تاثير آرايش بادبند ها بر رفتار سازهاي فلزي در زلزله

صفحه 1:


صفحه 2:
ابا 

صفحه 3:
4 [۱9 GOB sneer Ee nk eee Od ‏دهنده آن‎ 1-1مقدمه: 1-2 انواع قابهاى فولادى 3 بررسي رفتار قابها iS Dehn 

صفحه 4:
تعریف واژه های کلیدی-4 ۹ Wes ReNpOPRDy Rewer Sa By BECP AYES Set ‏اا ل‎ 7 . استهلاك انرؤى در باركذارى متناوب و منحنيهاى- و0 ‎Cree‏ ‎Lo Cae eee ba‏ ل تل ‏4 دیدگاه آییننامهها در خصوص ضریب رفتار -40 

صفحه 5:
چا ۲ تعریف عدم تقارن در سازه و اثر آن -0-409 € 22020 535 € جمعبندى -0-062) € فصل دوم : بررسی تحقیقات انجاميافته بر روی ضریب رفتار و تأثيرآرايش و نوع مهاربنديها بر روى آن € مرورى بر جند تحقيق انجام شده -0-© 

صفحه 6:
حكيده: > سازههاى فولادى يكى از رايجترين و مناس بترين سیستمهای سازهای در صنعت ساختمان سازی میباشد. سازههاى فولادى داراى دو مزيت اساسى نسبت به ‎CeCe)‏ ال ا ا ل ‎ES Fe‏ مشخصات مكانيكى بسيار عالى دارد و ديكرى اينكه در سازههاى فولادى امكان تقسيم كارهاى اجرايى به دو ا ا كت 

صفحه 7:
فصل اول: آشنايي با قابهای فولادی.ضریب رفتار (8))وضريب تشكيل دهنده آن فصل اول مقد مه : در طراحى ساختمانها در مناطق زلزله خيز دو موضوع :اساسی مد نظر باید باشد ايجاد سختى و مقاومت كافى در سازه جهت كنترل-1)» تغيير مكان جانبى تا از تخريب اعضاء سازهاى و غیر سازهای تحت زلزله متوسط یا کوچک جلوگیری 3 ايجاد شكل يذيرى و قدرت جذب انرزى مناسب در-© سازه به خاطر ممانعت از فرو ريختكى سازه در يك ce © Gites: 

صفحه 8:
:انواع قابهای فولادی (DRE) ws GE 7 ‎(C®E@) 38% ad ay ee b GE >‏ 2 قاب با مهار بند خارج از مرکز (۶696)) < قاب با مهار بند زانوئى ‎(KBE)‏ 

صفحه 9:
1-0-0 قاب خمشی 0086 قابهاى خمشى (ممانبر رک ۱ 0 ۱9۳9 ‎FES Be een ESP BEIT (ener FO) rnc IE‏ و سختی زیادی لازم باشد دیگر اقتصادی نخواهد بود 

صفحه 10:
6-0 قاب با مهار بندی هم مرکز 60096 در اين نوع مهاربندى محور مهار بندها از محل تقاطع محورهاى تير و ستون عبور ميكند و همين نوع آرايشء؛ سختى سازه را نسبت به قاب 0لا ل ا ا ا 2 0 50000 ois ‎SND ewe C Sas Te OS SSO Deas]‏ 1م ‏وستون ها می گردد ‏اخيرا در آئين نامه ها من جمله آئين نامه ايران جهت بهبود رفتار اين قابها توصيه هايى نموده است (در طراحى مهاربندهاى)( وساير مهاربند ها كه بصورت كششى طراحى مى شده اند را به فشارى تغيير دهند وهمجنين لاغرى مهاربندى از عدد (0(0© به عدد ©©0 محدود كرديد ) 

صفحه 11:
0 Tete et Lee et ore ror in ‏بسیار مناسبی که در آزمایشیا آنالیز و نیز در عمل از خ‎ ۳ Berns | د نشان داده؛ به عنوان سیستمی مناسب ‎eT Dh a ree‏ 0ت ‎ee a eres‏ ‏مهاربندى شده به همراه رفتار غير الاست ‎ ‎ ‎۳ ko) ۳ ‏(مجس جارا)نسبتا کوتاه به اتصال تیر به‎ ‏ستون ویا به مهاربند دیگر مرتبط میگرد ‎ 

صفحه 12:
1 قاب باامیار:بند زاتویی: ا ل ‎BBY CORPSE IES‏ 1 (شکل 4) اتصال مهاربند بصورت ساده و اتصال زانو صلب میباشد.سیستم مهاربند زانويى روشى كاملا جديد بوده و در سال ©©©) توسط اجوا ييشنهاد كرديده و از سال (0)©©)0 به بعدء عمدتا توسط بلندرابا نكرشى جديد مورد آناليزء آزمايش و بررسى قرار كرفته است. اين سيستم مهاربندى هنوز وارد آئيننامهها نكرديده است در خا م ا ا ا ل امم نمايد توصيه بر اين است كه در حالت سيستم با تسليم خمشى زانو از مقاطع قوطى ا ا ا ل ا لت 

صفحه 13:
این قابها توانایی تحمل تغییر شکلهای 020000000007 ' (شكل 0-© ) 

صفحه 14:
Ry Peron ye PRE a ‏انرزى يائينى بوده است و اين امر‎ ‏ناشى از كمانش سريع بادبندها تحت‎ ‏اثر بارهاى تناوبى وارده از جانب‎ ‏سيكلهاى زلزله ميباشد. (شكل‎ exc ونار مستززيس فلتهاق م مركر 

صفحه 15:
[۳ eee Pern ‏لات‎ kOe ne ‏امر بخاطر جلوكيرى از كمانئش‎ ‏بادبندها و عدم کاهش مقاومت قاب‎ ‏در تغيير شكلهاى غير ارتجاعى تير‎ 10 Mere شور تريس تلي لبر 

صفحه 16:
3 eS ere Biome | 1-5-1- شکل پذیری: به مادهاى كه هنكام مقاومت تغيير شكل قال ملاحظهاى .را تحمل كند ماده شكك ‎ery‏ ا ل ‎Bree‏ ارتجاعی زیادی باشند. سازههای مناسبی برای مقابله با زلزله خواهند بود براى تعريف شكليذيرى از | ميكردد شكليذيرى بصورت ال ‎PANO‏ ‏و 2 از یک میباشد. , 

صفحه 17:
‎R ۲ 5 ۱ 5‏ 1-5-2- ضریب کاهش در اثر شکل پذیری(( ‎a.‏ ‏در اثر شکلپذیری ساختمان ظرفیتی برای استهلاک انرژی هیسترزیس وجود خواهد داشت به دليل اين ظرقيت استهلاك انرؤى» نيروى طراحى الاستيك را م##ان به تراز مقاومت تسليم (ب0) كاهش ‏داد: ‎ ‏توجه به اين نكته ضرورى است كه تراز مقاومت تسليم به تراز ايجاد ا ا ا ا الل ا ‎nese Sei!‏ 0 

صفحه 18:
‎sao‏ ل ل ‏تجربه تأثير زلزلهها بر سازهها نشان ميدهد كه سازهها در هنكام زلزله رفتار غيرخطى دارند و بدين دليل مقدار قابل توجهى از انرزى ورودى زلزله را ا ا ا ل ا تك نیروهای زلزله بسیار کمتر از نیروی لازم در حالت خطی طراحی گردند. تحلیل ‎e te aS rene ene k Bert Stes oe)‏ ۱ ا ‎Soe eTOCs Te Le 3 Ee CRTC L‏ است و انجام آن برای سازههای معمولی غیراقتصادی میباشد ‎Becerra we ee Slee EBS we Ter Ege eres reese) BEB ie sree e ve Crue tre Caere ‏ل ا ا ا‎ BY] ‏امير يناهى اشاره نمود. 

