5-5  بررسی جابجایی نسبی طبقات————— 85
5-6 بررسی وضعیت مدل چهار طبقه پنج دهانه پس از بالا بردن سختی دیوار طبقه اول آن- 86
5-7 نتیجه گیری————– 89
منابع و مآخذ-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 91

 
فهرست جداول
عنوان                                                                                                                          صفحه

جدول 1-1 نسبت دقت  طراحی– 16
جدول 1-2  نسبت دقت به کارگیری و کیفیت مصالح- 16
جدول 1-3  جهت محاسبه SSF بر اساس Tµ و T برای Dmin—— 20
جدول 1-4  جهت محاسبه SSF بر اساس Tµ و T برای Dmax—— 20
جدول 1-5 سطح نیاز طراحی—– 21
جدول 1-6 مقادیر قابل قبول CMR—————- 22
جدول 3-1 مقادیر درصد برش جذب شده توسط دیوارها به كل برش پایه سازه به مجموع ستونهای قاب ٨ طبقه با نسبت تغییر ممان اینرسیهای دیوارهای برشی— 51
جدول 4-1 مشخصات مصالح—– 56
جدول 4-2  انواع قاب ها——— 59
جدول 4-3 جزئیات مقاطع ستون و دیوارهای برشی قاب مدل 3 x 8بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 60
جدول 4-4 جزئیات مقاطع تیر قاب مدل 3 x 8—— 60
جدول 4-5 محدوده مطلوب مصالح- 63
جدول 4-6 مقایسه ماکزیمم برش و جابجایی گسیختگی در مدل های مختلف————- 65
جدول 4-7 انواع شتاب نگاشت و ضریب نرمال سازی شتاب نگاشت هابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 68
جدول 5-1 دوره تناوب سازه ها— 72
جدول 5-2 مقادیر برش پایه حاصل از تحلیل استاتیکی خطیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 73
جدول 5-3  مقادیر برش پایه حاصل از آنالیز پوش آور- 73
جدول 5-4 مقادیرضریب بیش مقاومت————– 73
جدول 5-5 میانه نمودار IDA قاب ها————– 75
جدول 5-6  مقدار S475— 76
جدول 5-7 خلاصه نتایج خرابی مدل ها———— 76
جدول 5-8  خلاصه خروجی آنالیز  IDA———– 77
جدول 5-9 میزان جابجایی بام در مدل های مختلف بر اساس آنالیز پوش آور————– 79
جدول 5-10 جابجایی موثر بام—- 79
جدول 5-11 مقادیر  مدل ها— 80
جدول 5-12 مقادیر SSFS —— 80
جدول 5-13 نتایج نهایی——— 81
جدول 5-14 نتایج آنالیز برای مدل 5×4 برای مدل با دیوار صلب تربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 87
 
فهرست شکل‌ها
عنوان                                                                                                                          صفحه

شکل 1-1 نمودار منحنی ظرفیت یک سازه متعارف— 7
شکل 1-2 طیف ارتجاعی و غیر ارتجاعی با شکل پذیری ثابتبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 8
شکل 1-3 حالت های کلی ناپایداری—————- 14
شکل 1-4 نمودار پوش آور——- 18
شکل 1-5 نمودار IDA———- 19
شکل 1-6 نمودار شتاب طیفی بر اساس پریود سازه— 19
شکل 2-1 مراحل اعمال بار جانبی به سازه، از ایجاد تغییرشکلهای ارتجاعی تا آستانه فرو ریزش در آنالیز پوش آور     32
شکل 2-2 منحنی پوش آور—— 35
شکل 2-3 دسته بندی رفتار خطی و غیرخطی اجزا، (الف): رفتار غیرخطی کنترل شونده توسط نیرو، (ب): رفتار خطی، (ج): رفتار غیرخطی کنترل شونده توسط تغییر شکل– 40
شکل 3-1 رفتار دیوار و قاب به شکل منفرد و اندر کنش سیستم دوگانهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 46
شكل 3-2 نمودارهای لنگر خمشی و برش خارجی سازه، همچنین لنگر و برش قاب و دیوار در سیستم دو گانه   47
-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 48

