میرایی نیمه فعال اصطکاک در سازه های خرپایی فضایی بزرگ

میرایی نیمه فعال اصطکاک در سازه های خرپایی فضایی بزرگ

رویکرد موجود برای جلوگیری از لرزش سازه های انعطاف پذیر بر پایه ی میرایی [1]اصطکاک در مفصل های نیمه فعال است.در نقاط مطلوب اتصالات صلب مرسوم یک سازه خرپایی بزرگ با مفصلهای اصطکاکی نیمه فعال جایگزین شدند. دو ایده ی متفاوت برای کنترل نیروها در سطوح اصطکاکی به کار گرفته شده است.در رویکرد اول هر مفصل نیمه فعال دارای یک کنترل کننده ی بازخورد محلی بوده در حالی در دیدگاه دوم از یک کنترل کننده بهینه مقایسه ای سراسری استفاده میکنیم.نتایج شبیه سازی برای یک سازه خرپایی ده دهانه توانایی بالقوه ایده پیشنهاد شده را نشان داد.

فهرست مطالب

چکیده1

مقدمه2

سازه خرپایی تطبیقی4

مدل عددی6

روش کاهش مرتبه11

مثال16

کنترل نیمه فعال17

نتایج شبیه سازی20

نتیجه گیری22.

مراجع 23

خرید فایل

پاورپوینت ترمیم و تقویت سازه های بتنی توسط دیوار برشی فولادی

پاورپوینت ترمیم و تقویت سازه های بتنی توسط دیوار برشی فولادی

فهرست
ترمیم و تقویت سازه های بتنی توسط دیوار برشی فولادی
چکیده
مقدمه
ساختمانهای ساخته شده با استفاده از دیوار برشی فولادی
مشخصات لرزه ای پانلهای برشی فولادی با نقطه تسلیم پایین ( LYP)
مطالعات آزمایشگاهی بروی پانل برشی فولاد LYP
بررسی در نتایج آزمایشات
مقاومت لرزه ای سازه ها با استفاده از مقاومت نهایی پایین در قابهای مهار بندی و پانلهای برشی
کمانش قاب مهاربندی شده( بادبند(
روش آزمایش
نتیجه آزمایش و تحقیق

چکیده :
دیوار برشی فولادی برای مقاوم سازی ساختمانهای فولادی در حدود ١ ٥ سال اخیر مورد توجه خاص مهندسین سازه قرار گرفته است . ویژگیهای منحصر به فرد آن باعث جلب توجه بیشتر همگان شده است ، از ویژگیهای آن اقتصادی بودن آن ، اجرای آسان ، وزن کم نسبت به سیستمهای مشابه ، شکل پذیری زیاد ، نصب سریع ، جذب انرژی بالاو کاهش قابل ملاحظه تنش پس ماند در سازه را می توان نام برد . تمام دلایل ما را به این فکر وا داشت که استفاده از آن را درترمیم ساختمانهای بتنی مورد مطالعه قراربدهیم . چون این سیستم دارای وزن کم بوده ، به سازه بار اضافی وارد نکرده و حتی با اتصالاتش باعث تقویت تیر وستونهای اطراف خود می شود
مقدمه
برای گرفتن نیروهای جانبی زلزله و باد در ساختمانهای بلند در سالهای اخیر SSW دیوارهای برشی فولادی 2 مطرح و مورد توجه قرار گرفته است . این پدیده نوین که در جهان بسرعت رو به گسترش می باشد در ساخت ساختمانهای جدید و همچنین تقویت ساختمانهای موجود بخصوص در کشورهای زلزله خیزی همچون آمریکا و ژاپن بکار گرفته شده است . استفاده از آنها در مقایسه با قابهای ممان گیر تا حدود ٥٠ % صرفه جویی در مصرف فولاد را در ساختمانها بهمراه دارد .
دیوار های برشی فولادی از نظر اجرائی ، سیستمی بسیار ساده بوده و هیچگونه پیچیدگی خاصی در آن وجود ندارد. لذا مهندسان ، تکنسینها و کارگران فنی با دانش فنی موجود و بدون نیاز به کسب مهارت جدید می توانند آنرا اجرا نمایند . هدف این پروژه افزایش و بهبود بخشیدن مقاومت لرزه ای ساختمانهای بتن مسلح می باشد.

خرید فایل

کتاب- اصول طراحی و ساخت سازه های پوسته ای- در 50 صفحه-docx

کتاب- اصول طراحی و ساخت سازه های پوسته ای- در 50 صفحه-docx


سازه‌های پوسته‌ای



در بیشتر موارد با استفاده از بتن مسلح ساخته می‌شوند به همین دلیل سازه‌های بتن پوسته‌ای نیز نامیده می‌شوند.ضمن آن که پوسته‌ها در طبیعت از متنوع ترین فرم‌هایی هستند که در دنیای فیزیکی اطراف ما یافت می‌شوند. واژهٔ پوسته تداعی کنندهٔ اشکال موجود در طبیعت مانند تخم پرندگان، پوستهٔ نرم تنان می‌باشد. این لغت یک نمود ذهنی با دو ویژگی ویژه را مجسم می‌سازد:



پوسته‌ها محکم و منحنی شکل اند
سطوح صاف و مسطح هرگز در بهترین حالت (یک سلول یا جعبه)، نمی‌توانند یک پوسته را تشکیل دهند.



عملکرد کلی پوسته‌ها



یک ورق کاغذ، به طور عادی در دست خم می‌شود و حتی توانایی تحمل وزن خود را هم ندارد، اما اگر به قسمت میانی کاغذ اندکی فشار وارد شود، به طوری که گوشه‌های آن کمی رو به بالا خم شوند، این فرم علاوه بر وزن خود، مقداری بار اضافی را نیز تحمل می‌کند. این افزایش ظرفیت تحمل بار توسط سازه، به دلیل استفاده از فرم مناسب است. انحنای رو به بالا، سختی و ظرفیت تحمل بار کاغذ را افزایش می‌دهد، زیرا این فرم موجب می‌شود مقداری از مصالح دور از مرکز ثقل جسم قرار بگیرد، بنابراین با خم کردن ورق کاغذ مقاومت خمشی جسم افزایش می‌یابد.
پوسته،سازه ای نازک با سطح منحنی می باشد که بارها را بصورت کشش، فشار و برش به تکیه گاه ها منتقل می نماید.سازه های پوسته ای مشابه طاقهای سنتی
می باشد با این تفاوت که سازه ی پوسته ای در برابر نیروهای کششی مقاوم می باشد.اغلب پوسته ها ی معماری از بتن مسلح ساخته شده اند همچنین از تخته ی چند لایی ،فلز پلاستیک های شیشه ای مسلح هم استفاده می شود.پوسته ها به علت شکل منحنی خود مقاومت خوبی در برابر بارهای گسترده ی یکنواخت در سازه هایی مانند سقف دارند اما مقاومت این نوع سازه به علت نازک بودن،در برابر خمش های ناحیه ای که ازطریق بارهای متمرکزتولید شده قابل توجه نمی باشد.

