تحقیق عوامل موثر در سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی

بخشهایی از متن تحقیق دانلودی رشته عمران با موضوع پروژه بررسی عوامل موثر در سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی

مقدمه : دو عامل تعیین کننده در سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی مانند سیستمهای مهاربند، دیوارهای برشی فولادی، قابهای ممان گیر، دیوارهای برشی بتنی و غیره سختی و مقاومت آنها می باشد. که به کمک دیاگرام بار تغییر مکان جانبی آنها تعیین میگردد. در شکل 6-1 یک نمونه از این دیاگرامها در یک تصویر کلی نشان داده شده است.

در دیاگرام مذکور شیب خط OA سختی سیستم مقاوم نامیده می شود و Fu مقاومت و یا بار نهایی سیستم مذکور می باشد. همانطور که در شکل 6-1 b مشاهده میگردد رابطه بین بار و تغییر مکان جانبی در محیط الاستیک بصورت زیر است:

F=KU

برای تعیین سختی سیستم در هر تراز دلخواه میتوان از رابطه (F=KU) استفاده نمود،

تصویر کلی دیاگرام بار تغییر مکان جانبی سیستم

سختی و مقاومت

با توجه به لزوم کنترل تغییر مکان جانبی در ساختمانها، سختی سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. طبیعتا همانطور که در شکل 6-1- b مشاهده می گردد سیستم هایی که دارای سختی بیشتری می باشند، تغییر مکان جانبی آنها در مقابل بارهای جانبی کمتر است.

اثر صلبیت تیرها و ستونها روی ورق فولادی

برای آنکه میدان کششی بوجود آمده در ورق فولادی تمام سطح آنرا بصورت یکنواخت دربرگیرد، ستونها می بایست دارای صلبیت کافی باشند.

برای این منظور و همچنین برای اطمینان از اینکه ستونها قادر به تحمل نیروهای وارد بر آنها در اثر میدان کششی بوجود آمده پس از کمانش ورق همراه با ممان پلاستیک فرضی می باشند، لازم است شرایط زیر برقرار باشد.

همچنین در رابطه با تیرهای انتهایی در دیوارهای برشی فولادی برای آنکه بتوانند نیروهای ناشی از اثرمیدان کششی را پس از کمانش ورق فولادی تحمل نمایند و قبل از جاری شدن ورق مذکور لنگر پلاستیک در آنها تشکیل نگردد، با فرض تکیه گاه مفصلی در دو سر آنها که در جهت اطمینان می باشد، لازم است شرایط زیر برقرار گردد.

پایداری

یکی از عوامل تعیین کننده و حساس در سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی، پایداری می باشد. هر گونه ناپایداری در این سیستم ها منجر به خرابی کلی و یا موضعی سازه و نهایتا ساختمان گردد. عموما ناپایداری به صورت های زیر در سیستم های مذکور اتفاق می افتد.

- ناپایداری اجزای اصلی

- ناپایداری اجزای فرعی

- ناپایداری موضعی

ناپایداری اجزای اصلی مانند ستونها بسیار خطرناک بوده و اغلب منجر به تخریب قسمتی از سازه و یا کل سازه می گردد. لذا دقت در تأمین پایداری، به ویژه تأمین پایداری اجزاء اصلی سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی بخصوص بارهای جانبی ناشی از زلزله از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. گر چه میتوان با کمی درایت در طراحی سیستم های مذکور از ناپایداری اجزاء فرعی و حتی ناپایداری های موضعی نیز جلوگیری نمود.

در زلزله های نسبتا شدید و شدید انتظار میرود سیستم مقاوم وارد ناحیه پلاستیک شده و با جذب انرژی، ارتعاش را میرا نماید. در این حالت که سیستم خودبه علت جاری شدن اجزاء و احتمالا اتصالات دچار مشکل می باشد، میتوان تصور نمود وجود ناپایداری در آن چه اثرات مخربی می تواند برای آن به همراه داشته باشد. در چنین شرایطی بروز هرگونه ناپایداری بر روی منحنی های هیسترزیس سیستم اثر گذاشته و خود را در منحنی های مذکور نشان داده و باعث کاهش جذب انرژی سیستم می گردد....