دانلود پایان نامه مقاوم سازی اعضای آسیب ­پذیر گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :عمران

گرایش :سازه 

عنوان :  مقاوم سازی اعضای آسیب ­پذیر گنبدهای فضاکار در برابر   خرابی پیشرونده

دانشکده فنی و مهندسی

گروه مهندسی عمران

پایان نامه‌ی کارشناسی ارشد رشته‌ مهندسی عمران گرایش سازه 

 مقاوم سازی اعضای آسیب ­پذیر گنبدهای فضاکار در برابر

 خرابی پیشرونده

استاد راهنما:

دکتر علی علی­پور

استاد مشاور:

دکتر عبدالرضا زارع

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

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 درجه­ مقاومت سازه بر اساس سختی ………………………………………………………………………….39

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

3-1-1-3- تعیین درجه­ 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- مقایسه­ 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 ……………………………………………………………………………………………………………………………….

فصل پنجم: نتیجه ­گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه ­گیری …………………………………………………………………………………………………………….117

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

تاریخچه­ی سازه­های فضاکار:

سازه­های فضاکار به سازه ­هایی گفته می­شود که عملکرد سه بعدی دارند و در فضای سه بعدی بررسی می­شوند. این سیستم سازه­ای برای ایجاد فضاهای پوشیده وسیع بکار می­رود. به عنوان مثال، از این سازه­ها می­توان برای پوشش فضاهایی مثل سقف استادیوم­ها، ژیمنازیوم­ها، سالن­های اجتماعات و استخرها و . . . استفاده کرد.

اولین بار تیموشینکو نام سازه­های فضایی^[1] را در مقابل سازه­های صفحه­ای² بکار برد و هدف از بکار بردن آن، تعریف سازه ­هایی بود که عملکرد دوبعدی نداشته و امکان آنالیز صفحه­ای آنها وجود ندارد. در سازه­های دوبعدی همانند خرپاهای مسطح، نیروهای خارجی، نیروهای داخلی و تغییرشکل­ها در یک صفحه قرار می­گیرند، ولی در سازه­های فضایی چنین نیست، و این موارد در صفحه­های مختلفی قرار دارند.

در عمل، واژه­ی سازه­های فضاکار به برخی از سازه­های شناخته شده از قبیل شبکه­ها، چلیک­ها، گنبدها، دکل­ها، شبکه ­های کابلی، سیستم­های غشایی، سازه­های تاشو و کش­بستی اطلاق  می­شود.

توسعه­ی قابل توجه سازه­های فضاکار از زمانی آغاز شد که فاپل³ اولین کتاب خود را در زمینه­ سازه­های فضاکار، تحت عنوان تئوری سیستم­های مشبک در سال 1880 نوشت. کمتر کسی     تئوری­های محاسباتی ایشان را مورد توجه قرار داد، که یکی از آنها مهندس ایفل بود که برج معروف

خود را برای نمایشگاه جهانی پاریس در سال 1889 ساخت. این برج اولین سازه فضاکار ساخته شده است که محاسبات آن بر اساس هندسه سه بعدی انجام گرفت. این برج قرار بود پس از نمایشگاه برچیده شود، ولی چنان با موفقیت روبرو شد که امروزه به عنوان سمبل شهر پاریس شناخته می­شود.

طبق شواهد تاریخی، اولین سازه­های فضاکار شناخته شده به شکل امروزی، گنبدهایی بود که توسط مهندسان آلمانی، اشودلر^[2] و زیمرمن² در قرن نوزدهم ساخته شد. گنبدی که توسط اشودلر، پس از جنگ جهانی دوم، برای پوشش مرکز مهندسی شارلوت در کارولینای شمالی آمریکا ساخته شد، دهانه­ای به طول 332 فوت داشت و دهانه­ی گنبد زیمرمن، 361 فوت بود که در سال 1894 برای پوشش نمایشگاه لیون ساخته شد. این ابعاد سازه­ای در زمان ساخت، بزرگ و قابل توجه بود.

