سوال تحلیل سازه 17 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

تغییر مکان گرهی خرپا

الف) روش کار مجازی:

در این روش پس از تعیین نیروی داخلی اعضاء تحت اثر بارگذاری خارجی (N) بر نیروی سازه بدون بارگذاری با اعمال بار واحد به گره موردنظر در راستای خواسته شده نیروی داخلی اعضاء (n) تعیین می‌شود و نهایتاً جهت تعیین تغییر مکان گرهی از رابطه کلی زیر استفاده می‌نمایند:

در این رابطه:

کار مجازی انجام شده در تکیه‌گاه به واسطه نشست‌های تکیه‌گاهی در اثر واکنش‌های تکیه‌گاهی بوجود آمده تحت اثر بار واحد اعمال شده به گره موردنظر:

: واکنش تکیه‌گاهی بر اثر بار واحد : نشست تکیه‌گاهی

: تغییر طول محوری اعضاء : تغییر طول اعضاء در اثر تغییر دما ( ضریب انبساط حرارتی، تغییر دما ( در حالت افزایش دما مثبت درنظر گرفته می‌شود). : خطای ساخت (اگر عضو بلندتر ساخته شده باشد، مثبت درنظر گرفته می‌شود).

نکته: اگر بین دو گره عضوی موجود نبوده و جابجایی نسبی دو گره خواسته شده باشد، برای تعیین n از یک جفت بار واحد مخالف هم در دو گره و راستای خط واصل بین دو گره استفاده می‌شود. عضوی که بین دو تکیه‌گاه ثابت مفصلی قرار دارد، نیرویی تحمل نکرده و می‌توان آن را حذف نمود. عضو صلب () دارای تغییر طول ناچیز بوده و می‌توان از آن صرف‌نظر نمود.

توجه: در سازه معین نشست تکیه‌گاهی و تغییر درجه دما و خطای ساخت تولید هیچگونه تنشی در سازه بوجود نیاورده و فقط هندسی خارجی سازه تغییر می‌کند، زیرا در سازه معین امکان حرکت صلب معیاست، ولی در سازه نامعین باعث تنش‌های اضافی می‌گردد.

ب) روش کاستیگلیانو:

در این روش بر مبنای مشتق جزئی انرژی داخلی یک سیستم نسبت به عامل نیرویی بوده که تغییر مکان نقطه اثر آن نیرو را می‌دهد.

انرژی کرنش ارتجاعی در عضو محوری:

انرژی کرنش در عضو خمشی:

انرژی کرنش در حالت تنش برشی:

در سیستم خرپا رابطه آن به صورت زیر است:

در راستای تغییر مکان موردنظر نیروی پارامتری P را اعمال کرده، پس از محاسبه N و مشتق‌گیری مقدار حقیقی P را قرار می‌دهیم (در صورتی که باری بر گره موردنظر و در راستای مطلوب موجود نباشد، پس از مشتق‌گیری بار پارامتری را برابر صفر می‌گیریم).

توجه: عضو صلب انرژی جذب نکرده و در رابطه فوق وارد نخواهد شد.

تست خرپاها

102) در خرپای مقابل تعداد اعضای صفر نیرویی چند تاست؟

1) 8 2) 9 3) 10 4) 11

(4) اگر تعادل نیرو را در راستای عمود بر AD در گره‌های G, F, E بنویسیم، نتیجه می‌گیریم که نیروی اعضای GH, FI, EJ برابر صفر است که این خود نتیجه می‌دهد نیروی اعضای BJ, BI, BH نیز صفر است (با توجه به صفر بودن نیروی میله همراستای آنها) و اگر تعادل نیرو را در راستای عمود برBD در گره C بنویسیم، نتیجه می‌شود که نیروی عضو CJ برابر صفر است که به دنبال آن نتیجه می‌شود نیروی سه عضو AH, IH, JI که با CJ همراستا هستند، برابر صفر است. با نوشتن تعادل نیروها در راستای قائم در تکیه‌گاه B نتیجه می‌شود که نیروی عضو AB نیز برابر صفر است و در نتیجه خرپا جمعاً 11 عضو صفر نیرویی دارد.

103) در خرپای مقابل تعداد اعضای صفر نیرویی چند تاست؟

1) 7 2) 8 3) 9 4) 10

(3) با نوشتن معادله تعادل در راستای قائم برای گره‌های H, G, D نتیجه می‌شود که نیروی اعضای IH, JG, DJ برابر صفر است. با نوشتن معادله تعادل در راستای عمود بر AE در گره J نتیجه می‌شود نیروی عضو CJ نیز برابر با صفر است و با نوشتن معادله تعادل در راستای قائم برای گره C نتیجه می‌شود نیروی عضو CI برابر صفر است و باز اگر معادله تعادل را در راستای عمود بر AE در گره I بنویسیم، نتیجه می‌شود نیروی عضو BI نیز برابر صفر است. به راحتی با نوشتن معادلات تعادل در راستای افقی در گره‌های H, G, F نتیجه می‌شود نیروی سه عضو HG, AH, GF نیز برابر با صفر است و بنابراین خرپا جمعاً 9 عضو صفر نیرویی دارد.

104) در خرپای مقابل تعداد اعضای صفر نیرویی چند تاست؟

1) 6 2)‌ 7 3) 8 4) 9

(3) با نوشتن معادله تعادل در راستای قائم برای گره‌های E, B نتیجه می‌شود نیروی اعضای EL, BI برابر صفر است. با نوشتن معادل تعادل در راستای افقی برای گره‌هیا K, J نتیجه می‌شود نیروی اعضای IJ, KL نیز برابر با صفر است. با نوشتن معادلات تعادل در گره‌های L, I نتیجه می‌شود نیروی اعضای IC, IA، همچنین LF, LD برابر صفر است و بنابراین خرپا جمعاً 8 عضو صفر نیرویی دارد.

