پایان نامه ارشد عمران بررسی محدوده پارامترهای تاثیرگذار بر شکل پذیری اتصالات صلب رایج

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه ارشد عمران بررسی محدوده پارامترهای تاثیرگذار بر شکل پذیری اتصالات صلب رایج دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

چکیده:
قاب خمشی به علت افزایش فضاهای در دسترس در پلان ساختمان و شکل پذیری زیاد آن از نظر معماران و طراحان سازه یک سیستم سازه ای مناسب جهت احداث سازه های فولادی در مناطق زلزله خیز ،می باشد.این سیستم سازه ای در ایران به طور معمول در ساختمان های با ارتفاع متوسط و بلند مورد استفاده قرار می گیرد و از آنجا که در قاب های خمشی ویژه شکل پذیری اتصال صلب نقش اساسی را در پایداری وبقا قاب ایفا می کند. شناخت عوامل موثر بر شکل پذیری اتصالات صلب و محدوده عملکرد آنها ضروری و لازم است.
FEMA356 و دستور العمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود ایران، اثرات ورق پیوستگی، اثرات چشمه اتصال ، اثرات نسبت دهانه به عمق تیر ، اثرات مربوط به لاغری بال و جان تیر را چهار عامل موثر بر شکل پذیری اتصالات صلب می دانند و محدوده های را برای این چهار عامل معرفی می کنند که در آن محدوده ها شکل پذیری اتصال بیشتر می باشد. در این مطالعه سعی شده تا با ایجاد مدل های از اتصال صلب رایج در ایران و تحلیل عددی آن ها در نرم افزار ۹ ANSYS  به بررسی عملکرد این محدوده ها بپردازیم.
باتو جه به اینکه اتصال صلب رایج در ایران ،اتصال به وسیله ورق اتصال بال و جان تیر به بال ستون می باشد تمامی مدل ها بر اساس این نوع اتصال طراحی گردید.در ابتدا با در نظر گرفتن محدوده ذکر شده در آیین نامه برای سه عامل چشمه اتصال، نسبت دهانه به عمق تیر،لاغری بال و جان تیر، هفت مدل با محدودهای مختلف در ورق پیوستگی طراحی شد و سعی شد بهترین محدوده شکل پذیری برای این پارامتر به دست آوریم. در مرحله دوم کار با در نظر گرفتن محدوده ای به دست آمده از مرحله قبل برای ورق پیوستگی و محدوده ذکر شده در آیین نامه برای نسبت دهانه به عمق تیر و لاغری بال و جان تیر ، سه مدل با محدوده های مختلف در چشمه اتصال طراحی شد و بهترین محدوده شکل پذیری تعیین گشت. در مرحله بعدی با در نظر گرفتن محدوده های به دست امده از مراحل قبل برای ورق پیوستگی و چشمه اتصال و محدوده ذکر شده در آیین نامه برای لاغری بال و جان تیر ،سه مدل با محدوده های مختلف در نسبت دهانه به عمق تیر طراحی و بهترین محدوده برای این پارامتر موثربه دست آمد. در مرحله آخر با در نظر گرفتن محدودها به دست آمده در مراحل قبلی برای سه پارامتر فوق، چهار مدل در محدودهای مختلف لاغری بال به جان تیر طراحی شد و بهترین محدوده شکل پذیری برای این پارامتر هم تعیین گشت. در بررسی اثر ورق پیوستگی ،دیده شد که وجود ورق پیوستگی برای شکل پذیری بهتر اتصال لازم است و با افزایش ضخامت ورق پیوستگی شکل پذیری مقداری افزایش می یابد.در بررسی اثرات چشمه اتصال و نسبت دهانه به عمق تیر نتایج به دست آمده با آیین نامه مطابقت داشت و در بررسی اثر لاغری جان به بال تیر ، مشخص شد که در صورتی که لاغری تنها در جان تیر وجود داشته باشد شکل پذیری به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول-اتصالات 4
مقدمه 5
انواع اتصالات بر اساس فن اتصال 5
انواع اتصال از نظر صلبیت 5
مقایسه رفتار انواع اتصالات 6
بررسی صلبیت مقاومت و شکل پذیری اتصالات 8
انواع اتصالاب صلب 12
شرایط اتصال صلب قابل قبول 13
اتصال صلب توسط ورق های فوقانی و تحتانی (جان های تیر و ستون در یک صفحه) 13
تسلیم موضعی جان ستون در اثر نیروی فشاری 14
چروکیدگی جان ستون در اثر نیروی فشاری 15
کمانش موضعی قائم جان ستون 16
تقویت جان ستون در برابر نیروی فشاری 17
عنوان شماره صفحه
خمش بال ستون در برابر نیروی کششی 18
کنترل برش در چشمه اتصال 19
پایداری ورق های چشمه اتصال 22
ضوابط اتصال تیر به ستون برای قاب های خمشی ویژه 22
فصل دوم – شکل پذیری 26
تعریف شکل پذیری 27
محاسبه شکل پذیری 29
منحنی رفتاری 30
ترسیم منحنی رفتاری 32
عوامل موثر بر شکل پذیری اتصالات صلب 32
33 FEMA فصل سوم-مروری بر آیین نامه لرزه ای ساختمان موجود و 356
مقدمه 34
معیارهای پذیرش 34
معیار پذیرش برای روش خطی 35
معیار پذیرش برای روش های غیر خطی 36
معیار پذیرش برای اتصالات صلب 37
عنوان شماره صفحه
روش استاتیکی و دینامیکی خطی 37
روش استاتیکی و دینامیکی غیرخطی 39
فصل چهارم –مروری بر مطالعات صورت گرفته بر عوامل موثر در شکل پذیری اتصالات صلب 43
بررسی وجود ورق پیوستگی لازم بر شکل پذیری اتصال 44
ارزیابی رفتار اتصالات صلب 49
54 Northridge ارزیابی ساختمان های طراحی شده و ایجاد شده قبل از زمین لرزه
عملکرد مورد نظر از قاب های خمشی فولادی بر اساس سال ساخت 56
61 ANSYS فصل پنجم-مدل سازی با نرم افزار
مقدمه 62
63 ANSYS ساختار کلی نرم افزار
63 ANSYS مفهوم زمان در نرمافزار
63 ANSYS تحلیل غیر خطی در نرم افزار
دلایل بروز رفتار غیر خطی 63
64 ANSYS مطالبی در مورد تحلیل غیر خطی در نرم افزار
تلورانس های همگرایی 65
رفتار پایدار و ناپایدار 66
عنوان شماره صفحه
گام های بارگذاری و ریز گام ها 66
تعیین خودکار گام زمانی 67
جهت بارها و جابجایی ها 67
68 ANSYS مراحل کلی انجام تحلیل در نرم افزار
مدل مصالح مورد استفاده 69
المان مورد استفاده و مش بندی 69
مشخصات کلی نمونه در مدل سازی 71
اعمال بارگذاری 71
فصل ششم-بررسی محدوده عوامل موثر بر شکل پذیری اتصالات صلب رایج در ایران 75
مقدمه 76
بررسی اثر ورق پیوستگی 76
نتایج حاصل از تحلیل مدل ها در مورد اثر ورق پیوستگی 87
بررسی اثر چشمه اتصال 88
نتایج حاصل از تحلیل مدل ها در مورد اثر چشمه اتصال 91
بررسی اثرات نسبت دهانه به عمق تیر 92
نتایج حاصل از تحلیل مدل ها در مورد اثر نسبت دهانه به عمق تیر 96
عنوان شماره صفحه
بررسی اثرات لاغری بال وجان تیر 97
نتایج حاصل از تحلیل مدل ها در مورد اثرات لاغری بال و جان تیر و ارائه نتایج حاصل از آن 103
نتیجه گیری و پیشنهادات
خلاصه نتایج 104
پیشنهادات برای تحقیق بعدی 107
مراجع فارسی 108
مراجع انگلیسی 109

