دانلود پایان نامه رشته عمران
بررسی عملکرد و رفتار اتصالات تیر به ستون و اعضا مهاربندی در سازه های فولادی
چکیده:
فلسفه طراحی لرزه‌ای سازه‌ها، برای سالهای متمادی در آیین‌نامه‌های ساختمانی ملی و جهانی مورد قبول واقع شده است. بدین منظور، سازه‌ها باید عموماً قادر باشند:
الف. برای زمین‌لرزه‌های ضعیف که در طول عمر مفید سازه اتفاق می‌افتد، سازه باید بدون خسارات سازه‌ای و غیرسازه‌ای بتواند از طریق سختی خود، نیروهای زلزله را به فونداسیون انتقال دهد.
ب. در برابر زمین لرزه‌های متوسط بدون آسیب سازه‌ای مقاومت نمایند و لیکن مقدار جزئی خسارت غیرسازه‌ای متحمل شوند.
ج. برای زمین لرزه‌های شدید که بزرگترین زلزله محتمل در طول عمر مفید سازه می‌باشد، سازه باید با کمی خسارات سازه‌ای و غیرسازه‌ای، ولی بدون فروریزش (collapse) بتواند نیروهای زلزله را تحمل نماید، بعبارتی در زلزله‌های شدید اجزای سازه‌ای خسارت عمده می‌بینند ولی سازه پایداری و ایستایی خود را حفظ می‌نماید [3]. چرا طراحی لرزه‌ای خسارات جزئی به سازه را اجازه می‌دهد در حالی که برای بارگذاری‌های دیگر چنین چیزی قابل قبول نیست؟ دلیل اصلی هزینه زیاد تمهیدات طراحی لرزه‌ای برای شدیدترین زمین لرزه طرح و مقاومت سازه بدون آسیب در برابر آن می‌باشد.
برای رسیدن به این اهداف یکی از اصولی که در آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای سازه‌ها وجود دارد، عبارت است از استفاده از اشکال، سیستم‌ها و موادی که رفتار شکل‌پذیر داشته باشند. زمانی به یک سازه شکل‌پذیر اطلاق می‌شود که بتواند تغییر شکل‌های غیرالاستیک بزرگ را بدون کاهش در مقاومت تحمل نماید. (همچنین نباید ناپایداری و فروریزش در سازه اتفاق افتد). در آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای سازه‌ها، بزرگی نیروی زلزله برای یک سیستم سازه‌ای مشخص، رابطه معکوس با میزان شکل‌پذیری آن سیستم دارد. سازه‌ها با میزان شکل‌پذیری زیاد برای نیروهای لرزه‌ای کوچکتر و سازه‌ها با میزان شکل‌پذیری کم برای نیروهای لرزه‌ای بزرگتر طراحی می‌شوند. در واقعیت سازه‌های شکل‌پذیرتر تحت زلزله‌هایی قرار خواهند گرفت که از حد مقاومت الاستیک آنها بیشتر است [12].
سازه‌های فولادی از بسیار جهات از جمله مصالح ایده‌ال برای مقاومت در برابر زمین لرزه می‌باشند. این مصالح درجه بالایی از جذب انرژی و شکل‌پذیری را از خود نشان می‌دهد. تجربه نشان می‌دهد که سازه‌های فولادی در زمین لرزه‌ها، معمولاً بخوبی عمل می‌کنند. با این وجود به منظور استفاده بیشتر از شکل‌پذیری فولاد، تدابیر ویژه‌ای در طراحی و جزئیات سیستم‌های قابی و اتصالات نیاز است. فروریختن برج 20 طبقه (pinot suarez) در زمین لرزه 1985 مکزیکوسیتی، که یک سازه فولادی بود، به وضوح نشان داد که فولادی بودن طرح به تنهایی تضمینی برای عملکرد مناسب در برابر زمین لرزه نمی‌باشد.
کلمات کلیدی:
طرح لرزه ای سازه ها
بارگذاری رفت و برگشتی
عملکرد و رفتار اعضا مهاربندی
عملکرد و رفتار اتصالات تیر به ستون