105) در خرپای مقابل تعداد اعضای صفر نیرویی چند تاست؟

1) 3 2) 4 3) 7 4) 11

بررسی تغییر مکان نسبی سازه های بلند فلزی با تغییر سیستم مها ربندی در ارتفاع 8 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 8

بررسی تغییر مکان نسبی سازه های بلند فلزی با تغییر سیستم مهاربندی در ارتفاع

محسن گرامی، استادیار گروه عمران، دانشگاه سمنان، پژوهشگر فوق دکتری سازه، دانشگاه تربیت مدرس

[e-mail]

روزبه صدری، دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان

[e-mail]

چکیده:

دستورالعمل FEMA جهت کنترل خسارت در سازه های بلند مقادیر تغییر مکان نسبی سازه ها را محدود نموده است . سازه های فولادی بلند با سیستم مهاربندی، معمولا مهاربند ها به صورت مشخص و بدون تغییر در ارتفاع استفاده می شود و بیشتر تغییرات در پلان سازه می باشد.با توجه به اینکه تحقیقات جدید برروی انواع گوناگون مهاربندی و رفتار لرزه ای سیستمهای ترکیبی در پلان سازه متمرکز است لیکن تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع سازه کمتر مورد بررسی قرار گرفته است.اگر بتوان با تغییر نوع مهاربند در ارتفاع ساختمان، رفتار لرزه ای آنرا بهبود بخشید می توان نسبت به عملکرد لرزه ای آن اطمینان بیشتری حاصل کرد. همچنین می توان نسبت به بهینه نمودن مصرف مصالح فولادی در ساختمانهای فلزی اقدامی جدی نمود . در این مطالعه تعدادی از قابهای خمشی فولادی با ارتفاع های مختلف، پس از بارگذاری و طراحی بر اساس استانداردهای ایران، تحت 3 زلزله طبس، ناغان و رودسر مورد تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی قرار گرفته و با تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع این قابها و بررسی در حداکثر تغییر مکان نسبی سازه از تحلیل، تراز مناسب جهت تغییر نوع مهاربندی پیشنهاد گردیده است . در انتها نتیجه گردید که تغییر در نوع سیستم مهاربندی در تراز مشخصی از ارتفاع می تواند درکاهش حداکثر تغییر مکان نسبی سازه تحت زلزله موثر باشد .

کلمات کلیدی : قابهای مهاربندی شده فولادی ، تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع، تحلیل دینامیکی غیر خطی

مقدمه و تاریخچه تحقیقات :

یکی از سیستمهای متداول سازه ای در سازه های بلند فولادی، سیستم دو گانه یا سیستم ترکیبی می باشد . هر یک سیستمهای مهاربندی رفتاری متفاوت در برابر زلزله دارند که به همین سبب این سیستمها دارای مزایا و معایبی می باشند . طراحی سازه های بلند و همچنین درک درست از رفتار مهاربندی ها جهت اطمینان حاصل کردن از رفتار و عملکرد مناسب دوگانه، بویژه در هنگام زلزله، از اهمیتی خاص برخوردار است . به همین دلیل می بایست در انتخاب نوع سیستم مهاربندی و همچنین چیدمان آن در سازه جهت برآوردن ملزومات آیین نامه ای دقتی خاص نمود . به طورکلی سیستمهای متداول جهت مقاوم نمودن سازه های فولادی در برابر نیروهای جانبی همانند زلزله عبارت است از : قاب خمشی، قاب مهاربندی شده و قاب خمشی مهاربندی شده .

هر یک از این سیستمها با توجه به ارتفاع سازه در برابر نیروهای جانبی دارای مزایا و معایبی می باشند .

در سیستم قاب خمشی، اتصالات خمشی می بایست سختی لازم جهت ثابت نگهداشتن زاویه میان اعضاء را تحت اثر بار داشته باشند . فواصل آزاد بین ستونها از نظر معماری و تحمل نیرو بلافاصله پس از اجرا از عمده مزایای این نوع قاب شمرده می شود . این سیستم دارای شکل پذیری مناسب ولی سختی محدود می باشد .

قاب مهاربندی شده به عنوان یک سیستم جهت بهبود عملکرد قاب خمشی می باشد به این ترتیب که با حذف عملکرد خمشی و افزودن یک سیستم خرپایی، برش وارد به سازه ناشی از زلزله، توسط اعضای قطری جذب می شوند و به صورت کشش و فشار به سیستم منتقل می گردد . از انواع این سیستم می توان مهاربند X شکل، مهاربند 7 و .... را نام برد . قابهای مهاربندی شده به دو صورت همگرا و واگرا می باشند . سختی مهاربندهای همگرا بیشتر از مهاربندهای واگرا می باشد ولی در عوض شکل پذیری مهاربندهای واگرا بیشتر و استهلاک انرژی آنها بیشتر می باشد . سیستم قاب خمشی مهاربندی شده با نامهای سیستم دوگانه یا ترکیبی نیز بکار برده می شود در این سیستم درصدی از نیروی زلزله به مهاربندها و درصدی دیگر به قاب خمشی منتقل می شود . در حقیقت قاب خمشی جهت تحمل نیروهای ثقلی و درصدی از نیروی زلزله تحلیل می شود . به دلیل سختی محدود قابهای خمشی و لزوم کنترل تغییر مکانهای جانبی، کاربرد سیستم مهاربندی همگرا که دارای سختی زیادی می باشد به همراه قاب خمشی دارای امتیازاتی است . اما شکل پذیری سیستم به دلیل کمانش مهاربند قطری محدود می شود .