صفحه 19:
4 6 -2 ضریب اضافه مقاومت() )) اضافه مقاومت يكى از عوامل بسيار مهم در تعيين ضريب رفتار ميباشد اهميت مقاومت ‎PRM EPO ney Parry eyelet‏ 0000 500 مشاهده کردند که ساز ههای کوتاه (با زمان تناوب پایین) کمتر ‎Se Lone SS ete Bet oh eS oe te Sw)‏ لت ‎Nie See Se ses Serr S Te Sree)‏ PG Ce VTS pm COP Ine yS ear reve RP ee Fig ‏هاى كوتاه وجود دارد وسبب يايدارى آنها در برابر زلزله ميكردد‎ Sp Si ere ‏ا ل لا ل ف‎ err ny 0 0 ع ا ا ا ا ال ل کانادا مقدار آن برابر 072 درصدوآئیننامه یوگسلاوی از 06 درصد تا 02 درصد نسبت به نوع سازه در حال تغییر است 

صفحه 20:
برخي از عوامل مهمي که در اضافه مقاومت سازه نقش عمده اق ۳ 59 اختلاف بین تشهای اسی تسلیم مصالح با مقدیر واقعی آنها .) :بیشتر بودن ابعاد اعضاء از مقادیر مورد نیاز در طراحی لرزهای -6 ‎BANE EO te: be) eS‏ كت ‎Ee TD ee Bie Om Soy‏ ان :استفاده از روش بار جانبى معادل در تحليل لرزههاى سازهها -© ‎co eee Teer‏ ‎ee eer rts Cela rT oer fe by‏ 

صفحه 21:
1 nooner Crp ONE Sr oer nosy er TS ‏طراحی جانبی سازه به همراه نیروهای ثقلی بر سازه اعمال میشود و‎ ‏ا ل ل ل ا كه‎ Te) ‏طبقه آخر به طور مداوم ثبت ميكردد. اين عمل تا آنجا كه اولين المان‎ | ‏ل‎ WE OST ea Try MIPS ETS yee ceen oul Reva] به منظور در نظر كرفتن عواملى نظير اختلاف بين تنشهاى تسليم اسمى موی یمکش ‎A ocean ilo‏ به دست آمده از روش فوق را نلقیده و آنرا توسط چند ضریب 0 

صفحه 22:
ضریب تنش مجاز( :(۲7 اين ضريب براى در نظر ككرفتن اختلاف در الكوى آنيننامههاى مصالح استفاده ميشود. براى طراحى بر اساس تنشهاى مجاز: تراز مربوطه به نيروى طراحى (ر©2) از تراز اولين مفصل يلاستيك اك ا ل ا ا ل يابد . 3 ضريب فوق همانطورى كه ذكر كرديده در حدود ©.) - *1.6) ميد باشد مثلا اين ضريب براساس آنيننامه ‎Bb 4 OIGC-OGO‏ زير تخمين زده ميشود م ا م ۳ 

صفحه 23:
| به حالت ارتجاعی باقی میماند و هیچگاه تسلیم نمیشود در اينصورت واكنشى كه سازه در هنكام زلزله از خود نشان میدهد واکنش ارتجاعی نامیده میشود و تحلیل انجام شده را تحلیل دینامیکی ارتجاعی مينامند. در این حالت رابطه نیرو - تغییر مکان در سازه بصورت شکل(- ) می باشد ب- جنانجه در موقع زلزله فرض شود ‎Be erry‏ نیروی مشخصی از حالت ارتجاعی به حالت خمیری ‎reo eee tee)‏ ۱ ‎e TES ae ECD)‏ ا 20 ‎ote DL‏ 0 

صفحه 24:
ern rn ee 0 ‏ا ا‎ Rg even (> OCT EES) SE CB On (ne) Bees ed ‎ep eet Ore 0)‏ 9 اكر مقاومت سازه(م:6) كمتر از 9)) باشد.در اين صورت سازه تسليم ميشود ا ا ا لكت ‎ ‏داشت. انرزى زلزله را ذخيره مى كند 

صفحه 25:
REO NTS eee DE Ble ee aE e Brat) Eee Te er okies Sei SI De enn bye nae ‏دارد:‎ ۱ Pree hy eee < een eye eS ne ee Eien Se TELS es Le ee) ‏مس - ۱۰ میباشد.‎ aaa te ae te >ب. تظریه تساوی انرژی پتانسیل واکنش بیشینه *در این نظریه فرض میشود که انرژی پتانسیل ذخیره شده در حالت ارتجاعی ها باشد. 

صفحه 26:
استهلاك انرزى در بار كذارى متناوب ‎ESS ees)‏ Serpe ro See SEES IS See EE Tee Re re See TSS Se Berit. lee eee ee ere re ‏شروع برنگشته و به نقطه دیگری مانند 0() خواهد رسید‎ بهمین ترتیب چنانچه بارگذاری در جهت دیگر ادامه پیدا کند یعنی نیروی کششی تبدیل به نیروی فشاری شود به نقطه 0) خواهد رسید پس از باربرداری به نقطه 20) رسید و با انجام این آزمایش یک منحنی حلقهای شکل بنست. ۳ آيد كه به منحتی هیسترزیس یا پسماند 

صفحه 27:
ا معا ‎Ryne Heder‏ ج) عدم کاهش منحنی در اثر تناوب بارگذاری و جابهجایبهای زیاد 

صفحه 28:
ب قابهای فولادی زلزلهخيز كاربرد دارد از مزاياى طراحيهاى معمارى را ذكر .و شکلپذیری اتصالات تیر به ضعیف و ستون قوی باید Rem vrei ker Oe || 1 FB Sa CONTE So Te ne ‏ا‎ ‎ETS US es ce eee nse eniee Es Meni rms Soleo Sisal (cq Bow et ee Sete ene S 

صفحه 29:
OU eer 0 Seo 9 wey BrP peyrs beep eC) Bae ee nen ie ee Be eee Cae emery) eee ern Ce ke ea ee OE Tene SECS) RR Ome gy ay ter all lene agit IA Beer te Do Ie S Ter Se Ets Te Ree ee OES ۱ NRC eRe fire reco een ice Se ee eee eit Ses eee wer) ‏از خود نشان ميدهند ولى به دليل عدم شكليذيرى مناسب از لحاظ جذب‎ انرزى ضعيف عمل ميكنند. 

صفحه 30:
1 a Caen OT ROLE ea این قاب دارای شکلپذیری خیلی خوب و سختی جانبی مناسب میباشد. از مشخصات این پیوند یاد میشود. تیر پیوند ما بین نوع قاب یک جزء تیر میباشد که از آن بعنوان ت ا ‎ere ESE ete Ie ES Som er re Terie‏ باشد که هنگام زلزلهای شدید تیر پیوند مانند فیوز شکلپذیری ‎een‏ میتواند مقدار زيادى از انرزى زلزله را جذب كرده و نيز از كمانش مهاربندى جلوكيرى نمايد. از نكات مهم در طراحى اين قابها تعيين طول بيوند(ج) و فراهم آوردن سختكنندههاى مناسب جان تیر میباشد. هرقدر طول پیوند بلندتر باشد» رفتار تیر پیوند به پیوند خمشی نزدیکتر میش بیشتر از تسلیم خمشى در تير بيوند میباشد . برابر آزمایشات انجام شده جذب واستهلاک انرژی تسلیم برشی بمراتب 

صفحه 31:
دگاه آین نامه ها در خصوص ضریب رفتار(3)) سازهها در هنگام وقوع زلزلههای متوسط و بالا وارد محدوده غیر خطی میگردند ا ا ‎PS ee Tenth Waren ler ye er gen‏ ‎Re et eN Ire TE SE we ne Toyo" no Ts‏ 0 ‎tee ote es Lel tebe Ten Te) Steed‏ ۳ کاهشیافته زلزله صورت میگیرد اینکار از طریق استفاده از ضرایب کاهش مقاومت(ضرايب كاهش نيرو) انجام ميشود. ۱ wee) ‏سا‎ we Eevee ‏ا ا ااام‎ BEET OP R er CES Eel > ee BOREL ELC R(N() [۳ WTS MED Arena p eS 

صفحه 32:
fell Pare Bee eS ene Ce eon از آنجه كه امروزه در تاريخجه سازهها با نامهاى كلى ضريب رفتارء ضريب اصلاح ياسخ» ضريب كاهشى نيرو ويا ضريب كاهش مقاومت پ اا ا ا ‎SES ole een ee‏ ‎Ley,‏ ا م 9 ‎oD ree a rO NTS Eee een‏ ۱ به ساختمان اثر داده میشد و ساختمان برای آن طراحی میگردید ۳ DY eee esas به ضريب رفتار (©0) داد . همه جيز در مورد 8) ؛ با تكميل يروزه انجمن فنآورى كاربردى(©0 - © - 081500) ©0666 شروع شد 

صفحه 33:
‎(ac)‏ تعریف عدم تقارن در سازه و اثر آن ‎ice OE SS le) Sete es Soe)‏ 0 ‎Ege Ree ets rue he rub hehe aac er‏ بيجشى نيز خواهد داشت و معادلات حركت سيستم دركير خواهد بود دو هدف از مطالعه رفتار سیستم نامتقارن ال اول اینکه پاسخ ‎kon)‏ ۱ اينكه كويل بيجشى دركير جه تأثيرى روى ياسخ سيستم دارد. در آيننامه زلزله ایران 006000 ۰ سیمای طراحی براساس خروج از مرکزی شامل دو قسمت استء قسمت اول خروج از مركز ديناميكى و قسمت دوم خروج از مركز ‏تصادفى ميباشد. 

