از ویژگی های اصلی قاب های مهاربندی شده هم مرکز سختی جانبی الاستیک بالا می باشد. علاوه بر این ویژگی که به دلیل عملکرد خرپایی قاب بوده و کنترل دریفت سازه را میسر می نماید، مصرف مقرون به صرفه مصالح فولادی و سادگی اجرا سبب گسترش کاربرد این سیستم گردیده است. با این وجود این قابها در خلال زلزله های گذشته متحمل خسارات سنگینی گردیدند. در سیستم قاب مهاربندی شده هم مرکز مقاومت در برابر نیروی جانبی القایی به قاب عمدتا از طریق ایجاد نیروی محوری در مهاربندها تامین می گردد. در روش های متداول طراحی لرزه ای سازه های فولادی که بر پایه شکل پذیری قرار دارند، روال بر این است که استهلاک انرژی لرزه ای القایی به سازه از طریق پاسخ فرا الاستیک اعضای خاصی صورت می گیرد. در یک قاب مهاربندی شده هم مرکز تغییر شکلهای فرا الاستیک مهاربندها عامل اصلی استهلاک انرژی لرزه ای ورودی به قاب می باشد که شامل جاری شدن در کشش و کمانش فرا الاستیک تحت فشارمی باشد. پس از کمانش، سختی و ظرفیت محوری مهاربند دچار زوال می گردد و چنانچه بار وارد بر آن همانند بار زلزله ماهیت رفت و برگشتی داشته باشد زوال در سیکل های بعدی بار نیز ادامه خواهد یافت، که منجر به تغییر شکلهای بزرگ و نهایتا گسیختگی مهاربند و قاب می گردد. ایده به کار گرفته شده دراین پایان نامه حذف یا تعویق کمانش مهاربند فشاری با استفاده از کاهش موضعی سطح مقطع مهاربند در بخشی از طول آن می باشد. این ناحیه فیوز نامیده شده است. کاهش موضعی سطح مقطع مهاربند سبب کاهش ظرفیت تسلیم محوری در فشار و کشش خواهد شد. شکل سطح مقطع، طول و محل قرارگیری فیوز در طول مهاربند با مدلسازی المان محدود توسط نرم افزار ansys مورد بررسی قرار گرفته تا با ارائه جزئیات مناسب، مهاربند فشاری نیز همانند مهاربند کششی جاری شده و مفصل پلاستیک محوری در مهاربند تشکیل گردد و زوال سختی و مقاومت مهاربند تحت بارگذاری رفت و برگشتی سیکلیک به حداقل برسد. بررسی های انجام گرفته در این تحقیق تایید نمودند که برای دستیابی به این هدف لازم است تا از کمانش کلی و موضعی فیوز جلوگیری گردد. جزئیات پیشنهادی نهایی برای فیوز که عبارت بود از استفاده از مقطع دوبل ناودانی برای مهاربند و فیوز، ایجاد گیرداری در اتصال دو انتهای مهاربند، نزدیک کردن فیوز به انتهای مهاربند، محدود نمودن طول فیوز و استفاده از تعدادی تسمه و سخت کننده در فیوز توانست موجب رفتار هیسترتیک متقارن وشکل پذیر تحت بارگذاری محوری رفت و برگشتی برای مهاربند گردد. اما در تمامی مهاربندها حداکثر کرنش محوری قابل تحمل توسط مهاربند کمتر از یک درصد بود و دلیل این نقیصه نیز وقوع و گسترش کمانش موضعی در ناحیه فیوز بود. سپس قابهای مهاربندی شده هم مرکز یک طبقه شورون-v معکوس که مهاربندهای آنها همان مهاربندهای دارای فیوز طراحی شده در مرحله قبل بودند، تحت شتاب زلزله 1987طبس ایران به صورت دینامیکی غیر خطی آنالیزشدند و نتایج به دست آمده با نتایج تحلیل مشابه، که بر روی قاب های مهاربندی شده هم مرکز معمولی یک طبقه، که طراحی آن ها بر طبق آیین نامه aisc 2005 انجام گرفته بود مورد مقایسه قرار گرفتند، که نشان دهنده کاهش تغییر مکان نسبی طبقه و افزایش استهلاک انرژی تجمعی در قاب های با مهاربندهای دارای فیوز بود.