اخیرا قاسمی و صفری و ماهری [ 1 ] مطالعاتی در رابطه با مکان یابی محل مهاربندها در قابهای فولادی و بهینه یابی محل مهاربندها انجام داده اند که در آن با جابه جا نمودن محل مهاربندها در ترازهای مختلف و بررسی رفتارهای قابهای متفاوت به نتایجی دست یافته اند . آنها مقدار تنش در المانها، مقدار جابه جایی طبقات، در کشش نیفتادن پی ها، تعداد مهاربند در هر طبقه و نیز از لحاظ معماری، وجود یا عدم وجود مهاربند در دهانه خاص را در نظر گرفتند . برای کنترل مقدار تنش در المانها آنها با کمک از آیین نامه AISC-ASD89 مقدار تنش در روی المانها را به مقادیر تنش مجاز آیین نامه محدود کردند .

برای کنترل اثرات P-Δ و کنترل جابه جایی نسبی در زلزله سطح بهره برداری، جابه جایی نسبی هر طبقه را به 015/0 متر محدود کردند .

از لحاظ معماری به جهت اینکه بعضا به دلیل وجود بازشو در یک دهانه خاص امکان قرار گیری مهاربند در آن دهانه وجود ندارد، وجود بازشو در بعضی دهانه های خاص در طبقه محدود شده است .

ریاحی و عبدلی [ 4 ] نیز اخیرا مطالعاتی راجع به بهینه سازی موقعیت مهاربندها در قابهای فولادی دو بعدی داشته اند در مطالعه صورت گرفته هدف، تاثیر بهره گیری از تئوری گرافها در تعیین موقعیت مهاربندها در رفتارسازه ای قاب ( مانند تغییر شکل جانبی و یا وزن ) نسبت به حالتهای مهاربندی متداول است . پارامترهای مورد بررسی آنها وزن، تغییر مکان طبقات و نیروی بر کنش یا Uplift، بوده است .

روند انجام پژوهش :

قابهای دو بعدی 4، 7، 10، 15، 20 و 25 طبقه در دو مرحله 3 و 7 دهانه مطابق شکل (1) مورد بررسی قرار گرفت .

m5/3

m 5×7 m 5×3

شکل (1) : مشخصات قابها

در بارگذاری ثقلی از مبحث 6 مقررات ملی و در بارگذاری لرزه ای از استاندارد 2800 ایران (ویرایش سوم) کمک گرفته شد . طول دهانه ها ثابت و برابر 5 متر، ارتفاع طبقات ثابت و برابر 5/3 متر و عرض بارگیر قابها 5/4 متر در نظر گرفته شده است . همچنین فرض گردیده است که قابها بر روی خاک نوع 2 قرار گرفته باشند و از نظر اهمیت در رده متوسط قرار دارند . کلیه قابها دارای خطر نسبی زیاد هستند و از سیستم دو گانه خمشی فولادی ویژه همراه با مهاربند هم محور با R=9 بکار گرفته شده است .

پس از تحلیل و طراحی قابها، مهارهای هفتی به ترتیب جایگزین مهارهای ضربدری در ارتفاع سازه شدند (جایگزینی از بالا به پایین صورت گرفت) و پس از جایگزینی مجددا قابها مورد تحلیل و طراحی قرار گرفتند . بدین ترتیب 174 قاب متفاوت مورد تحلیل و طراحی قرار گرفت تا نیاز دریفت طبقات آنها بر اساس تحلیلهای دینامیکی غیر خطی که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد مورد ارزیابی قرار گیرند .

شاخص Drift :

نیاز Drift طبقه یکی از شاخصهای اصلی ارزیابی خسارت لرزه ای است و همچنین در طراحی قابها به دلایل مختلف حائز اهمیت می باشد . تخمین Drift برای تعیین درز انقطاع به منظور ممانعت از ضربه سازه ها به یکدیگر، لازم می باشد . Drift های طبقات سهم زیادی در ایجاد صدمه به اجزای سازه ای و غیر سازه ای دارند . توجه روز افزون به هزینه های ناشی از خسارت لرزه ای و مشکلات ناشی از آن ( در حوزه ورود سازه به رفتار غیرخطی ) به ضرورت کنترل میزان خسارات و قابلیت تعمیر سازه در مرحله طراحی تاکید می کنند .

Kumar and Kalyanaraman [ 2 ] و Qiang Xie [ 3 ] نیز در مطالعه خود جهت بررسی قابهای مهاربندی شده هم مرکز و همچنین ظرفیت اتلاف انرژی این نوع قابها، پارامتر Drift را جهت مقایسه قابهای متفاوت مورد مطالعه قرار داده است.

ارزیابی زاویه دریفت طبقات سازه های مورد بررسی با تحلیل دینامیکی غیرخطی :

پس از تحلیل و طراحی قابها، تمامی قابها به کمک نرم افزار DRAIN-2DX مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی قرار گرفت . در تحلیل غیرخطی سازه ها از 3 شتابنگاشت طبس با بیشینه شتاب زمین 0.93g، زلزله ناغان با بیشینه شتاب زمین 0.72g و رودسر با بیشینه شتاب زمین 0.78g استفاده شده است .

با تحلیل قابها و ثبت نتایج مقدار جابه جایی طبقات در گامهای زمانی، مقدار دریفت در هر طبقه محاسبه گردید . این مقدار از تفاضل جابه جایی دو طبقه متوالی صورت میگیرد . با تقسیم مقدار دریفت بدست آمده بر ارتفاع هر طبقه، زاویه دریفت طبقات محاسبه می گردد . اما چون این مقدار در گامهای متفاوت زمانی محاسبه گردیده است، بیشینه مقدار آن در طول تاریخچه بارگذاری مورد استفاده قرار گرفته است.

نمودارهای مربوط به نیاز زاویه دریفت طبقات به عنوان نمونه و برای قاب 20 طبقه تحت 3 رکورد در ادامه نمایش داده شده است . در این نمودار ستون عمودی مربوط به ارتفاع نسبی و ستون افقی مربوط به بیشینه نیاز زاویه دریفت به درصد می باشد . منحنی های مختلف مربوط به تغییر در تراز تغییر نوع مهار از ضربدری به هفتی بوده و در هر شکل نتایج برای 3 زمینلرزه مورد بررسی به تفکیک ارائه شده است .

