نوع فایل: word
تعداد صفحات: 155 صفحه

چکیده:
شمار زيادي از سازه هاي موجود که در مناطق زلزله خيز واقع شده اند بر اساس آيين نامه هاي طراحي لرزه اي قديمي که ديگر اعتباري ندارند، ساخته شده اند. علاوه بر آن شماري از زلزله هاي اصلي که در طول سال هاي اخير اتفاق افتاده اند بر اهميت سبک شدن براي کاهش خطر لرزه اي تاکيد مي کنند. مقاوم سازي لرزه اي سازه هاي موجود يکي از موثرترين روش ها براي کاهش اين خطر است. در سال هاي اخير تحقيقات مهمي به مطالعه در رابطه با راهکارهاي مختلف جهت ترميم و تقويت سازه هاي بتن مسلح براي بالا بردن عملکرد لرزه اي آنها اختصاص داده شده است. بهرحال عملکرد لرزه اي سازه ميتواند توسط مقاوم سازي يا ترميم افزايش يابد.
امروزه يکي ازسيستم هاي متداول طراحي ساختمان ها در کشور استفاده از قاب خمشي بتن مسلح مي باشد. اين سيستم به دليل در دسترس بودن مصالح مورد نياز و نيز اجرا ساده تر به يکي از سيستم هاي متداول و مورد نظر در ايران تبديل شده است. ارزيابي لرزه اي قاب هاي موجود نشان مي دهد که به دليل عدم رعايت ضوابط بارگذاري لرزه اي و نيز به خاطر تغيير آيين نامه، ساختمان هاي طراحي شده موجود در برابر بارهاي لرزه اي اصلاح شده مقاوم نمي باشد. لذا مقاوم سازي اين ساختمان ها در برابر زلزله ها امري اجتناب ناپذير مي باشد.
در اين پايان نامه، بهسازي لرزه اي ساختمان هاي بتني قاب خمشي متعارف با شکل پذيري متوسط که براساس آيين نامه 2800 طراحي شده اند، مورد بررسي قرار گرفته است. اين قاب ها با افزودن مهاربند هاي فولادي هم محورX مقاوم سازي شده است. در اين پژوهش رفتار ساختمان هاي بتني تقويت شده با مهاربند ضربدري در ساختمان هاي نمونه 5 ، 10 ، 15 طبقه مورد بررسي قرار گرفته است. شاخصه هاي مقايسه تغيير مکان طبقه اي ساختمان ها، برش درطبقات ساختمان ها ، و تنش در طبقات ساختمان ها بوده است.

کليد واژه: بهسازي لرزه اي، شکل پذيري متوسط، فولادي هم محور، قاب خمشي

مقدمه:
زلزله از پديده هاي طبيعي است که در طول تاريخ حيات بشر بارها انسان را به وحشت انداخته و باعث تخريب شهر ها و روستاهاي زيادي همراه با تلفات انساني شديد و داغ دار نمودن انسان بوده است به گونه اي که انسان چون خود را در مقابل آن عاجز و درمانده ديده، آن را به پديده هاي ماوراء طبيعت و خشم خدايان بر انسان دانسته است. اين پديده طبيعي هنگامي به يک مصيبت بزرگ انساني تبديل مي گردد که در منطقه شهري با بافت متراکم اتفاق بيفتد.
فلات ايران بر يکي از کمربند هاي زلزله واقع شده و از اين رهگذر گاه گاه نقطه اي از اين پهنه ميهن اسلامي دستخوش لرزش هاي مرگبار زلزله گردد. نمونه آثار اين ثانحه مرگ آور، در زلزله هاي بزرگ ايران همچون زلزله سال 1369رودبار، زلزله1382 بم، زلزله 1391 اهر و ورزقان و زلزله 1392 دشتي بوشهر بر هيچکس پنهان نيست.

فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه و کليات
1-1-مقدمه
1-2-فلسفه بهسازي و تقويت ساختمان ها
1-3-ضرورت مقاوم سازي
1-4-روش هاي بهسازي
1-4-1-بهسازي کلي
1-4-2- بهسازي موضعي
1-5-چه ساختمان هايي نياز به مقاوم سازي دارند؟
1-6-هدف از پايان نامه و روش تحقيق
1-7-ساختار پايان نامه
فصل دوم: مقايسه روشهاي مقاوم سازي
2-1-مقدمه
2-2-راهكارهاي مقاوم سازي لرزه اي(كليات)
2-3- روش هاي افزايش ظرفيت لرزه اي سازه هاي موجود
2-3-1-مقاوم سازي سطح سازه
2-3-1-1-اضافه كردن ديوارهاي سازه اي بتن مسلح
2-3-1-2-استفاده از بادبند هاي فولادي
2-3-1-3-جداسازي لرزه اي
2-3-2-مقاوم سازي سطح عضو
2-3-2-1-زره پوش كردن ستون
2-3-2-2-مقاوم سازي اتصالات دال به ستون
2-4-مقاوم سازي ساختمانهاي بتني
2-4-1-مقاوم سازي محلي
2-4-1-1-مقاوم سازي با ورق هاي فولادي
2-4-1-2-مقاوم سازي باورقهايFRP
2-4-1-3-مقاوم سازي با ورق هاي HPFRCC
2-4-2-روشهاي تقويت عمومي
2-4-2-1-ديوارهاي برشي
2-4-2-1-1-ديوار هاي برشي بتني
2-4-2-2- استهلاک انرژي تکميلي و کنترل سازه اي
2-4-2-3-قابهاي فولادي
2-4-2-4-مهاربندهاي فلزي
فصل سوم: افزايش مقاومت و سختي جانبي سازه و تاريخچه مهاربند فولادي
3-1-مقدمه
3-2-اضافه نمودن مهاربندها
3-2- 1-مهاربند فولادي همگرا(CBF)
3-2- 2-مهاربند فولادي واگرا(EBF)
3-2- 3-مهاربندهاي ضد کمانش (BRBF)
3-3-ترکيب مهاربندي فولادي و قاب خمشي
3-4-تاريخچه تحقيقات درباره کاربرد مهاربند فولادي در قاب خمشي بتني
فصل چهارم: مدل سازي و نکات مربوط به آن
4-1-مقدمه
4-2-معرفي مدل
4-3-بارگذاري مدل ها
4-3-1-بار ثقلي
4-3-1-1-سقف تيرچه بلوك
4-3-1-2-سقف بام
4-3-1-3 بارمرده
4-3-1-4-(kg/m2)بار زنده
4-3-2- ديوار پيراموني
4-3-2-1- ديوار نمادار
4-3-2-2-ديوار غير نما
4-3-3- بار پله
4-3-4- بار زلزله
4-3-4-1- محاسبه ضريب زلزله با آيين نامه 2800
4-3-4-1-1- محاسبه ضريب زلزله با ويرايش سوم آيين نامه 2800(قاب خمشي بتن مسلح)
4-3-4-1-2-محاسبه ضريب زلزله با ويرايش سوم آيين نامه 2800(قاب خمشي بتن مسلح با مهاربند فولادي)
4-4-مصالح مصرفي
4-5- فرضيات مدل سازي
4-6-آناليز و طراحي
فصل پنجم : ارائه و بررسي نتايج
5-1- مقدمه
5-2-مقاطع مدل
5-3- ارائه نتايج
5-3-1- بررسيتغيير مکان بالاي ساختمان ها
5-3-2- بررسي تغيير مکان طبقه اي ساختمان ها
5-3-3- بررسي اثر برش در طبقات ساختمان ها
5-3-4- بررسي اثر تنش در طبقات ساختمان ها
5-3-4-1- نسبت تنش ستونA
5-3-4-2-نسبت تنش ستون B
5-3-4-3-نسبت تنش ستون C ,D
فصل ششم: نتيجه گيري و پيشنهاد براي ادامهتحقيقات
6-1-مقدمه
6-2- نتيجه گيري
6-3-پيشنهادات براي تحقيقات آتي
مراجع

فهرست جداول:
فصل سوم
جدول3-1-مقايسه رفتار کيفي سيستم هاي مختلف سازه اي
فصل چهارم
جدول4-1-پارامتر هاي موثر در تعيين ضريب زلزله
جدول4-2-محاسبه ضريب زلزله
جدول4-3-محاسبه ضريب زلزله براي ساختمان هاي با مهاربند فولادي
جدول4-4-مشخصات مصالح بتني
جدول4-5-مشخصات مصالح فولادي
فصل پنجم
جدول5-1-مقاطع ساختمان هاي 5 طبقه
جدول5-2-مقاطع ساختمان هاي 10طبقه
جدول5-3-مقاطع ساختمان هاي 15طبقه

