پایان نامه تخریب پیشرونده ساختمانهای منظم و نامنظم فولادی مهاربندی شده هم مرکز

چکیده

تخریب پیشرونده یک پدیده غیرخطی است که از آسیب دیدگی قسمتی از سازه شروع شده و به کل سازه و تخریب کلی آن ختم می شود. لذا بررسی این پدیده در سازه های بلند مرتبه و با اهمیت ضمن ایمن کردن آن باعث اطمینان از طراحی سازه خواهد شد. در این مطالعه به بررسی تخریب پیشرونده در قاب مهار بندی شده هم محور منظم و نامنظم در ارتفاع پرداخت شده است. تخریب پیشرونده معمولا در سازه به دلیل از بین رفتن یکی از عضوهای اصلی سازه که معمولا ستون مورد نظر می باشد صورت می گیرد. با حذف ناگهانی یک ستون در سازه، در گره ای که ستون سازه حذف شده است، تغییر مکانی که ماهیت لرزه ای دارد به وجود می آید. این تغییر مکان به وجود آمده و همین طور باز توزیع نیرو، ناشی از حذف ستون بر روی دیگر المان ها در تحلیل دینامیکی مورد نظر است. بررسی می شود که ستون های کناری ستون حذف شده توانایی تحمل بار توزیع شده را دارند یا پس از توزیع بار بر روی ستون ها بر اثر کمانش و گسیختگی از بین می روند. برای این منظور شش مدل که شامل سه مدل قاب نامنظم بادبندی شده و سه مدل قاب منظم بادبندی شده 5، 10 و 15 طبقه، مدل شده و سپس مطالعات موردی روی ستون های حذف شده صورت می گیرد. در این حالت تغییر مکان های دینامیکی به دست آمده و توزیع بار و بررسی پتانسیل تخریب پیشرونده بر روی سازه مورد بررسی قرار می گیرد.

روند انجام آنالیز استاتیکی و دینامیکی غیر خطی در سازه با استفاده از نرم افزار SAP2000 بیان می گردد. مبنای بارگذاری و تحلیل سازه با توجه به آیین نامه UFC2009 می باشد. نتایج به دست آمده از آنالیز نشان می دهد که در آنالیز دینامیکی پتانسیل تخریب پیشرونده، در قاب های نامنظم در ارتفاع برای حذف یک ستون، پایین ارزیابی می شود. توزیع بار بعد از حذف ستون در همه ستون ها صورت می گیرد و مختص به ستون های کناری ستون حذف شده و ستونی خاص نمی باشد. در قاب منظم توزیع بار بعد از حذف ستون فقط مختص به ستون های بادبندی شده می باشد. تغییر مکان جانبی در قاب های نامنظم به علت حذف ستون و بعد از حذف آن، در مقایسه با قاب های منظم بسیار کم است. با توجه به بررسی قاب ها در آنالیز استاتیکی غیرخطی ملاحظه می شود که ضریب افزایش بار در حالت استاتیکی غیر خطی بسیار بزرگ و محافظه کارانه می باشد.

آیین نامه UFC پیشنهاداتی برای حذف ستون در پلان و ارتفاع بیان کرده است در این پایان نامه برای پیش بینی حذف ستون در هنگام زلزله از آنالیز PUSH OVER استفاده شده است.

مقدمه

با پیشرفت دانش طراحی ساختمان، آیین نامه ها و استانداردهای مختلف به جهت طراحی و ایمن سازی ساختمان ها دائما در حال تغییر می باشند. پارامترهای مختلفی برای طراحی ساختمان و البته بر حسب اهمیت ساختمان مطرح می گردد. با پیشرفت آیین نامه های زلزله متمرکز بر روی بارگذاری جانبی می باشند و به بارگذاری ثقلی توجه زیادی نمی شود. اما بعد از حوادثی از قبیل تخریب شدن مرکز تجارت جهانی در نیویرک و ساختمان RONAN POINT در لندن و دیگر ساختمان ها که بر اثر از بین رفتن یک یا چند ستون تمامی ساختمان، دچار تخریب و فروپاشی شد، آیین نامه ها این مطلب را مورد بررسی قرار دادند. یکی از مسائلی که باعث ایمن سازی و اطمینان از طراحی سازه می شود بررسی مسیر بار در سازه است. این مسئله برای جلوگیری از تخریب پیشرونده در ساختمان ها مطرح می شود. روش های زیادی برای جلوگیری از تخریب پیشرونده درسازه وجود دارد اما روش APM یکی از بهترین روش ها برای بررسی مسیر بار در سازه و اطمینان از ایمنی سازه می باشد. در این روش انواع تحلیل های استاتیکی خطی و غیرخطی و دینامیکی غیرخطی مورد بررسی قرار می گیرد. آیین نامه هایی که به طور تخصصی در مورد تخریب پیشرونده مطرح می شوند، دو آیین نامه UFC 3-340-02 و GSA2003 می باشد.

تخریب پیشرونده

تخریب پیشرونده عبارت است از حذف یک یا چند عضو اصلی سازه ای به دلیل بارهایی از قبیل ضربه، تصادف، انفجار، زلزله و غیره که به واسطه حذف این جزء یا اجزاء، ساختمان دچار تخریب پی در پی در طول زمان و سبب تخریب کلی سازه خواهد شد و یا به عبارتی انتشار گسیختگی محلی اولیه از المانی به المان دیگر و تخریب کل یایک قسمت بزرگی از ساختمان می باشد.

کاربرد تخریب پیشرونده

تخریب پیشرونده داری کاربردهای زیر می باشد:

* تحلیل بار انفجار در ساختمان.

* تحلیل آتش سوزی در ساختمان حذف عناصری که امکان از بین رفتن آنها در سازه زیاد است.

* تحلیل ضربه در اثر برخورد وسایل وماشین آلات باستون های کناری ساختمان.

* تحلیل ساختمان در زلزله های شدید.

* تحلیل ساختمان های مهم و حیاتی در اداره کشور.

* تحلیل تخریب ستون ها در ساختمان در اثر برخورد دو ساختمان (pounding)

توجه! این فایل پایان نامه تنها جنبه کمک تحقیقی دارد و به جهت برخی کمبودها در متن آن مانند در دسترس نبودن برخی نمودارها و تصاویر و غیره با قیمت پایین به فروش می رسد.