 

پایان نامه ارشد عمران تدقیق و ارزیابی پارامترهای و مشخصه های هیدرولیکی حوضچه آرامش

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه ارشد عمران تدقیق و ارزیابی پارامترهای و مشخصه های هیدرولیکی حوضچه آرامش دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

تعیین پارامترهای دینامیکی ژنراتورهای سنکرون با استفاده از شبکه عصبی

اختصاصی از یارا فایل تعیین پارامترهای دینامیکی ژنراتورهای سنکرون با استفاده از شبکه عصبی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فهرست مطالب:
فصل اول: کلیات................................................................................................................................... 16
فصل دوم: مدل سازی ماشینهای سنکرون.......................................................................................... 21
-1 پیشگفتار....................................................................................................................... 22 -2
-2 ساختار فیزیکی ماشین سنکرون................................................................................ 22 -2
-1-2 ساختار روتور و استاتور.......................................................................................... 22 -2
-2-2 سیم بندی های ماشین سنکرون .......................................................................... 23 -2
-3 توصیف ریاضی ماشین سنکرون ................................................................................ 23 -2
-1-3 معادلات ریاضی حاکم بر ماشین سنکرون ......................................................... 23 -2
-2-3 معادلات حرکت ................................................................................................... 28 -2
-4 پارامترهای ماشین سنکرون ....................................................................................... 29 -2
-1-4 پارامترهای اساسی................................................................................................. 29 -2
-2-4 پارامترهای عملیاتی .............................................................................................. 30 -2
-3-4 پارامترهای دینامیکی............................................................................................. 31 -2
-5 محاسبه پارامترهای دینامیکی ماشین سنکرون بر اساس پارامترهای اساسی -2
ماشین................... 31
-1-5 محاسبه راکتانسهای ماشین .................................................................................. 33 -2
-2-5 محاسبه ثابت زمانی های ماشین........................................................................... 35 -2
6
-6 مراتب مختلف مدلهای ماشین سنکرون بر اساس مدل دو محوری پارک............. 37 -2
فصل سوم: بررسی روشهای شناسایی پارامترهای دینامیکی ژنراتور سنکرون .............................. 39
-1 مروری بر پیشینه شناسایی پارامترهای ژنراتورهای سنکرون ............................................... 40 -3
-2 انواع روشهای تعیین پارامترهای دینامیکی ژنراتور سنکرون ................................................ 42 -3
-1-2 روشهای کلاسیک اندازه گیری پارامترهای دینامیکی ژنراتورهای شبکه....................... 42 -3
-2-2 روشهای جدید تعیین پارامترهای دینامیکی ژنراتورهای سنکرون.................................. 43 -3
فصل چهارم: شناسایی بلادرنگ پارامترهای ژنراتور سنکرون با استفاده از شبکة عصبی
مصنوعی ............... 45
-1 کلیات و اصول کارشبکه های عصبی ........................................................................ 46 -4
-2 اصول کار شبکه عصبی تخمین گر پارامترها .......................................................... 46 -4
-1-2 داده های آموزشی و آموزش شبکة عصبی ......................................................... 48 -4
-2-2 تست شبکة عصبی تخمین گر .............................................................................. 50 -4
-3 نتایج ............................................................................................................................ 51 -4
-1-3 نمونه هایی از نتایج شبکة عصبی تخمین گر ......................................... 53 -4
-2-3 بررسی تحلیلی نتایج .............................................................................. 89 -4
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات ............................................................................................... 97
ضمیمه ها ........................................................................................................................................... 100
ضمیمه الف- طرحهای بکار گرفته شده برای شبیه سازی ژنراتور سنکرون ................................ 101
ضمیمه ب- نمودار پارامترهای بکار گرفته شده در شبی هسازی ژنراتور سنکرون ...................... 105
منابع و ماخذ .................................................................................................................................... 110
7
فهرست جدول ها
عنوان شماره صفحه
1-2 : مراتب مختلف مدلهای ژنراتور سنکرون 24
1-4 : فهرست پارامترهای دینامیکی ژنراتورهای سنکرون 38
2-4 : نتایج شبکه عصبی در دوره آموزش و تست از دیدگاه فراوانی خطا 81
3-4 : نتایج شبکه عصبی در دوره آموزش و تست از دیدگاه دامنه خطا 82

مقاله بررسی اثرات درمان با کورتیکواسترئید خوراکی روی پارامترهای اسپیرومتری در بیماری انسدادی مزمن ریوی

اختصاصی از یارا فایل مقاله بررسی اثرات درمان با کورتیکواسترئید خوراکی روی پارامترهای اسپیرومتری در بیماری انسدادی مزمن ریوی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 72 صفحه می باشد.