انواع پوسته

پوسته‌ها بر اساس:
نوع شکل گیری
فرم
هندسه



طبقه بندی می‌شوند. در این تقسیم بندی هدف ارائه رفتار و عکس العمل‌های یکسان در گروه‌های مختلف پوسته هاست.



۱)تقسیم بندی از نظر نوع شکل گیری



پوسته‌ها از نظر شکل گیری به پوسته‌های دورانی((چرخش (فیزیک))) و پوسته‌های انتقالی((Transational)) تقسیم می‌شوند. در پوسته‌های دورانی، شکل گیری پوسته ناشی از دوران یک منحنی حول یک محور و در پوسته‌های انتقالی ناشی از انتقال یک منحنی در طول یک خط یا یک منحنی است.



۲)تقسیم بندی از نظر فرم



پوسته‌ها از نظر نوع انحنای پوسته به دو گروه پوسته‌های سین کلاستیک و پوسته‌های آنتی کلاستیک تقسیم می‌شوند. پوسته‌های سین کلاستیک دو منحنی دارند و خطوط انحنا در هر جهت آن‌ها یکسان است. پوسته‌های آنتی کلاستیک((زین اسبی))انحنای مضاعف و خطوط انحنا در جهت‌های مخالف دارند.



۳)تقسیم بندی از نظر هندسه به



پوسته‌های قابل توسعه
پوسته‌های غیر قابل توسعه



تقسیم می‌شوند



۳-۱)پوسته‌های قابل توسعه



پوسته‌هایی هستند که بتوان سطح هندسی آن‌ها را بدون ایجاد بریدگی، تنش یا تغییر شکل به شکل صفحهٔ مستوی در آورد. مانند پوسته‌های استوانه‌ای.



پوسته‌های گهواره‌ای که فقط در یک جهت انحنا دارند و از دوران یک منحنی در طول مسیر مستقیم شکل می‌گیرند، پوسته‌های قابل توسعه‌اند. در این پوسته‌ها اغلب از اشکال نیم دایره و سهمی استفاده می‌شود و تکیه گاه‌ها فقط در گو شه‌ها هستندو در جهت طولی و در جهت انحنا دهانه را می‌پوشانند.[۴]



پوسته‌های قابل توسعه خود به چند بخش تقسیم می‌شوند:



الف) پوسته‌های استوانه‌ای



که این خود به



پوسته‌های استوانه‌ای کوتاه
پوسته‌های استوانه‌ای بلند



تقسیم می‌شود



ب) پوسته‌های متقاطع



که این خود به



پوسته‌های متقاطع دو بخشی
پوسته‌های متقاطع چند بخشی
مخروط‌ها و شبه مخروط‌ها



تقسیم می‌شود.



الف-۱-۳)پوسته‌های استوانه‌ای



در طبیعت به ندرت یافت می‌شود. می‌توان به فرم لوله‌ای ساقهٔ گیاهانی مانند بامبو اشاره کرد. جز اصلی تشکیل دهندهٔ استوانه، شکل کلی پوسته است. یک ورقهٔ کاغذ به طور طبیعی تقریباً قادر به هیچ گونه مقاومتی در مقابل خمش نیست، اما با لوله کردن مقاومت آن بیشتر می‌شود.



۱-الف-۱-۳)پوسته‌های استوانه‌ای کوتاه



این نوع پوسته‌ها اغلب در گوشه‌ها دارای تکیه گاه هستند و در یکی از دو جهت یا ترکیبی از هر دو جهت عمل می‌کنند. اولین مورد استفاده از این نوع پوسته‌ها، عملکرد پوسته به عنوان دال است که فاصلهٔ بین قوس‌ها را می پو شاند، در این حالت هر انتها را می‌توان به وسیلهٔ یک قوس سخت و مقاوم کرد. دومین روش برای آن که لبهٔ طولی پایین‌تر به وسیلهٔ یک تیر سخت شود، آن است مه از پوسته‌های نازک تر که مانند مجموعه‌ای از قوس‌های مجاور هم رفتار می‌کنند و فاصلهٔ بین تیرهای کناری را می پو شانند، استفاده کرد.



پوسته های استوانهای کوتاه که به عنوان:(الف)فاصله بین قوسها با دال پوشانده شده است،(ب)مجموعهای از قوسهای مجاور هم که فاصله ی بین تیرها ی کناری را پوشانده اند.مقایسه این دو با (ج)طاق استوانه ای که باید در طول پایه،تکیه گاه ممتد داشته باشد،رفتار کند



۲-الف-۱-۳)پوسته‌های استوانه‌ای بلند



این نوع پوسته‌ها اغلب در گوشه‌ها دارای تکیه گاه هستند و مانند تیرهای بزرگ در جهت طولی عمل می‌کنند، در نتیجه تنش‌ها در این گونه پوسته‌ها مشابه تنش‌های خمشی در یک تیر است. بخش بالایی در سر تا سر طول پوسته تحت فشار است در حالی که بخش پایینی تحت کشش می‌باشد.



پوسته ی استوانه ای بلند مانند تیری که فاصله ی بین دو تکیه گاه را می پوشاند رفتار می کند.افزایش تنش فشاری در بالا و تنش کششی پوسته در پایین پوسته اتفاق می افتد.

نسبت دهانه به ارتفاع در پوسته های استوانه ای بر روی مقدار تنش تاثیر داشته و آن را افزایش میدهد. همچنین افزایش این نسبتها میزان پوشش در دهانه ی بزرگ را افزایش می دهد.اگر ارتفاع از دهانه در این پوسته بیشتر باشد ارتفاع فشار تحتانی کاهش پیدا کرده و نیروی کششی در بالا امکان ایجاد پوسته ی با ضخامت کمتر را فراهم می کند. در تئوری بهترین نسبت دهانه به ارتفاع در حدود 2 می باشد،که حداقل حجم بتن و فولاد مصرفی را نیاز دارد.در عمل از نسبت های 6 تا 10به سبب ملاحظات فنی و حداقل ضخامت مورد نیاز و با توجه به قوانین ساختمانی یا ساختمانهای ساخته شده،معمول تر است.