شكل 3-4 انواع متداول تخریب در دیوارهای برشی—- 52
شکل 4-1  نمایش شماتیک پلان مدل های سه دهانه– 57
شکل 4-2 نمایش شماتیک مقاطع طراحی شده برای قاب مدل 3 x 8بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 61
شکل 4-3 منحنی رفتار فولاد مورد استفاده———- 63
شکل 4-4 نمودار پوش آور مدل 8 x 3————– 66
شکل 4-5 نمودار پوش آور مدل 8 x 5————– 66
شکل 4-6 نمودار IDA برای  مدل 3  x8———– 70
شکل 5-1 نمودار IDA مدل هشت طبقه سه دهانه— 74
شکل 5-2 نمودار IDA مدل چهار طبقه سه دهانه—- 74
شکل 5-3 نمودار IDA مدل چهار طبقه پنج دهانه—- 75
شکل 5-4 نمودار پوش آور مدل 3×8————— 78
شکل 5-5 نمودار پوش آور مدل 5×4————— 78
شکل 5-6  : نمایش المان هایی که در آن مفصل پلاستیک ایجاد شده برای مدل 5×8——- 82
شکل 5-7  : نمایش المان هایی که در آن مفصل پلاستیک ایجاد شده برای مدل 3×8—— 82
شکل 5-8  : نمایش المان هایی که در آن مفصل پلاستیک ایجاد شده برای مدل 5×6——- 83
شکل 5-9  : نمایش المان هایی که در آن مفصل پلاستیک ایجاد شده برای مدل 3×6——- 83
شکل 5-10  : نمایش المان هایی که در آن مفصل پلاستیک ایجاد شده برای مدل 5×4—– 84
شکل 5-11  : نمایش المان هایی که در آن مفصل پلاستیک ایجاد شده برای مدل 3×4—– 84
شکل 5-12: جابجایی نسبی طبقات سازه مدل 5×8 برای چهار شتابنگاشت تصادفی——– 85
شکل 5-13: جابجایی نسبی طبقات سازه مدل 5×4 برای چهار شتابنگاشت تصادفی——– 86
شکل 5-14  : نمایش المان هایی که در آن مفصل پلاستیک ایجاد شده برای مدل 5×4 برای مدل با دیوار صلب تر    87
شکل 5-15: جابجایی نسبی طبقات سازه مدل 5×4 برای مدل با دیوار صلب تر برای چهار شتابنگاشت تصادفی        88

 
فصل اول
« بررسی ضریب رفتار و اجزاء تشکیل دهنده آن »
 آیین نامه های طراحی لرزه ای، نیروهای لرزه ای برای طراحی ارتجاعی سازه را از یک طیف خطی که وابسته به زمان تناوب طبیعی سازه و شرایط خاک محل احداث سازه می باشد، به دست می آورند و جهت در نظر گرفتن اثر رفتار غیر ارتجاعی و اتلاف انرژی بر اثر رفتار هیسترتیک ، میرائی و اثر مقاومت افزون سازه، این نیروی ارتجاعی را به وسیله ضریب کاهش مقاومت یا به عبارت دیگر ضریب رفتار سازه به نیروی طراحی مبدل می نماید. در حال حاضر به نظر می رسد که در اغلب آیین نامه های طراحی لرزه ای مقادیر ضریب رفتار ارائه شده بر مبناء قضاوت مهندسی، تجربه و مشاهده عملکرد سازه در زلزله های گذشته و چشم پوشی از تراز مقاومت افزون استوار می باشد، به همین دلیل محققین روش های تئوریکی جهت محاسبه ضریب رفنار ارائه نموده اند که در این فصل به طور کامل تشریح گردیده است.

