دانلود پایان نامه ارشد عمران با موضوع سازه های فضاکار گنبدی

پایان نامه های عمران

عنوان کامل این پایان نامه :

  مقاوم سازی اعضای آسیب پذیر گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده

تکه هایی از متن :

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                               صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1- تاریخچه­ی سازه­های فضاکار ………………………………………………………………………………………………………………………….1

1-2- مروری بر تحقیقات انجام شده ………………………………………………………………………………………………………………………3

1-3- اهداف تحقیق …………………………………………………………………………………………………………………………………………………4

فصل دوم: معرفی سازه­های فضاکار

2-1- دسته­بندی سازه­های فضاکار از لحاظ شکل هندسی …………………………………………………………………………………….6

2-1-1- شبکه­ها ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….7

2-1-2- چلیک­ها …………………………………………………………………………………………………………………………………………………7

2-1-3- گنبدها …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..8

2-1-4- سازه­های چادری ……………………………………………………………………………………………………………………………………9

2-2- اجزای تشکیل دهنده­ی سازه­های فضاکار مشبک ………………………………………………………………………………………10

2-2-1- سیستم پیونده­ای ………………………………………………………………………………………………………………………………..10

2-2-1-1- سیستم پیونده­ای گوی­سان ……………………………………………………………………………………………………….10

2-2-1-1-1- سیستم پیونده گوی­سان مرو ……………………………………………………………………………………………11

2-2-1-1-2- سیستم پیونده گوی­سان کراپ منتال ………………………………………………………………………………13

2-2-1-1-3- سیستم پیونده گوی­سان اوربا هیوب ………………………………………………………………………………..14

2-2-1-1-4- سیستم پیونده گوی­سان زوبلین ……………………………………………………………………………………….14

2-2-1-1-5- سیستم پیونده گوی­سان یونی تراس ………………………………………………………………………………..16

2-2-1-1-6- سیستم پیونده گوی­سان اورونا ………………………………………………………………………………………….18

2-2-1-1-7- سیستم پیونده گوی­سان کی­تی تراس ……………………………………………………………………………..19

2-2-1-1-8- سیستم پیونده گوی­سان اسکن اسپیس …………………………………………………………………………..20

2-2-1-2- سیستم پیونده نیامی …………………………………………………………………………………………………………………21

2-2-1-2-1- سیستم پیونده نیامی نیپون استیل …………………………………………………………………………………..21

2-2-1-2-2- سیستم پیونده نیامی اسفروبت …………………………………………………………………………………………22

2-2-1-2-3- سیستم پیونده نیامی تیوبال ……………………………………………………………………………………………..23

2-2-1-2-4- سیستم پیونده نیامی کاسان (آکام فلز) ……………………………………………………………………………24

2-2-1-3- سیستم پیونده صفحه­ای ……………………………………………………………………………………………………………25

2-2-1-3-1- سیستم پیونده­ی صفحه­ای کی­ای تراس …………………………………………………………………………..25

2-2-1-3-2- سیستم پیونده­ی صفحه­ای پاور استرات …………………………………………………………………………..25

2-2-1-3-3- سیستم پیونده­ی صفحه­ای یونی استرات ………………………………………………………………………….26

2-2-1-3-4- سیستم پیونده­ی صفحه­ای تمکور …………………………………………………………………………………….26

2-2-1-3-5- سیستم پیونده­ی صفحه­ای  اُکتا تیوب ……………………………………………………………………………..27

2-2-1-3-6- سیستم پیونده­ی صفحه­ای  تری دیماتیک ………………………………………………………………………27

2-2-1-3-7- سیستم پیونده­ی صفحه­ای  توراس گِستو ………………………………………………………………………..28

2-2-1-3-8- سیستم پیونده­ی صفحه­ای پراتو ……………………………………………………………………………………….29

2-2-1-4- سیستم پیونده­ی شکافی ……………………………………………………………………………………………………………29

2-2-1-5- سیستم پیونده­ی پوسته­ای ………………………………………………………………………………………………………..30

2-2-1-5-1- سیستم پیونده­ی پوسته­ای اُکتا پلیت ……………………………………………………………………………….30

2-2-1-5-2- سیستم پیونده­ی پوسته­ای نودوس …………………………………………………………………………………..31

2-2-1-5-3- سیستم پیونده­ی پوسته­ای SDC ……………………………………………………………………………………31

2-2-2- سیستم­های واحدی …………………………………………………………………………………………………………………………….32