خرید فایل

پاورپوینت اصول طراحی و ساخت سازه های پوسته ای

پاورپوینت اصول طراحی و ساخت سازه های پوسته ای

تولد استفاده از سازه های پوسته ای در واقع مقارن و در ارتباط با عصر اختراع بتن در دوران روم باستان می باشد . رومیان در سال 125 بعد از میلاد مسیح در ساخت گنبد معبدپانتئون از این سیستم بهره گرفته و گنبدی با پوسته بتنی که در سمت قاعده بعلت مقاومت بیشتر به ضخامت پوسته افزوده می گردید را احداث نمودند و اولین تجربه استفاده از پوسته توسط بشر را به نام خود رقم زدند. بتن استفاده شده در دوران روم باستان بتن سبکی بود که بدلیل مسلح نبودن قابلیت مقاومت در برابر نیروهای کششی وارده به خود را نداشت و همین نکته مهمترین نقطه ضعف سازه های پوسته ای مورد استفاده در دوران معماری باستان می باشد . در دوران معاصر ودر سال 1849 بتن با استفاده از میلگرد مسلح گردید و در واقع اختراع بتن مسلح و افزایش مقاومت آن در برابر نیروهای کششی دروازه ای بود به عصر جدید سازه های ساختمانی که از جمله آنها پوسته های بتنی مسلح بودند.

در صنعت ساختمان سازی امروزی ، سازه های پوسته ای به سطح منحنی با ضخامت نسبتاً کم و جنس بتن مسلح ( در اکثر موارد) ، تخته های چند لایی ، پلاستیک ها و پلیمرها، اطلاق شده که فضای درون را از فضای بیرون جدا کرده بطوریکه فضای درون هیچ ستونی نداشته و در بیرون نیز شمع یا دیوار پشت بندی موجود نمی باشد .

سازه های ساختمانی پوسته ای معمولاً در شرایطی که بار وارده بر سطح سازه به صورت گسترده و یکنواخت بوده و فرم منحنی مورد نیاز میباشد ،بسیار کاربرد دارند .

پوسته ها یکی از فراوانترین و متنوع ترین انواع فرم ها هستند که هم به صورت طبیعی ( همانند جمجمه موجودات ، لاک محافظ برخی حیوانات مثل لاک پشت یا حلزون یا تخم پرندگان یا خزندگان ) و هم مصنوع دست بشر( انواع سازه های پوسته ای با کاربری های گوناگون مثل انبار ها و سیلوها ، سالن های ورزشی ، فروشگاه های بزرگ ، خانه های مسکونی ، سد های قوسی ، بدنه هواپیما و کشتی و خودرو و ...) در دنیای فیزیکی اطراف ما قابل مشاهده می باشند . در واقع پوسته ها سطوح هندسی غیر قابل انعطاف و ساخته شده از مواد سخت و محکم هستندکه قسمتی از فضا را از بخش دیگر جدا کرده و یکی از عالیترین انواع سازه ها بشمار میروند.

خرید فایل

پاورپوینت میراگر در بهسازی سازه ها

پاورپوینت میراگر در بهسازی سازه ها

فهرست:
مقدمه
انواع میراگرها
مزایای میراگرها
الف) میراگرهای اصطکاکی
ب)میراگرهای فلزی (تسلیمی)
1-میراگرهای فلزیXشکل
2- T-ADAS
3- میراگر سربی تزریقی(LED)
پ) میراگرهای آلیاژی (SMA)
ت)میراگرهای ویسکوز
ج) میراگر جرمی

مقدمه:

در بهسازی لرزه ای سازه ها یکی از روش های کاهش نیروی جانبی ناشی از زلزله استفاده از میراگرها می باشد.
در سیستم های جداسازی لرزه ای، استفاده از سیستمهای مستهلک کننده انرژی، جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده اند. افزایش میرائی با استفاده از روشهای مختلفی نظیر جاری شدن یک فلز نرم، اصطکاک دو فلز بر روی هم، حرکت یک پیستون درون یک ماده لزج و یا رفتار ویسکوالاستیک در موادی از جنس شبیه لاستیک امکان پذیر می باشد. این فایل به انواع میراگرها در بهسازی سازه ها پرداخته است.

خرید فایل

ترمیم و تقویت سازه های بتنی توسط دیوار برشی فولادی

پاورپوینت ترمیم و تقویت سازه های بتنی توسط دیوار برشی فولادی

فهرست:
_ چکیده مطالب
_ ویژگی های منحصر به فرد
_ مقدمه
_ معرفی سیستم دیوار برشی فولادی برای تقویت سازه های بتنی ساخته شده
_ مشخصات لرزه ای پانلهای برشی فولادی با نقطه تسلیم پایین(LYP)
_ مطالعات آزمایشگاهی بروی پانل برشی فولاد (LYP)
_ بررسی در نتایج آزمایشات
_ روش آزمایش
_ نتیجه آزمایش و تحقیق
_ نتیجه گیری کلی

چکیده:
دیوار های برشی فولادی از نظر اجرائی ، سیستمی بسیار ساده بوده و هیچگونه پیچیدگی خاصی در آن وجود ندارد . لذا مهندسان ، تکنسین ها و کارگران فنی با دانش فنی موجود و بدون نیاز به کسب مهارت جدید می توانند آنرا اجرا نمایند . دقت انجام کار در حد دقت های متعارف در اجرای سازه های فولادی بوده و با رعایت آن ضریب اطمینان اجرائی به مراتب بالاتر از انواع سیستم های دیگر می باشد . با توجه به سادگی و امکان ساخت آن در کارخانه و نصب آن در محل ، سرعت اجرای سیستم بالا بوده واز هزینه های اجرائی تا حد بالایی زیادی کاسته می شود.
دیوار برشی فولادی برای مقاوم سازی ساختمان های فولادی در حدود 15 سال اخیر مورد توجه خاص مهندسان سازه قرار گرفته است.
ویژگی های منحصر به فرد:
اقتصادی بودن ، اجرای آسان ، وزن کم نسبت به سیستم های مشابه، شکل پذیری زیاد، نصب سریع، جذب انرژی بالا و کاهش قابل ملاحظه تنش پسماند در سازه ، با اتصالاتش باعث تقویت تیر وستونهای اطراف خود می شود ومی تواند بدون تخلیه ساختمان و تخریب اعضا سازه ای به بقیه اجزای سازه ای وصل شود.
طراحی این سیستم در ساختمان های بتنی بغیر از حالت ترمیمی اقتصادی به نظر نمی آید. در فایل حاضر به ترمیم و تقویت سازه های بتنی توسط دیوار برشی فولادی پرداخته شده است.

