ملیکا رسولی

ملیکا رسولی


تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

گروه عمران

پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد

 

عنوان:

بررسی عملکرد بادبندهای کمانش‌نا‌‌‌‌پذیر در ساختمان‌های بلند فلزی

 

 

استاد راهنما:

دكتر محمد شوشتری

 

پژوهشگر:

ملیکا رسولی

 

چكيده: امروزه ساختمان بلند به یکی از مهم‌ترین جنبه‌های ساخت و ساز در دنیا تبدیل شده است. اسکلت سازه‌ای یک ساختمان بلند در نگاه اول به صورت یک تیر طره است که در انتها بر روی زمین ثابت شده است. سازه باید علاوه بر داشتن مقاومت خمشی و برشی کافی، ظرفیت کامل باربری قائم را داشته باشد. با افزایش ارتفاع به دلیل وجود بارهای جانبی، انتخاب سیستم سازه‌ای مناسب ضرورت پیدا می‌کند. از طرف دیگر امروز بادبندهای کمانش‌ناپذیر به عنوان عضو نسبتاً جدید لرزه‌بر در ساختمان‌های بلند به کار می‌روند .از آن‌جایی که تاکنون در مقالات و تحقیقات دیگر عمل‌کرد بادبندهای کمانش‌ناپذیر در ساختمان‌های کوتاه و میان‌مرتبه بررسی شده است، در این تحقیق عمل‌کرد این نوع بادبند در ساختمان‌های بلند‌ بررسی شده‌است. در این تحقیق رفتار مهاربندهای کمانش‌ناپذیر در ساختمان‌های بلند 15، 30 و 45 طبقه با سیستم مختلط و هم‌چنین سیستم مختلط به همراه کمربند خرپایی مورد بررسی قرارگرفته است.........

 

 

زمان:25/11/93 ساعت 14:30

مكان:آمفی تئاتر


امروزه ساختمان بلند به یکی از مهم‌ترین جنبه‌های ساخت و ساز در دنیا تبدیل شده است. اسکلت سازه‌ای یک ساختمان بلند در نگاه اول به صورت یک تیر طره است که در انتها بر روی زمین ثابت شده است. سازه باید علاوه بر داشتن مقاومت خمشی و برشی کافی، ظرفیت کامل باربری قائم را داشته باشد. با افزایش ارتفاع به دلیل وجود بارهای جانبی، انتخاب سیستم سازه‌ای مناسب ضرورت پیدا می‌کند. از طرف دیگر امروز بادبندهای کمانش‌ناپذیر به عنوان عضو نسبتاً جدید لرزه‌بر در ساختمان‌های بلند به کار می‌روند .از آن‌جایی که تاکنون در مقالات و تحقیقات دیگر عمل‌کرد بادبندهای کمانش‌ناپذیر در ساختمان‌های کوتاه و میان‌مرتبه بررسی شده است، در این تحقیق عمل‌کرد این نوع بادبند در ساختمان‌های بلند‌ بررسی شده‌است. در این تحقیق رفتار مهاربندهای کمانش‌ناپذیر در ساختمان‌های بلند 15، 30 و 45 طبقه با سیستم مختلط و هم‌چنین سیستم مختلط به همراه کمربند خرپایی مورد بررسی قرارگرفته است. برای تحلیل و طراحی ساختمان‌ها از نرم‌افزار Etabs 2013 استفاده و طراحی‌ به روش LRFD انجام شده‌است. بعد از آنالیز طیفی و دینامیکی تاریخچه زمانی خطی تحت رکوردهای زلزله‌های دوزسه، منجیل و طبس، تاثیر مهاربندهای کمانش‌ناپذیر در تغییرشکل جانبی طبقات، تغییرشکل جانبی نسبی طبقات، نسبت تنش طراحی اعضا و برش پایه در این ساختمان‌ها بررسی و با ساختمان‌های مشابه با مهاربندهای متداول مقایسه شده است. نتایج بیانگر عمل‌کرد مناسب این بادبندها در مقایسه با بادبندهای معمولی می‌باشد. بررسی‌ها در تحلیل‌های طیفی و تاریخچه زمانی خطی نشان داده‌است که استفاده از مهاربندهای کمانش‌ناپذیر به طور متوسط در ساختمان‌های 15 طبقه بین 23 تا 41 درصد، در ساختمان‌های 30 طبقه بین 24 تا 35 درصد  و در ساختمان‌های 45 طبقه بین 17 تا 40 درصد باعث کاهش تغییر شکل جانبی طبقات نسبت به مهاربندهای معمولی می‌شود. هم‌چنین استفاده از این مهاربندها نسبت تنش طراحی در تیرها را حداکثر تا 29 درصد و هم‌چنین نسبت تنش طراحی در ستون‌ها را حداکثر تا 15 درصد کاهش می‌دهد که البته میزان متوسط کاهش تنش طراحی در ستون‌ها قابل چشم‌پوشی است. طبق نتایج طراحی، نسبت تنش طراحی در مهاربندهای کمانش‌ناپذیر نسبت به مهاربندهای معمولی نظیر آن‌ها که سطح مقطعی برابر با سطح مقطع هسته فولادی باربر مهاربندهای کمانش‌ناپذیر دارند، به طور متوسط 46 درصد کاهش یافته‌است.. هم‌چنین طبق نتایج آنالیز استاتیکی غیرخطی برای دو ساختمان 30 طبقه با مهاربندهای کمانش‌ناپذیر و معمولی، سطح بسیار گسترده منحنی ظرفیت ساختمان دارای مهاربند کمانش‌ناپذیر و تداوم آن در گستره پلاستیک نسبت به منحنی ظرفیت ساختمان دارای مهاربند معمولی، نشان دهنده‌ی شکل‌پذیری و قابلیت اتلاف انرژی قابل ملاحظه مهاربندهای کمانش‌ناپذیر نسبت به مهاربندهای معمولی است. 




