می باشد که هر از چند گاهی این خطه عزیز و تاریخی را در هم کوبیده است . حاصل این زلزله ها کشته و زخمی شدن تعداد زیادی از هموطنان و همچنین تخریب بسیاری از ساختمانهای دولتی و غیردولتی بوده است . بحث مقاوم سازی و بهسازی سازه های موجود مطلبی است که اخیرًا در کشور به جهت کم کردن تبعات منفی زلزله مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است .

خسارات سازه ای و غیرسازه ای که در اثر زمین لرزه در ساختمان ها پدید می آید در درجه اول ناشی از تغییر مکان های جانبی است . بنابراین اگر تغییر مکان های جانبی به نحو مناسبی توسط تأمین سختی جانبی کافی ، مقاومت جانبی و ظرفیت اتلاف انرژی مناسب ، محدود شوند ، می توان خسارات وارده را به طرز مناسبی کنترل کرد . برای نیل به این مقصود باید روش ها و شاخص های مناسبی برای کنترل تغییر مکان های جانبی در فرآیند طراحی مقاوم سازی لرزه ای در دست باشد . 

تفاوت روش تحلیل استاتیکی غیر خطی با روش تحلیل استاتیکی خطی :

در روش تحلیل استاتیکی غیر خطی داریم :

١-  رفتار غیر خطی تک تک اعضا و اجزاء سازه در تحلیل واردمیگردد.

٢-  اثر زلزله به جای اعمال بار مشخص ، برحسب تغییر شکل برآورد میگردد.

نکته : در روش تحلیل استاتیکی غیر خطی از طیف طراحی نرم شده استفاده می شود، بنابر این نسبت به تغییرات زمان تناوب حساس نمی باشد، اما یکی از معایب این روش آن است که تغییر رفتار غیر خطی اجزا سازه بدلیل حرکات رفت و برگشتی مستقیماً منظور نمی شود، زیرا در این روش فقط یک چهارم دورة تناوب ارتعاش بررسی می گردد. 

فهرست مطالب

 عنوان مطالب                                                                            شماره صفحه 

چکیده                                                                                             16 

مقدمه                                                                                             17 

فصل اول : کلیات                                                                            19

١-١ - هدف                                                                                      20

١-٢- روش کار وتحقیق                                                                        21 

فصل دوم : خلاصه ای از دستورالعمل بهسازی لرزه ای در مورد ساختمانهای بتنی  ٢٢ 

٢-١- تحلیل استاتیکی غیرخطی                                                                23

٢-٢- نقطه کنترل                                                                                23

٢-٣- تغییرمکان هدف                                                                          23

٢-٤- ضریب C0                                                                                 23

٢-٥- ساختمانهای برشی                                                                        23

٢-٦- توزیع مطابق بند الف                                                                     23

٢-٧- ضریب C1                                                                                 24

٢-٨- نحوه محاسبه Cm                                                                         25

٢-٩- شتاب طیفی                                                                               25

٢-١٠- طیف طرح استاندارد                                                                   25

٢-١١- طیف طرح ویژه ساختگاه                                                              25

٢-١٢- ضریب C2                                                                               25

٢-١٣- ضریب C3                                                                                                                                  26

٢-١٤- توزیع بار جانبی                                                                        27

٢-١٥- توزیع نوع اول                                                                          27

٢-١٦- توزیع نوع دوم                                                                          27

٢-١٧- مدل رفتار دوخطی نیرو- تغییرمکان سازه                                           28

٢-١٨- دیافراگم صلب                                                                          28

٢-١٩- دیافراگم نرم                                                                             29

٢-٢٠- محاسبه تغییرمکان هدف برای دیافراگم صلب                                       29

٢-٢١- محاسبه تغییرمکان هدف برای دیاگرافم نیمه صلب                                  30

٢-٢٢- محاسبه تغییرمکان هدف برای دیافراگم نرم                           30

٢-٢٣- پیچش                                                                                    30