خرید فایل

کتاب-رفتار سیستم های باربر در سازه های بلند و برج ها- در 26 صفحه-docx

کتاب-رفتار سیستم های باربر در سازه های بلند و برج ها- در 26 صفحه-docx



اهمیت موضوع


با توجه به خسارات و تلفات ناشی از زلزله در کشورهای زلزله خیز، لزوم طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله امری انکار ناپذیر است. برای طرح یک ساختمان در مقابل زلزله لازم است اطلاعاتی جامع و کامل از رفتار آن در مقابل نیروهای ناشی از زلزله در دست باشد. باید دانست که رعایت ضوابط و مقررات مندرج در آیین نامه ها تضمین کنندة مقاوم شدن کامل ساختمانها در برابر نیروهای ناشی از زلزله نیست. به همین جهت باید رفتار سازه ها را به طور کلی و به دقت مورد توجه قرار داد. شکل پذیری یکی از خواص بسیار مهم سازه هایی است که اگر تحت تأثیر نیروهای لرزه ای واقع شوند، باید از خود بروز دهند. هر سازة پایدار یا مقاوم در برابر زلزله باید هم به صورت کلی و یک مجموعۀ کامل، شکل پذیر باشد و هم اعضای آن به تفکیک شکل پذیر باشند. بنابراین با توجه به نوع سازه ای که برای مناطق زلزله خیز طراحی می شود، باید مصالح به کار رفته در آنها به نحوی اختیار و ترکیب شوند که نتیجۀ رفتار آنها، شکل پذیر بودن را تأمین نماید.


با تکیه بر روشهای سنتی، نمی توان سازه بلندی ساخت که در برابر زلزله های مخرب مقاوم باشد. حتی اگر همه ضوابط آیین نامه زلزله از نظر طراحی و محاسبات رعایت شده باشد، با اجرای سنتی و دخالت انسان در اجزای مقاوم کننده ساختمان همانند بتن ریزی ها و جوشکاری ها هرگز نمی توان به یک سازه مناسب دست پیدا کرد. فن آوریهای نو تلاش می کنند تا دخالت انسان را در حین ساختن به حداقل رسانده و با صنعتی کردن اجرا، یک ساختمان همگن و مطمئن بنا نمایند.


ساختمان مسکونی از نظر اسکلت باید نه تنها مقاوم در برابر نیروهای زلزله ساخته شود، بلکه باید دارای دوام لازم در مدت زمان پیش بینی شده برای بهره برداری از آن نیز باشد. اگرچه از نظر کارکرد اقتصادی می توان بخشهایی از ساختمان را از مصالح سبک بنا نمود، اما اسکلتی که بتواند کارکرد درست داشته باشد معمولاً وزن قابل ملاحظه ای از ساختمان را به خود اختصاص می دهد. با افزایش ارتفاع و به تبع آن نیروهای حاصل از زلزله مقاطع باربر ساختمان بسیار بزرگ شده و تکانهای ناشی از نیروی زلزله، در طبقات فوقانی شدید می شود. برای پیشگیری از این رویدادها، روشی تحت عنوان سوپرفریم R.C برای اسکلت ساختمان، در کشور ژاپن، ابداع شده و به عنوان جدیدترین فناوری به مورد اجرا گذاشته شده است. در این روش ضمن کاهش مقاطع باربر، با پیش ساخته نمودن ستون ها و همچنین کنترل حرکات ساختمان در حین زلزله و جذب انرژی به وسیله میراگرهای هیدرومکانیکی، یک ساختمان مطمئن از نظر رفتار در برابر نیروها و بسیار مناسب برای سکونت ساخته می شود.


فصل اول مقدمه و کلیات


تعیین مشخصات ساختمان هایی که در گروه سازه های بلند قرار می گیرند بسیار مشکل است، زیرا بلندی خود یک حالت نسبی است و ساختمان ها را نمی توان بر حسب ارتفاع یا تعداد طبقات، دسته بندی و تعریف نمود. بلندی یک ساختمان بستگی به شرایط اجتماعی و تصورات فرد از محیط دارد، بنابراین ارائه یک معیار قابل قبول همگانی برای تعریف بلندی سازه غیرممکن است. از نظر مهندسی هنگامی می توان سازه را بلند نامید که ارتفاع آن باعث شود که نیروهای جانبی ناشی از باد و زلزله، بر طراحی آن اثر قابل توجهی گذارند. همچنین نمانند نیروهای ثقلی، تأثیر نیروهای جانبی در سازه ها کاملاً متغیر بوده و به سرعت با افزایش ارتفاع شدت می یابد. سه عامل اساسی که باید در طراحی تمام سازه های بلند در نظر گرفته شوند عبارتند از : 1- مقاومت 2- صلبیت 3- پایداری که در طراحی سازه های بلند سیستم سازه ای باید متناسب با این نیازها باشد. نیاز به مقاومت عامل غالب در طراحی سازه های کوتاه است، اما با افزایش ارتفاع صلبیت و پایداری اهمیت بیشتری می یابد. بنابراین در یک سازه بلند، سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی و قائم بر حسب ارتفاع سازه و نوع کاربری و نیز ماهیت و نوع نیروها متفاوت خواهد بود.


یکی از مسائل مهم در مهندسی عمران مقاوم کردن ساختمان ها در برابر نیروی ناشی از زلزله است. روش های معمول برای این منظور در سازه های فلزی، استفاده از بادبند و در سازه های اسکلت بتنی استفاده از دیوار برشی است. علاوه بر این دو، از توان قاب خمشی نیز در مقاومت در برابر نیروی زلزله بویژه برای سازه های بلند می توان استفاده کرد. آنچه تاکنون بطور جدی بدان پرداخته نشده بطوری که ضوابط آیین نامه ای برای آن وجود داشته باشد استفاده از بادبند در سازه های اسکلت بتنی برای نیروی زلزله است. در مقابل، استفاده از دیوار برشی در ساختمان های اسکلت فلزی رایج است و از نظر آیین نامه زلزله ایران، استاندارد 2800 مورد تأیید است. هر چند استفاده از دیوار برشی به جای بادبند در ساختمان های اسکلت فولادی در سال های اخیر رواج پیدا کرده اما بادبند مقاوم در برابر زلزله، از نظر اقتصادی، سرعت و سهولت اجرا همچنین از دیدگاه معماری و نیز بدلیل شکل پذیری بهتر عناصر فولادی می تواند در بسیاری از موارد، از دیوار برش مناسب تر باشد.