1-1  مقدمه
به طور کلی می توان گفت طراحی سازه ها بر اساس آنالیز های لرزه ای بر این مبنا است که رفتار ساختمان در مقابل نیرو های ناشی از زلزله های کوچک، بدون خسارت در محدوده ارتجاعی باقی بماند و در هنگام وقوع زلزله های شدید که رفتار سازه وارد ناحیه غیر خطی می شود ضمن حفظ پایداری کلی خود، خسارتهای سازه ای و غیر سازه ای را تحمل کند، به همین منظور طراحی لرزه ای سازه در هنگام ورود به ناحیه غیر خطی مستلزم آنالیز های غیر خطی می باشد.
می توان گفت یک تحلیل دینامیکی غیر خطی بیانگر رفتار صحیح و واقعی سازه به هنگام وقوع زلزله می باشد امّا با توجه به پیچیده بودن و پر هزینه بودن آنالیز های غیر خطی و زمان بر بودن این نوع تحلیل ها، روش های تحلیلی بر مبنا آنالیز در محدوده رفتار خطی سازه با نیروی کاهش یافته زلزله صورت می گیرد.
از طرفی تحلیل و طراحی سازه ها صرفا بر اساس رفتار ارتجاعی اعضاء و عدم توجه به رفتار غیر خطی در هنگام وقوع زلزله باعث ایجاد شدن طرحی غیر اقتصادی که شامل مقاطع سنگین برای طرح خواهد بود می شود.
از اینرو آیین نامه های لرزه ای، نیروهای برای طراحی ارتجاعی سازه را از یک طیف خطی که وابسته به زمان تناوب طبیعی سازه و شرایط خاک محل احداث سازه می باشد، به دست می آورند و جهت در نظر گرفتن اثر رفتار غیر ازتجاعی و اتلاف انرژی بر اثر رفتار هیسترتیک، میرایی و اثر مقاومت افزون سازه این نیروی ارتجاعی را به وسیله ضریب کاهش مقاومت یا به عبارت دیگر ضریب رفتار سازه به نیروی طراحی مبدل می نمایند.
با توجه به اینکه ضرایب رفتار تعیین شده توسط آیین نامه های لرزه ای بر پایه مشاهدات عملکردی سیستم های سازه ای مختلف در زلزله های اتفاق افتاده و بر اساس قضاوت مهندسی استوار است در جهت رفع نگرانی پژوهشگران بابت فقدان ضرایب رفتار معقول و مبتنی بر مطالعات تحقیقاتی و پشتوانه محاسباتی در سالهای اخیر آیین نامه ها لرزه ای بر این اساس مدون گردیده اند که رفتار های هیسترتیک، شکل پذیری، مقاومت افزون، میرایی و ظرفیت سازه در هنگام استهلاک انرژی را جهت محاسبه ضریب رفتار در نظر بگیرند.
در اغلب آیین نامه های طراحی لرزه ای مقادیر ضریب رفتار ارائه شده بر مبنا قضاوت مهندسی، تجربه و مشاهده عملکرد سازه در زلزله های گذشته و چشم پوشی از تراز مقاومت افزون استوار می باشد. به همین دلیل مقادیر عددی ضرایب رفتار به کار برده در آیین نامه ها مختلف متفاوت می باشد به طوری که می توان گفت محدوده عددی ضریب رفتار برای سازه های بتن مسلح با سیستم قاب خمشی در آیین نامه های اروپایی مانند EC8 در محدوده ی 5/1 تا 5 است در صورتیکه برای همین نوع سیستم سازه ای در آیین نامه های آمریکایی مقادیر ضریب رفتار تا عدد 8 هم بیان گردیده است، از اینرو می توان گفت سازه هایی که مطابق آیین نامه های EC8 طراحی شده اند دارای طراحی های سنگین تری نسبت به طراحی های که مطابق آیین نامه های آمریکایی انجام گرفته است می باشند.
اگر به طور خاص آیین نامه طراحی لرزه ای ایران را مورد مطالعه قرار دهیم، می توان گفت به دلیل آنکه ضرایب رفتار تعین شده بر مبنا قضاوت مهندسی است دارای کاستی هایی به شرح زیر می باشد:
1- برای سیستم های سازه ای، از یک نوع با ارتفاع ها و زمان تناوب ارتعاش متفاوت از ضرایب رفتار یکسانی استفاده میشود.
2- در R تاثیر شکل پذیری و مقاومت افزون و درجه نامعینی به صراحت نیامده است.
3- اثر لرزه خیزی منطقه در  Rلحاظ نشده است.
4- اثر شرایط خاک در R لحاظ نشده است.