در باب محیط و مکان 10 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

چکیده

شهرها روز به روز گسترده تر می شوند و به تبع آن روز به روز مرز میان عناصر طبیعی و مصنوعی در حال از بین رفتن و محو شدن است. در این میان ما برای آگاهی از وجود خود به طور کلی ، نیاز زیادی به احساس کردن مکان داریم. مکان ها ساختارهایی ذهنی هستند که با تعامل پویای صحنه ها ، تجربیات و وضعیت حسی و روانی بیننده ، در ذهن او شکل می گیرند. احساس مکان، بخشی از احساس اجتماع است ، که در آن رابطه دو جانبه ای میان مکان و گروهی از افراد برقرار است .

این مقاله فرصتی است برای بررسی این موضوع که آیا می توان عواملی را در طراحی محیط وارد نمود تا برای افزایش کیفیت تجربی بشر به فرآیند مکان سازی در محیط کمک کند. از اینرو ابتدا به بررسی مختصر فضا و مکان می پردازیم ، سپس به عناصر اصلی شکل دهنده فضاهای باز پرداخته و در انتها برخی عوامل موثر بر ایجاد حس مکان را در فضاهای باز مورد توجه قرار خواهیم داد.

پیشگفتار

معماری ، فرآیند آگاهانه سازماندهی ، برنامه ریزی و ایجاد تغییرات در محیط و همین طور فرآیند خلاق پاسخگویی به وضعیت در عین تمرکز بر معانی است. این فرآیند ، شامل سازماندهی محیط ، منظر ، فضاها و طراحی مکان هاست. محیط و منظر ها بیان لحظه ای هزاران عامل بوم شناختی ، فن شناختی ، فرهنگی و حسی هستند که با گذشت زمان ، در پاسخگویی به طیف وسیعی از عوامل گوناگون تکامل پیدا می کند.

انسان با شروع حرکت در کالبد معماری، به کالبدِ خنثی و عملکردِ از پیش تعیین شده از سوی طراح، تجاوز می کند و گاها کاربر به دلایلی همچون عدم پاسخگویی عملکردی و یا عدم برقراری ارتباط حسی با فضا ، عملکرد فضا یا کالبد آن را مطابق نیاز خود تغییر می دهد. این مسئله، واقعیتی است که نمی تواند پنهان شود. بخصوص با قدم گذاردن به قرن بیست و یکم و آغاز قرنی بحرانی، به سبب بروز اتفاقات بسیار زیاد و متنوع، این مسئله نمودی بیش از پیش خواهد داشت ، لذا این وظیفه ماست که با ایجاد فضاهای متناسب با نیاز کاربر و بالا بردن کیفیت مکانی فضاها ، این مسئله را بهبود بخشیم.

فضا ، حرکت ، حادثه

برنارد چومی عقیده دارد سه آیتمِ اساسیِ "فضا"، "حرکت" و "حادثه" شکل دهنده تمامی سازماندهی های معماری و در مقیاسی فراتر، شهرسازی هستند و "تدابیر" معمارانه می توانند با تغییر دادن هر یک از این سه آیتم، موقعیت های معمارانه منحصر به فردی بیافرینند. به سبب وجود همین سه آیتم، کالبدهای یکسان در قالب های زمانی و مکانیِ گوناگون، دارای کارکرد های مختلفی می گردند.

"حرکت" و "حادثه" دو آیتمِ کاملا وابسته و غیر مستقل هستند. این بدان معنی است که وجود این دو به حضور انسان ها در کالبد معماری وابسته است. در واقع چگونگی عکس العمل انسان در یک مکان، شکل های گوناگونی از حرکت، حادثه و فضا را به وجود می آورد.

در این جا مقصود از "حرکت"، حضور و فعالیت انسان در فضاهای معماری است. همچنین منظور از "حادثه" آن دسته از اتفاقاتی است که بر اثر "حرکت" و فعالیت های انسانی بروز می کنند. این حوادث ریشه در آداب و رسوم، فرهنگ ها، زبان ها، گرایشات سیاسی، اعتقادات مذهبی و بسیاری متغییرهای دیگر دارد. حوادث نیز در نحوه شکل گیریِ فضاها نقش عمده ای را بازی می کنند و عاملی اصلی در فرم بخشی به کیفیات فضایی هستند.

با پذیرش این حقیقت که معماری همواره با این سه آیتم شکل می گیرد، می توان گفت که "فضا"های ایجاد شده توسط "حرکات" و "حوادثِ انسانی" به طور کلی در سه قالب اصلی جای می گیرند که عبارتند از:

فضای بی تفاوتی : حالتی است که حرکت انسان و بروز حادثه نمی تواند فضایی تاثیر گذار بر ذهن انسان بر جای گذارد. انسان و کالبد معماری به دلیل ایجاد فضایی بی تفاوت، تاثیری بر یکدیگر نمی گذارند. معمولا این کالبدها فاقد خاطرات انسانی هستند همانند انبار ها و ...

فضای تنش : بدترین حالتِ رابطه بین انسان و کالبد معماری است. در این حالت تضادی شدید بین کارکردهای انسانی و کالبد معماری به وجود می آید. این حالت مشابه حالتی است که مقداری آب 100 درجه در ظرفی یخ زده ریخته شود! مثل سلول انفرادی یا زندان.

فضای تعامل : رابطه ایجاد شده در این کیفیت فضایی، همانند معامله ای پا یا پای می باشد. در این حالت، حرکت و حادثه به نحوی شکل دهنده کالبد معماری هستند که تاثیراتی بر ذهن انسان گذارده شود. در واقع فضاهای مورد نظر ما در همین دسته سوم جای می گیرند که بالقوه ، مکان های دارای روح بسیار قوی هستند. از این دست فضاها می توان به پارک ها اشاره کرد.