الکساندرگراهام بل، مخترع معروف تلفن، در سال1907، آزمایشات وسیعی روی سیستم­های فضاکار چندلایه پیش ساخته انجام داد. او هواپیمای کوچک یک نفره و برج­های دیده­بانی را با بهره گرفتن از واحدهای پیش ساخته صنعتی چهاروجهی، مرکب از لوله و پوسته­ ساخت. گراهام بل اولین مهندسی بود که امکان استفاده از شبکه ­های چندلایه فضاکار را در سیستم­های ساختمانی، به شکل کنونی بررسی کرد.

این تجربه­های آغازین، تقریباً تا سال 1937 هنگامی که دکتر منجرینگ هاوزن³، دوباره سازه­های فضاکار را رواج داد به فراموشی سپرده شده بود. او معتقد بود برای رواج سازه­های فضاکار در سطح جهانی، باید اجزای سازه­های فضاکار به صورت کارخانه­ای ساخته شوند و مونتاژ آن در محل انجام شود. برای تحقق این هدف، لازم بود که تنوع عضوی کاهش یابد و عمل مونتاژ به سادگی قابل انجام باشد. از این رو او تحقیقات خود را به کاهش تنوع معطوف کرد و در نهایت با اختراع اتصال مرو⁴، توانست مشکل مونتاژ را حل کند و با موفقیت در سال 1942، سازه­های فضاکار را به صورت تجاری درآورد.

از دیگر کسانی که در راه پیشرفت و توسعه­ی سازه­های فضاکار اقدامات ارزشمندی انجام داده­اند، می­توان از دکتر مکوفسکی⁵، پروفسور نوشین و همکاران نام برد. پروفسور نوشین، استاد دانشگاه ساری انگلستان، به کمک همکاران خود، تحقیقات گسترده­ای درباره تحلیل، طراحی و ساخت سازه­های فضاکار انجام داده­اند. یکی از کارهای ارزشمند ایشان، طراحی نرم افزار تاشه­پردازی سازه­های فضاکار، به نام فرمین⁶ می­باشد که انجام عمل مدل سازی این نوع سازه­ها را بسیار راحت و سریع نموده است.

امروزه ویژگی­هایی چون اقتصادی بودن، سبکی، ایمنی بالا، زیبایی، اجرای آسان و سریع و عملکرد مناسب در برابر بارهای وارده به دلیل صلبیت بالا، باعث گسترش کاربرد این نوع سازه­ها شده است. همچنین امکان ایجاد فضاهای پوشیده وسیع بدون ستون­های میانی، دست معماران را برای خلق طرح­های بدیع باز گذاشته است. از دیگر ویژگی­های برخی از این نوع سازه­ها، امکان جمع­آوری و انتقال آن به محل دیگر و برپایی دوباره­ی آن می­باشد. این نوع سازه­ها به دلیل سبکی و سختی زیاد، عملکرد بسیار خوبی در برابر زلزله دارند و معمولاً در هنگام زلزله آسیب چندانی نمی­بینند.

از آنجا که سازه­های فضاکار، درجه نامعینی بالایی دارند، این مسئله باعث شده است تا چنین تصور شود که این سازه­ها با خرابی یک یا چند عضو یا بخشی از سازه، کماکان بتوانند به تحمل بارهای وارده ادامه دهند و خراب نشوند. اما مشاهدات عملی در مورد خرابی این نوع سازه­ها، و همچنین نتایج آزمایش­های فراوانی که در این زمینه انجام شده است، صحت این ادعا را مورد تردید قرار داده است. این تحقیقات نشان داده­اند که در پاره­ای از موارد، حتی خرابی یک عضو سازه می ­تواند باعث خرابی کل سازه شود. به عنوان مثال، می­توان به خرابی سقف ورزشگاه هارتفورد در سال 1978 در آمریکا اشاره کرد. سقف این ورزشگاه 6 ساعت بعد از انجام یک مسابقه­ی بسکتبال، بر اثر بارش سنگین برف و تجمع نامتقارن برف روی سازه و ایجاد خرابی موضعی، به کلی تخریب شد. خوشبختانه در هنگام وقوع حادثه کسی در ورزشگاه حضور نداشت.