فهرست اشکال:
فصل اول
شکل1-1-زلزله دشتي بوشهر1392
شکل1-2-زلزله بم1382
شکل1-3-زلزله اهر و ورزقان1391
شکل1-4-نمايش ترسيمي،لزوم و اثر تعمير و تقويت
فصل دوم
شکل2-1-ديوار برشي بتني
فصل سوم
شکل3-1-افزايش مقاومت و سختي سازه بوسيله اضافه نمودن قاب خمشي،مهاربند و ديوار برشي
شکل3-2-منحني هاي ظرفيت قاب در شيوه هاي مختلف مقاوم سازي
شکل3-3-استفاده از مهاربندها بصورت نمايان در ساختمان ها
شکل3-4-انواع مهاربند هاي همگرا(CBF)
شکل3-5-مقاوم سازي قابهاي موجود بوسيله مهاربندهاي همگرا
شکل3-6-استفاده از مهاربند همگرا در مقاوم سازي قابهاي بتني
شکل3-7-استفاده از مهاربند همگرا در مقاوم سازي قابهاي بتني
شکل3-8-انواع متداول مهاربند واگرا (EBF)
شکل3-9-مهاربند واگرا و همگراي جناغي
شکل3-10-اضافه نمودن مهاربند واگرا به منظور تقويت سيستم باربر جانبي سازه
شکل3-11-اضافه کردن مهاربند واگرا به قابهاي موجود ساختمان
شکل3-12-نمونه هايي از مهاربند هاي ضد کمانش(BRBF)
شکل3-13-نمونه اي از بادبند ضد کمانش(BRBF)و جزئيات آن
شکل3-14-بعضي از مقاطع استفاده شده در مهاربندهاي(BRBF)
شکل3-15-استفاده از جمع کننده افقي براي ايجاد اندرکنش مناسب بين قاب بتني و مهاربند فولادي
شکل3-16-مقاوم سازي شده با مهاربند
شکل3-17-جزئيات اتصال مهاربند ها
شکل3-18-جزئيات اتصال مهاربندها به قاب بتني
شکل3-19-جزئيات اتصال مهاربند فولادي به قاب بتني
شکل3-20-توزيع يکنواخت مهاربند در ارتفاع
شکل3-21-جزئيات اتصال مهاربند فولادي به قاب بتني
شکل3-22-جزئيات اتصال مهاربند
فصل چهارم
شکل4-1-پلان ساختمان هاي مرجع
شکل4-2-پلان ساختمان هاي مهاربندي شده
شکل4-3-مهاربند استفاده شده در مقاوم سازي
شکل4-4-نمونه اي از نحوه چيدمان مهاربند ها در جهتX
شکل4-5-نمونه اي از نحوه اي چيدمان مهاربند ها در جهتY
شکل4-6-سقف تيرچه بلوک
شکل4-7-سقف بام
شکل4-8-ديوار غير نما
شکل4-9-پله
فصل پنجم
شکل 5-1- نمودار مقايسه تغيير مکان بالاي ساختمان ها
شکل5-2-نمودار تغيير مکان طبقه اي ساختمان 5 طبقه
شکل5-3- نمودار تغيير مکان طبقه اي ساختمان 10 طبقه
شکل 5-4- نمودار تغيير مکان طبقه اي ساختمان 15 طبقه
شکل5-5- نمودار برش در طبقات ساختمان 5 طبقه
شکل5-6- نمودار برش در طبقات ساختمان 10 طبقه
شکل5-7- نمودار مقايسه برش در طبقات ساختمان 15طبقه
شکل 5-8- محل قرار گيري ستون هاي A,B,C,D
شکل 5-9- نمودار تنش در ساختمان 5 طبقه ستون A
شکل5-10- نمودار تنش در ساختمان 10طبقه ستونA
شکل5-11- نمودار تنش در ساختمان 15طبقه ستونA
شکل5-12- نمودار تنش در ساختمان 5 طبقه ستونB
شکل 5-13- نمودار تنش در ساختمان 10 طبقه ستون B
شکل5-14- نمودار تنش در ساختمان 15طبقه ستون B
شکل5-15- نمودار تنش در ساختمان 5 طبقه ستون C
شکل 5-16- نمودار تنش در ساختمان 10 طبقه ستونC
شکل5-17- نمودار تنش ساختمان 15طبقه در ستونC
شکل5-18- نمودار تنش در ساختمان 5 طبقه ستونD
شکل5-19- نمودار تنش در ساختمان 10 طبقه ستونD
شکل5-20- نمودار تنش در ساختمان 15طبقه ستونD