فضا به هر فردی پیامهای جداگانه ای را منتقل می کند ؛ چراکه هریک از ما دنیا را به طریق خاصی می بیند و هر یک از ما مفهومی نسبتا متفاوت را به یک مکان خاص نسبت می دهیم ، اگرچه معمولا این مفاهیم بی ارتباط با یکدیگر نیستند.

مکان ، روح مکان ، حس مکان

"مکان به مفهوم واقعی کلمه ... فضایی است که ویژگی های مشخصی دارد"

یک مکان دارای ویژگی هایی است که موجب می شوند اثری خاص بر ذهن بگذارد ، تصویری که بعد از آنکه چشم به سوی وضعیت دیگری چرخید ، هنوز در ذهن باقی مانده باشد و بی مکانی وقتی بوجود می آید که موقعیتی نتواند تاثیر با دوامی در ذهن ایجاد کند. مکان ترکیبی از جایگاه ، زمینه ، تجارب پیشین و حالت ذهنی و احساسی است. هر محلی ویژگی های منحصر به فرد خود را دارد و نقش معمار خلاق و مسؤل شناسایی و استفاده از این عناصر در پروسه طراحی است. نوربرگ شولتز عقیده دارد که معماری یعنی تجسم بخشیدن به روح مکان و معمار وظیفه دارد فضاهایی خلق کند که دارای معنی باشند ... جایی که انسان بتواند در آن موقعیت و جهت خود را مشخص کرده ، با محیط اطرافش ارتباط برقرار کند. مکان با تجربیات گذشته ما بستگی پیدا کرده ، یا به آنها اشاره می کند و یا تلویحا آن را بیان می کند و در واقع ادراک ما از مکان ، واکنش ذهنی نسبت به الگوهایی است که با قرار گرفتن در آن مکان در ذهن ما بیدار می شود.

عواملی که روح مکان را بوجود می آورند عبارتند از ظواهر محیط طبیعی موجود ( فرم زمین و توپوگرافی ، پوشش گیاهی ، اقلیم ، آب ، خاک و ... ) ظواهر تاریخی و واکنش های انسان در برابر محیط ( پل ها ، قلعه ها و بناهایی که بر فراز کوه ها یا در دل جنگل ها بنا شده اند و ...) ، عوامل فرهنگی ، فعالیت های انسانی و همین طور عوامل روانشناختی و زیبایی شناخنی. کریستوفر الکساندر در کتاب معماری و راز جاودانگی این روح مکان را در یک رابطه متقابل بین شکل طبیعی ، شکل ساخته دست انسان و الگوهای حیات ساکنین مکان جستجو می کند و آن را حاصل تأثیر این عوامل بر هم می داند.

حس مکان تا حد زیادی بستگی به میزان پیوستگی سیستم های زیربنایی با سیستم های طبیعی و انسانی دارد. اگر عناصر واقع در یک فضا پیوستگی لازم را به یکدیگر نداشته باشند ، فضا ناهنجار به نظر می رسد ، از نظر بصری فاقد انسجام و آشفته جلوه می کند ، ایجاد احساس سر در گمی می کند و فاقد حس مکان خواهد بود. حس مکان هم وابسته به فضا است و هم تابع زمان ، یعنی با حرکت در طول زمان و تغییر در صحنه ، در حالات احساسی فرد هم تغییر بوجود می آید. مثل تغییر حالات بوجود آمده حین عبور از یک خیابان پرازدحام ، رسیدن به حیاط سرسبز خانه ، سپس عبور از یک راهرو طولانی و در نهایت رسیدن به یک نشیمن دلباز رو به دریا.

علاوه بر پیوستگی و انسجام، حس یک مکان باید با کاربری مورد نظر نیز مطابقت داشته باشد و یک فضا را می توان به صورت زمینه ای تعریف کرد که با هدف ترغیب یا حمایت از رفتارهای انسانی خاصی ترتیب داده شده است ، مانند فضاهای مذهبی و آئینی ، فضاهای اداری ، فضاهای تجاری و ... ؛ پس اگر این زمینه رفتاری در جهت کاربری مورد نظر قرار داشته باشد ، فضا مناسب و موفق است و اگر با زمینه فیزیکی و فرهنگی خود ارتباط ضعیفی داشته باشد به نظر نا مناسب ، اتفاقی و ناپایدار خواهد آمد.

عناصر اصلی تشکیل منظر

به طور اجمالی به مطالعه مفاهیم فضا و مکان و خصوصیات هریک پرداخته شد ، حال عوامل موثر بر ایجاد حس مکان در یک فضای باز بررسی می گردد. بنابراین لازم است ابتدا به عناصر اصلی تشکیل دهنده منظر پرداخته و سپس برخی متغییرهای مؤثر در شکل گیری یک مکان معرفی شود .گاهی الگوهای موجود در خود سایت می توانند قوی ترین تاثیرات را بر طرح نهایی بگذارند. با مهارت و قضاوت درست ، جنبه های غیر متجانس محیط را می توان حفظ کرد و بهبود بخشید. می توان گفت طراحی محیط حاصل گرد آمدن تاثیرات مختلف و غالبا متقابلی است که کل ترکیب یافته را می سازند و در نتیجه ، تجربه را پر معنی تر ، مفهوم را تشدید و فضا را زنده می کنند. یک بخش از این تاثیرات ، شامل محیط فیزیکی محیط و منظر می شوند که می توان آن ها را به عنوان عناصر اصلی تشکیل یک منظر به حساب آورد. این عوامل عبارتند از : زمین ، آب و گیاه.