2-2-2-1- سیستم­های واحدی اسپیس دِک ………………………………………………………………………………………………32

2-2-2-2- سیستم­های واحدی یونی بت …………………………………………………………………………………………………….33

2-2-2-3- سیستم­های واحدی کیوبیک ……………………………………………………………………………………………………..34

2-2-3- سیستم ترکیبی …………………………………………………………………………………………………………………………………..35

فصل سوم: بررسی اثر خرابی پیشرونده در سازه­ها

3-1- خرابی پیشرونده …………………………………………………………………………………………………………………………………………..38

3-1-1- تئوری خرابی پیشرونده ………………………………………………………………………………………………………………………39

3-1-1-1- تعیین درجه­ی مقاومت سازه بر اساس سختی ………………………………………………………………………….39

3-1-1-2- تعیین درجه­ی مقاومت سازه بر اساس میزان خرابی ایجاد شده ………………………………………………40

3-1-1-3- تعیین درجه­ی مقاومت سازه بر اساس انرژی ……………………………………………………………………………41

3-1-2- انواع خرابی پیشرونده …………………………………………………………………………………………………………………………42

3-1-2-1- خرابی کلوچه مانند ……………………………………………………………………………………………………………………..42

3-1-2-2- خرابی زیپ مانند ……………………………………………………………………………………………………………………….43

3-1-2-3- خرابی دومینو مانند ……………………………………………………………………………………………………………………44

3-1-2-4- خرابی پیشرونده در سطح مقطع ……………………………………………………………………………………………….45

3-1-2-5- خرابی ناشی از ناپایداری ……………………………………………………………………………………………………………46

3-1-2-6- حالت ترکیبی خرابی پیشرونده ………………………………………………………………………………………………….47

3-1-3- عوامل موثر در ایجاد خرابی پیشرونده ………………………………………………………………………………………………..47

3-2- آسیب­پذیری ساختمان­ها در برابر خرابی پیشرونده ……………………………………………………………………………………47

3-3- اشکال مختلف ناپایداری در سازه­های فضاکار …………………………………………………………………………………………….50

3-3-1- ناپایداری موضعی در سطح مقطع اعضا ……………………………………………………………………………………………..50

3-3-2- ناپایداری عضوی …………………………………………………………………………………………………………………………………51

3-3-3- ناپایداری گرهی …………………………………………………………………………………………………………………………………..51

3-3-4- ناپایداری پیچشی گرهی …………………………………………………………………………………………………………………….52

3-3-5- ناپایداری کوپل ……………………………………………………………………………………………………………………………………52

3-3-6- ناپایداری مسیری ………………………………………………………………………………………………………………………………..53

3-3-7- ناپایداری عمومی …………………………………………………………………………………………………………………………………53

3-4- روش­های آنالیز خرابی پیشرونده …………………………………………………………………………………………………………………54

3-4-1- روش استاتیکی خطی …………………………………………………………………………………………………………………………54

3-4-2- روش استاتیکی غیرخطی …………………………………………………………………………………………………………………..55

3-4-3- روش دینامیکی خطی …………………………………………………………………………………………………………………………56

3-4-4- روش دینامیکی غیرخطی ……………………………………………………………………………………………………………………56

3-5- طراحی مقاوم در برابر خرابی پیشرونده ………………………………………………………………………………………………………57

3-5-1- آیین­نامه­ها و دستورالعمل­ها ………………………………………………………………………………………………………………..57

3-5-2- دلایل نامناسب بودن آیین­نامه­های طراحی موجود ……………………………………………………………………………58

3-5-3- روش­های طراحی در برابر خرابی پیشرونده ………………………………………………………………………………………..59

5-5-3-1- روش طراحی مستقیم …………………………………………………………………………………………………………………59

5-5-3-2- روش طراحی غیرمستقیم ……………………………………………………………………………………………………………60

فصل چهارم: مقاوم سازی گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده

4-1- طراحی اولیه­ی سازه­ی گنبدها ……………………………………………………………………………………………………………………62

4-1-1- مشخصات هندسی گنبدها …………………………………………………………………………………………………………………62

4-1-2- مشخصات مصالح و مقاطع مورد استفاده در طراحی اولیه ………………………………………………………………..62

4-1-3- مشخصات اتصالات و قیود تکیه­گاهی …………………………………………………………………………………………………64

4-1-4- آیین­نامه­های مورد استفاده در بارگذاری و طراحی سازه …………………………………………………………………..64