٢-٢٤- پیچش واقعی                                                                            30

٢-٢٥- پیچش اتفاقی                                                                             30

٢-٢٦- ملاحظات خاص پیچش                                                                 30

٢-٢٧- مراحل تحلیل به روش استاتیکی غیرخطی                                           31

٢-٢٨- تفاوت روش تحلیل استاتیکی غیرخطی با روش استاتیکی خطی                   33 

فصل سوم : بررسی آئین نامه آبا درمورد شکل پذیری ساختمان ها         34 

٣-١- ضوابط سازه های با شکل پذیری کم                                                    35

٣-٢- ضوابط سازه های با شکل پذیری متوسط                                              36

٣-٣- ضوابط سازه های با شکل پذیری زیاد                                                  42 

فصل چهارم : آنالیز و تحلیل سازه با استفاده از نرم افزار Etabs          43 

٤-١- هدف                                                                                       44

٤-٢- بارگذاری                                                                                  45

٤-٣- بارگذاری ثقلی                                                                            45

٤-٤- بارگذاری طبقات و بام                                                                   45

٤-٥- بارگذاری دیوارهای جانبی                                                              46

٤-٦- بارگذاری دیوارهای جانبی جان پناه                                                    46

٤-٧- بارگذاری جانبی زلزله                                                                   47

٤-٨- محاسبات وزن سازه                                                                      47

٤-٩- توزیع نیروی جانبی زلزله در ارتفاع                                                   48

٤-١٠- طراحی دستی تیروستون بصورت نمونه جهت تطابق با نیروهای تحلیلی وطراحی     49

٤-١١- نماهای سازه مورد تحلیل                                                              53

٤-١٢- آرماتورگذاری برای طرح اجرایی                                                    61

٤-١٣- مقاطع ستونها وابعاد ستونها و آرماتورهای مورد استفاده                           69

٤-١٤- برآورد نیاز لرزه ای سازه با روش تحلیل غیرخطی استاتیکی                     70

٤-١٥- جدول مواردی که فاصله تنگها کمتر از 3.d است                                   72

٤-١٦- کنترل شاخص اول و سوم در مورد تمام تیرها                                       73

٤-١٧- سطح عملکرد اعضای اصلی                                                          79

٤-١٨- منحنی رفتاری تیرها                                                                   80

٤-١٩- اشکال منحنی رفتاری تیرها                                                           81

٤-٢٠- تیرهایی که با برش کنترل می شوند                                                  85

٤-٢١- اشکال منحنی رفتاری تیرهایی که با برش کنترل می شوند                         86

٤-٢٢- منحنی های رفتاری ستون ها                                                          87

٤-٢٣- اشکال منحنی رفتاری ستون ها                                                        90

٤-٢٤- محاسبه تغییرمکان هدف در سطح خطر ١                                           94

٤-٢٥- نمودارهای بررسی drift تحت ترکیب بارهای مختلف درسطح خطر١           95

٤-٢٦- جداول pushover تحت ترکیب بارهای مختلف درسطح خطر١                   111

٤-٢٧- خروجی های نرم افزار Etabs درمورد نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک درسطح خطر١         127

٤-٢٨- محاسبه تغییر مکان هدف در سطخ خطر٢                                           152

٤-٢٩- نمودارهای بررسی drift تحت ترکیب بارهای مختلف درسطح خطر٢           153

٤-٣٠- جداول pushover تحت ترکیب بارهای مختلف درسطح خطر٢                   169

٤-٣١- خروجی های نرم افزار Etabs درمورد نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک درسطح خطر٢         185

فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات                                                209

نتیجه گیری                                                                                       210 

پیشنهادات                                                                                        211 

منابع و مآخذ                                                                                  212

فهرست منابع فارسی                                                                            213 

فهرست منابع لاتین                                                                              213 

چکیده انگلیسی                                                                                   214