چکیده :

عنـــوان : بررسی اثرات درمان با کورتیکواسترئید خوراکی روی پارامترهای اسپیرومتری در بیماری انسدادی مزمن ریوی.

روش اجرای پژوهش :

در این مطالعه نیمه تجربی ما اثرات درمان با کورتیکواستروئید خوراکی را روی۳۰ بیمار انتخاب شده بررسی می کنیم.

از تمامی بیماران یک اسپیرومتری  پایه به عمل می آید سپس به مدت ۳ هفته تحت درمان با داروهای رایج در درمانCOPD (آترونت ،سالبوتامول، برم هگزین، تئوفلیین وآنتی بیوتیک) +  5 . 12 پردنیزولون قرار می گیرند. پس از پایان این دوره اسپرومتری مجدد به عمل می آید و نتایج اسپرومتری قبل وبعد از آزمون با هم مقایسه می شوند.

نتایج : نتیجه این کار آزمایی نیمه تجربی نشان داد درمان کوتاه مدت با کورتیکواستروئید خوراکی آن هم به صورت دوزکم (Low Dose)تفاوت معنی دار آماری در میزان بهبودی پارامترهای اسپیرومتری بیماران  COPD  نداشته است.

 اما کورتیکواستروئید به طور چشمگیری شکایات تنفسی بیماران شامل سرفه ،تنگی نفس فعالیتی،میزان خلط وتنگی نفس شبانه راکاهش داده است.

(مقدمه پزوهش وبیان مسئله )       Introduction, Statement of problem

جنبه های بالینی COPD :

 COPDامروزه به وسیله انجمن آمریکائی قفسه صدری ( ATS )تعریف شده است .این تعریف عبارت است از وجود انسداد جریان هوا ثانویه به برونشیت مزمن (بیماری راه هوایی ) یا آمفیزم (تخریب پارانشیم همراه بابزرگ شدن راه هوایی ).انسداد جریان هوایی معمولا پیشرونده است.

ممکن است همراه با افزایش حساسیت باشد وممکن است بالقوه برگشت پذیر باشد .

اصل تعریف ،دانستن این نکته است که بعضی بیماران COPDممکن است انسداد راههای هوایی شان به طور قابل توجهی برگشت پذیر باشد و آن بیماران آسمی که انسداد راههای هوایی شان برگشت ناپذیر است از   COPD غیر قابل افتراق هستند.

   

شکل(١) دیاگرام غیر تناسبی ون. هر دایره بیانگر یک واﮊه کلی است . مستطیل بیانگر محدودیت جریان هوائی است که با اسپیرومتری با فشار اثبات شده است . مناطق سایه دار مربوط به بیماران تشخیص داده  COPDاست. توجه کنید که یک بیمار (جزء ١ )ممکن است آمفیزم بدون COPD داشته باشد (بیماری که در عکس قفسه سینه Bullae بدون محدودیت جریان هوایی دارند)بطور مشابه بیمار ممکن است دفع خلط داشته باشد ،ولی اسپیرومتری نرمال باشد (جزء۲،برونشیت ساده).در نهایت یک فرد آسمی ممکن است محدودیت جریان هوایی را نشان ندهد (جزء٣). وفقط پس از Bronchoprovocation Test تشخیص داده شود.

اپیدمیولوزی COPD وعوامل زمینه ساز :

تخمین زده شده است که در ایالات متحده نزدیک به 16 میلیون انسان از COPD رنج می برند اگر چه بین سالهای ۱۹۷۹ و۱۹۸۹ شیوع بین ٪٦-۴ در مردان بالغ و  ٪۳-۱ زنان متغیر است ، افزایش بیشتر برای زنان بوده است تا مردان.

COPD به عنوان چهارمین علت مرگ ،مطرح است .خوشبختانه یک کاهش پیشرونده در درصدجامعه سیگاری وجود داردکه منجر به کاهش مرگ و میر ناشی از COPD در آینده نزدیک می شود جای خوشحالی است که بیشتر این کاهش مربوط به ترک سیگاردر مردان است و نه زنان. لذا تلاشهای بیشتری باید به مساُله ترک سیگار اختصاص داده شود.

همانطور که در جدول (۲)نشان داده شده است مهمترین علت COPD سیگار کشیدن است.

دیگر علل احتمالی به عنوان فاکتورهای غیر وابسته در ایجاد  COPD عمل می کنند اما اهمیت آنها در مقایسه با نقش سیگار کشیدن کم است.تنها علت دیگر که برای یک فرد ،از نظر اهمیت با سیگار کشیدن قابل مقایسه است،نقص آنزیم1 α –  آنتی تریپسین              ( AAT )می باشد اما AATعلت کمتر از ٪١موارد COPD محسوب می شود.

جدول۲ : عوامل زمینه ساز برای ایجاد COPD

ممکن

احتمالی

ثابت شده

وزن مقع تولد پایین

عفونت های تنفسی دوران کودکی سابقه خانوادگی

آتوپی

IgA غیر ترشحی      

گروه خونی  A

آلودگی هوا

فقر

کودکان در معرض سیگار

الکل

افزایش حساسیت راههای هوایی

سیگار کشیدن

مواجهات شغلی

 (سیگار کشیدن)

نقص– آنتی تریپسین

کودکان در معرض سیگار (passive smoker) نسبت به کودکان غیر سیگاری با شیوع بالائی علائم و بیماریهای تنفسی را تظاهر میکنند .همچنین آنها ،کاهش قابل اندازه گیری در تســتهای عملــــکرد ریوی (PFT) نشان می دهند. اگر چه اثبات نشده است که این مسأله منجر به COPD شود ولی بسیار محتمل است.

مواجهه با مواد آلوده کننده در محیط احتمالاًبه روش مشابه عمل می کند و مطمئناً عملکرد بیماران با انسداد راههای هوایی را بدتر می کند . میزان مور تالیتی و مور بیدیتی ناشی از COPD در سفید پوستان در مقایسه با غیر سفید پوستان بیشتر است.