4-2- مقاوم­سازی سازه­ها در برابر خرابی پیشرونده ………………………………………………………………………………………………66

4-2-1- آنالیز خرابی پیشرونده ………………………………………………………………………………………………………………………..68

4-2-1-1- آنالیز استاتیکی خطی ………………………………………………………………………………………………………………..68

4-2-1-2- آنالیز استاتیکی غیرخطی …………………………………………………………………………………………………………..68

4-2-1-3- آنالیز دینامیکی خطی ………………………………………………………………………………………………………………..69

4-2-1-4- آنالیز دینامیکی غیرخطی ………………………………………………………………………………………………………….70

4-3- بررسی آسیب­پذیری گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده ……………………………………………………………….71

4-3-1- گنبد دیاماتیک ……………………………………………………………………………………………………………………………………72

4-3-1-1- نتایج آنالیزهای استاتیکی خطی و دینامیکی خطی در گنبد دیاماتیک …………………………………..73

4-3-1-2- نتایج آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد دیاماتیک …………………………………………………………………..74

4-3-1-3- نتایج آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد دیاماتیک ………………………………………………………………….75

4-3-1-4- جمع بندی نتایج آنالیزهای مربوط به گنبد دیاماتیک ……………………………………………………………..77

4-3-2- گنبد لملا …………………………………………………………………………………………………………………………………………….78

4-3-2-1- نتایج آنالیزهای استاتیکی خطی و دینامیکی خطی در گنبد لملا …………………………………………..78

4-3-2-2- نتایج آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد لملا …………………………………………………………………………..80

4-3-2-3- نتایج آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد لملا …………………………………………………………………………..80

4-3-2-4- جمع بندی نتایج آنالیزهای مربوط به گنبد لملا ………………………………………………………………………82

4-3-3- گنبد دنده­دار ……………………………………………………………………………………………………………………………………….82

4-3-3-1- نتایج آنالیزهای استاتیکی خطی و دینامیکی خطی در گنبد دنده­دار ……………………………………..83

4-3-3-2- نتایج آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد دنده­دار ……………………………………………………………………..84

4-3-3-3- نتایج آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد دنده­دار ……………………………………………………………………..85

4-3-3-4- جمع بندی نتایج آنالیزهای مربوط به گنبد دنده­دار …………………………………………………………………87

4-3-4- گنبد اشودلر ………………………………………………………………………………………………………………………………………..87

4-3-4-1- نتایج آنالیزهای استاتیکی خطی و دینامیکی خطی در گنبد اشودلر ……………………………………….88

4-3-4-2- نتایج آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد اشودلر ……………………………………………………………………….90

4-3-4-3- نتایج آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد اشودلر ………………………………………………………………………91

4-3-4-4- جمع بندی نتایج آنالیزهای مربوط به گنبد اشودلر ………………………………………………………………….93

4-3-5- مقایسه­ی نتایج ……………………………………………………………………………………………………………………………………93

4-4- مقاوم سازی اعضای آسیب­پذیر گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده ……………………………………………..93

4-4-1- مقاوم سازی گنبد لملا ……………………………………………………………………………………………………………………….94

4-4-2- مقاوم سازی گنبد دنده­دار ………………………………………………………………………………………………………………….95

4-4-3- مقاوم سازی گنبد اشودلر ……………………………………………………………………………………………………………………96

4-5- بررسی ضریب اثرات دینامیکی در ترکیب بار استاتیکی خطی ………………………………………………………………….97