ارزیابی رفتار سازه ها در زمین لرزه های بزرگ نمایانگر ایجاد خسارت های قابل توجه حتی در ساختمانهای طراحی شده بر پایه اصول مهندسی است و این به معنای ناکافی بودن پارامتر مقاومت به ویژه در زمین لرزه های بزرگ و در سطح فرو ریزش است. رفتار نامطلوب سازه ها در برابر زمین لرزه محققان را بر آن داشت تا پارامترهای دیگری در طراحی سازهای مد نظر قرار دهند. یکی از پارامترها که در نگرش نوین پژوهشگران به رفتار سازه ها مدنظر قرار گرفته است، مفهوم انرژی در سازه ها است. ایده برقراری مطلوب توازن انرژی در سازه از طریق بهینه سازی خسارت در حال گسترش است. خسارت های ناشی از زلزله ها، پژوهشگران را بر آن داشته است تا همواره به دنبال راه حل هایی برای جلوگیری از این خسارت ها باشند. مدت ها پیش در نظر گرفتن قابلیت شکل پذیری و اتلاف انرژی در سازه ها مطرح گشت و خود را توسط ضریبی به نام ضریب رفتار R در آیین نامه ها نشان داد.


زلزله های مختلف آسیب های کم یا زیادی بر حسب مقاومت و پایداری سازه ها در برابر زلزله به سازه ها وارد می سازد، لذا پایدار و مقاوم بودن سازه ها در برابر زلزله برای جلوگیری از تخریب های کلی و یا جزیی سازه ها و همچنین از دست رفتن سرمایه های مالی و جانی افراد از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. روش های مختلفی برای پایدار کردن سازه های فلزی در برابر نیروهای جانبی باد و زلزله وجود دارد. در این تحقیق نخست به معرفی و تشریح انواع سازه های باربر در سازه های بلند می پردازیم سپس به تمرکز بر روی سازه های باربر پرکاربرد و معمول در ساختمان های بلند خواهیم پرداخت. سازه هایی که در ساختمان های بویژه فولادی به منظور مقاومت در برابر بارهای جانبی وارد بر ساختمان شامل نیروی باد یا زلزله طراحی می شوند از نظر خواص مصالح مورد استفاده مانند سختی، شکل پذیری، مدول الاستیسیته، مدول پلاستیک یا میزان جذب انرژی زلزله مورد بررسی قرار می گیرند. هر چه سازه باربر جانبی دارای شکل پذیری بیشتری باشد دارای توان جذب انرژی بالاتری می باشد بدین معنا که نیروی جانبی زلزله باعث ایجاد تغییر شکل های بیشتری پیش از گسیختگی در سازه می شود و همین باعث کاهش تلفات جانی ناشی از زلزله می شود.


تجربه طراحان و سازندگان ساختمان های تجاری و اداری بلند در سال های اخیر نشان داده است که استفاده از دیوارهای برشی می تواند به سازه برای مقاومت در برابر نیروی جانبی زلزله کمک کند و با توجه به گسترش اجرای دیوار برشی همراه با قاب خمشی متوسط و ویژه در ساختمان های بلند در سال های اخیر مشکلات مربوط به اجرای آن نیز برطرف شده است و دیگر نمی توان ادعا کرد که اجرای سیستم ترکیبی دیوار برشی همراه با قاب خمشی دشوار است، هر چند هزینه اجرای سیستم ترکیبی زیادتر از اجرای قاب خمشی ویژه است. در این تحقیق می خواهیم رفتار چند سیستم رایج در ساخت و ساز را از لحاظ میزان جذب انرژی و مقاومت در برابر زلزله مورد بررسی قرار دهیم. برای این کار نخست باید به تشریح خواص و ویژگی های سیستم های مختلف باربر در سازه های بلند بپردازیم و نقاط ضعف و قوت آنها را بر می شمریم. در نظر داریم که سیستم های مختلف باربر در سازه های بلند وجود دارد که هر یک ویژگی های خود را دارد. برای نمونه قاب خمشی ویژه با وجود کاربرد کمتر نسبت به قاب خمشی متوسط دارای ضریب رفتار بالاتری است، از این رو می تواند انرژی بیشتری جذب کند و در برابر زلزله مقاومت بیشتری از خود نشان می دهد. اما جریان غالب استفاده از دیوارهای برشی همراه با قاب های خمشی متوسط همراه با آسان شدن اجرای آن در ساختمان ها مانع از مطالعه بیشتر روی قاب های خمشی از لحاظ میزان مقاومت در برابر زلزله گردید.


هدف از انجام تحقیق پیش رو بررسی کارایی سیستم های مقاوم در برابر نیروهای جانبی در ساختمان های بلند شامل قاب های خمشی متوسط و ویژه و سیستم ترکیب دیوارهای برشی و قاب های خمشی، سیستم های لوله ای در سازه برج و فن آوری مدرن سوپر فریم R.C در ساختمانهای بلند مسکونی از لحاظ میزان جذب انرژی و مقاومت در برابر زلزله است. از این رو پس از معرفی اجمالی انواع سیستم های مقاوم در برابر نیروهای جانبی زلزله برای ساختمان ها با کاربری ها و ارتفاع های مختلف، روی سیستم های متداول قاب های خمشی ویژه و ترکیب دیوار برشی تمرکز می کنیم و به بررسی کارایی آنها در مهار نیروهای جانبی زلزله از لحاظ میزان انرژی جذب شده می پردازیم. برای این کار باید به بررسی دقیق تر ویژگی های ساختاری و اجرایی انواع سازه های باربر بپردازیم و نقاط ضعف و قوت هر یک را از لحاظ مقاومت در برابر زلزله و میزان جذب و اتلاف انرژی حاصل از اعمال بارهای جانبی زلزله برشماریم تا از این طریق بتوانیم اولاً آنها را از منظر میزان جذب انرژی و مقاومت در برابر زلزله با یکدیگر مقایسه کنیم ثانیاً راهکارهایی برای تقویت هر یک از لحاظ ساختاری یا نحوه اجرا ارائه کنیم تا بتوانیم به سیستم های مقاوم تر و قابل اعتمادتری در برابر زلزله دست یابیم که دارای قابلیت جذب انرژی زلزله بیشتری باشند.


در این پژوهش به مطالعه سیستم های متداول برای سازه های بلند می پردازیم و میزان جذب انرژی و مقاومت در برابر زلزله را در هر یک مورد بررسی قرار می دهیم. همچنین انواع روش های اجرا، اتصال به سازه باربر قائم و محل قرارگیری سیستم باربر در اسکلت فولادی یا بتنی را مورد مطالعه قرار می دهیم و اثر هر یک در تعیین میزان جذب انرژی زلزله را مشخص می کنیم. پس از آن به معرفی سیستم باربر جانبی دیوار برشی می پردازیم و روش های مختلف اجرای دیوار برشی در انواع ساختمان ها، اتصال و محل قرارگیری آن در اسکلت ساختمان را بر می شمریم و اثر هر یک را در میزان جذب انرژی و مقاومت در برابر زلزله مورد بررسی قرار می دهیم.