آتوپی، افزایش حساسیت راه های هوایی و آسم ممکن است ،در ایجاد COPD نقش داشته باشد.

نشان داده شده است که افزایش حساسیت راههای هوائی نسبت معکوس با دارد و این امر پیشگویی کننده یک میزان تسریع یافته کاهش عملکرد ریوی در سیگاریهاست.

تنها فاکتور میزبانی اثبات شده که منجر به COPD می شود. نقصآنتی تریپسین می باشد. این پروتئین سرم به وسیله کبد ساخته می شود و نقش اصلی، مهار نوتروفیل الاستاز است.

میزان طبیعی AAT   350-150 (استاندارد تجارتی)یا  48-20                        (استاندارد آزمایشگاهی) است. کمبود شدید AAT منجر به آمفیزم زود رس می شود.

سن شیوع بیماری بوسیله سیگار کشیدن تسریع میشود . بیماری در افراد سیــگاری در سن متــوسط ٤٠ سال و در غیر سیــگاریها در50 سال آغاز می شود.

تاریخچه طبیعی COPD :

کاهش عملکرد ریوی در طی زمان در شکل (٣ )نشان داده شده است. افراد نرمال غیرسیگاری سالیانه ml 35 - 25 ازخود را از دست می دهند. این میزان کاهش در افراد سیگاری در مقایسه با غیر سیگاری بیشتر است . هر چه میزان سیگار مصرفی بیشتر باشد، سرعت این کاهش نیز بیشتر است.همچنین هر چهاولیه کمتر باشد، سرعت نزولبیشتر است.

بیماران COPDسالیانه حدود٩٠ کاهش می یابد . مطالعه سلامت ریوی نشان داد ، بیمارانی که سیگار را ترک کردند افزایش متوسط در پس از برونکو دیلاتور ، حدود 57 در اولین ویزیت سالیانه در مقایسه با کاهش متوسط     38در آنهایی که سیگار کشیدن را ادامه داده انده،داشته اند. این مسأله نشان می دهد که پس از ترک سیگار نه تنها روند کاهش کاهش می یابد، بلکه عملکرد ریوی ممکن است به طور حاد، بهبود یابد.

در بیشـتر بیـماران بزودی پس از ترک سـیگار،میزان کاهش به حد نُرمال برمی گردد.

فهرست

(مقدمه پزوهش وبیان مسئله )         

جنبه های بالینی COPD :

شکل(١) دیاگرام غیر تناسبی ون.

اپیدمیولوزی COPD وعوامل زمینه ساز :

جدول۲ : عوامل زمینه ساز برای ایجاد COPD

تاریخچه طبیعی COPD :

تظاهرات بالینی :

شرح حال

معاینه فیزیکی :

یافته های آزمایشگاهی :

عکس قفسه سینه:

تست های عملکرد ریوی (PFT)

آزمایش خلط :

تشخیص و مونیتورینگ :

Staging  درCOPD :

جدول ( ۴ )  Staging  در COPD

درمان جامعCOPD :

جدول (۵) درمان بیماران علامت دار COPD

شکل (۶ ) الگوریتم نشان دهنده. درمان کلی بیماران COPD

ترک سیگار :

درمان دارویی:

۱- برای علائم خفیف متغیر:

۲- برای علائم مداوم خفیف تا متوسط:

۳- در صورتی که پاسخ به گام ۲ نامطلوب باشد می توان:

۵- برای تشدید علائم شدید:

جدول (۸)درمان داروئی گام به گام در بیماران COPD.

برونکودیلاتور :

مواد آنتی کولینرژیک:

تئوفیلین:

درمان ضد التهابی :

مواد موکوکینتیک :

آنتی بیوتیک ها:

واکسیناسیون:

درمان تشدید علائم حاد (Acute exacerbation)

اکسیژن درمانی :

معیارهای بستری و ترخیص :

جدول (۹) ارزیابی تشدید علائم COPD در اتاق اورژانس

جدول (۱۰) اندیکاسیونهای بستری بیمار در بیمارستان در COPD.

جدول (۱۱) اندیکاسیون های بستری در ICU در بیمار با تشدید حاد COPD

معیارهای ترخیص پس از درمان در تشدید حاد COPD .

خلاصه :

تست های عملکرد ریوی (Pulmonary function testing)

Total lung capacity (TLC) :

Vital capacity (VC):

Residual volume (RV):

Tidal volume (TV) :

Functional Residual capacity (FRC):

Inspiratory  capacity (IC)

Expiratory Reserve volume (ERV):

اسپیرومتری :

شکل (۱۴) : نمونه ای از اسپیرومتری قابل قبول و غیر قابل قبول

شکل (۱۶) اسپیروگرامهای تیپیک  انسداد راههای هوایی خفیف، متوسط و شدید .

ارتباطات پاتو فیزیولوژیک اسپیرومتری:

تجویز برونکودیلاتور و آزمایش کردن:

مقادیر رفرنس و تفسیر:

تفسیر های کلی:

شکل (۱۸ ) الگوریتم ساده تفسیر اسپیرومتری

اهمیت و اهداف پژوهش Significance of study &goals &  objectives

فرضیه ها و سؤالات پژوهش : Hypotheses questions

تعریف واژگان: (operational definitions)

COPD :(Chronic Obstructive Pulmonary Disease)

(Forced Expiratory volume in First second):FEV1

FVC: ظرفیت حیاتی با فشار(Forced volume capacity)

MMEF : جریان میانه بازدمی حداکثر (Maximal Mid Expiratory flow)

بررسی پیشینه پژوهش:

روش اجرای پژوهش Methodology &Methods

۱- تعریف جامعه پژوهش:

نوع مطالعه: نیمه تجربی (semi experimental)

واحد مطالعه فردی : (individual )

۲- نحوه و روش نمونه گیری و حجم نمونه:

۳- نحوه انجام کار:

۴- ابزار گرد آوری داده ها:

۵-  روش آماری و تجزیه و تحلیل داده ها :

نتایج و یافته ها

آنالیز توصیفی:

آنالیز تحلیلی :

نمودار توزیع سنی در افراد مورد مطالعه

پایان نامه ارشد رشته عمران - بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه ارشد رشته عمران - بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 140 صفحه می باشد.

فهرست مطالب:

فصل اول:

1-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………. 2

1-2- شکل پذیری سازه ها ………………………………………………………………………………………… 4

1-3- مفصل و لنگر پلاستیک ……………………………………………………………………………………… 5

1-4- منحنی هیستر زیس و رفتار چرخه ای سازه ها ……………………………………………………….. 6

1-5- مقایسه رفتار خطی و غیر خطی در سیستمهای سازه ای ……………………………………………… 7

1-6- ضریب شکل پذیری …………………………………………………………………………………………. 8

1-7- ضریب کاهش نیروی زلزله در اثر شکل پذیری سازه ……………………………………………….. 9

1-8- ضریب اضافه مقاومت ……………………………………………………………………………………… 10

1-9- ضریب رفتار ساختمان …………………………………………………………………………………….. 10

1-10- ضریب تبدیل جابجایی خطی به غیر خطی ………………………………………………………… 12

1-11- سختی ……………………………………………………………………………………………………….. 12

1-12- مقاومت ……………………………………………………………………………………………………… 12

1-13- جمع بندی پارامترهای کنترل کننده ………………………………………………………………. 12

فصل دوم :

2-1-1- قاب فضایی خمشی ……………………………………………………………………………………… 14

2-1-2- تعریف سیستم قاب صلب خمشی …………………………………………………………………….. 14

2-1-3- رفتار قابهای خمشی در برابر بار جانبی …………………………………………………………….. 15

2-1-4- رابطه بار – تغییر مکان در قابهای خمشی ………………………………………………………….. 16

2-1-5- رفتار چرخه ای قابها …………………………………………………………………………………… 16

2-1-6- شکل پذیری قابهای خمشی ………………………………………………………………………….. 16

2-1-7- مفصل پلاستیک در قابهای خمشی ………………………………………………………………….. 17

2-1-8- مشخص کردن لنگر پلاستیک محتمل در مفصل پلاستیک ……………………………………. 18

2-1-9- کنترل ضابطه تیر ضعیف – ستون قوی ……………………………………..                         18

2-1-10- چشمه اتصال …………………………………………………………………………………………… 19

2-1-11- اثرات چشمه اتصال بر رفتار قاب خمشی ……………………………………………………….. 19

2-1-12- طراحی چشمه اتصال ………………………………………………………………………………… 19

2-1-13- اثرات نامعینی …………………………………………………………………………………………. 20

2-2-1- سیستم مهاربندی همگرا ……………………………………………………………………………….. 20

2-2-2- پاسخ رفت و برگشتی مهاربندهای فولادی ……………………………………………………….. 21

2-2-3- ضریب کاهش مقاومت فشاری مهاربند …………………………………………………………….. 23

2-2-4- رفتار لرزه ای قابهای فولادی با مهاربندی ضربدری ……………………………………………. 23

2-2-5- رفتار کششی تنها …………………………………………………………………………………………. 24

2-2-6- رفتار کششی – فشاری ………………………………………………………………………………….. 24

2-2-7- تاثیر ضریب لاغری در رفتار قاب با مهاربندی همگرا …………………………………………… 24

2-2-8- سیستم دوگانه قاب خمشی و مهاربندی همگرا …………………………………………………… 25

2-3-1- سیستم مهاربندی واگرا ………………………………………………………………………………… 25

2-3-2- سختی و مقاومت قاب ………………………………………………………………………………….. 26

2-3-3- زمان تناوب قاب ………………………………………………………………………………………… 27

2-3-4- مکانیزم جذب انرژی ………………………………………………………………………………….. 27

2-3-5- نیروها در تیرها و تیر پیوند …………………………………………………………………………… 29

2-3-6- تعیین مرز پیوندهای برشی و خمشی ………………………………………………………………. 30

2-3-7- تسلیم و مکانیزم خرابی در تیر پیوند ……………………………………………………………….. 31

2-3-8- اثر کمانش جان تیر پیوند ……………………………………………………………………………. 31

2-3-9- مقاومت نهایی تیر پیوند ……………………………………………………………………………….. 32

2-4-1-سیستم جدید قاب با مهاربندی زانویی ………………………………………………………………. 32

2-4-2- اتصالات مهاربند – زانویی …………………………………………………………………………….. 35

2-4-3- سختی جانبی الاستیک قابهای KBF………………………………………………………………… 35

2-4-4- اثر مشخصات اعضاء بر سختی جانبی ارتجاعی سیستمهای KBF………………………………. 37

2-4-5- رفتار غیر خطی مهاربند زانویی تحت بار جانبی…………………………………………………. 37

فصل سوم :

3-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………. 41

3-2- مشخصات کلی ساختمان ………………………………………………………………………………….. 41

3-3- بارگذاری جانبی …………………………………………………………………………………………… 44

3-3-1- بارگذاری ثقلی …………………………………………………………………………………………. 44

3-3-2- بارگذاری جانبی ……………………………………………………………………………………….. 45

3-4- تحلیل قابها……………………………………………………………………………………………………. 46

3-5- طراحی قابها …………………………………………………………………………………………………. 48

3-5-1- کمانش موضعی اجزاء جدار نازک ………………………………………………………………… 48

3-5-2- کمانش جانبی در تیرها و کمانش جانبی – پیچشی در ستونها ………………………………… 50

3-6- طراحی قابهای TKBF…………………………………………………………………………………….. 53

3-7- طراحی اعضای زانویی …………………………………………………………………………………… 54

3-8- طراحی تیرها و ستونها ……………………………………………………………………………………. 55

3-9- طراحی اعضای مهاربندی ………………………………………………………………………………… 55

3-10- طراحی قابهای EBF……………………………………………………………………………………… 55

3-11- طراحی قابهای CBF……………………………………………………………………………………… 55

3-12- نتایج طراحی مدلها ………………………………………………………………………………………. 56

3-12-1- سیستم TKBF + MRF …………………………………………………………………………….. 56

3-12-2-سیستم EBF + MRF………………………………………………………………………………….. 57

3-12-3- سیستم CBF + MRF…………………………………………………………………………………. 57

3-13- کنترل مقاطع انتخابی با قسمت دوم آئین نامه AISC…………………………………………….. 58

3-13-1- کنترل کمانش موضعی ……………………………………………………………………………… 58

3-13-2- کنترل پایداری جانبی اعضای زانویی …………………………………………………………… 58

3-14- بررسی رفتار استاتیکی خطی سیستمهای KBF و EBF و CBF و مقایسه آنها با یکدیگر ……. 58

