کد متلب شبیه سازی برخورد توپ به دیوار و انعکاس آن
در شبیه سازی از حل کننده اویلر استفاده شده است.
خط های برنامه حاوی توضیحات لازم به صورت کامنت هستند.
برای مشاهده نتایج کافیست کد را در نرم افزار متلب Run نمایید.
فرمت فایل:word
تعداد صفحات:26
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.
فرمت PDF
تعداد صفحات 339
یکی از عوامل موثر در رفتار لرزهای سیستمهای ساختمانی، علاوه بر نوع سیستم مقاوم جانبی، طرز قرارگیری آن در پلان ساختمان میباشد. این امر به نحو موثری در رفتار سیستم و نحوه توزیع نیروهای جانبی در بین اجزای سازهای موثر میباشد. در این مقاله سعی شده است با جابجایی دیوار برشی در هر یک از سازهها بعضی از مهمترین پارامترها مورد بررسی قرار گیرند. همچنین بخاطر اینکه نتایج برداشت شده تنها ناشی از یک تحلیل خاص نبوده و بتوان به نتایج قابل استنادتری دست یافت سازههای مورد بررسی تحت آنالیزهای استاتیکی معادل، دینامیکی طیفی و زمانی قرار گرفته است. جهت بررسی تاثیر محل دیوار برشی در رفتار سازه، دو سازه 23 طبقه که یکی دارای پلان منظم و دیگری دارای پلان با شکستگی میباشد در نظر گرفته شده است. سازههای مورد نظر تحت سه نوع آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی، دینامیکی طیفی و استاتیکی معادل قرار گرفته و نتایج حاصل از آنالیزهای دینامیکی بر اساس روش CQC ]1[ برای 69 مد سازههای 23 طبقه مورد نظر با یکدیگر ترکیب شدهاند. آنالیز دینامیکی طیفی (Response-Spectrum) بر اساس طیف طرح استاندارد معرفی شده در آیین نامه2800 و آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی (Time-History) تحت زلزله السنترو، بوسیله نرم افزار ETABS انجام گرفته است ]2[. سپس برش پایه در آنالیزهای دینامیکی، برحسب برش بدست آمده از آنالیز استاتیکی معادل مطابق ضوابط آیین نامه 2800 همپایه گردیده است ]3[. بعنوان مثال برای سازه خمشی بدون دیوار برشی که با 25% نیروی جانبی مورد نظر تحت تجزیه و تحلیل قرار گرفته، ضریب برش پایه برای تحلیل طیفی بعد از دو سیکل برابر 637/0 بدست میآید.
برای طراحی سازه مورد نظر بار مرده و زنده وارد بر سازه به ترتیب 1000و300 کیلوگرم بر سانتی متر مربع انتخاب شد. همچنین مقاومت فشاری بتن و فولاد به ترتیب 280 و 4000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع فرض گردید. سپس قاب خمشی مورد نظر بر اساس آیین نامه ACIبه گونه ای طراحی شد که قاب به تنهایی قادر به تحمل 25% نیروهای جانبی باشد. در نهایت مقاطع نهایی اجزای سازه بصورت زیر بدست آمد.
ستونها :
طبقات 1-6 : 70*70
طبقات 7-12 : 60*60
طبقات 13-18 : 50*50
طبقات 19-23 : 40*40
برای تیرها مقاطع 35*40 انتخاب گشت.
همانطوریکه ذکر شد، سه نوع تحلیل جهت بررسی نتایج انتخاب شده تا نتایج تنها بر گرفته از یک آنالیز خاص نباشد و با مقایسه نتایج حاصله از هر سه نوع تحلیل بتوان به نتایج قابل استنادتری دست یافت. همچنین نیروها و تغییرمکانهای حاصله در تحلیلهای دینامیکی با روش CQC با یکدیگر ترکیب شدهاند تا اثر اندرکنش مدها بطور کامل بصورت سه بعدی در نظر گرفته شود. در این روش مدهای نزدیک بهم با استفاده از مقدار میرایی فرض شده با یکدیگر ترکیب می‌شوند و هرچه مقدار میرایی مدی بیشتر شود مقدار اندرکنش مدها با یکدیگر نیز افزایش می یابد ]4[. در ابتدا سازه قاب خمشی تحت 25% نیروی جانبی تحلیل گردیده و سپس با توجه به ارتفاع آن که شامل 23 طبقه سه متری میباشد تحت ضوابط مربوط به قاب خمشی بتنی متوسط بعلاوه دیوارهای برشی بتنی متوسط طراحی گردیده است ]5[.
شامل 16 صفحه فایل word
نقشه معماری و سازه اسکلت بتنی با دیوار برشی یک ساختمان پنج طبقه مسکونی