صفحه 34:
ee er Oe ae ‏ل دك‎ es soe را ضخامت یخ که بر اساس ضوابط آئین نامه تعیین می شود. ترکیب بارهاي آئین نامه :(تنش مجاز) (-O +b + 0.70, ‏.و‎ 0+ | ee ek ee) Oy cues elo) 2 

صفحه 35:
معادلات خرکت: 0 er en Pe ences ee ome od Bye eee ey شرح داده شده است اقتباس نمود؛ که: ۱ ee en ta Vv 1 فاصلهم امین المان مقاوم از مرکز جرم در امتداد محور ۷ BT cei ake sont al mal cot heel e-mail Ce رم)) < سختیهای انتقالی نهایی: امین المان مقاوم در امنداد محور 

صفحه 36:
ا ا ا اللا ‎oe‏ يت 3500 ا م ا ل 0 ‎ee EatS)‏ اك 7 POUCH PO Peep ere pe PPS CCPL Peng CES ‏جذر مجموع مربعات بيشينههاى مدى است. عبارت دوم در اين بررسى لازم است‎ Poy ‏ال م ا اام‎ Sao ey eT cer TOES ارتعاش اصلاح ميكند. 

صفحه 37:
بررسیهای متعدد روی اثرات خروج از مرکزهای کوچک در سازههای بلند فضایی تقریبا ۰ 7 ۱ مشخصات دینامیکی از یک قاب یک طبقه را نیز میتوان با فرموله کردن مسائل مقادیر ویژه در مركز جرم منازء برحسب سختي كلى نهايى منازه در مركز منختى و فاصلهنبين آنها سس | k - ke, 0 100 ۳ 0 ke, (k+ke+ké) ke|- mio ? Olly, |= 0 ما( 0 0 0 ke, k, سختی پیچشی طبقه در مرکز سختی 1- شعاع جرخش(( زيراسيون)) طبقه در بلان فاصله مركز جرم از مركز سختى در جهت محور كلى > Von Vow Ver] ١ 8 En ne Si ‏بد. فاصله مرکز جرم از مرکز سختی در جهت‎ 

صفحه 38:
1 Warr} 000 0 ‏ل‎ ESSN PCR TRE Ts SO RR y ron) ‏مساوی در جهتهای عمود بر هم حل شوند (|حولتم)‎ Qua 1 (1+ (2)? + Su) +B? + B27? - 4? - ay | 2| r r r r r r | اندازه خروج از مركز كلى. نسبت سختی پیچشی به سختی انتقالی نسبت فرکاتسهای درگیر به غیر درگیر. ‎i‏ < (,۵ ۵,07 1 oS eee Ee eee ed 

صفحه 39:
ت انجام يافته برروی ضریب رفتار و ‎RCSB Nees) eer)‏ حسیتی و ناصر اسدی در پژوهشکده بین. ‎it‏ ‏المللى زلزلهشناسى به منظور بررسى ضريب رفتار سازههاى متداول فولادى و در نظر كدرفتن تأثير عامل مشخصات هندسى و زمان تناوب سازههاء 60 ‎ern eye e‏ 0 تس 5 [۱ oltre ere ors [0 tee) ‏خمشى كه رواج أن در ايران بيشتر ميم‎ باشد مطالعه قده است 

صفحه 40:
عالمی و حاجی کاظمی به بررسی مقایسه- ‎STEN‏ 2000 ‎Pe TaD Oren Tiny Sonera DT‏ وسکته طیفته مطبق هکل و مطفا ‎OE es ne SMES Se‏ 1۱ توسط برنامه (0)©ج- أناليز كرديدهاند که نتایج در زیرارانه شده است و نتایج بدست آمده از آنالیز حاکی از آن است 03 ۱3-00 eo) ‏ا ل ا ل ل ل‎ Fe ‏ميباشد.‎ م تا در قاب (©) بزركتر طول کوتاهتر» لاغری کوچکتر داشته و ضر؛ مهاربندها در قاب (0)از قابهای (0)ر(0) ‎renner‏ و ‎ ‏. اما بدلیل ‎ ‎ ‏رفتار مناسبتراین دو قاب نسبت به قابهای (0)تا() میباشد. در اين دو قاب (بخصوص در قاب 0) تغییر مکانها کاهش و ‎ ‎ ‏ختى افزايش قابل ملاحظهاى داشتهاند. 

صفحه 41:
در ادامه این ا مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که افزایش مهاربندبه قابهای موجود؛ يكى از راههاى مناسب و اجرايى تقويت سازهها ميباشد که رفتار سازه را تا حد زیادی بهبود میبخشد. ایشان ابتدا به يي ات سب ‎WeWOOn TC IETS ETE ES OTE ET‏ 9 افزایش یک طبقه به ارتفاع قاب و دو دهانه به عرض قاب و تغییر کاربری وسط مهاربندها تقویت گردیدهن ن گردید فشارى وارده به يى و ستون در قاب (2) ايجاد كرديده است. ‎nk‏ ا 2 0 ا 0 0000 

صفحه 42:
| ‎Tal yee) Fn‏ ا ل م ‎O,=0*®*(d8d-0.80 1,)‏ ‎O,=0*®* (0.88 +E.007,)‏ ‎ere Te Deke ar etn ‏ا ل ا ‎tc Yen‏ ‏ا ا ا كه ‎١‏ ل 

صفحه 43:
>غفورى آشتيانى و كاظم[18] به بررسى اثر بادبندهاى هممركز و خارج از ‎We Mae ts rere NFO‏ 1111 ‎POS Were renee Ne etl Elia‏ کرت میک فطل فرکاشسهای طنبیعی؛ شنکل مودهای ارتعاشسی و نسبتهای میرایی سازه واقعی تعیین گردید سپس با نصب بادبندهای مختلف هم مركز (لا- شكل و 6) شكل)و بادبندهاى خارج ‎RCC SSS‏ شكل)در قاب اتصال خورجينى و انجام آزمايش ارتعاش اجبارى به نتايج زير رسیدند: 

صفحه 44:
> استفاده از بادبندهای هممرکز در قاب اتصال خورجینی مدل واقعی فرکانس مود اول ارتعاشى را به ميزان ©7© درصد براى بادبند كا شكل و 2©©© درصد براى بادبند ) شكل افزايش خواهد داد. همجنين جنانجه از بادبندهاى خارج از مركز استفاده كردد» ا ا ل 0 0 شكل به ميزان ©© درصد افزايش مييابد. > نسبتهای میرایی مود اول ارتعاشی برای سازه اتصال خورجینی با بادبندهای خارج از ‎ee‏ ۳ باشد | olen ee ene SL ee es [0 taten Les SET curiae BE Wee ted (CCC) haessy Bape oa Gee ee tee Rel tea Gtk Ee we Sree] BT CCS ems aCe Rolo ee DTCC EEE Shel Kole) Ree EES SEE SE STE Se eS BES TLRS ome een eRe ae bees a Ee tenet Ko Ss Tse r cen. rr 2 CO ST WR eee GS REO 

صفحه 45:
9 7 ‏م ل ا‎ 9 CONDO TEED Np MET STS VEE 1۳ Siar Eee bers "erm ie pie er re ‏فاصله از مركز سطحى زلزله و بزركى زلزله.‎ 0 ‏ا ل ا‎ bes ar bento 0 0 veg ES RSTO AES ‏در‎ ee ee erry Er Pa SCG NTS OE Cp OT a COPY PT eS eee DY ‏نتیجه بهتر آن است که مقدار این ضریب را برای هر ساختمان با ییک روش تحلی‎ به دنت آوزد. 

صفحه 46:
0 ال 0 ‎rire‏ ا ا ا ا ا ا 010 مهاربندها و تأمين لاغرى حداكثر ©©0) براى فولاد معمولى (مطابق آئيننامه 0000 ©© ا ا ‎Se ee eee ete‏ ا ‎OTe SBD Utes Sher es Er‏ 9 يذيرى و سختى بالا نقص اصلى سيستم مهاربندى هممركز برطرف ميكردد. همجنين مقايسه ا ا ‎tee Se err ee eet‏ the COP 5 CO ۱۳ Doe ate eae aE ۱ See eee one aaa ee Tee ‏ا‎ OL ee ‏ل‎ ‎۱ eS eS ido e ee Tete ‏ا‎ ‏سس«‎ Leste Eee ome res) ee nee ae Se ere ۳۳۹ ساختمانى در 

صفحه 47:
يايان 

چکيده فصل اول :آشنايي با قابهای فوالدی.ضريب رفتار ()Rوضريب تشکيل دهنده آن 1-1مقدمه: 1-2انواع قابهای فوالدی 1-3بررسي رفتار قابها 1-4رفتار سازه در برابر زلزله تعریف واژه های کلیدی1-5- طریقه بدست آوردن ضریب اضافه مقاومت1-6- قدرت جذب انرژی در بار گذاری یک جهته -7- 1 استهالک انرژی در بارگذاری متناوب و منحنی­های1-8- هیسترزیس مزایا و معایب انواع مختلف قابهای فوالدی 1-9- دیدگاه آیین­نامه­ها در خصوص ضریب رفتار 1-10- چگونگی ایجاد و وارد شدن ضریب رفتار در محاسبات 1-11- تعریف عدم تقارن در سازه و اثر آن 1-12- معادالت 1-13- حرکت جمع­بندی 1-14- فصل دوم :بررسی تحقیقات انجام­یافته بر روی ضریب رفتار و تأثیرآرایش و نوع مهاربندی­ها بر روی آن مروری بر چند تحقیق انجام شده 2-1- چکيده: سEEEازه­های فEEEوالدی یکی از رایج­EEEترین و مناسEEEب­ترین سیسEEتمهای سEEازه­ای در صEEنعت سEEاختمان سEEازی می­باشEEد. سEEEازه­های فEEEوالدی دارای دو مEEEزیت اساسEEEی نسEEEبت بEEEه سیسEEEتمهای سEEEازه­ای دیگEEEر می­باشEEEند یکی اینکEEEه فEEEوالد مشخصات مکانیکی بسیار عEEالی دارد و دیگEEری اینکEEه در سEEازه­های فEEوالدی امکEEان تقسEEیم کارهEEای اجEEرایی بEEه دو مرحله ساخت و نصب می­باشد. فصل اول :آشنايي با قابهای فوالدی.ضريب رفتار ()Rوضريب تشکيل دهنده آن فصل اول مقدمه: در طراحی ساختمانها در مناطق زلزله خیز دو موضوع :اساسی مد نظر باید باشد ایجاد سختی و مقاومت کافی در سازه جهت کنترل1- تغییر مکان جانبی تا از تخریب اعضاء سازه­ای و غیر سازه­ای تحت زلزله متوسط یا کوچک جلوگیری .به عمل آید ایجاد شکل پذیری و قدرت جذب انرژی مناسب در2- سازه به خاطر ممانعت از فرو ریختگی سازه در یک :انواع قابهای فوالدی قاب خمشی ()MRF قاب با مهار بند هم مرکز ()CBF قاب با مهار بند خارج از مرکز ()EBF قاب با مهار بند زانوئی ()KBF -1-2-1قاب خمشي MRF قابهای خمشی (ممان­بر ) MRFکه اتصاالت آنها در مقابل لنگر مقاوم می­باشند( ،اتصاالت صلب) ،دارای خاصیت جذب انرژی فوق العاده خوبی هستند ولی نسبتا انعطاف­پذیر بوده و چنانچه سختی زیادی الزم باشد دیگر اقتصادی نخواهد بود -1-2-2قاب با مهار بندی هم مرکز CBF در این نوع مهاربندی محور مهار بندها از محل تقاطع محورهای تیر و ستون عبور می­کند و همین نوع آرایش ،سختی سازه را نسبت به قاب خمشی معادل به شدت افزایش داده و تغییر مکان جانبی سازه را محدود می­نمایند این مهاربندها در زلزله های شدید بعلت کمانش مهاربندها باعث تسلیم تیرها وستون ها می گردد اخیرا در آئین نامه ها من جمله آئین نامه ایران جهت بهبود رفتار این قابها توصیه هایی نموده است (در طراحی مهاربندهای Xوسایر مهاربند ها که بصورت کششی طراحی می شده اند را به فشاری تغییر دهند وهمچنین الغری مهاربندی از عدد 300به عدد 123محدود گردید )  - 1-2-3قاب با مهار بند خارج از مرکز يا برون محور : . این سیستم مهاربندی که توسط پوپوف در سال 1978پیشنهاد گردیده است .با توجه به عملکرد بسیار مناسبی که در آزمایشها ،آنالیز و نیز در عمل از خود نشان داده ،به عنوان سیستمی مناسب جهت مقابله در برابر نیروهای جانبی ،توسعه یافته و وارد اکثر آئین­نامه­های زلزله جهان و از جمله آئین­- نامه زلزله ایران شده است. .در این سیستم مهاربندی که در حقیقت ترکیبی از مقاومت و سختی قاب­های مهاربندی شده به همراه رفتار غیر االستیک و جذب انرژی باالی قابهای مقاوم خمشی می­باشد .مهاربندها توسط تیرهای پیوند ( )Link beamنسبتا کوتاه به اتصال تیر به ستون ویا به مهاربند دیگر مرتبط می­گرد  -1-2-3قاب با مهار بند زانويی : این نوع مهاربندها از دو عضو قطری (یا مهاربند) و زانویی تشکیل شده­اند (شکل )1اتصال مهاربند بصورت ساده و اتصال زانو صلب می­باشد.سیستم مهاربند زانویی روشی کامال جدید بوده و در سال 1986توسط اچوا پیشنهاد گردیده و از سال 1990به بعد ،عمدتا توسط بلندرابا نگرشی جدید مورد آنالیز ،آزمایش و بررسی قرار گرفته است .این سیستم مهاربندی هنوز وارد آئین­نامه­ها نگردیده است در سیستم KBFعضو زانویی در حقیقت نقش تیر پیوند در سیستم EBFرا ارضا نماید توصیه بر این است که در حالت سیستم با تسلیم خمشی زانو از مقاطع قوطی شکل استفاده گردد تا از کمانش جانبی پیچشی زانو جلوگیری گردد -2بررسی رفتار قابها -1-3-1قابهای MRF این قابها توانایی تحمل تغییر شکل­های زیاد و استهالک انرژی باالیی می­باشند (شکل ) 2-1 -1-3-2قابهای CBF این قابها دارای ظرفیت استهالک انرژی پائینی بوده است و این امر ناشی از کمانش سریع بادبندها تحت اثر بارهای تناوبی وارده از جانب سیکلهای زلزله می­باشد. ) 3-1 (شکل -1-3-3قابهای EBF حلقه­های پسماند قاب EBFشبیه به قاب MRFپایدار بوده و این امر بخاطر جلوگیری از کمانش بادبندها و عدم کاهش مقاومت قاب در تغییر شکلهای غیر ارتجاعی تیر پیوندی می­باشد(.شکل ) 4-1  - 5 -1تعريف واژه های کليدی -1-5-1شکل پذيری : به ماده­ای که هنگام مقاومت تغییر شکل قابل مالحظه­ای را تحمل کند ماده شکل­- پذیر گویند و سازه­هایی که اجزای آنها دارای تاب تحمل تغییر شکل­های غیر ارتجاعی زیادی باشند ،سازه­های مناسبی برای مقابله با زلزله خواهند بود برای تعریف شکل­پذیری از منحنی نیرو تغییر شکل استفاده می­گردد شکل­پذیری بصورت ‏ ‏ نسبت ∆ maxبه ∆ yهمچون ‏ تعریف می­شود و همیشه بزرگتر از یک می­باشد. . ‏max ‏y ‏s  -1-5-2ضريب کاهش در اثر شکل پذيری(( : ‏R در اثر شکل­پذیری ساختمان ظرفیتی برای استهالک انرژی هیسترزیس وجود خواهد داشت به دلیل این ظرفیت استهالک انرژی ،نیروی طراحی االستیک داد: را می C ­توان به تراز مقاومت تسلیم ( )Cyکاهش ‏eu ) ‏C ‏R  eu ‏Cy توجه به این نکته ضروری است که تراز مقاومت تسلیم به تراز ایجاد مکانیزم گسیختگی در سازه و یا فرو ریزش سازه اطالق می­شود ونه به تراز اولین تسلیم در سازه.  -5- 5 -1ضريب رفتار()R تجربه تأثیر زلزله­ها بر سازه­ها نشان می­دهد که سازه­ها در هنگام زلزله رفتار غیرخطی دارند و بدین دلیل مقدار قابل توجهی از انرژی ورودی زلزله را بصورت انرژی میرایی و پسماند تلف می­کند .بنابراین سازه­ها می­توانند برای نیروهای زلزله بسیار کمتر از نیروی الزم در حالت خطی طراحی گردند .تحلیل و طراحی دقیق سازه­ها در این حالت ،با تحلیل غیرخطی میسر می­باشد که این نوع تحلیل با توجه به وقت­گیر بودن و نیاز به داشتن دانش قوی ،روشی هزینه­بر است و انجام آن برای سازه­های معمولی غیراقتصادی می­باشد مطالعات آزمایشگاهی چندی تا کنون در مورد ضریب رفتار انجام شده است.در ایران تحقیقاتی در این زمینه انجام شده است که می­توان به مطالعات تهرانی­زاده و امیر پناهی اشاره نمود.  -5- 5 -1ضريب اضافه مقاومت)) Ω اضافه مقاومت یکی از عوامل بسیار مهم در تعیین ضریب رفتار می­باشد اهمیت مقاومت افزون در جلوگیری از خراب شدن ساختمانها در هنگام زلزله­های شدید مدتی است که شناخته شده است .محققین مشاهده کردند که سازه­های کوتاه (با زمان تناوب پایین) کمتر از سازه­های بلند دچار تخریب می­شوند .این در صورتی است که ضریب رفتار واقعی ناشی سازه­های کوتاه همواره کوچکتر از مقادیر مربوط به سازه­های بلند است این ناشی از وجود مقاومت اضافه­ای عالوه بر مقاومت اصلی سازه می­باشد که در سازه­T  O  R  1 های کوتاه وجود دارد وسبب پایداری آنها در برابر زلزله می­گردد در آئین­نامه­های جدید طراحی در برابر زلزله اثر عامل فوق در تعیین ضریب رفتار بطور ضمنی اعمال گشته است بعنوان مثال در آئین­نامه سوئیس مقدار اضافه مقاومت برابر 54درصد و در آئین­نامه کانادا مقدار آن برابر 67درصدوآئین­نامه یوگسالوی از 25درصد تا 67درصد نسبت به نوع سازه در حال تغییر است برخي از عوامل مهمي که در اضافه مقاومت سازه نقش عمده اي دارند :اختالف بین تنشهای اسمی تسلیم مصالح با مقادیر واقعی آنها 1- :بیشتر بودن ابعاد اعضاء از مقادیر مورد نیاز در طراحی لرزه­ای 2- :در نظر گرفتن اثر مقاومتی اجزاء غیر سازه­ای 3- :استفاده از مدلهای ریاضی ساده شده و محافظه­کارانه در تحلیل­ها 4- :استفاده از روش بار جانبی معادل در تحلیل لرزه­های سازه­ها 5- :باز توزیع نیروی جانبی 6- :افزایش مقاومت خود به نوع مکانیزم تسلیم بستگی دارد 7-  :طريقه بدست آوردن اضافه مقاومت برای تعیین اضافه مقاومت سازه به این صورت عمل می­شود کEEه نیروهEEای طراحی جEEانبی سEEازه بEEه همEEراه نیروهEEای ثقلی بEEر سEEازه اعمEEال می­شEEود و مقدار آن تغییر مکان طبقه فوقانی قاب به همراه بEEرش پایEEه و تغیEEیر مکEEان طبقه آخر به طEEور مEEداوم ثبت می­گEEردد .این عمEEل تEEا آنجEEا کEEه اولین المEEان سازه جاری شود وتا کار تا زماني ادامه پيدا مي کند کEEه يا سEEازه مکEEانيزم شده يا المان گسيخته شود . ‏  0. f1. f2. f3x ‏Cy ‏Cs ‏0  به منظور در نظر گرفتن عواملی نظیر اختالف بین تنش­Eهای تسEEلیم اسEEمی و واقعی مصالح ،اثرالمانهای غیرسازه­ای و ،......ضریب اضافه مقEEاومت بEEه دسEEت آمEEده از روش فEEوق را ‏ نامیEEده و آنEEرا توسEEط چنEEد ضEEریب اصالحی به مقاومت واقعی سازه تبدیل می­کنیم. ضريب تنش مجاز( y(: این ضEEریب بEEرای در نظEEر گEEرفتن اختالف در الگEEوی آئین­نامه­هEEای مصالح استفاده می­شود .برای طراحی بر اساس تنشEEهای مجEEاز :تEEراز مربوطه به نیروی طEEراحی ( )Cwاز تEEراز اولین مفصEEل پالسEEتیک ()Cs( )First plastic hingبه وسیله ضریب تنش مجEEاز کEEاهش م­ی- . یابد ‏M ‏Cs ‏ZF ‏p ‏Cs ‏y ‏ ‏ ‏ ‏y )Cw Mw S(0.4F * 4 ‏Cw ‏y 3 ضریب فوق همانطوری که ذکر گردیده در حدود 1.4 – 1.5می­- باشد مثال این ضریب براساس آئین­نامه AISC-ASDبه طریق زیر تخمین زده می­شود ضریب yوقتی روشی طراحی براساس مقاومت استفاده شود برابر یک خواهد  1-6تعيين رابطه بين ضريب رفتارو ضريب شکل پذيری: الف -چنانچه در هنگام زلزله فرض شEEود ،سEازه همEواره به حالت ارتجاعی باقی می­ماند و هیچگاه تسلیم نمی­شود در اینصEEورت واکنشEEی کEEه سEEازه در هنگEEام زلزلEEه از خEEود نشان می­دهد واکنش ارتجاعی نامیده می­شود و تحلیل انجEEام شده را تحلیل دینEEامیکی ارتجEEاعی می­نامنEEد .در این حEEالت رابطه نیرو – تغییر مکEEان در سEEازه بصEEورت شEEکل(-1 )8می باشد ب -چنانچEEه در موقEEع زلزلEEه فEEرض شEEود کEEه سEEازه در نEEیروی مشخصEEی از حEEالت ارتجEEاعی بEEه حEEالت خمEEیری کامEEEل می­رسEEEد ،در اینصEEEورت واکنش سEEEازه را واکنش ارتجاعی خمیری و تحلیل انجام گرفته را تحلیل دینامیکی ارتجاعی – خمیری می­نامند. در این شکل واکنش ارتجاعی کامل سازه در نقطه Aنشان داده شده است اگر مقاومت سازه()Fpبیش ازFAباشد سازه هیچگونه آسیبی نخواهد دید لیکن اگر مقاومت سازه( )Fpکمتر از FA باشد.در این صورت سازه تسلیم میشود و با تغییر شکل خمیری که خواهند داشت .