منابع و مأخذ:
دکتر مهدي قاليبافيان، چگونگي رفع نواقص و معايب بوجود آمده در سازه هاي بتني ، چهارمين دوره آموزش مباني مهندسي زلزله
Hussain M. , Sharif A. , Basenbul I. , Baluch M. H. and Al-Sulaimani G.J.
“Flexural behavior of per-cracked reinforced concrete beams strengthened externally by steel plates” . ACI Structural Journal. 92(1), 1995,14-22
Alaee, F. J., Benson, S. D. P. and Karihaloo B. L. “High Performance Cementitious Composites for Retrofitting” , Int.J .Mat. Prod. Tech., 17(1.2),2002,17
Karihaloo B.L., Alee, F.J. and Benson, S.D. P., “A New Technique for Retrofitting Damaged Concrete Structures “ , Proc .Inst.Civ. Eng., buildings & Structures , 152(4), 2002, 309-318.
Jianhua Liu “Rehabilitation of seismically Deficient Reinforced Concrete Structures state of the Art “ university of Alberta ; An Interdisiplinary Journal , (2006)
6 Constantinou, M.C., and Symans, M.D., “ Seismic Response of Buildings With Supplemental Damping” , J. ofStructural Design of Tall buildings, Vol.2,PP. 77-92,(1993).
Symans ,M.D., and Constantinou, M.C., “ Semi- Active Control Systems for Seismic Protection of Structures: A State-Of-The-Are Review, “ Engineering Structures, Vol.21, PP.469-487,(1999).
IST Group , “Methods for Seismic Retrofitting of Structures”, (2004)
Sekiguchi, I. “Seismic Strengthening of an Existing Steel Reinforced Concrete City Office Building in Shizuoka, Japan” . Proc. 9th World Conf. on Earthquake Engineering, Japan, Vol.III, 1988.
Del Valle Calderon E., Foutch A.Hjelmstad KD. Figueroa-Gutierrez E. Tena- Colunga A. “ Seeismic Retrofit ofa RC Building: a case study” . proc. Of 9th World Conf. on Earthquake Engineering, Japan, Vol. VII, 1988,451-456.
Sugano S., Fujimura M., “ Seismic Strengthening of Existing Reinforced Concrete Buildings”. Proc. 7th Wirld Conf . on Earthquake Engineering, Turkey,4(1), 1980,449-456.
Ohishi H.Takahashi M. Yamazaki Y., “A Seismic Strengthening Design and Practice of an Existing Reinforced Concrete School BUILDING in Shizuoka City” . Proc. 9th World Conf. on Earthquake Engineering ,Japan, Vol. VII, 1988,415-420.
Jack P. Moehle , “State of Research on Seismic Retrofit of Concrete Building Structures in the US” , Pacific Earthquake Engineering Research Center University of California ,Berkeley.
مبحث 10 مقررات ملي ساختمان ، طرح و اجراي ساختمان هاي فولادي ،1387.
FEMA 454 Designing for Earthquakes, aManual for Architects, December 2006.
Elizabeth A. Jones, James O. Jirsa , “Seismic Strengthening of a Reinforced Concrete Science Foundation. Grant No. CEE-8201205,(1986).
Mark Eric Badoux, “ Seismic Retrofitting of Reinforced Concrete Structures with Steel Bracing Systems”. Ph.D. Thesis, The University of Austin ,Texas,1987.
Goel,S.C, and Lee, H.S. “Seismic Retrofitting of Structures by Ductile Steel Bracing Systems”,Proceedings of 4th U.S. National Conference on Earthquake Engineering, Vol.3,Palm Springs, California,MAY 20-24,1990,PP,323-331.
Badoux, M., and Jirsa, J,O,. “ Steel Bracing of RC Frames for Seismic Retrofitting” ,Journal of Structural Engineering ,No.1,Vol. 116,PP.55-74,(1990).
Thomas D. Bush ,Jr., Loring A . Wyllie, Jr . , M.EERI, and James O. Jirsa, M.EERI, “ Observation on Two Sesmic Strengthening Schemes for Concrete Frames” ,Earthquake Spectra, Vol.7 ,No.4,PP.511-527,(1991).