برای این کار نخست، انواع سیستمهای مقاوم در برابر بارهای جانبی در سازه های بلند معرفی می گردد. سپس به بررسی کارایی قاب های خمشی و دیوارهای برشی و سیستم ترکیبی از منظر میزان انرژی جذب شده و مقاومت در برابر زلزله می پردازیم. به‌طور کلی عناصر مقاوم در برابر نیروهای زلزله می‌توانند به‌صورت قاب خمشی، دیوار برشی ، بادبند و یا ترکیبی از قاب خمشی با یکی از این دو سیستم باشند. استفاده از قاب خمشی به‌عنوان عنصر مقاوم در برابر زلزله احتیاج به رعایت جزئیات خاصی دارد که شکل‌پذیری قاب را تأمین نماید. این جزئیات از لحاظ اجرائی غالباً دست و پا گیر بوده و در صورتی می‌توان از اجزاء دقیق آنها مطمئن شد که کیفیت اجراء و نظارت در کارگاه بسیار بالا باشد. از این‌رو استفاده از دیوار برشی به‌عنوان روشی مطمئن‌تر برای مقابله با نیروهای جانبی در سازه‌ ها مورد استفاده قرار گرفته است.

انواع مختلف سی

خرید فایل

پروژه و تحقیق- اصول اجرای سازه های بلند - در 47 صفحه-docx

تکنولوژی سازه ای در اسکلت ساختمان های بلند، شامل سیستم های سازه ای متنوع است که در ساخت مورد استفاده قرار می گیرد. هرکدام از این سیستم ها بسته به طرح معماری و نوع کاربری ساختمان دارای مزایا و معایبی هستند که با توجه به شرایط بنا و امکانات ساخت هر کشوری می توان از این سیستم ها در اسکلت سازه استفاده نمود. انتخاب سازه یک ساختمان بلند فقط براساس رفتار و طرز عمل خود سازه صورت نمی گیرد. این انتخاب تابع عوامل متعددی است که می تواند در انتخاب نوع سیستم سازه ای مؤثر باشد. درمقاله حاضر با توجه به بررسی سازه های بلند ساخته شده در کشور نمونه موردی برج مخابراتی میلاد و عواملی که در اجرای سیستم های سازه های بلند تأثیرگذار است مورد بررسی قرار گرفته است. در رابطه با بررسی عوامل موردنظر در ابتدا به وزن ساختمان اعم از وزن اسکلت سازه و وزن مصالح مصرفی پرداخته شده است، سپس به موضوع طراحی سازه اشاره شده و با توجه به نوع اسکلت و پیش ساخته کردن آن نقش این امر در سرعت اجرای سازه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به نقش مهم فضای معماری در سازه پرداخته شده و راحتی و سهولت اجرای سازه های بلند فلزی از جنبه صنعتی کردن سیستم ها مورد بررسی قرار گرفته و با توجه به نقش مهم نیروهای جانبی در سازه به عملکرد سازه در مقابل این نیروها پرداخته شده است. در انتها نیز توصیه هایی در رابطه با سازه های بلند مرتبه فلزی به عنوان نتیجه گیری در حد این مقاله اشاره شده است.

انتخاب سازه یک ساختمان بلند فقط براساس رفتار و طرز عمل خود سازه صورت نمی گیرد. این انتخاب تابع عوامل متعددی است که می تواند در انتخاب نوع سیستم سازه ای مؤثر باشد. در مقاله حاضر عواملی که در اجرای سیستم های سازه های بلند فلزی تأثیرگذار است، مورد بررسی قرار گرفته است.

کلید واژه ها:

همانطور که دست اندر کاران امر ساخت و ساز کمابیش مطلعند، پس از پیروزی انقلاب تا اوایل دهه 70 بلند مرتبه سازی در کشور متوقف شد و حدودا از اواخر سال 1369 بود که این روند از سرگرفته شد و این از سرگیری عمدتا به خاطر سرمایه های مالی سرگردان داخلی و خارجی بود که با یک حرکت آزاد و البته تند خود به بازار ساخت و ساز بلند مرتبه (برج سازی) فرصت تامل و تحلیل را از کارشناسان امر سلب کرد و مصرف کننده های برج ها را دنباله رو خود ساخت!

دلایل عمده گرایش به ساخت وسازهای بلند عبارتند از

• کاهش ذخایر زمین.
• استفاده نسبتا آسان از فولاد و تسریع در امر ساخت وساز و نیز پیشرفت فنون ساختمان سازی در عصر حاضر.
• تمرکز خدمات در نواحی مرکزی شهرها.
• کاهش هزینه احداث ساختمان (قیمت زمین، قیمت تمام شده ساخت مجتمع نسبت به ساخت جداگانه واحدها ...).
• کاهش هزینه برای مصرف کننده و.

از آنجایی که ساختمان های مرتفع به عنوان نشانه های شهری سهم مهمی در شکل گیری ساختار فضایی و سیمای شهری ایفا می کنند، نیاز مبرمی به تنظیم معیارها و دستورالعمل های طراحی و نظارت بر اجرای مبتنی بر دستورالعمل های فوق در مورد این گونه بناها وجود دارد. این نظارت باید به گونه ای باشد که از توسعه ساختمان های بلندی که در تضاد با روند شکل گیری ساختار و سیمای مطلوب شهری در چارچوب اهداف طراحی و توسعه شهری و در زمینه های زیبا شناختی بصری و ادراکی هستند، ممانعت به عمل آورد.

- ضوابط کلی حاکم بر طراحی و ساخت ساختمان های بلند

• داشتن فاصله قانونی از پیاده رو یا خیابان؛ زیرا بدون در نظر گرفتن ضوابط ویژه در این زمینه،این نوع سازه ها می توانند مانع نفوذ نور خورشید به فضاهای عمومی و خصوصی و خیابان ها شود.
• داشتن فاصله قانونی این سازه ها از همدیگر (مثلا حداقل 5/2 متر فاصله با فرض حداکثر ارتفاع 90 پا -27 متر-).
• درباره ابنیه 5 تا 8 طبقه، دیوار به دیوار بودن و یا فاصله داشتن با همدیگر اهمیت چندانی ندارد ولی در ساختمان های مرتفع تر پیروی از روش ساخت سازه های مستقل و دور از هم توصیه می شود زیرا کمتر از ساختمان های ردیفی و متراکم سایه ساز هستند و البته سایه ساختمان های بلند و باریک منفرد به سرعت جابه جا می شود .
• ساخت این سازه ها نباید باعث انسداد مناظر طبیعی شهر شده و نباید در نقاطی که از نظرگاه شهرسازی نامناسب هستند ساخته شوند.
• از همه مهم تر، رعایت اصول و قوانین علمی و مهندسی بر اساس آئین نامه های ملی و بین المللی موجود در طراحی و اجرای سازه ای این بناهاست.