انرژی زلزله را ذخیره می کند تعيين رابطه بين ضريب رفتارو ضريب شکل پذيری: برای تعیین رابطه بین ضریب رفتار Rو ضریب شکل­پذیری () بطور کلی دو نظریEEه وجEEود دارد: الف -نظریه تساوی تغییر مکانهای بیشینه واکنش در این نظریه فرض می­شود که تغیEیر مکEان بیشEینه واکنش در تحلیEل ارتجEاعی برابEر تغیEیر مکان بیشینه واکنش در تحلیل ارتجاعی – خمیری باشد و در نتیجه   R می­باشد. ‏ب -نظریه تساوی انرژی پتانسیل واکنش بیشینه ‏در این نظریه فرض می­شود که انرژی پتانسیل ذخیره شده در حالت ارتجاعی برابر است با انرژی پتانسیل ذخیره شده در حالت ارتجاعی خمیری و در نتیجه باشد. 2  1 ‏R. می­- استهالک انرژی در بار گذاری متناوب ومنحني هيسترزيس: اگر جسم اصوال ارتجاعی نبوده و یEا بارگEذاری از حEد ارتجEاعی گذشEته باشEد تغیEیر فEرم بصورت داخلی در جسم بEEاقی می­مانEEد در چEEنین حEEالتی پس از بEEاربرداری کEEامال بEEه نقطEEه شروع برنگشته و به نقطه دیگری مانند O1خواهد رسید بهمین ترتیب چنانچه بارگذاری در جهت دیگر ادامه پیدا کند یعنی نیروی کششی تبدیل بEEه نیروی فشاری شود به نقطه Bخواهد رسید پس از باربرداری بEEه نقطEEه O2رسEEید و بEEا انجام این آزمایش یک منحنی حلقه­ای شکل بدست می­آید که به منحنی هیسترزیس یا پسEEماند مشهور است. -1-8-1تقسيم بندی منحني های هيسترزيس رفتار منحني های هيسترزيس به دو دسته تقسيم بندی ميشوند: هیسترزیس ثابت (خوب)1- هیسترزیس کاهنده(بد)2- رفتار هیسترزیس خوب (ثابت) باعث: الف) عدم کاهش مقاومت در اثر تناوب بارگذاری ب) عدم کاهش مقاومت در اثر جابجایی­های زیاد ج) عدم کاهش منحنی در اثر تناوب بارگذاری و جابه­جایی­های زیاد -1-9مزايا ومعايب انواع مختلف قابهای فوالدی -1-1-9مزايا ومعايب قاب خمشيMRF این نوع قاب بطور گسترده در ساختمانهای فلزی مناطق زلزله­خیز کاربرد دارد از مزایای این نوع قاب می­توان فراهم آوردن بازشوهای بزرگ جهت طراحی­های معماری را ذکر .کرد یکپارچگی این نوع قاب در برابر زلزله منوط به مقاومت و شکل­پذیری اتصاالت تیر به ستون می­باشد .در طراحی این نوع قابها فلسفه طراحی تیر ضعیف و ستون قوی باید اعمال گردد بنابراین از مهمترین مزایای این قاب یکپارچگی و شکل­پذیری خیلی خوب آن می­باشد معايب اين قابها: الف) اجرای اتصاالت آن مشکل است. ب) در ساختمانهای مرتفع به علت بزرگ شدن مقاطع ،طرح اقتصادی نخواهد بود. ج) در مقایسه با دیگر انواع قابها هزینه اتصاالت آن زیاد می­باشد و بعلت نرمی زیEEاد ،قEEاب دارای سختی جانبی کمی می­باشد. -1-9-2مزايای قاب با مهار بندی هم مرکزCBF از لحاظ اقتصEEادی بEEرای دهانه­هEEای نسEEبتا کوچEEک اسEEتفاده از این نEEوع قابهEEا مقرون به صEرفه نمی­باشEEد .از مزایEEای مهم این قابهEا سEختی خEوب در برابEر بارهای جانبی ،ساده بودن اتصاالت و سرعت اجرای آنهاست .در مناطقی بEEا زلزله­خیزی باال ،استفاده از این نوع قابها بEEه طEEور گسEEترده پیشEEنهاد نمی­شEEود چون عناصر فشاری آن نظیر بادبند و ستون در بارهای تناوبی عمل کEEرده و بعد از چند سیکل تا حدود %0 5اثر مقاومتی خود را از دسEEت می­دهنEEد .این قاب­ها هر چند دربرابر بارهای استاتیکی و بEEاد مقEEاومت و سEEختی خیلی خEEوب از خEEود نشEEان می­دهنEد ولی بEEه دلیEEل عEدم شEکل­پذیری مناسEب از لحEاظ جEذب انرژی ضعیف عمل می­کنند. -1-9-2مزايای قاب با مهار بندی خارج مرکزEBF این قاب دارای شکل­پذیری خیلی خوب و سختی جانبی مناسب می­باشد .از مشخصEEات این نوع قاب یک جزء تیر می­باشد که از آن بعنوان تیر پیونEEد یEEاد می­شEEود .تEEیر پیونEEد مEEا بین یک بادبند و یک ستون ویا ما بین دو بادبند قرار می­گیرد اگر این قاب طوری طرح شده باشد که هنگام زلزله­ای شدید تیر پیوند مانند فیوز شکل­پذیری عمل نمایEEد ،می­توانEEد مقEEدار زیادی از انرژی زلزله را جذب کرده و نیز از کمانش مهاربندی جلوگیری نماید. از نکات مهم در طراحی این قابها تعیین طEEول پیونEEد( )eو فEEراهم آوردن سEEخت­کننده­های مناسب جان تیر می­باشد .هرقدر طول پیوند بلندتر باشد ،رفتار تیر پیوند به پیونEEد خمشEEی نزدیکتر می­شود .برابر آزمایشات انجام شده جذب واستهالک انرژی تسلیم برشی بمراتب بیشتر از تسلیم خمشی در تیر پیوند می­باشد -1-10ديدگاه آئين نامه ها در خصوص ضريب رفتار()R سازه­ها در هنگام وقوع زلزله­های متوسط و باال وارد محدوده غیر خطی می­گردند و برای طراحی آنها نیاز به یک تحلیل غیرخطی می باش ­د ولی به دلیل پر هزینه بودن این روش و عدم گستردگی برنامه­های تحلیل غیرخطی و سهولت روش خطی ،روشهای تحلیل و طراحی متداول ،براساس تحلیل خطی سازه و با نیروی کاهش­یافته زلزله صورت می­گیرد اينکار از طریق استفاده از ضرایب کاهش مقاومت(ضرایب کاهش نیرو) انجام می­شود. بنابراین همانطور که از توضیحات فوق برمی­آید در تهیه مقررات لرزه­ای ساختمانها مهمترین کار تعیین ضریب رفتار می­باشد که این ضریب در آئین­نامه NEHRPبه نام ضریب اصالح پاسخ سازه Rو آئین­نامه UBCبه نام ضریب عملکرد سازه Rwنامبرده می­شود.  -1-11چگونگي ايجاد و وارد شدن ضريب رفتار در محاسبات از آنچه که امروزه در تاریخچه سازه­ها با نامهای کلی ضEEریب رفتEEار، ضریب اصالح پاسخ ،ضریب کاهشی نیرو و یا ضریب کاهش مقاومت سازه برخورد می­شود ،تا چند دهه پیش به این مفهوم وجEEود نداشEEتند .در زمانهای نه چندان دور برای طراحی لرزه­ای ساختمانها ،اینگونه عمEEل می­شد که درصدی از وزن ساختمان ،بصEEورت افقی معEEادل بEEار زلزلEEه، به ساختمان اثر داده می­شد و ساختمان برای آن طراحی می­گردید ‏V=K.C1.W اخیر مورد استفاده بود تا اینکه Kجای خود را مفهوم به ضریب رفتار ( )Rداد .