ساختمان های زیادی در نواحی لرزه ای قرار گرفته اندکه بر اساس آیین نامه های لرزه ای موجود نامناسب هستند. بعلاوه تعداد زلزله هایی که در طول سال های اخیر اتّفاق افتاده اهمّیّت کاهش خطرات لرزه ای را بیشتر کرده است. مقاوم سازی لرزه ای ساختمان های موجود یکی از موثّرترین روش های کاهش این خطرات است. تحقیقات زیادی در مورد روش های متفاوت بهسازی برای رسیدن به عملکرد لرزه ای مناسب صورت گرفته است. عملکرد لرزه ای سازه ها در صورتیکه روش مناسب بهسازی انتخاب نشود، بهبود نخواهد یافت. بنابراین نیازهای اصلی بهسازی و تأثیر تکنیک های متفاوت بهسازی قبل از انتخاب طرح مقاوم سازی باید ملاحظّه شود. در این تحقیق چهار سازه فولادی با پلان یکسان و طبقات سه، پنج، نه و پانزده، انتخاب شده است. این سازه ها بر اساس اولین ویرایش آیین نامه 2800 و مبحث دهم مقررات ملّی ساختمان طرّاحی شده بودند که مقاطع المان ها از دفترچه های محاسباتی برداشته شده است. برای ارزیابی سازه ها از ملاحظّات دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه شماره 360) استفاده شده است. برای مدلسازی از نرم افزار perform-3d استفاده شده و سازه ها برای هدف بهسازی ویژه بررسی شده اند. از آنجاییکه این سازه ها با توجّه به تحلیل های دینامیکی و استاتیکی غیر خطّی انجام گرفته نیاز به بهسازی لرزه ای داشته اند، از چهار روش بهسازی که شامل مهاربندهای همگرا و واگرا و مهاربند مقاوم در برابر کمانش و دیوار برشی می باشد، استفاده شده است. برای بررسی میزان خرابی در روش های متفاوت بهسازی و انتخاب بهترین روش از شاخص های خرابی استفاده شده است. شاخص های خرابی مورد بررسی، شاخص سختی قبارا و شاخص کراوینکلر و زهره ای که بر اساس تغییر شکلهای تجمّعی است، می باشند. نتایج نشان می دهند که مهاربند مقاوم در برابر کمانش عملکرد لرزه ای مطلوب تر و خرابی کمتری نسبت به سایر روش ها داشته است.

زلزله به عنوان یک پدیده طبیعی ویرانگر است که هر ساله قسمتی از زمین را می لرزاند و خرابی به بار می آورد. ایران جزو مناطق زلزله خیز دنیا به شمار می رود و طی سالیان اخیر خسارات مالی و جانی فراوانی بر اثر زلزله، به کشور تحمیل شده است. شهر قزوین از جمله مناطقی است که زلزله های بزرگی را در طول تاریخ گذشته خویش تجربه کرده است (مانند 1369 منجیل، 1341 بوئین زهرا و ... ). لذا لزوم مقابله با این پدیده طبیعی به شدت احساس می گردد. جهت کاهش خسارات، احداث ساختمان های مقاوم در برابر زلزله و مقاوم سازی ساختمان های موجود امری ضروری است. لذا اگر بتوان به روش ساده آسیب-پذیری لرزه ای ساختمان ها را ارزیابی نمود از نظر زمان و هزینه بسیار مقرون به صرفه خواهد بود. بعلاوه با انجام یک ارزیابی سریع و ساده می توان لزوم ارزیابی دقیق تر را نیز تشخیص داد که این امر باعث استفاده