3-14-1- مقایسه تغییر مکان جانبی مدلها……………………………………………………………………… 59

3-14-2-مقایسه پربود طبیعی مدلها…………………………………………………………………………….. 59

3-14-3- بررسی نیروپذیری المانهای زانویی در قابهای TKBF…………………………………………. 60

3-14-4- بررسی نیروهای داخلی ایجاد شده در تیر کف………………………………………………… 61

3-14-5- بررسی نیروی فشاری در اعضای قطری …………………………………………………………. 63

3-15- بررسی اثر پارامترهای هندسی قاب روی سختی سیستمهای KBF……………………………. 63

3-15-1- بررسی اثر و بر سختی ارتجاعی سیستمهای TKBF………………………………….. 64

3-16- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی ………………………………………………………………………. 81

3-16-1-معادلات تعادل دینامیکی …………………………………………………………………………….. 81

3-16-2- مشخصات دینامیکی قابهای مورد مطالعه …………………………………………………………. 82

3-16-3- شتاب نگاشتهای اعمالی ………………………………………………………………………………. 83

3-16-4-نتایج تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی …………………………………………………………….. 92

فصل چهار م :

4-1- نتایج …………………………………………………………………………………………………………… 96

4-2- ضوابط طراحی زانویی …………………………………………………………………………………… 97

4-3- پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………. 99

پیوست 1 …………………………………………………………………………………………………………… 100

پیوست 2……………………………………………………………………………………………………………. 107

پیوست 3……………………………………………………………………………………………………………. 111

مراجع ………………………………………………………………………………………………………………. 118

 

 

فهرست شکلها

 

فصل اول :

شکل 1-1- قابهای مقاوم خمشی …………………………………………………………………………………. 2

شکل 1-2- قاب با مهاربند هم محور …………………………………………………………………………….. 2

شکل 1-3- نمونه هایی از قابهای خارج از مرکز ……………………………………………………………… 3

شکل 1-4- قاب با مهاربند زانویی ………………………………………………………………………………… 3

شکل 1-5- منحنی ایده آل و واقعی نیرو – تغییر مکان یک سیستم ……………………………………… 4

شکل1-6- تیر دو سر مفصل تحت اثر بار افزایشی ……………………………………………………………. 5

شکل 1-7- منحنی نیرو – جابجایی وسط دهانه تیر ………………………………………………………….. 5

شکل 1-8- نمودار تغییرات کرنش در یک مقطع تحت اثر خمش ………………………………………. 6

شکل 1-9- منحنی واقعی کرنش – کرنش فولاد …………………………………………………………….. 6

شکل 1-10- منحنی هیسترزیس ایده آل و دو منحنی دارای زوال …………………………………….. 6

شکل 1-11- رفتار سازه ها تحت بار دوره ای …………………………………………………………………. 7

شکل 1-12- مقایسه رفتار خطی و غیر خطی ایده آل سیستمهای مقاوم ساختمانی …………………… 8

شکل1-13- طیف بازتاب ارتجاعی و غیر ارتجاعی با شکل پذیری ثابت ………………………………… 9

شکل 1-14- تعریف پارامترهای غیر خطی ………………………………………………………………….. 10

فصل دوم :

شکل 2-1- تغییر شکل قاب صلب خمش …………………………………………………………………….. 14

شکل 2-2- تغییر شکل قاب خمشی ……………………………………………………………………………. 15

شکل 2-3- روابط بار – تغییر مکان برای قاب خمشی تحت بار ثقلی ………………………………….. 16

شکل 2-4- روابط بار – تغییر مکان قابهای خمشی پرتال …………………………………………………. 16

شکل 2-5- روابط شکل پذیری برای قاب خمشی پرتال …………………………………………………. 17

شکل 2-6- مد گسیختگی و تشکیل طبقه نرم ……………………………………………………………….. 18

شکل 2-7- چشمه اتصال …………………………………………………………………………………………. 19

شکل 2-8- حلقه های هیسترزیس قاب مهاربندی همگرا………………………………………………….. 21

شکل 12-9- رفتار رفت و برگشتی عضو قطری مهاربند …………………………………………………… 22

شکل 2-10- تصویر عضو بادبندی در نواحی مختلف دیاگرام شکل2-9-…………………………….. 22

شکل 2-11- تغییر شکل غیر متقارن قابهای با بادبندی همگرا ……………………………………………. 23

شکل 2-12- منحنی های هیستر زیس بادبندهای با رفتار فقط کششی ………………………………… 24

شکل 2-13- نمونه ای از منحنی های هیسترزیس سیستم با بادبندی فشاری – کششی …………….. 25

شکل 2-14- نمونه هایی از قاب های خارج از مرکز ……………………………………………………… 25

شکل 2-15- اثر تغییر طول تیر پیوند بر سختی قاب ……………………………………………………… 26

شکل2-16- ارتباط مقاومت نهایی با نسبت ………………………………………………………………. 27

شکل2-17- ارتباط زمان تناوب اصلی با نسبت ………………………………………………………… 27

شکل 2-18- مکانیسم های جذب انرژی در سیستم های خمشی و واگرا ……………………………… 28

شکل 2-19- تغییرات دوران خمیری مورد نیاز با نسبت ……………………………………………… 29

شکل2-20- نیروهای موجود در تیر پیوند قاب واگرا ……………………………………………………. 30

شکل2-21- نیروهای موجود در تیر رابط …………………………………………………………………… 30

شکل 2-22-انواع قابها با مهاربند زانویی ……………………………………………………………………… 33

شکل 2-23- دو نمونه از اتصال بادبند به زانویی …………………………………………………………… 35

شکل 2-24-انواع قابهای KBF………………………………………………………………………………….. 36

شکل 2-25- قاب دارای مهاربند زانویی ……………………………………………………………………… 37

شکل 2-26- روند تشکیل مفاصل خمیری قابها تحت تاثیر زلزله نوغان ……………………………….. 38

فصل سوم :