 هنگامی که در سازه خرابی موضعی ایجاد شود، بدون اینکه افزایشی در بارهای خارجی وارده پدید آید، بازتوزیعی در نیروهای داخلی سازه انجام می­گیرد و سایر اعضای سازه بار بیشتری نسبت به حالت قبل از ایجاد خرابی در سازه تحمل خواهند نمود. در نتیجه ممکن است که اعضای بیشتری دچار خرابی شوند و خرابی در کل سازه گسترش یافته و در نهایت به خرابی کل سازه منجر شود. این پدیده خرابی پیشرونده نامیده می­شود. در اکثر موارد، سازه­های خراب شده بر اثر خرابی پیشرونده، بر اساس ضوابط متداول طراحی سازه­ها، طراحی شده بودند. این امر نشان­دهنده­ی نیاز به بررسی آسیب­پذیری سازه­ها در برابر خرابی پیشرونده و در صورت نیاز، ارایه­ی بازنگری در طراحی و یا مقاوم­سازی سازه می­باشد.

1-2- مروری بر تحقیقات انجام شده:

معمولاً تحقیقات انجام شده در مورد خرابی پیشرونده، پس از وقوع آن بوده است و بیشتر به چگونگی وقوع خرابی پیشرونده پرداخته است. اما سازه ­هایی وجود دارند که در هنگام طراحی، از نظر میزان آسیب پذیری در برابر خرابی پیشرونده مورد بررسی قرار گرفته­اند. از جمله این سازه­ها، ساختمان سفارت آمریکا در روسیه بود. طرح ارائه شده برای این سازه، توسط یوکِل[3] در سال 1989، مورد بررسی قرار گرفت و برای کاهش خطر وقوع خرابی پیشرونده، توصیه­هایی ارائه شد که مورد استفاده قرار گرفت.

نمونه­ی دیگر، پل 9/12 کیلومتری کانفِدریشن² در کانادا بود که پس از بررسی­های انجام گرفته و تعیین میزان خطر وقوع خرابی پیشرونده، برای کاهش خطراتی که امکان وقوع آنها با این بررسی­ها تایید شده بود، در بسیاری از دهانه­های این پل، اقداماتی در جهت تقویت پل، صورت گرفت[5].

به هر حال، از آنجا که ویژگی­ها و عوامل بوجود آورنده­ی خرابی پیشرونده در هر پروژه، خاص و مخصوص آن پروژه است، ایجاد یک تئوری واحد و جامع برای طراحی در برابر خرابی پیشرونده، بسیار دشوار است. به همین دلیل، در هر پروژه، بررسی­ها باید بر اساس شرایط خاص آن سازه صورت گیرد. به عنوان مثال در مقاله­ای تحت عنوان ارزیابی مقاومت سازه­ی شبکه دولایه فضاکار در برابر خرابی پیشرونده]22[، به ارزیابی واکنش خرابی سازه با در نظر گرفتن اثرات دینامیکی ناشی از ایجاد ناگهانی خرابی موضعی در سازه، پرداخته شده است. در این تحقیق، روش خاصی تحت عنوان روش مسیر جایگزین دینامیکی غیرخطی بسط داده شده است.