بهینه از زمان نیز می شود. همچنین ساختمان هایی که در اولویت برای امر بهسازی قرار می گیرند را می-توان تشخیص داد و به مقاوم سازی آنها در برابر زلزله اقدام نمود. هدف از انجام این پروژه پس از بررسی وضعیت آسیب پذیری لرزه ای ساختمان های مهم در استان قزوین با استفاده از دستورالعمل های نشریه 364 و 376 (ایران)، 154 fema (آمریکا) ، 21 atc (آمریکا)، nbc (کانادا)، آریای اصلاح شده با شدت های مرکالی 7، 8 و9 (هند) وnzsee (نیوزیلند)، مقایسه نتایج این دستورالعمل ها با یکدیگر است تا مشخص گردد که کدام دستورالعمل سخت گیرانه تر عمل می کند تا در نهایت آن را مبنای عمل برای اولویت بندی ساختمان ها در بهسازی لرزه ای قرار داد. همچنین تعیین پارامترهای موثر در هر یک از دستورالعمل ها از دیگر اهداف این پروژه می باشد تا گروه تحقیق توجه بیشتری هنگام برداشت آنها جهت دستیابی به جواب دقیق تر مبذول بدارند. همچنین مقایسه بین دستورالعمل ایران با دستورالعمل های دیگر کشورها از دیگر اهداف این پروژه می باشد تا نقاط قوت و ضعف آن مشخص گردد. به طور کلی از میان دستورالعمل ها، 154 fema و 21atc برای انجام ارزیابی سریع مناسب تر می-باشند و همچنین از میان پارامترها، نوع سازه، نوع خاک و نامنظمی از جمله پارامترهای موثر می باشند.

چکیده حرکت گهواره ای یکی از مهمترین مسائلی است که امروزه مهندسین خاک – پی – سازه را به خود درگیر کرده است. تا کنون در بسیاری از آیین نامه های معمول، طراحی و آنالیز سازه ها بر اساس فرض پی صلب انجام می پذیرفت و به عبارتی با این فرض سختی خاک را نامحدود در نظر می گرفتند. در بسیاری مواقع لنگر واژگونی ناشی از نیروهای جانبی از لنگر مقاوم در برابر واژگونی فراتر رفته و امکان جدا شدن پی از روی خاک وجود دارد زیرا سختی خاک محدود بوده و سازه فقط تحت نیروهای گرانشی روی آن قرار می گیرد. به چنین رفتاری از سازه یعنی بلند شدن پی از روی خاک و برخورد مکرر با آن، حرکت گهواره ای فونداسیون اطلاق می شود. در این مطالعه به بررسی اثر حرکت گهواره ای توسط کف ستون ها بر روی پاسخ سازه های فولادی پرداخته شده است. بدین منظور اثر تعداد طبقات، و ضخامت کف ستون ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. سازه های مورد مطالعه دارای تعداد طبقات 3 و 5 و 7 با شکل پذیری متوسط و در نرم افزار etabs طراحی شده اند و سپس در نرم افزار اجزاء محدود abaqusدر دو حالت bpr (سازه با فرض کف ستون صلب) وbfy (طراحی سازه با فرض کف ستون انعطاف پذیر و ایجاد حرکت گهواره ای) آنالیز شده اند. نتایج موید آن است که حرکت گهواره ای در حالت کلی موجب کاهش پاسخ سازه از جمله کاهش برش پایه ، کاهش نیروی محوری ستون، کاهش انرژی کرنشی و افزایش پریود نوسانی سازه می شود، که این مشاهدات در سازه های بلندتر دارای اهمیت بیشتری است.