شکل 3-1- قاب TKBF…………………………………………………………………………………………… 41

شکل 3-2- پلان محوربندی …………………………………………………………………………………….. 42

شکل 3-3- سیستم TKBF+MRF………………………………………………………………………………. 43

شکل 3-4- سیستم EBF+MRF…………………………………………………………………………………. 43

شکل 3-5- سیستم CBF+MRF…………………………………………………………………………………. 44

شکل 3-6- خلاصه بارگذاری …………………………………………………………………………………… 46

شکل 3-7- نیروی محوری در عضو مهاربندی و عضو زانویی …………………………………………… 47

شکل 3-8- نیروی برشی در عضو زانویی …………………………………………………………………….. 47

شکل 3-9- لنگر خمشی در عضو زانویی ……………………………………………………………………… 47

شکل 3-10- کمانش موضعی قوطیهای جدار نازک ………………………………………………………. 48

شکل 3-11-نمودار لنگر- انحنا برای تیرستونهای H با نسبت عرض به ضخامت متفاوت …………… 49

شکل 3-12- نمودار پسماند تیرستونهای فولادی H با نسبتهای مختلف عرض به ضخامت …………. 49

شکل3-13- نمونه رفتا رلنگر – تغییر شکل برای تیرهای I تحت لنگر یکنواخت با نسبت     مختلف          50

شکل 3-14- نمودار لنگر – انحنا برای تیرهای I با نسبت مختلف…………………………………… 51

شکل3-15- نمودار لنگر – انحنای تیرهای I با نسبت مختلف تحت لنگر متغیر…………………. 51

شکل 3-16- نمونه رفتار تیرستون بال پهن تحت نیروی محوری و لنگر خمشی هنگامیکه حالت تسلیم غالب باشد      52

شکل 3-17- رفتار تیرستونهای بال پهن که در صفحه عمود بر محور قوی ناپایدار گردیده‌اند….. 53

شکل 3-18- روابط تجربی لنگر – زاویه دوران تیرستونها در معرض ناپایداری جانبی – پیچشی… 53

شکل3-19- نمونه قاب TKBF…………………………………………………………………………………… 65

شکل 3-20- نمونه قاب CBF……………………………………………………………………………………. 66

شکل 3-21- نمونه قاب EBF……………………………………………………………………………………. 66

شکل 3-22- نمونه قاب MRF…………………………………………………………………………………… 66

شکل 3-23- نمونه قاب EBF با برون محوری روی ستون………………………………………………. 66

شکل 3-24- نمونه قاب TKBF………………………………………………………………………………….. 67

شکل 3-25- نمونه قاب………………………………………………………………………………………… 67

شکل 3-26- رویه برای نسبت ……………………………………………………………………… 69

شکل 3-27- منحنی‌های هم سختی برای نسبت  قاب TKBF…………………………….. 69

شکل 3-28- رویه برای نسبت…………………………………………………………………….. 71

شکل 3-29- منحنی‌های هم سختی برای نسبت قاب TKBF……………………………. 71

شکل 3-30- رویه برای نسبت …………………………………………………………………………. 73

شکل 3-31- منحنی‌های هم سختی برای نسبت قاب TKBF…………………………………. 73

شکل 3-32- رویه برای نسبت ……………………………………………………………………. 75

شکل 3-33- منحنی‌های هم سختی برای نسبت قاب TKBF…………………………….. 75

شکل 3-34- رویه برای نسبت ………………………………………………………………………. 77

شکل 3-35- منحنی‌های هم سختی برای نسبت قاب TKBF………………………………. 77

شکل 3-36- ناحیه بندی منحنی هم سختی قاب TKBF……………………………………. 79

شکل 3-37- ناحیه بندی منحنی هم سختی قاب TKBF………………………………….. 79

شکل 3-38- ناحیه بندی منحنی هم سختی قاب TKBF……………………………………….. 80

شکل 3-39- ناحیه بندی منحنی هم سختی قاب TKBF………………………………….. 80

شکل 3-40- ناحیه بندی منحنی هم سختی قاب TKBF……………………………………. 81

شکل3-41- نمودار شتاب مولفه طولی ( N16w ) زلزله 25 شهریور 1375 طبس…………………… 90

شکل3-42- نمودار شتاب مولفه طولی زلزله 17 فروردین 1356 ناغان ……………………………….. 92

شکل 3-43- نمودار تغییر مکان – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله طبس……………………………… 93

شکل 3-44- نمودار برش پایه – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله طبس……………………………….. 93

شکل 3-45- نمودار تغییر مکان – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله ناغان………………………………. 94

شکل 3-46- نمودار برش پایه – زمان قاب TKBF1 تحت زلزله ناغان………………………………… 94

فصل چهارم :

شکل 4-1- نمودار ابعاد هندسی بهینه جهت اثر توام سختی و شکل پذیری برای انواع مختلف قاب TKBF 96