Abstract:

Nowadays, tall buildings have become the most important issue of construction in the world. A tall building acts like a cantilever beam that was fixed from end on the ground. This kind of structure, beside having flexural and shear resistance, must carry gravity loads quietly. With the increase of the height due to the lateral loads, it is necessary to select a suitable lateral resistant system. Buckling restrained brace (BRB) is used as a rather new seismic element in tall buildings. Since the performance of buckling restrained braces in low-rise and mid-rise buildings has been studied by other researchers, the performance of BRB in tall buildings needs to be studied. In this research, the behavior of buckling restrained braces in the 15-, 30- and 45- story- steel buildings with dual system (moment frame with bracing), with and without belt trusses, has been studied. To analyze and design buildings, Etabas 2013 software was used in LRFD method. After linear spectral and dynamic time history analysis, influence of buckling restrained braces on lateral displacement of stories, drift of stories, design stress ratio of elements and base shear in studied buildings have been checked and are compared with buildings which have the common braces. The results show that the suitable performance of buckling restrained braces in comparison to common braces. Studies in linear spectral and dynamic time history analysis have shown that using buckling restrained braces reduces the lateral displacement in 15 story buildings between 23% and 41%, in 30- story buildings between 24% and 35% and in 45- story buildings between 17% and 40% on average rather than the common braces. Also, using buckling restrained braces reduces design stress ratios in beams up to 29% for the maximum case and also reduces design stress ratios in columns up to 15% in the maximum case but the reduction of design stress ratios of columns on average is negligible. The results also show that the stress ratio in BRB elements has reduction up to 46% on average in comparison to the stress ration in the common brace elements when the area cross section in both elements is the same. According to the results of pushover analysis, widespread area under capacity curve and its continuity at plastic range for building with buckling restrained braces in comparison to the building with the common braces show more plasticity and significant energy dissipation capability of buckling restrained braces than those in common braces.






مشخصات عمومی
نام: ملیکا
نام خانوادگی: رسولی



پست الکترونیکی: melika.rasouli@ymail.com
تحصیلات:
کارشناس عمران عمران دانشگاه ملی ملایر -
کارشناس ارشد عمران سازه دانشگاه بوعلی سینا همدان -
مهارت ها وتجربیات:
تسلط بر محاسبات سازه ای شامل طراحی لرزه ای ساختمان های بلند و میان مرتبه وانواع سازه ها
تسلط بر نرم افزارهای Etabs2013 ، Sap ، Safe ، Abaqus ، Matlab ، Mocrosoft office و.....
وضعیت زبان انگلیسی: نسبتا خوب
سوابق:
تدریس نرم افزارهای ، Etabs ، Sap ، Safe و دروس تخصصی عمران در آموزشگاه ها
زمینه تخصصی مورد علاقه:
طراحی و بهینه سازی ساختمان های بلند فولادی
طراحی مهاربندهای کمانش ناپذیر
بررسی عملکرد انواع سیستم های مقاوم سازه ای در ساختمان های بلند فولادی
تحلیل و طراحی لرزه ای خطی و غیرخطی سازه ها
بهسازی سازه ها