Bush, T.D., Jones, E. A., and Jirsa ,J.O., “ Behavior of RC Frame Strengthened Using Structural Steel Bracing” , Journal of Structural Engineering, No. 4,Vol.117,PP,1115-1126,(1991).
F.Nateghi-A, “Seismic Strengthening of Eight Storey RC Apartement Steel Braces”, Engineering Structures, Vol,17, No.6, pp. 445-461,(1995).
Pinchera, J. A., Jirsa , J. O., “Seismic Response of RC Frame Retrofitted with Steel Braces or Walls” , Journal of Structural Engineering, Vol. 121,No. 8PP.1225-1235,(1995).
Maheri ,M.R., and Sahebi , A., Use of Steel Bracing in Reinforced Concrete Frames” , Engineering Structures , Vol. 19, No.12,PP. 1018-1024,(1997).
Abou-Elfath , H., Ghobarah , A., “ Behaviuor of Reinforced Concrete Frames Rehabilitated with Concentric Steel Bracing” , Canadian Journal of Civil Engineering, Jun 2000;27,3;CBCA Reference.
تسنيمي، عباسعلي، "مقاوم سازي قاب هاي بتن مسلح به کمک بادبند هاي فولادي" ، مرکز تحقيقات ساختمان و مسکن ، تهران،(1379).
Ghobarah A. , Abou-Elfath , H., “ Rehabilitation of a Reinforced Concrete Frame Using Eccentric Steel Bracing” ,Engineering Structures, Vol. 23,No.7,PP.745-755,(2001)
خير الدين ، علي ، "بررسي اندرکنش بادبند فلزي و قاب بتن آرمه در ساختمان هاي بلند " ، دومين همايش بين المللي ساختمان هاي بلند ،(1380).
خيرالدين، علي ، و شمخالي مقدم ، مجيد،" بررسي رفتار بادبند هاي واگرا در قاب هاي بتن آرمه موجود " ، دومين همايش بين المللي ساختمان هاي بلند،(1380).
Maheri , M.R. ,Akbari, R., “ Seismic behavior factor,R, for steel X-braced and knee-braced RC buildings” , Engineering Structures, Vol.25,PP.1505-1513,(2003).
Maheri, M.R. ,Kousari, R., Razazan, R.“Pushover test on Steel X-braced and knee-braced RCframes” , Engineering Structures , V ol.25,PP. 1697-1705,(2003).
Maheri, M.R. ,Hadjipour , A., “ Experimental Investigation and Design of Steel Brace Connection to RC frame “ , Engineering Structures , Vol . 25,PP.1707-1714,(2003).
El-Amoury , T., Ghobarah , A., “Retrofit of RC Frames Using FRP Jacketing or Steel Bracing “ , JSEE: Summer 2005, Vol, 7, No. 2-PP.83-94.
Ghaffarzadeh, H., Maheri, M.R., “ Cyclie Tests on the Internally Braced RC Frames” , JSEE: Fall2006, Vol. 8, No. 3-PP.177-186.
احمدي ،محمد مهدي و رنجبر ،ملک محمد " بررسي رفتار لرزه اي بادبند هاي زانويي فولادي در تقويت قاب هاي بتن آرمه " ، اولين همايش بين المللي مقاوم سازي لرز ه اي ، تهران ارديبهشت 1385.
Luis Gonzales Sola, “ Retrofitting of RC Structures on Gravity Columns Using Inverted. Y Steel Bracings” , A thesis submitted in Partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Civil Engineering, University of Puerto Rico , Mayaguez Campus,(2007).
Youssef,M.A ., Ghaffarzadeh, H., Nehdi, M., “Seismic Performance of RC frames with concentric internal steel bracing” , Engineering Structures, Vol.29, PP. 1561-1568,(2007).
Maheri, M.R. , Ghaffarzadeh, H.,” Connection overstrength in steel-braced RC frames” , Engineering Structures, Vol.30 ,PP.1938-1948,(2008).
باجي ،حسن، " محاسبات پروژه هاي ساختماني با استفاده از SAP و ETABS " ، چاپ پنجم ، ويرايش سوم ، نشر علم ايران ، بهار 1388

---

برچسب ها: بهسازي لرزه‌اي ساختمانهاي متعارف بتني با شكل‌پذيري متوسط با افزودن مهاربندهاي فولادي هم‌محور X بهسازي لرزه‌اي ساختمان متعارف بتني شكل‌پذيري متوسط افزودن مهاربندهاي فولادي هم‌محور X مهندسی سازه مهندسی عمران