عنوان

بررسی تاثیر انعطاف‌پذیری دیافراگم کف بر روی رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی

‭۱۴۳۰۹پ‬

per

بررسی تاثیر انعطاف‌پذیری دیافراگم کف بر روی رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی

/احسان بازارچی

: عمران

، ‮‭۱۳۹۴‬

چاپی

کارشناسی ارشد

مهندسی عمران - زلزله

‮‭۱۳۹۴/۰۶/۳۱‬

تبریز

وظیفه‌صی اولیه‌صی المان کف، انتقال بارهای ثقلی به سایر المان‌صها مثل تیرها و دیوارها می‌صباشد .با این وجود، المان کف نقش اساسی در توزیع بار جانبی وارده، بین المان‌صهای باربر جانبی قائم و نیز حفظ یکپارچگی سازه در برابر بارهای جانبی را ایفا می‌صکند .در کل، المان‌صهای افقی و یا نیمه‌صافقی مثل سقف‌صها که وظیفه‌صی انتقال بارهای جانبی به سیستم باربر جانبی قائم را داشته باشند، دیافراگم کف و یا به اختصار دیافراگم نامیده می‌صشوند .فرض صلبیت دیافراگم کف فرضی است که به‌صورت عمده و جهت ساده‌سازی مدل و کاهش درجات آزادی سازه، مورد استفاده قرار می-گیرد .این فرض در همه‌صی موارد به نفع اطمینان نبوده و در مواردی منجر به طراحی غیرایمن سازه می‌صشود .نسبت طول به عرض زیاد پلان، المان‌صهای قائم سخت در مقایسه با المان‌صهای افقی و پلان نامنظم می‌توانند فرض صلبیت دیافراگم کف را زیر سئوال برده و دیافراگم را به سمت عملکرد انعطاف‌پذیر سوق دهند .در این پایان‌نامه نخست با مدل‌صسازی سقف عرشه فولادی با تمام جزئیات در نرم افزار‮‭ABAQUS‬ ، رفتار آن از جمله تغییرمکان‌صهای داخل‌صصفحه‌صای تعیین شده است .سپس ضخامت ادامه‌صی چکیده‌صی پایان‌صنامه :سقف بتنی یکنواخت معادل به‌صگونه‌صای تعیین شده‌صاست که تغییرصمکان‌صهای داخل صفحه‌صی آن در برابر بارهای جانبی، برابر با تغییرمکان‌صهای سقف عرشه فولادی گردد .در مرحله‌صی بعد، با استفاده از دال بتنی معادل با سقف عرشه فولادی، مدل‌صسازی سازه‌صهای فولادی با قاب‌صهای مهاربندی شده و خمشی با تعداد طبقات‮‭۳‬ ، ‮‭۵‬ و ‮‭۷‬ و نسبت ابعاد پلان ‮‭۲‬ ، ‮‭۳‬ و ‮‭۵‬ در نرم‌صافزار ‮‭SAP۲۰۰۰‬ با فرض دیافراگم صلب و نظیر همان سازه‌صها با دیافراگم انعطاف‌صپذیر انجام گرفت .بررسی‌صها نشان داد که در سازه‌صهای فولادی با قاب خمشی و پلان منظم، نسبت‌صهای ابعادی پلان تاثیر قابل توجهی در رفتار دیافراگم به‌صلحاظ صحت فرض دیافراگم صلب ندارد .در حالیکه در سازه‌صهای مهاربندی شده با تعداد طبقات کم و نسبت ابعاد پلان زیاد، عملکرد نرم دیافراگم در طبقات بام مشهود می‌صباشد .همچنین در سازه‌صهای فولادی مهاربندی شده با نسبت ابعاد پلان بزرگ‌صتر از ‮‭۳‬ تفاوت پاسخ‌صها در دو حالت انعطاف‌صپذیر و صلب قابل توجه می‌صباشد .با تحلیل تاریخچه‌صی زمانی خطی بر روی سازه-هاصی مهاربندی شده مشاهده شد که شتاب‌صهای تجربه شده در مرکز جرم طبقات در حالت انعطاف‌صپذیر بسیار بیشتر از حالت صلب بوده، در حالیکه در گوشه‌صهای سازه و در فواصل دورتر از مرکز جرم این شتاب‌صها در حالت صلب بیشتر از حالت انعطاف‌صپذیر می‌صباشد .

The main responsibility of floor element is transferring gravity loads to the beams and walls, However, floor elements play an important role in distribution of lateral loads through vertical load resisting system and protecting the structurl unity. In other words the horizontal or inclined floors that have the responsibility of transferring lateral loads to the vertical load resisting system are called, floor diaphragms. Rigid diaphragm assumption is a widely used assumption between structural engineers intending to reduce the degree of freedom of structure and simplifies the structure analysis. But this is not a conservative assumption always and in some cases it causes unsafe design of structure. High plan dimension ratio, stiff vertical elements relative to horizontal elements and irregular structural plans are the examples of cases, forcing floor diaphragms act flexible. In this thesis a steel deck floor with all its elements has been modeled in ABAQUS software. by comparing the in plane deflection of steel deck floor and a concrete floor with different thicknesses the thickness in which the concrete floor has the same in plane deflection as steel deck, has been chosen.This equivalent concrete floor has been used in steel moment and steel braced structure models in SAP2000 using rigid diaphragm assumption and explicit model. The results of this thesis concluded that rigid diaphragm assumption can be safely used in regular steel moment structures. but the roof diaphragm of steel braced structures with a few number of stories and high plan dimension ratios are the most suspicious cases with flexible behavior. in structures with plan dimension ratio more than 3, differences of response in rigid and flexible model cant be neglected. At the other side performing linear time history analysis on steel braced structures concluded that the accelerations sensed at the centre mass of structure with rigid diaphragm is noticeably lower than flexible case

بازارچی، احسان

حسین زاده، یوسف، استادراهنما

بادامچی، کریم، استادراهنما

یغمایی، سامان، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی