پایان نامه مدل غیرخطی اتصالات نیمه صلب در سقفهای کامپوزیت درساختمانهای فولادی تحت زلزله

پایان نامه مدل غیرخطی اتصالات نیمه صلب در سقفهای کامپوزیت درساختمانهای فولادی تحت زلزله 

چکیده

 استفاده از سقفهای کامپوزیـت روز بـه روز در حـال گـسترش اسـت و اتـصالات در سـازه هـای فـولادی مهمترین قسمتی است که در زلزله ها آسیب می بینند ،  متخصـصین مخـصوصاً بـه علـت زلزلـه سـال ٩٤ نودریچ به نوع اتصالات صلب و نیمه صلب توجه  فراونی کردند و آزمایشات بسیاری روی آن انجام داده اند و گروه های علمی و پژوهشی برای بررسی و بهبود عملکرد اتصالات نیمه صلب تشکیل شد.

 در این پایان نامه یک سازه با ٩ طبقه در چهار قاب و٣ دهانه با ضخامتهای متفـاوت و اتـصالات گیـردار و نیمه گیردارتحت سه رکورد زلزله و تحلیل استاتیکی افزایشی قرار گرفته است . تاثیر این عوامل روی پریود ، سختی ، برش پایه استاتیکی و دینامیکی و تغییر مکان نوک سازه در مدلهای مختلف بررسی می شود. 

فهرست مطالب

فهرست مطالب ..........................................................................................................٢

فهرست جداول ...........................................................................................................۴

فهرست اشکال ...........................................................................................................۵

چکیده ......................................................................................................................٨

مقدمه ......................................................................................................................٩

فصل اول

کلیات ، پیش زمینه و تحقیقات گذشته :............................................................................١٠

١-١- سقفهای کامپوزیت .............................................................................................١١

١-٢-  اتصالات نیمه صلب ..........................................................................................١١ 

فصل دوم

اتصالات نیمه صلب کامپوزیت .....................................................................................١٩

٢- ١  اتصالات  نیمه گیردار Partially Restrained( PR):.............................................٢٠

٢- ٢- مد شکست و مکانیزم تسلیم و ظرفیت چرخشی اتصالات نیمه صلب :............................٢٣

٢-٣- اتصال کامپوزیت Shear tab: .............................................................................٢٨

٢-۴- اتصالی دیگر از نوع کامپوزیت :...........................................................................٣٩

٢- ۵- اتصال سطح جوش .......................................................................................۴۴

٢- ۶- اتصالات  با اصطکاک و  استهلاک ......................................................................۴٩

٢- ٧- مسایلی پیرامون اتصالات :..................................................................................۵٢

٢-٨ - صلبیت دیافراگم ...............................................................................................۵٣

دیافراگم صلب .......................................................................................................۵۵

دیافراگم انعطاف پذیر..............................................................................................۵۵

ضوابط طراحی دیافراگم ..........................................................................................۵۶ 

فصل سوم

مدل سازی ..............................................................................................................۵٨

٣ -١- مشخصات کلی ساختمان : ..................................................................................۵٩

٣-٢- هندسه ساختمان ................................................................................................۶١

٣-٣- تعیین مقاطع ستون :............................................................................................۶٣

٣-۴- بارهای قائم ......................................................................................................٧۴

٣-۵- فنر جهت اتصالات نیمه صلب ..............................................................................٧۶

٣-۶- صلبیت دیافراگم ................................................................................................٧۶

٣-٧- برش پایه  تحلیل استاتیکی خطی ...........................................................................٧٧

٣-٨- مدل غیر خطی سازه ..........................................................................................٧٩

 ٣- ٨-١ نحوه مدل کردن تیر و ستون .......................................................................٧٩

 ٣- ٨-٢مشخصات سه رکورد شتابنگاشت زلزله : .......................................................٨٢

٣-٩ - تحلیل استاتیکی غیر خطی ..................................................................................٨٣

٣-١٠- تحلیل دینامیکی غیر خطی .................................................................................٨۴

٣-١١- شاخص های خسارت .......................................................................................٨۵

فصل چهارم

نتایج ......................................................................................................................٨۶

۴-١ بررسی مقاومت اعضاء سازه در برابر نیروی استاتیکی آیین نامه ٢٨٠٠ .........................٨٧

۴-٢ اثر ضخامت سقف روی سختی و  پریود...................................................................٨٧

۴-٣ اثر سختی اتصالات نیمه صلب روی سازه ................................................................٨٨

۴-۴ پاسخ سازه به تحلیل استاتیکی غیر خطی ..................................................................٨٨

۴-۵ مقایسه سه مد.....................................................................................................٩٢

۴-۶ پاسخ حداکثر لحظه به لحظه سازه در تحلیل دینامیکی ...................................................٩٢

۴-٧ مراحل تشکیل مفاصل پلاستیک و  شاخص های خسارت ............................................١٠٢ 

فصل پنجم

جمع بندی ، نتیجه گیری و پیشنهادات  .........................................................................١٠٩

نتایج کلی ..............................................................................................................١١٠

پیشنهادات .............................................................................................................١١٠ 

پیوست یک فایل ورودی IDARC..............................................................................................١١٣

١- فایل ورودی طبس نیمه صلب ................................................................................١١۴

٢- فایل ورودی طبس با اتصالات صلب ...................................................................................................................................................١٢٧

٣- فایل ورودی Push over با اتصالات صلب ......................................................................................................................................١٣٣

پیوست دو فایل خروجی IDARC.............................................................................................١٣٩

١- فایل خروجی  0.3g tabas با اتصالات نیمه صلب t.m.radian ١٣٠٠ و سقف ١٠ سانتیمتر...........................................١٤٠

٢- فایل خروجی  0.3g tabas با اتصالات صلب و سقف ١٥ سانتیمتر..........................................................................................١٥٥

٣- فایل خروجی  0.7g nagan با اتصالات نیمه صلب t.m.radian ١٣٠٠و سقف ١٠ سانتیمتر...........................................١٦٠

٤- فایل خروجی  0.7g elsentro  با اتصالات صلب و سقف ١٠ سانتیمتر..................................................................................١٧٠

٥- فایل خروجی  Push over  با اتصالات نیمه صلب t.m.radian ١٣٠٠ و سقف ١٠ سانتیمتر..........................................١٧٩

فهرست منابع و مراجع .............................................................................................................................................٢٠٠

فهرست جداول

جدول ٢-١ انواع آزمایشها که روی این اتصال آزمایش شده .................................................................................................................٣٠

جدول ٣-١ محدودیت کلی برنامه  ٤.٠ Idarc.......................................................................................................................................60

جدول ٣-٢ مشخصات فنی مقاطع ستون سه طبقه اول ..........................................................................................................................٦٣

جدول ٣-٣ مشخصات فنی مقاطع ستون سه طبقه دوم .........................................................................................................................٦٥

جدول ٣-٤ مشخصات فنی مقاطع ستون سه طبقه سوم ........................................................................................................................٦٧

جدول ٣-٥ مشخصات فنی مقاطع مقطع معادل چهارنوع کامپوزیت بکار رفته ..................................................................................٦٩

جدول ٣-٦ جدول نیروی برشی طبقات وبرش پایه .................................................................................................................٧٧

جدول ٤-١ مقاسه پریود سازه در حالتهای مختلف .................................................................................................................٨٧

جدول ٤-٢ مقایسه سه مد اول اتصالات گیرداری و نیمه گیرداری ١٣٠٠تن متر بر رادیان ...........................................................٩٢

جدول ٤-٣ مقدار خسارتها با تحت رکورد زلزله طبس با ٠.٧ PGA و اتصالات کاملاً گیردار و سقف 10cm ضخامت .................١٠٨