• بازدید : 31 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

يكي از پارامترهاي مهم در طراحي سازهﻫﺎ ، بويژه سازهاي بلند، مقاومت ، استحكام و چگونگي مقابله آنهابا نيروهاي جانبي، خاصه نيروي جانبي زلزله است، كه اين مهم با تعبيه سيستم هاي مختلف مقاوم در مقابل  نيروهاي جانبي تأمين مي گردد و يكي از مناسب ترين اين روشها كاربرد سيستم دو گانه قاب- ديوار است.
در سيستم سازهاي قاب-  ديوار ،‌محدوديتهاي چيدمان و مساله مكان قرارگيري ديوار برشي در پلان داراي اهميتي است كه طراحان كمتر به آن توجه مي كنند. بهترين موقعيت مكاني براي يك ديوار برشي و نحوه قرارگرفتن آن، باعث كاهش قابل ملاحظه اي در تغيير مكان جانبي سازه و همچنين جذب سهم بيشتري از نيروهاي جانبي خواهد شد.
در اين پژوهش بهينه يابي موقعيت براي دو حالت سازه با پلان متقارن و سازه با پلان نامتقارن  در سازهﻫﺎي قاب – ديوار انجام شده است. بر اين  اساس مدلهايي با تعداد طبقات ۱۶ ، ۲۰ ، ۲۸ ، ۳۲، ۳۶ ، در هر دو حالت مورد بررسي قرار گرفته است. 
سيستم مختلف قاب فضائي خمشي- ديوار برشي بعنوان سيستمي مقبول جهت مقاوم سازي جانبي سازهﻫﺎ همواره مورد استفاده و پيشنهاد طراحان قرار مي گيرد. يكي از اساسي ترين نكات استفاده از ديوارهاي برشي ،‌كه طراحان در آغاز تصميم گيري به آن مي پردازند ، علاوه بر عدم امكان ساده بازشوهاي بزرگ مانند درب و پنجره كه وابسته به طرح معماري  مي باشد،‌مكان استقرار آنهاست، تا كارآئي مناسب تر و بهينه از محل  استقرار براي سازه حاصل شود. به اين معني كه همواره براي طراح اين سؤال مطرح است كه :« ديوارهاي برشي متعلق به يك سازه در كدامين موقعيت استقرار در پلان، قادر به جذب انرژي بيشتر و در نهايت محدودتر نگهداشتن تغيير شكلهاي جانبي نهائي سازه مي باشند.»
جهت دستيابي به مكان استقرار بهينه ديوارهاي مذكور،  تعدادي از سازهﻫﺎی منظم و نامنظم در پلان با موقعيتهاي  مختلف استقرار ديوار برشي مورد بررسي و تحليل قرار گرفتند و بر اساس نتايج حاصل از تحليل ،‌جداول نمودارهائي حاصل از تغيير مكانها و درصد نيروي برشي جذب شده از نيروي جانبي بوسيله ديوارهاي برشي تهيه و تنظيم شدند و به كمك آن جداول و نمودارها مكان استقرار بهينه نشان داده شده اند.
در نهايت ملاحظه مي گردد كه براي دستيابي به استقرار بهينه ديوارهاي برشي ، در حالت پلان متقارن، ديوارهايي که با طول بيشتر و بصورت پيوسته در پلان قرار مي گيرند، بهترين حالت جايگذاري ديوار در پلان را دارا می باشند و در حالت پلان نامتقارن ،‌بهترين موقعيت ،‌براي يكي از ديوارها در مرز نامنظمي پلان و براي ديوار ديگر در محلي است كه فاصلة مركز سختي و مركز جرم را به حداقل برساند.
۲- مشخصات سازهﻫﺎی مورد بررسي 
 به منظور بررسي اثر استقرار ديوارهاي برشي يك سري سازه اسكلت بتني مورد مطالعه قرار گرفتند. سازهﻫﺎ داراي پلان مشابه ،  به ابعاد ۲۵×۴۵ متر بصورت متقارن و نامتقارن مي باشند. پلان انتخابي داراي دهانه هاي ۵ متري بوده وابعاد آن ،‌يك تطابق عمومي با سازه هايي كه عملاً در طراحي با آنها مواجه مي شويم ‌دارد. 
ارتفاع طبقات ۲٫۳ متر فرض شده و مدلهايي با تعداد طبقات ۱۶ ، ۲۰ ، …….. ، ۳۶ طبقه جهت بررسي در نظر گرفته شده است.
توزيع جرم در كليه طبقات يكسان بوده ،‌و بار مرده طراحي ۸۰۰ كيلوگرم بر مترمربع و بار زنده طراحي ۳۰۰ كيلوگرم برمترمربع در نظر گرفته شده است.
۳- تعیین موقعیت بهینه دیواربرشی در سازهﻫﺎی با پلان متقارن
۳-۱مرحله اول تحقیقات
در این مرحله، پنج حالت برای موقعیت قرارگیری دیوار برشی در پلان، مطابق شکل (۱) در نظر گرفته شده است. هر پنج حالت برای سازه‌های ۱۶،۲۰،…،۳۶ طبقه، با اعمال صد در صد نیروی جانبی آنالیز گردیده است. ضخامت دیوار برشی برای هر پنج حالت ثابت است. ولی برای سازه‌های با تعداد طبقات بیشتر، این ضخامت افزایش داده شده است.
