نام پژوهشگر: ملکمحمد رنجبر
محسن رضایی حاجی دهی ملک محمد رنجبر
سازه های عمدتا" به دو روش فولادی و بتنی ساخته می شوند که هرکدام از این دو روش دارای مزایا و معایبی می باشند. از جمله معایب ستون های فولادی میتوان به احتمال کمانش موضعی در سازه های بلند مرتبه ، خوردگی فولاد و همچنین مقاومت پایین آن در مقابل آتش سوزی اشاره نمود. از طرف دیگر ، ستون های بتنی نیز دارای معایبی چون استفاده از قالب بندی ، مقاومت پایین بتن در کشش می باشند. در سال های اخیر استفاده از ستون های کامپوزیت در ساخت سازه های با ارتفاع مختلف ، این مشکلات را حل نموده است. در واقع ستون های کامپوزیت با بهره گیری از مزایای بتن و فولاد بصورت مشترک ، معایب موجود در آن ها را به حداقل رسانیده و به عنوان یک المان سازه ای کارآمد عمل می نماید. مطالعات گذشته نشان داده اند که مزایای ستون های کامپوزیت در سازه های بلند مرتبه نمایان تر از سازه های با ارتفاع کم می باشند که این مطلب در نتایج مربوط به این پژوهش نیز به وضوح دیده می شود. هدف اصلی این تحقیق بررسی رفتار لرزه ای انواع ستون های کامپوزیت در قاب در حالت غیر ارتجاعی تحت بار دینامیکی می باشد. همچنین به منظور ملموس تر شدن ویژگی های ستون های کامپوزیت ، این ستون ها با ستون های فولادی مورد مقایسه قرار گرفته است. لذا در این پژوهش از سه تیپ ستون کامپوزیت و یک تیپ ستون فولادی (ipb) استفاده بعمل آمده است ، تیپ 1 (مقاطع فولادی ipb) ،تیپ 2 (مقاطع فولادی ipb مدفون در بتن) ، تیپ 3 (مقاطع جدار نازک فولادی پر شده از بتن) ، تیپ 4 (مقاطعipb نیمه مدفون در بتن) که این ستون ها برای قاب های ساختمانی 3 و 8 طبقه به روش پلاستیک طراحی شده اند. برای بررسی رفتار لرزه ای مدل ها از سه شتاب نگاشت زلزله قوی استفاده شده است و تحلیل مدل ها با روش آنالیز دینامیکی غیر خطی توسط نرم افزار seismostructانجام گرفته است.در این مطالعه مشخص شد که قاب های طراحی شده با ستون های کامپوزیت تیپ 2و4 رفتار سازه ای مشابهی دارند بطوریکه شکل پذیری، نرمی و عملکرد مناسب برای دفع نیروی جانبی از ویژگی های این دو مقطع می باشد. مدل کامپوزیت تیپ 3 با اینکه دارای ابعاد مقاطع بزرگی است اما در تحمل لنگر خمشی ضعیف بوده و این به نقش ضعیف بتن در کشش بر می گردد. از طرفی مقدار بتن در مقطع در تحمل نیروی فشاری نقش بسزایی دارد و برای سازه های با نیروی فشاری بالا مقاطع کامپوزیت تیپ 2و3 بهترعمل می کنند.
مهدی ابدی خواه ملک محمد رنجبر
طراحی درست سازه ها در برابر زمین لرزه یک مسئله مهم در علم مهندسی زلزله تلقی می شود که در آن با استفاده از ضریب رفتار مقدار تلاش های سازه در حالت غیرخطی بطور کاملا ساده سازی شده محاسبه می گردد. این در حالی است که در برخی از شرایط به علت مسائل معماری و کمبود فضا برای طراحی ساختمان، ممکن است در ساختمان ها نامنظمی به وجود آید. در این تحقیق نحوه ی محاسبه ضریب رفتار ساختمان شرح داده شد و دو دسته ساختمان نامنظم در پلان و ارتفاع در تعداد طبقات سه، پنج ، هفت و نه طبقه که دارای سیستم لرزه ای قاب خمشی بتنی با شکل پذیری متوسط مطابق مبحث ششم مقررات ملی ایران بودند، مورد بررسی قرار گرفتند و برای آن ها ضریب رفتار و نواحی تشکیل مفاصل پلاستیک و حالت نهایشان بررسی شدند. برای تحلیل این ساختمان ها از آنالیز پوش آور معمولی و مودال برای پیش بینی رفتار سازه استفاده گردید که در آنالیز پوش آور مودال مشخص گردید که به علت نامنظمی دوره تناوب چند مود اول خیلی نزدیک به یکدیگر بوده و حداقل یکی از سه مد اول سازه دارای رفتار پیچشی می باشد و نیز با افزایش تعداد طبقات پیچش حاصل از نامنظمی در پلان افزایش یافته و باعث کاهش شکل پذیری و ضریب رفتار سازه خواهد شد. همچنین مشخص گردید که وجود نامنظمی باعث به وجود آمدن مفصل پلاستیک در ستون ها می گردد که در این مورد ساختمان ها با نامنظمی در ارتفاع نسب به نامنظمی در پلان بحرانی تر می باشند و نیز مشخص گردید که آنالیز پوش آور معمولی در ساختمان ها با نامنظمی در ارتفاع جواب درستی از خود نشان نمی دهند. نامنظمی درپلان و ارتفاع، قاب خمشی بتنی، آنالیز پوش آور مودال، شکل پذیری متوسط ، ضریب رفتارساختمان
مجتبی امانی ملک محمد رنجبر
یکی از مهمترین فرضیاتی که در تحلیل و طراحی ساختمان ها در برابر نیروهای جانبی در نظر گرفته میشود، فرض دیافراگم صلب است. اهمیت صلبیت سقف ها، در توزیع مناسب نیروهای جانبی بین اعضاء باربر جانبی و همچنین کاهش قابل ملاحظه درجات آزادی سازه در محاسبات تحلیلی می باشد. صلبیت جانبی دیافراگم به عوامل زیادی از جمله: نوع سیستم سازه، ابعاد سازه، صلبیت و محل قرارگیری عناصر باربر جانبی، سختی قاب ها، نوع و ضخامت سقف، تعداد طبقات و .... وابسته است، لذا باید به این فرض مهم توجه بیشتری مبذول داشت. در این پایان نامه جهت بررسی چگونگی رفتار دال های بتنی و سقف های تیرچه بلوک، مدل ها در دو حالت دیافراگم صلب و دیافراگم واقعی آنالیز و مقایسه شدند. فرض صلبیت در سازه های کم ارتفاع و ساختمان های متعارف با سیستم های مختلف قاب خمشی بتنی و دیوار برشی بتنی بررسی شد. همچنین تأثیر نسبت ابعاد پلان مستطیلی و تعداد طبقات بر صلبیت جانبی دیافراگم در ساختمان های متعارف تحقیق شد. علاوه بر این، ضابطه آیین نامه 2800 ایران در تعیین صلبیت و انعطاف پذیری دیافراگم، که با نسبت حداکثر تغییر شکل دیافراگم به تغییر مکان نسبی طبقه معرفی شده، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات نشان می دهد که مقدار این نسبت (عدد 0.5) بزرگ بوده و نمی تواند برای سازه های با سیستم های مختلف مقاوم جانبی، شکل پلان، تعداد طبقات و .... یکسان باشد، بلکه این حد برای حالات مختلف و در سازه های مختلف باید به چند حالت تفکیک شود. همچنین این نسبت به تنهایی در تعیین صلبیت دیافراگم کافی به نظر نمی رسد.