همه چیز در مEEورد ، RبEEا تکمیEEل پEEروژه انجمن فن­آوری کاربردی( 1978 )ATC – 3 - 06شروع شد  -1-12تعریف عدم تقارن در سازه و اثر آن اگر مرکز سختی سازه­ای بEEر مرکEEز جEEرم آن منطبEEق نباشEEد ،نامتقEEارن بEEوده و چنانچه تحت حرکEEات زلزلEEه قEEرار گEEیرد و عالوه بEEر حرکEEات جEEانبی ،حEEرکت پیچشی نیز خواهد داشت و معادالت حرکت سیستم درگیر خواهد بود دو هدف از مطالعه رفتار سیستم نامتقارن موردنظر می­باشد ،اول اینکه پاسخ تحت تأثیر چه پارامترهایی است و تأثیر این پارامترها بر آن چگونه است .دوم اینکه کوپل پیچشی درگیر چه تأثیری روی پاسخ سیستم دارد .در آئین­نامه زلزله ایران ، 2800سیمای طراحی براساس خروج از مرکزی شامل دو قسمت است ،قسمت اول خروج از مرکز دینامیکی و قسمت دوم خروج از مرکز تصادفی می­باشد.  =Asسطح قطعه پوشيده از يخ =Dcبعد وابسته به شکل مقطع = tdضخامت يخ که بر اساس ضوابط آئين نامه تعيين مي شود. ترکيب بارهاي آئين نامه (:تنش مجاز) =Diوزن يخ =Wiبار باد در صورت وجود يخ 1- D + L + 0.7Di 2- D + 0.7Di+0.7Wi+S معادالت حرکت: معادالت حرکت را می­توان با استفاده از دینامیک اجسام صلب که توسط )chopra (1977 شرح داده شده است اقتباس نمود:که: ‏n ‏K0  Kix.yi   Kiy.xi2 2 ‏i1 ‏Xi ‏Yi ‏n ‏i1 = فاصله iامین المان مقاوم از مرکز جرم در امتداد محورX = فاصله iامین المان مقاوم از مرکز جرم در امتداد محور Y = Kix سختی­های انتقالی نهایی iامین المان مقاوم در امتداد محور = KiYسختی­های انتقالی نهایی iامین المان مقاوم در امتداد محور معادالت حرکت: براسEEاس روابEEط Newmarkو ) Rosenblueth (1971یEEک تخمین دقیق از حداکثر مقدار جابه­جایی پاسخ uiمی­توانEEد بEEا تEEرکیب u1و u2و u3حداکثر مقادیر طبیعی ارتعاش تعیین می­شود: ‏Un.Um 2 ‏m1 n1 1  mm 3 3 3 ‏Ui  Un    2 2 ‏n1 که در آن mو nمتعلق به مEEدلهای ارتعاشEEی هسEEتند وجملEEه اول در معادلEEه بEEاال بیEEانگر جذر مجمEEوع مربعEEات بیشEEینه­های مEEدی اسEEت .عبEEارت دوم در این بررسEEی الزم اسEEت چون پاسخ سیستم را جهت حرکت درگیر پیچشی وابسته بین مدهای طبیعی کوتEEاه دوره ارتعاش اصالح می­کند. - 1-14معادالت و فرموالسيون پاسخ قابهای خارج از مرکز بررسی­های متعدد روی اثرات خروج از مرکزهای کوچک در سازه­های بلند فضایی تقریبا منظم را می­توان با در نظر گرفتن یک سیستم قاب یک طبقه سه درجه آزادی بدست آورد. مشخصات دینامیکی از یک قاب یک طبقه را نیز می­توان با فرموله کردن مسائل مقادیر ویژه در مرکز جرم سازه برحسب سختی کلی نهایی سازه در مرکز سختی و فاصله بین آنها بصورت زیر بدست آورده می­شود: ‏ k انتقالیv ‏ kxey مرکز سختی 0  طبقه در 0جهت x0در  1 ‏0=K سختی xn ‏ ‏    X ‏ ‏ 2 2 2 2 ‏   kxey (k  kxey  kyex ) kxex   mwn  0 r 0  vn  0 مرکز سختی طبقه در جهت yدر = سختیانتقالی ‏v ‏KY ‏ 0 ‏ ‏ ‏ ‏k ‏e ‏k 0 0 1 0 ‏y x ‏y  ‏ ‏   yn   ‏ =K O =r سختی پیچشی طبقه در مرکز سختی شعاع چرخش(( ژیراسیون)) طبقه در پالن =ex فاصله مرکز جرم از مرکز سختی در جهت محور کلی x =ey فاصله مرکز جرم از مرکز سختی در جهت محور کلی y ‏vn, vyn, vxn مؤلفه­های انتقالی و چرخشی مد nام هستند. - 1-14معادالت و فرموالسيون پاسخ قابهای خارج از مرکز مسائل کلی مقادیر ویژه ارائه شده در اینجا ،بخاطر معادله مشخصه سه بعدی آن ،نمی­توانند بصورت تحلیلی حل شوند ،وگرنه این معادالت می­توانند برای حالت­های خاصی سختی انتقالی مساوی در جهت­های عمود بر هم حل شوند ()kx=ky=k ‏ 2 1 1 ‏ ‏ 2 ‏e ‏e ‏e ‏e 1 ‏e ‏e ‏ ‏  ‏1or3  (1 ( 0 )2  ( )2.  (1 ( 0 )2  ( )2 )2  4( 0 )2  4( 0 )2   2 ‏r ‏r ‏r ‏r ‏r ‏r   ‏ ‏ ‏ ‏e2 ex2  ey2 ‏wn 2 ) ‏w ( n  ‏e0 2 ) ‏r ( اندازه خروج از مرکز کلی. ‏k ‏k ‏e02  نسبت فرکانسهای درگیر به غیر درگیر. نسبت پریود انتقالی به پریود پیچشی سیستم غیر درگیر نسبت سختی پیچشی به سختی انتقالی ‏e2 ) ( (1 1)(1  3 )  ‏r فصل دوم: بررسي تحقيقات انجام يافته برروی ضريب رفتار وتاثير آرايش ونوع مهاربندی ها بر روی آن حسینی و ناصر اسدی در پژوهشکده بین­- نوع سیستم سازه ای ‏μ المللی زلزله­شناسEEی بEEه منظEEور بررسEEی ‏Y ‏Rs ‏Rw ‏ ‏Rs ‏R ‏w ضریب رفتار سازه­های متداول فوالدی و قاب خمشی معمولی 4-2.5 1.4 1.2 5-4 در نظEEر گEEرفتن تEEأثیر عامEEل مشخصEEات قاب خمشی با ستون قوی 5-3 1.4 1.4-1.2 9-6 قاب مهار بندی 2.5-1.5 4-3 1.5-1.1 قاب مرکب با ستون معمولی 4.5-2.5 4-2 2-1.5 15-10 5-3 4.5-2 2-1.5 17-10 هندسEEی و زمEEان تنEEاوب سEEازه­ها54 ، قEEاب بEEا سEEه سیسEEتم سEEازه­ای شEEامل قEEاب خمشی ،قاب ساده با مهاربندی هم­مرکز و قEEاب مهاربنEEدی هم­مرکEEز مEEرکب بEEا قEEاب خمشی کEEه رواج آن در ایEEران بیشEEتر می­- باشد مطالعه شده است اختالف بین شکل­پذیری و اضافه مقاومت قاب دو طبقه با پنج طبقه بسیار زیاد می­باشد در حالیکه این اختالف بین قاب پنج و ده .طبقه کمتر است قاب مرکب با ستون قوی ‏ 8-6 جدول 2-2نمودار تغییر مکان نسبی قابها باد سیستم سازه ای مختلف بر حسب برش پایه نسبی عالمی و حاجی کاظمی به بررسی مقایسه­- ای رفتار مهاربندها در سازه­های فEEوالدی پرداختند بدین منظور پنج قEEاب سEEه دهانEEه و سEEEEه طبقEEEEه مطEEEEابق شEEEEکل و تحت بارگذاری استاتیکی مساوی قرار گرفته و توسط برنامEEه sap90آنEEالیز گردیده­انEEد که نتایج در زيرارائه شEEده اسEEت و نتEEایج بدسEEت آمEEده از آنEEالیز حEEاکی از آن اسEEت که: قابهای ()1تا()3سختی نزدیک به یکدیگر داشته و سختی قابهای ()4و()5بسیار بزرگتر می­باشد. در مقایسه با قابهای ()1تا ( ،)3نیروی مهاربندها در قاب ( )2بزرگتر می­باشند .اما بدلیل طول کوتاهتر ،الغری کوچکتر داشته و ضریب کاهش تنش مجاز بزرگتری دارد بنابراین مهاربندها در قاب ()2از قابهای ()1و()3قویتر می­باشد. نتایج بدست آمده از آنالیز قابهای ()4و()5بیانگر رفتار مناسبتراین دو قاب نسبت به قابهای ()1تا( )3می­باشد .