زمین

عوامل بوم شناختی که در طول زمان اثر کرده اند ، بیان های محیط و منظر هر ناحیه را بوجود آورده اند که هر یک عملکرد و تاثیر متفاوتی را بوجود می آورند. ملاحظات بسیاری در مورد طراحی در یک زمین با توجه به ویژگی های آن زمین وجود دارد. بعضی از آن ها عبارتند از فرم زمین ، شیب ،

سوال تحلیل سازه 17 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

تغییر مکان گرهی خرپا

الف) روش کار مجازی:

در این روش پس از تعیین نیروی داخلی اعضاء تحت اثر بارگذاری خارجی (N) بر نیروی سازه بدون بارگذاری با اعمال بار واحد به گره موردنظر در راستای خواسته شده نیروی داخلی اعضاء (n) تعیین می‌شود و نهایتاً جهت تعیین تغییر مکان گرهی از رابطه کلی زیر استفاده می‌نمایند:

در این رابطه:

کار مجازی انجام شده در تکیه‌گاه به واسطه نشست‌های تکیه‌گاهی در اثر واکنش‌های تکیه‌گاهی بوجود آمده تحت اثر بار واحد اعمال شده به گره موردنظر:

: واکنش تکیه‌گاهی بر اثر بار واحد : نشست تکیه‌گاهی

: تغییر طول محوری اعضاء : تغییر طول اعضاء در اثر تغییر دما ( ضریب انبساط حرارتی، تغییر دما ( در حالت افزایش دما مثبت درنظر گرفته می‌شود). : خطای ساخت (اگر عضو بلندتر ساخته شده باشد، مثبت درنظر گرفته می‌شود).

نکته: اگر بین دو گره عضوی موجود نبوده و جابجایی نسبی دو گره خواسته شده باشد، برای تعیین n از یک جفت بار واحد مخالف هم در دو گره و راستای خط واصل بین دو گره استفاده می‌شود. عضوی که بین دو تکیه‌گاه ثابت مفصلی قرار دارد، نیرویی تحمل نکرده و می‌توان آن را حذف نمود. عضو صلب () دارای تغییر طول ناچیز بوده و می‌توان از آن صرف‌نظر نمود.

توجه: در سازه معین نشست تکیه‌گاهی و تغییر درجه دما و خطای ساخت تولید هیچگونه تنشی در سازه بوجود نیاورده و فقط هندسی خارجی سازه تغییر می‌کند، زیرا در سازه معین امکان حرکت صلب معیاست، ولی در سازه نامعین باعث تنش‌های اضافی می‌گردد.

ب) روش کاستیگلیانو:

در این روش بر مبنای مشتق جزئی انرژی داخلی یک سیستم نسبت به عامل نیرویی بوده که تغییر مکان نقطه اثر آن نیرو را می‌دهد.

انرژی کرنش ارتجاعی در عضو محوری:

انرژی کرنش در عضو خمشی:

انرژی کرنش در حالت تنش برشی:

در سیستم خرپا رابطه آن به صورت زیر است:

در راستای تغییر مکان موردنظر نیروی پارامتری P را اعمال کرده، پس از محاسبه N و مشتق‌گیری مقدار حقیقی P را قرار می‌دهیم (در صورتی که باری بر گره موردنظر و در راستای مطلوب موجود نباشد، پس از مشتق‌گیری بار پارامتری را برابر صفر می‌گیریم).

توجه: عضو صلب انرژی جذب نکرده و در رابطه فوق وارد نخواهد شد.

تست خرپاها

102) در خرپای مقابل تعداد اعضای صفر نیرویی چند تاست؟

1) 8 2) 9 3) 10 4) 11

(4) اگر تعادل نیرو را در راستای عمود بر AD در گره‌های G, F, E بنویسیم، نتیجه می‌گیریم که نیروی اعضای GH, FI, EJ برابر صفر است که این خود نتیجه می‌دهد نیروی اعضای BJ, BI, BH نیز صفر است (با توجه به صفر بودن نیروی میله همراستای آنها) و اگر تعادل نیرو را در راستای عمود برBD در گره C بنویسیم، نتیجه می‌شود که نیروی عضو CJ برابر صفر است که به دنبال آن نتیجه می‌شود نیروی سه عضو AH, IH, JI که با CJ همراستا هستند، برابر صفر است. با نوشتن تعادل نیروها در راستای قائم در تکیه‌گاه B نتیجه می‌شود که نیروی عضو AB نیز برابر صفر است و در نتیجه خرپا جمعاً 11 عضو صفر نیرویی دارد.

103) در خرپای مقابل تعداد اعضای صفر نیرویی چند تاست؟

1) 7 2) 8 3) 9 4) 10

(3) با نوشتن معادله تعادل در راستای قائم برای گره‌های H, G, D نتیجه می‌شود که نیروی اعضای IH, JG, DJ برابر صفر است. با نوشتن معادله تعادل در راستای عمود بر AE در گره J نتیجه می‌شود نیروی عضو CJ نیز برابر با صفر است و با نوشتن معادله تعادل در راستای قائم برای گره C نتیجه می‌شود نیروی عضو CI برابر صفر است و باز اگر معادله تعادل را در راستای عمود بر AE در گره I بنویسیم، نتیجه می‌شود نیروی عضو BI نیز برابر صفر است. به راحتی با نوشتن معادلات تعادل در راستای افقی در گره‌های H, G, F نتیجه می‌شود نیروی سه عضو HG, AH, GF نیز برابر با صفر است و بنابراین خرپا جمعاً 9 عضو صفر نیرویی دارد.

104) در خرپای مقابل تعداد اعضای صفر نیرویی چند تاست؟

1) 6 2)‌ 7 3) 8 4) 9

(3) با نوشتن معادله تعادل در راستای قائم برای گره‌های E, B نتیجه می‌شود نیروی اعضای EL, BI برابر صفر است. با نوشتن معادل تعادل در راستای افقی برای گره‌هیا K, J نتیجه می‌شود نیروی اعضای IJ, KL نیز برابر با صفر است. با نوشتن معادلات تعادل در گره‌های L, I نتیجه می‌شود نیروی اعضای IC, IA، همچنین LF, LD برابر صفر است و بنابراین خرپا جمعاً 8 عضو صفر نیرویی دارد.