نتایج حاصل از آنالیز سازه‌های این مرحله به صورت تغییر مکان هر طبقه نسبت به تراز اصلی ،به صورت نمودارهایی در اشکال (۲)، (۳)،…، (۶) نشان داده شده‌اند. همچنین برای سازه‌های ۲۴ و ۳۶ طبقه، درصد جذب نیروی برشی توسط دیوار نیز بررسی گردیده است و اشکال (۷) و (۸) حاصل همین بررسی می‌باشند.                                                                                                                                                                                                                                                              
۳-۱-۱ نتایج مرحله اول
نتایج حاصل از مرحله اول تحقیقات به شرح زیر است:
۱-‌ با توجه به تغییر مکان ایجاد شده برای حالت‌های W1، W2، W3، W4 و W5، در سازه‌های با تعداد طبقات مختلف، مشاهده می‌گردد، که اگر دیوار برشی در موقعیت‌های W3 و W4 قرار گیرد، کمترین تغییر مکان در سازه به وجود می‌آید. تأثیر این موقعیت در کم کردن تغییر مکان بین ۱٫۹ درصد تا ۲٫۲۴ درصد برای سازه‌های با تعداد طبقات مختلف می‌باشد. این اعداد در مقایسه دو حالت W4 (بهترین حالت) و W1 (نامناسب ترین حالت) به دست آمده‌اند.
۲-‌ با توجه به نمودارهای درصد جذب نیروی برشی، تأثیر منفی دیوار بر قاب در طبقات فوقانی قابل مشاهده است. یعنی در طبقات فوقانی قاب خمشی در مقابل تغییر شکل دیوار برشی محدودیت ایجاد کرده و نیروهایی در خلاف جهت به دیوار برشی وارد می‌کند، ولی در طبقات تحتانی عکس این حالت اتفاق می‌افتد. این نیروهای به وجود آمده را نیروهای اندرکش بین قاب خمشی و دیوار برشی می‌نامند.
در تفسیر نتایج فوق می‌توان گفت، حالت بهینه در شرایطی به وجود می‌آید که قاب‌های بیشتری بتوانند با دیوار برشی عملکرد متقابل داشته باشند. به عنوان مثال در نامناسب‌ترین حالت‌ها که حالت‌های W1 و W5 می‌باشند، فقط یک قاب کناری و یا یک قاب میانی می‌توانند تأثیر مستقیم بر دیوار داشته باشند. ولی در حالت‌های W3 و W4  که بهترین حالت برای دیوار تشخیص داده شده‌اند، تعداد قاب‌های اطراف دیوار بیشتر می‌باشد، و عملکرد متقابل بهتری را با دیوار خواهند داشت.
۳-۲ مرحله دوم تحقیقات
در این مرحله مقایسه‌ای بین پنج حالت اول، و حالت W6 که از هسته مرکزی بسته (BOX) در آن استفاده گردیده، انجام پذیرفته است (شکل ۹). استفاده از این فرم دیوار برشی برای سازه‌ها، در اطراف آسانسور و یا سرویس پله‌‌ها بسیار رایج است. این تحقیق برای سازه‌های ۱۶، ۲۰، …، ۳۶ طبقه انجام شده که نتایج حاصل ، در اشکال ( ۲)، (۳)، …، (۶) به صورت نمودار نشان داده شده است. همچنین درصد جذب نیروی برشی توسط هسته دراشکال (۷) و (۸) مشخص شده‌اند.
۳-۲-۱ نتایج مرحله دوم
نتایج حاصل از تحقیقات مرحله دوم در زیر آمده است:
۱-‌  وقتی از هسته بتنی بسته به عنوان دیوار برشی استفاده می‌شود، تغییر مکان ناشی از نیروهای جانبی به مراتب کمتر از حالت بهینه مرحله اول تحقیقات یعنی W4 می‌باشد. دلیل این موضوع، آن است که هسته‌ها به صورت قوطی عمل کرده و ممان اینرسی بسیار بالاتری را نسبت به دیوارهای برشی مسطح دارا هستند، و جهت مقابله با بارهای جانبی بسیار مناسبند.
۲-‌ اختلاف تأثیر هسته با دیوار برشی مسطح، با زیاد شدن تعداد طبقات به تدریج کاهش می‌یابد. برای سازه‌های ۱۶ تا ۳۶ طبقه، این کاهش به صورت درصد اختلاف تغییر مکان با حالت W5 (نامناسب‌ترین حالت قرارگیری دیوار برشی در پلان متقارن)، در جداول (۱) آمده است. نتایج حاصل همچنین در شکل (۱۰) به صورت نمودار نشان داده شده‌اند. با توجه به این نمودارها می‌توان حد مناسبی را برای تعداد طبقات سازه‌ای که استفاده از هسته بتنی در آن مناسب است، مشخص نمود. این میزان را می‌توان ۳۰ طبقه در نظر گرفت، زیرا با فرض اینکه اختلاف کمتر از ده درصد کوچک تلقی گرددوقابل صرفنظر باشد، بنابراین می‌توان گفت برای ساختمان‌های بیش از ۳۰ طبقه، لازم نیست در طرح مقید به استفاده از هسته بتنی برای بهینه شدن شرایط باشیم.

عتیقه زیرخاکی گنج