عنوان پایان‌نامه
بررسی رفتار لرزه ای پلکان ها و تاثیر متقابل آن بر الگوی تشکیل مفاصل پلاستیک در قاب های ساختمانی ویژه
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1820;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59343
- تاریخ دفاع
- ۱۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- امیرحسین سلیمانی ابیانه
- استاد راهنما
- ایرج محمودزاده کنی
- چکیده
- این تحقیق به بررسی اندرکنش میان سازه با سیستم لرزه‌بر قاب خمشی فولادی ویژه و پلکانها به منظور سنجش میزان تاثیرگذاری پلکان‌های، بر نیروها و پاسخ‌های دینامیکی ساختمان می‌پردازد. از این رو برای این منظور بررسی می‌نماید که آیا فرض رایج در طراحی ساختمان‌ها که از مدلسازی پلکانها صرف نظر کرده و تنها عکس‌العمل‌های ثقلی پلکانها بر روی سازه اعمال می‌گردد، منجر به طراحی ایمنی خواهد گردید یا خیر. برای نیل به این هدف، ساختمانی پانزده طیقه با سیستم قاب خمشی فولادی ویژه مطابق با آیین‌نامه کشور ایران طراحی شده، سپس این ساختمان در حالت‌های اندرکنش سازه و پلکان و همچنین عدم اندرکنش سازه و پلکان تحت آنالیز‌های استاتیکی خطی معادل و دینامیکی طیفی و استاتیکی غیر خطی پوش‌آور قرار گرفته تا امکان مقایسه و تاثیرپذیری فرآهم گردد. نتایج حاصله گواه از این دارند که پلکانها به دلیل سختی اضافی که بر سیستم تحمیل می‌نمایند موجب تغییر در خواص دینامیکی سازه از جمله پریود و نیروی جذب شده از طرف زلزله می‌گردند، همچنین تغییراتی در جابجایی دیافراگم‌ها و به دنبال آن دریفت‌های الاستیک و غیر الستیک و غیره به‌وجود می‌آورد. از طرف دیگر به دلیل افزایش سختی که به صورت محلی موجب آن می‌گردد، شرایط جذب نیروی ناشی از زلزله را فرآهم می‌نماید که بازتاب آن به صورت مستقیم و قابل توجه بر روی نیروی محوری ستون‌ها خصوصاً ستون‌های اطراف محفظه پلکان منعکس می‌گردد. این اثر هرچه که از ستون‌های اطراف محفظه پلکان فاصله گرفته می‌شود کمرنگ‌تر می‌گردد. این نکته از اهمیت بالایی برخوردار بوده زیرا ستون‌ها به عنوان اعضای نیرو کنترل نباید وارد فاز غیرخطی گردند و عدم توجه به این افزایش نیروی محوری می‌تواند موجب ایجاد تشکیل مفصل جدید در ستون‌ها یا عبور تراز عملکردی مفاصل موجود از سطح عملکردی مطلوب گردد. لازم به ذکر می‌باشد که در این تحقیق با توجه به ویژه بودن سیستم و وجود حاشیه اطمینان مناسب با‌توجه به قاعده تیر ضعیف-ستون قوی، مفاصلی در ستون‌ها به‌وقوع نپیوسته است اما این موضوع در سیستم‌های با شکل‌پذیری معمولی و متوسط می‌تواند نگران کننده باشد، همچنین تغییراتی در مفاصل تیرها مشاهده شده است.
- Abstract
- Staircases are those important nonstructural components that have a key role in earthquake aftermath evacuation of building structures. During recent earthquakes two important features in association with staircases were observed. First, staircases could seriously affect the super structure’s behavior via seismic interaction and second, weak performance of the staircase. So the main questions behind the subject are: • Seismic performance of staircases; • seismic performance of structural elements considering structure-stair interaction; In this study, a 15 story regular special steel structure was studied. The structural system in the direction of staircase ladder board is special moment resisting frame. This model was analyzed under two cases. In the first one, the staircase was omitted from finite element model while in the second one it was included. Linear and nonlinear analyses were performed to investigate the interaction behavior of different elements. The results have shown that although a staircase has a little effect on dynamic characteristics of a building structure, its local effects on adjacent elements are significant. It was observed during the presence of stairs, axial forces of columns adjacent to the stairs increased in magnitude changed in direction. Also, hinge patterns in beams changed by the presence of stairs.