4-5-1- گنبدهای دیاماتیک …………………………………………………………………………………………………………………………….98

4-5-1-1- گنبد دیاماتیک 6 عضوی …………………………………………………………………………………………………………..98

4-5-1-2- گنبد دیاماتیک 24 عضوی ………………………………………………………………………………………………………..98

4-5-1-3- گنبد دیاماتیک 66 عضوی …………………………………………………………………………………………………………99

4-5-1-4- گنبد دیاماتیک 126 عضوی ……………………………………………………………………………………………………100

4-5-2- گنبدهای لملا …………………………………………………………………………………………………………………………………..102

4-5-2-1- گنبد دیاماتیک 36 عضوی ……………………………………………………………………………………………………..102

4-5-2-2- گنبد دیاماتیک 60 عضوی ………………………………………………………………………………………………………103

4-5-2-3- گنبد دیاماتیک 84 عضوی ……………………………………………………………………………………………………..104

4-5-2-4- گنبد دیاماتیک 108 عضوی …………………………………………………………………………………………………..104

4-5-2-5- گنبد دیاماتیک 132 عضوی …………………………………………………………………………………………………..105

4-5-2-6- گنبد دیاماتیک 156 عضوی ……………………………………………………………………………………………………106

4-5-3- گنبدهای دنده­دار ……………………………………………………………………………………………………………………………..108

4-5-3-1- گنبد دنده­دار 12 عضوی …………………………………………………………………………………………………………108

4-5-3-2- گنبد دنده­دار 36 عضوی …………………………………………………………………………………………………………109

4-5-3-3- گنبد دنده­دار 60 عضوی …………………………………………………………………………………………………………109

4-5-3-4- گنبد دنده­دار 84 عضوی …………………………………………………………………………………………………………111

4-5-4- گنبدهای اشودلر ………………………………………………………………………………………………………………………………112

4-5-4-1- گنبد اشودلر 12 عضوی ………………………………………………………………………………………………………….112

4-5-4-2- گنبد اشودلر 48 عضوی ………………………………………………………………………………………………………….113

4-5-4-3- گنبد اشودلر 84 عضوی ………………………………………………………………………………………………………….113

4-5-4-4- گنبد اشودلر 120 عضوی ……………………………………………………………………………………………………….114

4-5-5- مقایسه نتایج …………………………………………………………………………………………………………………………………….116

فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه­گیری ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….117

5-2- بررسی پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………………………………………….119

منابع ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….120

پیوست (1)– ماکروهای مدل سازی، بارگذاری و آنالیز خرابی پیشرونده در ANSYS ………………………………………..122

پیوست (2)– متن مربوط به ایجاد تاشه­ی گنبدها در نرم­افزار فرمین2 ………………………………………………………………….131

پیوست (3)– مقدار بار اعمال شده در هر گره از گنبدها ………………………………………………………………………………………..133

پیوست (4)– شماره­ی گره­ها و المان­ها در گنبدهای مختلف …………………………………………………………………………………137

پیوست (5)– بارطراحی اولیه­ی تیپ­های مختلف اعضای گنبدها در نرم­افزار SAP2000 ………………………………….141

پیوست (6)– نمودارهای نیرو- تغییرشکل در آنالیز استاتیکی غیرخطی (Pushover) ………………………………………142

پیوست (7)– نمودارهای تغییرشکل- زمان در آنالیز دینامیکی خطی ……………………………………………………………………154

پیوست (8)– نمودارهای تغییرشکل- زمان در آنالیز دینامیکی غیرخطی ……………………………………………………………..167

 

 

فهرست جدول­ها

 

عنوان و شماره                                                                                                                                 صفحه

جدول شماره 4-1- مشخصات مصالح مورد استفاده در اعضای گنبدها …………………………………………………………………….63

جدول شماره 4-2- مشخصات مقاطع اعضای گنبدها ……………………………………………………………………………………………….63

جدول شماره 4-3- محدودیت پاسخ سازه بر اساس دستورالعمل GSA …………………………………………………………………67

جدول شماره 4-4- تیپ­بندی اعضای گنبد دیاماتیک ………………………………………………………………………………………………72

جدول شماره 4-5- مقادیر شکل پذیری حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد دیاماتیک ……………………………74

جدول شماره 4-6- مقادیر حداکثر دوران حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد دیاماتیک ………………………….75

جدول شماره 4-7- مقادیر شکل پذیری حاصل از آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد دیاماتیک ……………………………75

جدول شماره 4-8- مقادیر حداکثر دوران حاصل از آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد دیاماتیک ………………………….76

جدول شماره 4-9- تیپ­بندی اعضای گنبد لملا ……………………………………………………………………………………………………….78

جدول شماره 4-10- نسبت DCR اعضای بحرانی به DCR مجاز در گنبد لملا (آنالیز استاتیکی خطی) …………..79

جدول شماره 4-11- مقادیر شکل پذیری حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد لملا ………………………………….80

جدول شماره 4-12- مقادیر حداکثر دوران حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد لملا ………………………………..80

جدول شماره 4-13- مقادیر شکل پذیری حاصل از آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد لملا ………………………………….81