استفاده از تکنیک دیوارهای میخ گذاری شده جهت حائل سازی دیواره های گودبرداری شده بدلیل مزایای فراوان اقتصادی و فنی و نیز سهولت و سرعت بالا در اجرا باعث شده است تا در دو دهه اخیر بسیار مورد توجه مهندسین و مشاوران کارهای ژئوتکنیکی قرار گیرد. علاوه بر این،تا کنون از این تکنیک عمدتاً جهت حائل سازی دیوارهای خاکی و یا ترانشه هایی با حداکثر ارتفاع 10 تا 12 متر استفاده گردیده است. از آنجا که اجزاء اصلی تشکیل دهنده سیستم میخگذاری خاک شامل خاک محل، مهارهای فولادی جهت تسلیح و تثبیت خاک و نیز بتن مسلح جهت اجرای دیواره نهایی می باشد، هزینه تهیه مصالح نسبتاً پائین است. همچنین از لحاظ کمیت نیز مصالح میلگرد و بتن مصرفی برای این نوع سازه ها در مقایسه با سایر روشهای رایج که اغلب دارای شمع بتنی و یا تیرهای همبند و نگهدارنده می باشند، خیلی کمتر است و جهت اجرای چنین سامانه ای می توان از تجهیزات و دستگاههای سبک مناسب کار در مناطق شهری که با کمبود فضا مواجه هستند، استفاده نمود. طراحی ایمن و اقتصادی دیوارهای میخگذاری شده تحت بارهای جانبی (رانش خاک و زلزله) بخصوص در مناطق شهری از اهمیت ویژه ای برخوردار است و در نتیجه تحلیل مهندسی دقیق تغییرشکل های جانبی در ترکیب ظرفیت خمشی و برشی نیل ها و اندکنش خاک- سازه، مرحله ای پیچیده در طراحی این سامانه بشمار می رود. نتایج تحقیقات اخیر و مطالعه موردی حاضر نشان می دهد که عملکرد دیوارهای میخگذاری شده در پایدارسازی و تثبیت ترانشه های گودبرداری شده و شیروانی های خاکی می تواند به خوبی دیگر روشهای مرسوم و متداول باشد بطوریکه جابجایی جانبی این نوع دیوار براساس مقادیر ثبت شده حاصل از پایش، عمدتاً بین 1/0 تا 2/0 درصد عمق گودبرداری شده بوده است. روش های متداول طراحی دیوارهای میخگذاری شده دارای محدودیت هایی نظیر یکنواخت فرض کردن خصوصیات خاک و میخ (به ویژه مدول الاسیسیته) در طول دیوار، نادیده گرفتن ظرفیت خمشی نیل ها، خطی در نظر گرفتن سطح لغزش و همچنین یکنواخت فرض کردن توزیع تنش در توده خاک می باشند. با گسترش چشم گیر روش های عددی و تکنولوژی های پیشرفته رایانه ای، امکان مطالعه و بررسی عددی رفتار دیوارهای میخگذاری شده فراهم گردیده است. در این تحقیق علاوه بر بیان مکانیسم استفاده از روش اجرای میخگذاری در خاک جهت پایدارسازی گودبرداری ها، تحلیل استاتیکی و قیاس آن با واقعیت، تحلیل و بررسی دینامیکی پروژه بر اساس شتاب نگاشتهای نزدیک گسل تهران با استفاده از مدل سازی عددی به کمک نرم افزار اجزا محدود plaxis 2d برای پروژه دایراه المعارف علوم اسلامی تهران(کتابخانه ملی) بررسی می گردد. به علاوه نتایج بدست آمده از پایش دیوار اجرا شده در سیستم پایدارسازی گودبرداری در مراحل مختلف ساخت در پروژه مذکور با نتایج بدست آمده از مدل سازی عددی منطبق بر شرایط واقعی مقایسه می گردد.

اتصالات سازه های فولادی یکی از مهمترین قسمت های سازه برای تحمل بارهای ثقلی و ناشی از زلزله است و می تواند در شکل پذیری سازه بسیار موثر باشد. به همین دلیل آئین نامه های طراحی و اجرای سازه های فولادی ضوابط سختگیرانه ای را برای ایجاد عملکرد بهتر در سازه ارائه می کنند. رفتار اتصالات در سازه های فولادی به دو گونه اتکایی و اصطکاکی می باشند. در اتصالات اتکایی پیچ با تحمل نیروی برشی و دیوارهای سوراخ تحمل نیرو می کنند. استفاده از این نوع اتصال در نیروهای دینامیکی و رفت و برگشتی مجاز نیست و آئین نامه های طراحی سازه های فولادی استفاده از این اتصال را در اتصالات باربر لرزه ای مجاز نمی دانند. اتصالات اصطکاکی اتصالاتی هستند که نیروی بین ورق ها توسط اصطکاک ایجاد شده بین ورق ها توسط نیروی پیش تنیدگی ایجاد شده توسط پیچ و مهره تحمل می شود. دلیل الزام استفاده از این اتصال در بارهای دینامیکی و لرزه ای عدم ایجاد خستگی در پیچ و ورق و لقی های کمتر در این اتصال می باشد در ضمن این اتصالات پس از اینکه نیرو از میزان اصطکاک بیشتر می شود دچار لغزش شده و مانند خط دوم دفاع به صورت اتکایی عمل می کند. یکی از عوامل اصلی در اتصالات پیچ و مهره ای با رفتار اصطکاکی، رسیدن یا تأمین پیش تنیدگی لازم در پیچ ها پرمقاومت می باشد. این پیش تنیدگی به عوامل متفاوتی از جمله شرایط رزوه پیچ و مهره، سختی سطحی پیچ و مهره، رفتار موضعی غیر خطی (رزوه، کله، مهره و اجزای اتصال) ، نوع روغن و روغن کاری یا عدم روغن کاری و اثر اصطکاک دینامیکی سرعت بستن پیچ وابسته است. در این پایان نامه به شرایط موثر بر پیش تنیدگی پیچ های پرمقاومت از جمله نوع پوشش پیچ و مهره، سرعت بسته شدن مهره توسط دستگاه های اتوماتیک، سختی سطحی فولاد پیچ و مهره، روغن کاری و نوع روغن مورد استفاده، خاکی شدن و شرایط محیطی موثر بر این وسیله اتصال مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفته است و تاثیر این عوامل بر ضریب اصطکاک زیر کله پیچ و رزوه و در نهایت ضریب مهره و پیش-تنیدگی حاصله ارائه شده است. این عوامل می توانند آثار مثبت و یا منفی برروی پیش تنیدگی پیچ های پرمقاومت و عملکرد اصطکاکی آن ها در اتصالات سازه های فولادی داشته باشد. در نتایج آزمایش های انجام شده نشان می دهد روغنکاری و استفاده از پوشش های با ضرایب اصطکاک کمتر اطمینان بیشتری وجود داشته و قابلیت اعتماد بیشتری به رسیدن به حداقل پیش تنیدگی وجود دارد. روش کنترل لنگر پیچشی برای رسیدن به پیش تنیدگی روش مناسبی نمی باشد و در بسیاری از حالات به حداقل پیش-تنیدگی منجر نمی شود.

مهاربندهای هم مرکز معمولی(cbf) به دلیل سادگی طراحی و ساخت محبوب می باشند، اما به علت شکل پذیری کم، برای استفاده در ناحیه های با خطر لرزه ای زیاد مناسب نیستند. مهاربند های مقاوم در برابر کمانش( brbf ) علاوه بر مزایای cbf ها دارای شکل پذیری لازم می باشند. اکنون این مهاربند کاربرد گسترده ای در صنعت ساختمان دارند و باید توجه داشت که تنوع روش ساخت این محصولات، آنها را از یکدیگر متمایز می کند. در این پایان نامه، جزئیات جدیدی برای عضو های مهاری مقاوم در برابر کمانش پیشنهاد میگردد. در این جزئیات، ساختار غلاف فولادی و بتن،که به صورت معمول در این عضوها وجود دارد، حذف و پانل های پیش ساخته بتنی که با بست های پیش کشیده فولادی مهار شده اند، عملکرد المان مقاوم در برابر کمانش را تامین می نماید. تمرکز این پایان نامه بر مطالعه آزمایشگاهی می باشد. برای پروتکل بارگذاری این نمونه ها از aisc2010 استفاده شده است. یک نمونه معمول و یک نمونه با جزئیات پیشنهادی با هسته فولادی یکسان مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که این جزئیات کارایی لازم برای عملکرد به عنوان عضو مقاوم در برابر کمانش را تامین می نمایند.

چکیده ندارد.