در مواردی، تعریفی کلی از پدیده­ خرابی پیشرونده و همچنین قواعدی کلی جهت طراحی و بررسی سازه­ها در برابر خرابی پیشرونده، پیشنهاد شده است. نمونه ­ای از این پیشنهادات، توسط اِلینگوود[4] و لِیندِکر² ارائه شده است. ایشان توصیه کرده­اند، به منظور جلوگیری از گسترش خرابی اولیه، مسیر جایگزین نیرو ایجاد شود و یا مقاومت داخلی سازه با افزایش مقاومت اعضای کلیدی سازه، افزایش یابد. همچنین، مک گایِر³ و گراس⁴، روش­های مختلف طراحی در برابر خرابی پیشرونده را با هم مقایسه کرده­اند و بر اساس نتایجی که بدست آورده­اند، توصیه می­ کنند، جهت مدل­سازی خرابی پیشرونده، اعضای منتخبی از مدل سازه حذف شوند و وجود مسیر جایگزین نیرو در سازه­ی باقیمانده بررسی شود[10].

تحقیقات مشابه دیگری نیز صورت گرفته و نتایج کم و بیش یکسانی ارائه گردیده است. اما اشکال عمده­ی راه­حل­های ارائه شده، بی­توجهی آنها به اثرات دینامیکی ایجاد شده در سازه، بر اثر خرابی اعضای باربر، می­باشد.

1-3- اهداف و روش انجام تحقیق:

هدف از انجام این تحقیق، بررسی آسیب­پذیری گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده و تعیین میزان تقویت مورد نیاز، به منظور مقاوم­سازی آنها می­باشد. برای دست­یابی به این هدف، نمونه­های مختلفی از گنبدهای فضاکار، با بهره گرفتن از روش­های مختلف آنالیز سازه­ای، تحلیل می­شوند. نتایج بدست آمده از آنالیزها، با معیارهای دستورالعملی که در آمریکا، توسط اداره کل خدمات عمومی⁵ ارائه شده است، سنجیده می­شود و امکان وقوع خرابی در سازه تعیین می­شود.

در این تحقیق، پس از مقدمه و تاریخچه­ای که در فصل اول بیان شد، در فصل دوم به معرفی انواع سازه­های فضاکار و اجزای آنها، شامل اتصالات و نحوه­ی ساخت و نصب برخی از این گونه سازه­ها پرداخته شده است. در فصل سوم به بررسی پدیده­ خرابی در سازه­های مختلف پرداخته شده است. همچنین، انواع مختلف خرابی پیشرونده و خرابی­های رخ داده در گذشته، شرح داده شده است. در انتها در مورد اشکال و مودهای خرابی در سازه­های فضاکار، توضیحاتی ارائه شده است. همچنین مطالبی در مورد تئوری­های موجود درباره­ی خرابی پیشرونده و روش­های آنالیز خرابی پیشرونده در فصل چهارم بیان شده است. در فصل پنجم روش­های مختلف موجود برای مقاوم سازی و طراحی سازه­ها در برابر خرابی پیشرونده شرح داده شده است. در نهایت در فصل ششم، روش­های آنالیز ارائه شده، در آنالیز چند نمونه از گنبدهای فضاکار، استفاده شده است و نتایج بدست ­آمده به همراه پیشنهادات، در فصل هفتم ارائه گردیده است. در بررسی­های انجام گرفته از نرم­افزارهای ANSYS و SAP2000 استفاده شده است. پس از مقایسه­ نتایج حاصل از دو نرم­افزار، معلوم گردید که دقت نتایج حاصل از نرم­افزار ANSYS کمتر از دقت نتایج نرم­افزار SAP2000 است؛ چرا که با افزایش تعداد تقسیمات المان در نظر گرفته شده در نرم­افزار ANSYS، نتایج حاصل از این نرم­افزار به نتایج به دست آمده از SAP2000، نزدیکتر می­شد. این اختلاف پس از تقسیم هر عضو گنبد به 11 المان، به زیر 7 درصد رسید. به همین دلیل، به منظور انجام آنالیزها، از SAP2000 استفاده گردید. همچنین ماکروی مدل­سازی و بارگذاری تمامی گنبدها در ANSYS، در پیوست (1) آورده شده است.

 تعداد صفحه : 205

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.