حالت مطالعه

۱-۲- چالش‌ها و اهداف:

بعد از وقوع حملات تروریستی، خصوصاً در برج‌های دوقلوی تجارت جهانی مسئله ارزیابی و بررسی پتانسیل وقوع خرابی پیش‌رونده در سازه‌های بااهمیت به یکی از محورهای تحقیقاتی تبدیل شده است. همچنین سازه‌های طراحی‌شده بر اساس آیین‌نامه‌های جاری، در اثر وجود هر گونه ضعف در طراحی و یا اجرای المان‌های سازه‌ای ممکن است باعث به وجود آمدن پدیده خرابی پیش‌رونده در سازه‌ها، حین مواجه‌شدن با بارهای غیرعادی و یا لرزه‌ای گردد که ممکن است خسارات جانی و مالی فاجعه‌آمیز به بار آورد. به همین دلیل در صورت محتمل بودن هر یک از این پارامتر‌ها طراح سازه می‌بایست برنامه‌ای جهت کنترل احتمالی فروپاشی پیش‌رونده در سازه، در نظر داشته باشد.شاید بتوان گفت که طراح سازه می‌بایست همچون یک کارگردان، ادامه این سناریو را برنامه‌ریزی کرده و برای توقف آن راه‌حلی در نظر داشته باشد.با بررسی منابع علمی موجود می‌توان گفت رفتار لرزه‌ای سیستم قاب‌های خمشی و مهاربندی در نتیجه تحقیقات گسترده انجام‌شده طی چند دهه گذشته تا حد مطلوبی درک شده است. با این وجود، رفتار این سیستم‌ها در مواجه با گسیختگی پیش‌رونده هنگام از بین رفتن اعضای مهم به طور کامل بررسی نشده است. سازه‌هایی که بر اساس آیین‌نامه‌های زلزله طراحی‌شده‌اند لزوماً در برابر خرابی پیش‌رونده مقاوم نخواهند بود، مگر اینکه این بحث در آن‌ها در نظر گرفته شده باشد. با توجه به اینکه درایران و همچنین در سایر نقاط دنیا، استفاده از این نوع سیستم از جایگاه خاصی برخوردار می‌باشد، لذا مطالعه و بررسی تأثیر این پدیده در سازه‌ها ضروری به نظرمی رسد.شایان‌ذکر است در این پایان‌نامه روش‌های مختلف آیین‌نامه‌های معتبر جاری در زمینه خرابی پیش‌رونده مورد بررسی قرارگرفته و دستورالعمل‌های مربوط به کاهش خرابی مورد توجه قرار می‌گیرد. همچنین با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی مقاومت در برابر گسیختگی پیش‌رونده در قاب‌های خمشی فولادی مهار بندی شده برون محور برای یک نمونه ساختمان ۹ طبقه با طراحی مدل‌هایی با جا نمایی متفاوت مهاربند در دهانه‌ها و ارتفاع این ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است. در اکثر تحقیقات انجام‌شده در زمینه خرابی پیش‌رونده از یک پلان با ارتفاع‌های مختلف استفاده شده است ولی در این تحقیق با بکار گیری چندین پلان مختلف با ارتفاع یکسان به بررسی پتانسیل خرابی پیش‌رونده در سازه، پرداخته شده است.هدف از این تحقیق این بوده که در مرحله اول، میزان آسیب‌پذیری سازه‌های فولادی قاب خمشی مهار بندی شده که توسط آیین‌نامه‌های ایران طراحی‌شده‌اند و همچنین تأثیر عواملی مانند تغییر جانمایی مهاربندها در دهانه‌ها و ارتفاع سازه، محل حذف عضو (کناری یا میانی) و شماره طبقه‌ای که عضو در آن حذف‌شده، در برابر پدیده خرابی پیش‌رونده بررسی شود و پس از تعیین المان‌های آسیب‌پذیر، در مرحله دوم، سازه‌هایی طراحی شوند که در برابر خرابی پیش‌رونده مقاوم باشند. در انتها به مقایسه مقاومت این سازه‌ها در برابر خرابی پیش‌رونده پرداخته خواهد شد.

۱-۳- روش تحقیق:

به منظور بررسی گسیختگی پیش‌رونده در ساختمان فولادی مهاربندی شده، بر اساس مقررات ملی ساختمان ایران، شامل مباحث ششم و دهم که مربوط به بارهای وارد بر ساختمان]۱[ و طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی]۲[ می‌باشد، ساختمانی ۹ طبقه با سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی و مهار بندی برون محور با مدل‌هایی با جا نمایی متفاوت مهار بند در دهانه‌ها و همچنین در ارتفاع ساختمان طراحی گردید.در طراحی مدل‌ها ملاحظات لرزه‌ای آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله (استاندارد ۲۸۰۰)]۳[ در نظر گرفته شد. طراحی ساختمان مذکور با استفاده از نرم‌افزار ETABS صورت پذیرفت. سپس با توجه مقاطع فولادیمربوط به تیرها، ستون‌ها و مهاربندی‌ها، قاب ساختمانی مورد نظر جهت بررسی نیروهای ایجادشده در اعضای قاب و تغییر مکان گره‌ها به روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی در نرم‌افزار SAP2000 ]4 و ۱۰[مدل گردیده است. با توجه به بارهای وارده، تحت ترکیب بار ویژه خرابی پیش‌رونده از آیین‌نامه ۲۰۰۹UFC [۱۱] و مدل اعمال آن‌ها به سازه و همچنین بر حسب موارد تحلیل روش مسیر جایگزین و حذف ناگهانی مهار بند و ستون، پاسخ دینامیکی سیستم تعیین گردیده است.

۱-۴- ساختار پایان‌نامه

این پایان‌نامه در ۵ فصل تهیه و تنظیم شده است که فصل‌های آن به شرح زیر می‌باشد:فصل اول شامل تعریف مسئله، اهداف دنبال شده در این پایان‌نامه و همین طور شیوه و روند تحقیق انجام‌شده می‌باشد.در فصل دوم ابتدا تاریخچه‌ای از وقوع خرابی پیش‌رونده در سازه‌ها و تأثیر آن در تصحیح، تألیف و پیشرفت آیین‌نامه مرتبط با این پدیده مورد بررسی قرار می‌گیرد. در ادامه مبانی خرابی پیش‌رونده و مقایسه جامعی از مقررات مربوط به آن، در آئین نامه‌های معتبر بین‌المللی ساختمانی پرداخته می‌شود. در انتهای فصل هم خلاصه‌ای از مطالعات انجام‌شده در این زمینه ارائه شده است.فصل سوم به بیان مفهوم سطح عملکرد و مفاصل پلاستیک، مدل‌سازی سازه و انواع روش‌های تحلیل مورد استفاده در آیین‌نامه UFC 2009 می‌پردازددر فصل چهارم به نحوه اعمال بارگذاری در تحلیل دینامیکی غیرخطی و بررسی نتایج حاصل از این تحلیل پرداخته می‌شود.فصل پنجم نیز به نتیجه‌گیری و بحث پیرامون نتایج و در نهایت ارائه پیشنهاد‌ها جهت تحقیقات آتی می‌پردازد.در انتهای این مجموعه نیز مراجع و پیوست‌ها ارائه شده است.

برچسب: دانلود پایان نامه سازه دانلود پایان نامه عمران دانلود مقاله عمران موضوع پایان نامه عمران