این مطلب را هم بخوانید :

1-2  روش های محاسبه ضریب رفتار
همانطور که از پیش ذکر شد روش های سنتی چگونگی محاسبه ضریب رفتار برای سیستم های سازه ای بر اساس قضاوت مهندسی انجام می شده است، در طی سالهای اخیر روش های علمی قابل اعتماد و جدیدی توسط تحقیقات نیومارک ارائه گردیده است.
می توان گفت جدید ترین رابطه های ارائه شده برای ضریب رفتار رابطه ای است که سه عامل شکل پذیری، مقاومت افزون و در جه نامعینی را در بر دارد. دو عامل شکل پذیری و مقاومت افزون برای کشور های مختلف می تواند متفاوت می باشد، زیرا به متغیر های کیفی و کمی متعددی مانند فرهنگ ساخت و ساز و روش های اجرائی، ناحیه لرزه خیزی و آیین نامه بارگذاری و طراحی بستگی دارد.
از اوایل دهه 1980 در انجمن فن آوری کاربردی (ATC) در طی پژوهشهای فریمن و یوانگ تلاش محققین به سمت تجزیه ضریب رفتار به عوامل تشکیل دهنده آن سوق پیدا نمود.
قابل توجه است که عامل نامعینی ابتدا در آیین نامه های ATC-19 و ATC-40 و سپس در آیین نامه UBC-1997 مطرح گردید.
در سال 1995 محققین برای محاسبه ضریب رفتار رابطه (1-1) را پیشنهاد نمودند.
(1-1)
که در رابطه فوق  ضریب کاهش نیرو ناشی از مقاومت افزون و  ضریب کاهش نیرو ناشی از شکل پذیری و  کاهش نیرو ناشی از نامعینی یا به عبارت دیگر ضریب درجه نامعینی سازه می باشد. که به علت گسترده شدن مطلب و گسسته شدن موضوع اصلی از تشریح بیشتر آن  در این مطالعه اجتناب شده است .

1-3  تشریح اجزای ضریب رفتار
1-3-1  شکل پذیری
1-3-1-1  ضریب شکل پذیری کلی سازه
در صورتیکه منحنی رفتار کلی سازه را اصطلاحا” به صورت منحنی الاستیک – پلاستیک (دو خطی) ایده آل نمائیم، طبق رابطه (1-2) ضریب شکل پذیری کلی سازه که با  نمایش داده می شود محاسبه می شود:
(1-2)
بهتر است مقدار ضریب شکل پذیری کلی سازه ، که نماینگر ظرفیت استهلاک انرژی اجزا یا کل سازه است، از روش های آزمایشگاهی تعیین نمود. رفتار کلی سازه که در شکل (2-1) نشان داده شده است، تنها مربوط به سیستم هایی است که می توانند انرژی را با یک رفتار پایدار مستهلک کنند، مانند قابهای مقاوم خمشی شکل پذیر ویژه، و برای سیستم های دیگر که کاهش شدید سختی و مقاومت دارند، تعریف تغییر مکان تسلیم و تغییر مکان حداکثر در رابطه (1-2) می تواند نادرست باشد. می توان گفت تعیین ضریب  به خصوص برای سازه های بلندتر از یک طبقه کار پیچیده ای است. برای محاسبه این ضریب غالباً از تغییر مکان نسبی طبقه به عنوان معیار تغییر مکان استفاده می‎شود (شکل1-1).
شکل (1-1): نمودار منحنی ظرفیت یک سازه متعارف