در این دو قاب (بخصوص در قاب ،)5تغییر مکانها کاهش و سختی افزایش قابل مالحظه­ای داشته­اند. در ادامه این مقاله استفاده از مهاربند جهت تقEEویت سEEازه­ها مEEورد بررسی قرار گرفته است .از آنجایی که افزایش مهاربند به قابهای موجود ،یکی از راههای مناسب و اجرایی تقویت سEEازه­ها می­باشEEد که رفتار سEEازه را تEEا حEEد زیEEادی بهبEEود می­بخشEEد .ایشEEان ابتEEدا بEEه بررسی یک قاب چهار طبقه و سه دهانEEه (شEEکل )8-2و اثEEرات تقویEEتی مهاربنEEدهای بEEر روی آن و سEEپس همEEان قEEاب بEEا فEEرض افزایش یک طبقEEه بEه ارتفEاع قEاب و دو دهانEه بEه عEرض قEاب و تغیEEیر کEEاربری وسEEط مهاربنEEدها تقEEویت گردیEEده و نتEEایج آن ثبت گرديد قاب()6کمترین و قاب ( )3بیشترین تغییر مکان طبقه را داراست .البته در تمامی قابها تغییر مکان بسیار کوچکتر از حد مجاز آئین­نامه زلزله ایران (ویرایش دوم)یعنی طبقه می­باشد. بیشترین نیروی فشاری وارده به پی و ستون در قاب ( )5ایجاد گردیده است. مطابق نتایج آنالیز ،تغییر در نحوه توزیع مهاربندی ،نحوه توزیع بار را تغییر می­دهد.  عبارات زير براي تخمين برش پايه ماکزيمم و عکس العمل عمودي ناشي از تحريکات افقي و عمودي زلزله ارائه شد. )Vh = M * A * (1.91 – 0.66 Tf )Vv = M * A * (0.36 + 8.01 Ta اين عبارات بر مبناي جرم ک88ل ب88رج ,پائينترين پري88ود خمش88ي (يا محوري) برج و شتاب پيک زمين در محل برج هستند. اين عبارات پارامتر هاي پاسخ لرزه اي هس8888تند ک8888ه باي8888د نش8888ان دهندکه آيا اثرات زلزله در طراحي حاکم اند يا خير. غفوری آشتیانی و کاظم[ ]18به بررسEEی اثEEر بادبنEEدهای هم­مرکEEز و خEEارج از مرکز در پاسخ و خصوصیات دینامیکی سازه­های اتصال خورجینی پرداختند بEر روی یک سازه چهار طبقه مدل شده بEEا مقیEEاس 1:2از نEEوع اتصEEال خورجیEEنی، خصوصEEیات دینEEامیکی شEEامل فرکانسEEهای طEEبیعی ،شEEکل مودهEEای ارتعاشEEی و نسبتهای میرایی سازه واقعی تعیین گردید سEEپس بEEا نصEEب بادبنEEدهای مختلEEف هم­- مرکز ( -Xشکل و KشEEکل)و بادبنEEدهای خEEارج از مرکEEز(EBFو -KNEE شکل)در قاب اتصال خورجینی و انجام آزمایش ارتعاش اجباری بEEه نتEEايج زير رسيدند: لبادبندهای هم­مرکز و خارج مرکز استفاده شده در اضالع شرقی و غربی ساختمان مد نتايج تحقيق: اسEEتفاده از بادبنEدهای هم­مرکEز در قEاب اتصEEال خورجیEنی مEدل واقعی فرکEانس مEود اول ارتعاشی را به میزان 278درصد برای بادبند XشEEکل و 234درصEEد بEEرای بادبنEEد Kشکل افزایش خواهد داد .همچنین چنانچه از بادبنEEدهای خEEارج از مرکEEز اسEEتفاده گEEردد، فرکانس مود اول ارتعاش برای بادبند EBFبEEه مEیزان 138و بEرای بادبنEد KNEE شکل به میزان 62درصد افزایش می­یابد. نسبتهای میرایی مود اول ارتعاشEی بEرای سEازه اتصEال خورجیEنی بEا بادبنEدهای خEارج از مرکز در مقایسه با سازه اتصال خورجینی با بادبندهای هم­مرکز و بدون بادبندی بیشتر می­- باشد حداکثر تغییر مکان طبقه چهارم بEEا اسEEتفاده از تحلیEEل دینEEامیکی طیEEف پاسEEخ جEEذر مجمEEوع مربعات ( )SRSSهنگامی که از طیEEف میEEانگین ده زلزلEEه اسEEتفاده گردیEده بEرای سEEازه اتصال خورجینی همراه با بادبند -Xشکل برابر 1.31سEEانتیمتر بEا بادبنEEد -KشEEکل برابEر 1.58سانتیمتر ،بEا بادبنEد EBFبرابEر 1.65سEEانتیمتر و بEا بادبنEد KNEEشEEکل برابر 2.25سانتیمتر می­باشد و برای حالتی که بادبند وجEEود نEEدارد حEEداکثر تغیEEیر مکEEان طبقEEه چهEEارم برابEEر 7.8سEEانتیمتر می­باشEEد کEEه نشEEان می­دهEEد اسEEتفاده از بادبنEEد خصوصEEا جمع بندی : -1ضریب کاهش در اثEEر شEEکل­پذیری ()RμاصEEوال تEEابعی از ضEEریب شEEکل­پذیری کلی سازه ،پریود سیستم و شرایط خاک محEEل می­باشEEد ،عوامEEل دیگEEری کEEه بEEه مقEEدار خیلی کم بر این ضریب تأثیر می­گذارند عبارتند از :نوع رفتار هیسEEترزیس ،مEEیرایی، فاصله از مرکز سطحی زلزله و بزرگی زلزله. -2 ضرایب اضEEافه مقEEاومت تEEابعی از عوامEEل متعEEددی می­باشEEد کEEه از جملEEه این عوامل پریود ارتعاش ساختمان است .مقدار این ضریب بEEرای سEEاختمانهای بEEا پریEEود کم (ساختمانهای کوتاه) بیشتر از ساختمانهای با پریود زیاد(ساختمانهای بلند)می­باشد. -3ضریب اضافه مقاومت از ساختمانی به ساختمان دیگر ،متفEEاوت می­باشEEد و در نتیجه بهتر آن است که مقدار این ضریب را برای هر ساختمان بEEا یEEک روش تحلیلی به دست آورد.  -4سیستم مهاربندی هم­مرکز ( )CBFبا طراحی کششی مهاربندها دارای نقیصه شEEکل­- پذیری پائین و کمانش گسترده مهاربندها در زلزله­هEEای شEEدید می­باشEEد کEEه بEEا طEEراحی فشEEاری مهاربندها و تأمین الغری حEEداکثر 123بEEرای فEEوالد معمEEولی (مطEEابق آئین­نامEEه 2800 ایران -ویرایش دوم) ،رفتار لرزه­ای این سیستم مهاربندی تا حد زیادی بهبود می­یابد -5 با استفاده از سیستم مهاربندی خارج از مرکز یا برون محور EBFبه دلیEEل شEEکل­- پذیری و سختی باال نقص اصلی سیستم مهاربندی هم­مرکز برطرف می­گردد .همچنین مقایسEEه رفتار انواع مهاربندها با توجه به آنالیز خطی و غیرخطی انجام شده ،حاکی از برتری سیستم EBFو CBFمی­باشد. -6ضریب رفتار اعمال کننده فلسفه طراحی و نیز اعمال کننده کاهش در نیروی جEEانبی سازه بدلیل اتالف انرژی در اثر رفتار غیرخطی و میرایی سازه و اضافه مقاومت آن می­باشد. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که ضریب رفتار عالوه بر اینکه با افEEزایش زمEEان تنEEاوب سEEازه بطور کلی کاهش می­یابد ،در ارتفاع سازه با توجه به اینکه توزیع شکل­پذیری در آن متغEEیر می­- باشد ،مقادیر متفاوتی دارا می­باشد .لذا به نظر می رسد که در تعیین ضریب رفتار سیسEEتم­های ساختمانی در آئین­نامه­ها نیاز به در نظر گرفتن عوامل بیشتری می­باشد. پایان