- مکان یابی ساختمان های بلند

• دوربودن از محل گسل های لرزه خیز
• نفوذ ناپذیری و مقاومت کافی خاک محل احداث
• دوربودن از حریم خطوط انتقال برق
• دوربودن از حریم مسیل ها
• عدم ایجاد مشکل از نظر زیست محیطی و آلودگی هوا؛ زیرا این نوع سازه ها با توجه به میزان عرض و ارتفاع ونیز شکل ظاهری، می توانند به عنوان سدی در مقابل حرکت هوا عمل کرده و آلودگی هوا را افزایش دهند، در این مورد بهتر است از شیوه مدادی (ساختمان های باریک تر) بهره جست.

- مهمترین ضابطه ترافیکی و دسترسی که در مورد این بناها توصیه می شود این است که این سازه ها

حتی المقدور در فاصله 500 متری تا ایستگاه های اتوبوس یا 1000 متری از ایستگاه های مترو مستقر شوند و دیگر اینکه اتصال مستقیم ورودی بناهای بلند به آزادراه ها و بزرگراه ها ممنوع است مگر بناهای با اهمیت خاص.

ـ نسبت ارتفاع به عرض در ساختمان ها؛ اگر این نسبت 2 به 1 یا 1 به 1 یا 1 به 2 باشد، حالت پویا و دینامیک دارد ولی اگر این نسبت از 2 به 1 تجاوز کند، نوعی احساس ترس از تنگی فضا به انسان دست می دهد.

معمولا برای ساخت سازه های بلند، زمین های بزرگتر ارجح تر و مناسب ترند؛ لذا فرآیند بلند مرتبه سازی باعث می شود که روند افزایش قیمت زمین های کوچک قطع شده و بین قیمت تمام شده زمین ها با اندازه های متفاوت تعادل برقرار شود.

از طرفی با افزایش تعداد طبقات، تراکم ساخت بیشتر شده و مساحت زیر ساخت کل چند برابر می شود و به نسبت افزایش زیربنا، مسلما مقدار مساحت فضای باز (open space) کاهش پیدا می کند.
از جهت دیگر اصول زیبایی شناسی شهرهای جهان امروز بر تنوع فرم، شکل، مصالح و رنگ سازه استوار است؛ تنوع، عامل مهمی در بسط قوه تمیز و شناسایی آدمی است. یک شهر متنوع شهری خوانا است یعنی در چنین شهری می توان مکان ها را به آسانی پیدا کرد و از خصوصیات شهر متنوع داشتن این گونه سازه های بلند و مرتفع است. به گفته شینوهارا معمار ژاپنی شرط اصلی شکل گیری شهرهای متنوع زیبایی استوار بر نظم پیشرفته است.

در سالهای اخیر به دلیل نبود برنامه ریزی های اولیه و عدم اعمال روش های نظارت دقیق و علمی بر توسعه شهری، حتی محتمل ترین خصوصیت مثبت بناهای مرتفع یعنی فراهم کردن گستره دید وسیع و دلپذیر به مناظر شهری برای ساکنان نیز، می تواند به واسطه احداث بناهای مرتفع جدیدتر در فواصل نزدیک پیرامون بنا کاملا خدشه دار شود!

از مشکلات ناشی از احداث بی رویه ساختمان های بلند در دنیا می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱ - محروم شدن سکنه و همسایگان این نوع ساختمان ها از نور خورشید و روشنایی و تهویه طبیعی به دلیل برپا شدن برج هایی بزرگ به فاصله کم از همدیگر.

۲ - نزدیک بودن بیش از حد به خط کناری پیاده رو و نداشتن پس رفتگی که مانع رسیدن نور مستقیم به خیابان یا پیاده رو می شود .

۳ - ساخت و ساز غیر اصولی و بدون تطابق با اصول و قوانین ساختمان سازی که در صورت وقوع حوادثی مثل زلزله، جان و مال ساکنان را به شدت تهدید و نابود می کند.

در پایان امید، آن داریم که با نظارت صحیح و اصولی بر طراحی و اجرای بناهای مرتفع از جهات مختلف اعم از تناسبات و ترکیبات، نقش ساختمان در سیمای شهر، تداخل آن در خط آسمان از همه زوایای دید در اطراف ساختمان، طراحی فضاهای باز در اطراف این گونه بناها و ارتباط این فضاها با خیابان و بنا ، معماری سازه و هماهنگی آن با ساختمان های با ارزش همجوار و بافت محله، جزئیات نما، قرارگیری در سطح زمین، ارتفاع و شکل، توده وحجم، زمینه، رنگ، مصالح، کیفیت ظاهری، قابلیت انعکاس نور و…، از این پس دیگر شاهد ساخت و ساز غیراصولی بناهای مرتفعی که از دید معماری فاقد توازن بصری و از نظر مهندسی فاقد مقاومت کافی و لازم در برابر نیرو های خارجی و داخلی وارده بر ساختمان هستند، نباشیم؛ چه، اگر خدای ناکرده چنین شود، باید در آینده نه چندان دور، از بین رفتن جان و مال هزاران انسان بی گناه که قربانی سهل انگاری و ندانم کاری و البته بی قانونی می شوند را نظاره گر باشیم.

سیستم سازه ای برج‌های هزاره سوم

در تشریح سیستم سازه‌ای این برج‌ها لازم است به دونکته اصلی توجه شود. در واقع این سیستم از دو بخش تقریباً مجزای ثقلی و لرزه بر تشکیل شده است. اصطلاحات لرزه بر و ثقلی بر اساس مقدار جذب برش نیروی زلزله توسط هر یک از سیستم‌ها، به آنها نسبت داده شده است.

الف) سیستم لرزه بر: در طرح این برج‌ها از دو سیستم لوله ای متداخل، به اضافه مهاربندی همگرا به عنوان بخش لرزه بر

ساختمان استفاده شده است . قاب‌های سیستم لرزه بر در پیرامون سازه قرار گرفته‌اند؛ ضمن آنکه دو قاب لرزه بر میانی هم در یک جهت موجود می‌باشند

ب) سیستم ثقلی:

سیستم ثقلی که میان بخش لرزه بر محصور شده است، بر روی ستون‌های میانی که تقریباً با راندمان 100% بطور ثقلی عمل می‌کنند، قرار گرفته است و تیرهایی که این ستون‌ها را به سیستم لرزه بر پیرامونی مرتبط می‌کنند عموماً - به جز سه طبقه پایین - با اتصال ساده طرح شده‌اند. با توجه به توضیحات فوق ملاحظه می‌شود، سختی این تیرها نقشی در نحوه توزیع بارهای جانبی نخواهد داشت و به این جهت در مدل، ساده سازی صورت گرفته است.