105) در خرپای مقابل تعداد اعضای صفر نیرویی چند تاست؟

1) 3 2) 4 3) 7 4) 11

بررسی تغییر مکان نسبی سازه های بلند فلزی با تغییر سیستم مها ربندی در ارتفاع 8 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 8

بررسی تغییر مکان نسبی سازه های بلند فلزی با تغییر سیستم مهاربندی در ارتفاع

محسن گرامی، استادیار گروه عمران، دانشگاه سمنان، پژوهشگر فوق دکتری سازه، دانشگاه تربیت مدرس

[e-mail]

روزبه صدری، دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان

[e-mail]

چکیده:

دستورالعمل FEMA جهت کنترل خسارت در سازه های بلند مقادیر تغییر مکان نسبی سازه ها را محدود نموده است . سازه های فولادی بلند با سیستم مهاربندی، معمولا مهاربند ها به صورت مشخص و بدون تغییر در ارتفاع استفاده می شود و بیشتر تغییرات در پلان سازه می باشد.با توجه به اینکه تحقیقات جدید برروی انواع گوناگون مهاربندی و رفتار لرزه ای سیستمهای ترکیبی در پلان سازه متمرکز است لیکن تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع سازه کمتر مورد بررسی قرار گرفته است.اگر بتوان با تغییر نوع مهاربند در ارتفاع ساختمان، رفتار لرزه ای آنرا بهبود بخشید می توان نسبت به عملکرد لرزه ای آن اطمینان بیشتری حاصل کرد. همچنین می توان نسبت به بهینه نمودن مصرف مصالح فولادی در ساختمانهای فلزی اقدامی جدی نمود . در این مطالعه تعدادی از قابهای خمشی فولادی با ارتفاع های مختلف، پس از بارگذاری و طراحی بر اساس استانداردهای ایران، تحت 3 زلزله طبس، ناغان و رودسر مورد تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی قرار گرفته و با تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع این قابها و بررسی در حداکثر تغییر مکان نسبی سازه از تحلیل، تراز مناسب جهت تغییر نوع مهاربندی پیشنهاد گردیده است . در انتها نتیجه گردید که تغییر در نوع سیستم مهاربندی در تراز مشخصی از ارتفاع می تواند درکاهش حداکثر تغییر مکان نسبی سازه تحت زلزله موثر باشد .

کلمات کلیدی : قابهای مهاربندی شده فولادی ، تغییر نوع مهاربندی در ارتفاع، تحلیل دینامیکی غیر خطی

مقدمه و تاریخچه تحقیقات :

یکی از سیستمهای متداول سازه ای در سازه های بلند فولادی، سیستم دو گانه یا سیستم ترکیبی می باشد . هر یک سیستمهای مهاربندی رفتاری متفاوت در برابر زلزله دارند که به همین سبب این سیستمها دارای مزایا و معایبی می باشند . طراحی سازه های بلند و همچنین درک درست از رفتار مهاربندی ها جهت اطمینان حاصل کردن از رفتار و عملکرد مناسب دوگانه، بویژه در هنگام زلزله، از اهمیتی خاص برخوردار است . به همین دلیل می بایست در انتخاب نوع سیستم مهاربندی و همچنین چیدمان آن در سازه جهت برآوردن ملزومات آیین نامه ای دقتی خاص نمود . به طورکلی سیستمهای متداول جهت مقاوم نمودن سازه های فولادی در برابر نیروهای جانبی همانند زلزله عبارت است از : قاب خمشی، قاب مهاربندی شده و قاب خمشی مهاربندی شده .

هر یک از این سیستمها با توجه به ارتفاع سازه در برابر نیروهای جانبی دارای مزایا و معایبی می باشند .

در سیستم قاب خمشی، اتصالات خمشی می بایست سختی لازم جهت ثابت نگهداشتن زاویه میان اعضاء را تحت اثر بار داشته باشند . فواصل آزاد بین ستونها از نظر معماری و تحمل نیرو بلافاصله پس از اجرا از عمده مزایای این نوع قاب شمرده می شود . این سیستم دارای شکل پذیری مناسب ولی سختی محدود می باشد .

قاب مهاربندی شده به عنوان یک سیستم جهت بهبود عملکرد قاب خمشی می باشد به این ترتیب که با حذف عملکرد خمشی و افزودن یک سیستم خرپایی، برش وارد به سازه ناشی از زلزله، توسط اعضای قطری جذب می شوند و به صورت کشش و فشار به سیستم منتقل می گردد . از انواع این سیستم می توان مهاربند X شکل، مهاربند 7 و .... را نام برد . قابهای مهاربندی شده به دو صورت همگرا و واگرا می باشند . سختی مهاربندهای همگرا بیشتر از مهاربندهای واگرا می باشد ولی در عوض شکل پذیری مهاربندهای واگرا بیشتر و استهلاک انرژی آنها بیشتر می باشد . سیستم قاب خمشی مهاربندی شده با نامهای سیستم دوگانه یا ترکیبی نیز بکار برده می شود در این سیستم درصدی از نیروی زلزله به مهاربندها و درصدی دیگر به قاب خمشی منتقل می شود . در حقیقت قاب خمشی جهت تحمل نیروهای ثقلی و درصدی از نیروی زلزله تحلیل می شود . به دلیل سختی محدود قابهای خمشی و لزوم کنترل تغییر مکانهای جانبی، کاربرد سیستم مهاربندی همگرا که دارای سختی زیادی می باشد به همراه قاب خمشی دارای امتیازاتی است . اما شکل پذیری سیستم به دلیل کمانش مهاربند قطری محدود می شود .