 فصـل اول
1-1- مقدمه:
سختی و شکل‌پذیری دو موضوع اساسی در طراحی ساختمانها در برابر زلزله‌اند. ایجاد سختی و مقاومت به منظور کنترل تغییرمکان جانبی و ایجاد شکل پذیری برای افزایش قابلیت جذب انرژی و تحمل تغییرشکلهای خمیری اهمیت دارند. در طراحی ساختمانهای فولادی مقاوم در برابر زلزله، استفاده از سیستمهای قابهای مقاوم خمشی MRF ، قابهای با مهاربند همگرا  CBF و قابهای با مهاربند واگرا  EBF رایج است.
قابهای مقاوم خمشی MRF ، شامل ستونها و تیرهایی است که توسط اتصالات خمشی به یکدیگر متصل شده‌اند. سختی جانبی این قابها به سختی خمشی ستونها، تیرها و اتصالات در صفحه خمش بستگی دارد. در طراحی این قابها فلسفه تیر ضعیف و ستون قوی حاکم است. این امر ایجاب می‌کند که تیرها زودتر از ستونها تسلیم شوند و با شکل پذیری مناسب خود، انرژی زلزله را جذب و مستهلک کنند و اتصالات دربارهای حدی با شکل ‌پذیری غیرارتجاعی مناسب خود، قابلیت تحمل تغییر شکلهای خمیری را بالا ببرند.این قابها دارای شکل پذیری مناسب  ولی سختی جانبی کمتری هستند(شکل1-1 ).
شکل 1 – 1 – قابهای مقاوم خمشی [1]
قابها با مهاربند همگرا  CBF ، در برابر زلزله از نظر سختی، مقاومت و کنترل تغییرمکانهای جانبی در محدوده خطی دارای رفتار بسیار مناسبی‌اند، ولی در محدوده غیرارتجاعی به علت سختی جانبی مهاربندها، قابلیت جذب انرژی کمتری دارند و در نتیجه دارای شکل پذیری کمتری‌اند. قابهای با مهاربند همگرا شکلهای مختلفی دارند که در آئین نامه 2800 ایران برخی از آنها معرفی شده است. در این قابها برش وارده در ابتدا توسط اعضای قطری جذب شده و سپس مستقیماً به نیروی فشاری و کششی تبدیل شده و به سیستم قائم انتقال می‌یابند (شکل 1-2  ) .
شکل 1-2 - قاب با مهار بند هم محور [1]
در قابهای با مهاربند واگرا  EBF ، عضو قطری بصورت برون محور به تیر کف متصل می‌گردد. در محل اتصال تیر و ستون و مهاربند مقداری خروج از مرکزیت ایجاد می‌شود به نحوی که تیر رابط توانایی تحمل تغییر شکلهای بزرگ را داشته باشد و همانند فیوز شکل پذیر عمل کنند (شکل 1-3  ).
شکل 1-3 -  نمونه‌هایی از قابهای خارج از مرکز [2]
لذا یکی از اهداف اصلی در طراحی این قابها در برابر زلزله، جلوگیری از کمانش مهار بندها از طریق بوجود آمدن مفاصل پلاستیک برشی و خمشی در تیرهای رابط می‌باشد. قابهای با مهاربند واگرا  از قابلیت هر دوی قابهای مقاوم خمشی و قابهای با مهاربند همگرا  بهره گرفته‌اند و بنابراین سختی و شکل پذیری مناسب را به صورت توام تامین می‌کنند. تعیین صحیح طول تیرهای رابط و طراحی مناسب آنها بسیار حائز اهمیت‌اند. اگرچه قابهای EBF دارای رفتار بسیار مناسبتری‌اند، ولی با تسلیم تیر رابط در اثر بارهای زلزله، خسارات جدی به کف وارد خواهد شد و چون این عضو به عنوان یک عضو اصلی سازه‌ای محسوب می‌شود، ترمیم سازه نیز مشکل خواهد بود. این موضوع و گسترش مفاصل پلاستیک به تیرها و سپس به ستونها در قابهای EBF ، تمایل به یافتن سیستمهای جدید مقاوم در برابر زلزله با رفتار مناسبتر از لحاظ شکل پذیری و سختی جانبی را افزایش می‌دهد. در این راستا تلاشهای صورت گرفته ، منجر به پیشنهاد سیستمی به نام مهاربند زانویی KBF شده است [ 3 ] ( شکل1-4 ) .
در این سیستم وظیفه تامین سختی جانبی به عهده مهاربند قطری بوده که حداقل یک انتهای آن به جای اتصال به محل تلاقی تیر و ستون، به میان یک عضو زانویی متصل است و دو انتهای این عضو زانویی به تیر و ستون اتصال دارد.
شکل 1-4 – قاب با مهاربند زانویی
در واقع با وارد آمدن نیروی مهاربند به این عضو، سه مفصل پلاستیک در دو انتها و محل اتصال آن به مهاربند تشکیل می‌گردد و باعث جذب و استهلاک انرژی زلزله خواهد شد. از آنجا که در این سیستم پیشنهادی، مهاربندهای قطری برای عدم کمانش طراحی نمی‌گردند، رفتار آن تحت بار رفت و برگشتی، بسیار شبیه رفتار سیستم مهاربند ضربدری یا همگرا بوده و منحنی رفتار هیسترزیس آن به صورت ناپایدار و نامنظم بوده و سطح خالص زیر منحنی، کاهش می‌یابد. بنابراین قادر به جذب انرژی زیادی نیست.
به همین دلیل در تکمیل این سیستم پیشنهاد گردید [4] تا همانند مهاربند واگرا EBF ، عضو مهاربندی برای عدم کمانش و تسلیم، طراحی گردد. در این صورت می‌توان تنها از یک عضو مهاربندی استفاده کرد.
هدف نهایی در طرح و کاربرد این سیستم این است که در پایان زلزله وارده، تنها عضو زانویی دچار تسلیم و خرابی شده باشد و قاب و مهاربند آن همچنان ارتجاعی مانده و دچار کمانش یا تسلیم نگردیده باشد تا بتوان تنها با تعویض عضو زانویی، مجدداً سیستم را مورد استفاده قرار داد.
در ادامه برخی از مفاهیم لرزه‌ای و همچنین سیستمهای مختلف مهاربندی جانبی سازه‌ها با بیان ویژگیهای آنها به طور مختصر بیان خواهد شد. سپس به بررسی بیشتر سیستم مهاربندی جانبی زانویی خواهیم پرداخت و بهترین نمودار برای ابعاد هندسی این سیستم که سختی و شکل‌پذیری توام را نتیجه دهد، معرفی خواهیم نمود.
1-2 – شکل‌پذیری سازه‌ها:
بطور معمول می‌توان منحنی برش پایه – تغییر مکان سازه‌ها را با یک نمودار دو خطی ایده‌آل ارتجاعی - خمیری جایگزین نمود. این نوع ساده سازی در سازه‌های معمول تقریب قابل قبولی دارد. در یک سیستم یک درجه آزادی نسبت تغییر مکان جانبی حداکثر   به تغییرمکان جانبی تسلیم  ضریب شکل پذیری نامیده می‌شود و بصورت زیر بیان می‌گردد [ 2 ] .
(1 – 1 ) 
پارامترهای فوق در شکل 2-1 مشخص گردیده است.
شکل 1 – 5- منحنی ایده‌آل و واقعی نیرو – تغییر مکان یک سیستم [2]
در واقع ضریب شکل پذیری ( ) بیانگر میزان ورود سازه در ناحیه خمیری  است. در سازه‌های چنددرجه آزادی تعریف ضری