جدول شماره 4-14- مقادیر حداکثر دوران حاصل از آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد لملا ……………………………….81

جدول شماره 4-15- تیپ­بندی اعضای گنبد دنده­دار ……………………………………………………………………………………………….83

جدول شماره 4-16- مقادیر شکل پذیری حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد دنده­دار …………………………….85

جدول شماره 4-17- مقادیر حداکثر دوران حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد دنده­دار ………………………….85

جدول شماره 4-18- مقادیر شکل پذیری حاصل از آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد دنده­دار …………………………….85

جدول شماره 4-19- مقادیر حداکثر دوران حاصل از آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد دنده­دار ………………………….86

جدول شماره 4-20- تیپ­بندی اعضای گنبد اشودلر …………………………………………………………………………………………………88

جدول شماره 4-21- نسبت DCR بحرانی به DCR مجاز در گنبد اشودلر (آنالیز استاتیکی خطی) …………………..89

جدول شماره 4-22- مقادیر شکل پذیری حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد اشودلر ……………………………..90

جدول شماره 4-23- مقادیر حداکثر دوران حاصل از آنالیز استاتیکی غیرخطی در گنبد اشودلر ……………………………90

جدول شماره 4-24- مقادیر شکل پذیری حاصل از آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد اشودلر ……………………………..91

جدول شماره 4-25- مقادیر حداکثر دوران حاصل از آنالیز دینامیکی غیرخطی در گنبد اشودلر …………………………..91

جدول شماره 4-26- اطلاعات مربوط به مقاوم­سازی گنبد لملا ……………………………………………………………………………….94

جدول شماره 4-27- اطلاعات مربوط به مقاوم­سازی گنبد دنده­دار ………………………………………………………………………….95

جدول شماره 4-28- اطلاعات مربوط به مقاوم­سازی گنبد اشودلر ……………………………………………………………………………96

جدول شماره 4-29- نتایج آنالیز گنبد دیاماتیک 6 عضوی ………………………………………………………………………………………98

جدول شماره 4-30- نتایج آنالیز گنبد دیاماتیک 24 عضوی ……………………………………………………………………………………99

جدول شماره 4-31- نتایج آنالیز گنبد دیاماتیک 66 عضوی ………………………………………………………………………………….100

جدول شماره 4-32- نتایج آنالیز گنبد دیاماتیک 126 عضوی ……………………………………………………………………………….101

جدول شماره 4-33- نتایج آنالیز گنبد لملای 36 عضوی ………………………………………………………………………………………103

جدول شماره 4-34- نتایج آنالیز گنبد لملای 60 عضوی ………………………………………………………………………………………103

جدول شماره 4-35- نتایج آنالیز گنبد لملای 84 عضوی ………………………………………………………………………………………104

جدول شماره 4-36- نتایج آنالیز گنبد لملای 108 عضوی ……………………………………………………………………………………105

جدول شماره 4-37- نتایج آنالیز گنبد لملای 132 عضوی ……………………………………………………………………………………106

جدول شماره 4-38- نتایج آنالیز گنبد لملای 156 عضوی ……………………………………………………………………………………107

جدول شماره 4-39- نتایج آنالیز گنبد دنده­دار 12 عضوی …………………………………………………………………………………….109

جدول شماره 4-40- نتایج آنالیز گنبد دنده­دار 36 عضوی …………………………………………………………………………………….109

جدول شماره 4-41- نتایج آنالیز گنبد دنده­دار 60 عضوی …………………………………………………………………………………….110

جدول شماره 4-42- نتایج آنالیز گنبد دنده­دار 84 عضوی …………………………………………………………………………………….111

جدول شماره 4-43- نتایج آنالیز گنبد اشودلر 12 عضوی ……………………………………………………………………………………..113

جدول شماره 4-44- نتایج آنالیز گنبد اشودلر 48 عضوی ……………………………………………………………………………………..113

جدول شماره 4-45- نتایج آنالیز گنبد اشودلر 84 عضوی ……………………………………………………………………………………..114

جدول شماره 4-46- نتایج آنالیز گنبد اشودلر 120 عضوی ……………………………………………………………………………………115

 

 

 

متن کامل پایان نامه در لینک زیر:

aroow-down-thesis-8

 دانلود متن کامل پایان نامه رشته عمران با فرمت ورد : مقاوم سازی اعضای آسیب پذیر گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده

این نوشته در دسته‌بندی نشده ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.