اخیرا قاسمی و صفری و ماهری [ 1 ] مطالعاتی در رابطه با مکان یابی محل مهاربندها در قابهای فولادی و بهینه یابی محل مهاربندها انجام داده اند که در آن با جابه جا نمودن محل مهاربندها در ترازهای مختلف و بررسی رفتارهای قابهای متفاوت به نتایجی دست یافته اند . آنها مقدار تنش در المانها، مقدار جابه جایی طبقات، در کشش نیفتادن پی ها، تعداد مهاربند در هر طبقه و نیز از لحاظ معماری، وجود یا عدم وجود مهاربند در دهانه خاص را در نظر گرفتند . برای کنترل مقدار تنش در المانها آنها با کمک از آیین نامه AISC-ASD89 مقدار تنش در روی المانها را به مقادیر تنش مجاز آیین نامه محدود کردند .

برای کنترل اثرات P-Δ و کنترل جابه جایی نسبی در زلزله سطح بهره برداری، جابه جایی نسبی هر طبقه را به 015/0 متر محدود کردند .

از لحاظ معماری به جهت اینکه بعضا به دلیل وجود بازشو در یک دهانه خاص امکان قرار گیری مهاربند در آن دهانه وجود ندارد، وجود بازشو در بعضی دهانه های خاص در طبقه محدود شده است .

ریاحی و عبدلی [ 4 ] نیز اخیرا مطالعاتی راجع به بهینه سازی موقعیت مهاربندها در قابهای فولادی دو بعدی داشته اند در مطالعه صورت گرفته هدف، تاثیر بهره گیری از تئوری گرافها در تعیین موقعیت مهاربندها در رفتارسازه ای قاب ( مانند تغییر شکل جانبی و یا وزن ) نسبت به حالتهای مهاربندی متداول است . پارامترهای مورد بررسی آنها وزن، تغییر مکان طبقات و نیروی بر کنش یا Uplift، بوده است .

روند انجام پژوهش :

قابهای دو بعدی 4، 7، 10، 15، 20 و 25 طبقه در دو مرحله 3 و 7 دهانه مطابق شکل (1) مورد بررسی قرار گرفت .

m5/3

m 5×7 m 5×3

شکل (1) : مشخصات قابها

در بارگذاری ثقلی از مبحث 6 مقررات ملی و در بارگذاری لرزه ای از استاندارد 2800 ایران (ویرایش سوم) کمک گرفته شد . طول دهانه ها ثابت و برابر 5 متر، ارتفاع طبقات ثابت و برابر 5/3 متر و عرض بارگیر قابها 5/4 متر در نظر گرفته شده است . همچنین فرض گردیده است که قابها بر روی خاک نوع 2 قرار گرفته باشند و از نظر اهمیت در رده متوسط قرار دارند . کلیه قابها دارای خطر نسبی زیاد هستند و از سیستم دو گانه خمشی فولادی ویژه همراه با مهاربند هم محور با R=9 بکار گرفته شده است .

پس از تحلیل و طراحی قابها، مهارهای هفتی به ترتیب جایگزین مهارهای ضربدری در ارتفاع سازه شدند (جایگزینی از بالا به پایین صورت گرفت) و پس از جایگزینی مجددا قابها مورد تحلیل و طراحی قرار گرفتند . بدین ترتیب 174 قاب متفاوت مورد تحلیل و طراحی قرار گرفت تا نیاز دریفت طبقات آنها بر اساس تحلیلهای دینامیکی غیر خطی که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد مورد ارزیابی قرار گیرند .

شاخص Drift :

نیاز Drift طبقه یکی از شاخصهای اصلی ارزیابی خسارت لرزه ای است و همچنین در طراحی قابها به دلایل مختلف حائز اهمیت می باشد . تخمین Drift برای تعیین درز انقطاع به منظور ممانعت از ضربه سازه ها به یکدیگر، لازم می باشد . Drift های طبقات سهم زیادی در ایجاد صدمه به اجزای سازه ای و غیر سازه ای دارند . توجه روز افزون به هزینه های ناشی از خسارت لرزه ای و مشکلات ناشی از آن ( در حوزه ورود سازه به رفتار غیرخطی ) به ضرورت کنترل میزان خسارات و قابلیت تعمیر سازه در مرحله طراحی تاکید می کنند .

Kumar and Kalyanaraman [ 2 ] و Qiang Xie [ 3 ] نیز در مطالعه خود جهت بررسی قابهای مهاربندی شده هم مرکز و همچنین ظرفیت اتلاف انرژی این نوع قابها، پارامتر Drift را جهت مقایسه قابهای متفاوت مورد مطالعه قرار داده است.

ارزیابی زاویه دریفت طبقات سازه های مورد بررسی با تحلیل دینامیکی غیرخطی :

پس از تحلیل و طراحی قابها، تمامی قابها به کمک نرم افزار DRAIN-2DX مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی قرار گرفت . در تحلیل غیرخطی سازه ها از 3 شتابنگاشت طبس با بیشینه شتاب زمین 0.93g، زلزله ناغان با بیشینه شتاب زمین 0.72g و رودسر با بیشینه شتاب زمین 0.78g استفاده شده است .

با تحلیل قابها و ثبت نتایج مقدار جابه جایی طبقات در گامهای زمانی، مقدار دریفت در هر طبقه محاسبه گردید . این مقدار از تفاضل جابه جایی دو طبقه متوالی صورت میگیرد . با تقسیم مقدار دریفت بدست آمده بر ارتفاع هر طبقه، زاویه دریفت طبقات محاسبه می گردد . اما چون این مقدار در گامهای متفاوت زمانی محاسبه گردیده است، بیشینه مقدار آن در طول تاریخچه بارگذاری مورد استفاده قرار گرفته است.

نمودارهای مربوط به نیاز زاویه دریفت طبقات به عنوان نمونه و برای قاب 20 طبقه تحت 3 رکورد در ادامه نمایش داده شده است . در این نمودار ستون عمودی مربوط به ارتفاع نسبی و ستون افقی مربوط به بیشینه نیاز زاویه دریفت به درصد می باشد . منحنی های مختلف مربوط به تغییر در تراز تغییر نوع مهار از ضربدری به هفتی بوده و در هر شکل نتایج برای 3 زمینلرزه مورد بررسی به تفکیک ارائه شده است .