استفاده از تیرهای با مقطع متغیر در طرح تیرهای ثقلی علا‌وه بر صرفه‌جویی در مصالح، به جهت ایجاد مسیری مناسب برای عبور لوله‌های تأسیساتی صورت گرفته است و به این ترتیب نیازی به افزایش بیشتر ارتفاع طبقه نمی باشد.

سیستم سقف برج‌های هزاره سوم

سقف این برج‌ها از نوع کامپوزیت است و عملکرد دال‌های آن به صورت دوطرفه می‌باشد.

همان‌طور که در گزارش مندرج در شماره پنجم ذکر شده مطالعات ژئوتکنیک، ژئوفیزیک، تهیه طبف ویژهِ ساختگاه، زهکشی و کنترل کیفیت عملیات بتنی این پروژه توسط مهندسان مشاور دریا خاک پی در دست انجام است.

مطالعات ژئوتکنیکی در محدوده احداث برج‌ها

مطالعات ژئوتکنیکی به منظور تعیین خصوصیات خاک و لایه‌های زمین در محدوده احداث برج‌ها به شرح زیر انجام پذیرفته است:

الف) مطالعات ژئوتکنیک اکتشافی تکمیلی‌
‌‌تعیین مشخصات فیزیکی و مکانیکی لایه های خاک
تعیین پارامترهای موثر در پایداری و تغییر شکل پذیری لایه های خاک
تعیین ظرفیت باربری و نشست خاک و پیشنهاد گزینه های مناسب پی‌
تعیین مشخصه های خاک جهت برآورد نیروی زلزله
شناسایی شرایط هیدروژئولوژیکی و آبگذارانی لایه های خاک
بررسی امکان وجود نابهنجاری های ژئوتکنیکی در محدوده مورد نظر

ب) مطالعات تهیه طیف ویژه ساختگاه
تعیین لرزه خیزی ساختگاه
تعیین مشخصات هندسی دینامیکی لایه های آبرفتی
انجام تحلیل بزرگنمایی حاصل از اثر وجود آبرفت
تهیه شتاب نگاشت طراحی در سطوح مختلف‌
تهیه طیف طراحی در سطوح مختلف لرزه ای در رقوم‌های موردنظر

بررسی نشست سازه

در بررسی نشست سازه شالوده گسترده در وسط ساختگاه، داده های مورد نیاز برای انجام این تحلیل‌ها با استفاده از آزمایش‌های برجا و آزمایشگاهی تعیین گردید.

اثر لایه سطحی خاک کم مقاومت در کف گود، با در نظر گرفتن یک لایه جدید با ضریب ارتجاعی نسبتاً کمتر مدل گردید.

با توجه به یکنواختی بافت زیر سازه، حداکثر نشست مجاز ساختمان 100 میلیمتر در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج محاسبات نشست بااستفاده از نرم‌افزار Plaxis نشان می‌دهد که حداکثر میزان نشست محاسبه شده از نشست مجاز (100 میلیمتر کمتر) می‌باشد.

سیستم پی‌

با توجه به نوع سیستم باربر جانبی برای برج‌های شمالی، مرکزی و جنوبی که سیستم لوله ای درجداره خارجی هریک از برج‌ها می‌باشد دو گزینه زیر برای پی برج‌ها قابل بررسی است:

الف) سیستم پی گسترده برای هریک از برج‌های شمالی، جنوبی و مرکزی؛ به طوری‌که با درزهای انقطاع از یکدیگر مجزا گردیده باشند.

ب) سیستم پی گسترده یکپارچه و بدون درز انقطاع برای هر سه برج شمالی، جنوبی و مرکزی.

در سیستم گزینه الف با توجه به یکسان بودن برج‌ها به لحاظ مشخصه های دینامیکی بروی خاک ناحیه درز به صورتی است که فشار زیاد برج مرکزی موجب می گردد که خاک زیر برج شمالی تحت اثر فشار قرار گرفته و پی برج شمالی تمایل به بلند شدن از روی آن داشته باشد.در صورتی‌که از گزینه (ب) استفاده شود، 2 نیروی فشاری و کششی با یکدیگر متعادل گردید وتنش‌ها در زیر پی و روی خاک توزیع یکنواخت تر خواهد داشت، لذا استفاده از پی گسترده یکپارچه برای بارهای جانبی منطقی‌تر می‌باشد. از طرف دیگر طولانی بودن پی موجب می‌گردد که تنش‌های ناشی از درجه حرارت و جمع شدگی، باعث تأثیرات نامطلوبی در پی گردد و علاوه بر آن، چنانچه تحت اثر بارهای ثقلی غیر همزمان قرار گیرد، در پی، ایجاد تنش های زیاد بنماید. بنابراین بتن ریزی در زیر هر یک از برج‌ها بصورت مجزا ودر عرض به فاصله 30 الی 50 سانتیمتر انجام گردیده است و پس از اعمال کلیه بارهای ثقلی و مرتفع شدن اثرات جمع شدگی ودرجه حرارت، این فاصله‌ها با بتن مرغوب به همراه مواد منبسط شونده پر می‌گردند.

بررسی مخاطره پذیری لرزه‌ای منطقه

گستره تهران در کوهپایه‌های جنوبی کوه‌های البرز مرکزی قرار گرفته و شمالی‌ترین فرونشست ایران مرکزی به حساب می‌آید. کوه‌های البرز در شمال تهران متشکل از یک سری چین خوردگی‌های با امتداد شرقی- غربی است و شدت دگرریختی در دو کناره شمالی گسله تهران به بیشترین مقدار خود رسیده و بلندی‌های البرز به ترتیب بر دشت کناری خزر در شمال و دشت تهران در جنوب رانده شده است.

از مهمترین گسل‌هایی که نزدیکترین فاصله تقریبی آنها از ساختگاه حدود کمتر از 10 کیلومتر می‌باشد می‌توان موارد زیر را نام برد: گسل شمال تهران، گسل امامزاده داوود، پورگان وردیج، نیاوران، محمودیه، طرشت، عباس آباد، گسل تلویزیون، باغ فیض، نارمک و در محدوده ساختگاه موردنظر باتوجه به خاکبرداری قابل توجهی که انجام شده بود آثار گسلی مشاهده نگردید.

بررسی روند لرزه خیزی

بررسی روند لرزه خیزی این گستره بااستفاده از به کارگیری روش kijko در سه حالت انجام گرفته است:

حالت اول: بادر نظر گرفتن فقط لرزه های تاریخی‌

حالت دوم: با منظور نمودن لرزه‌های سده بیستم

حالت سوم: ترکیبی از مجموع حالت‌های اول و دوم با در نظر گرفتن لرزه های تاریخی و لرزه های سده بیستم

احتمال عدم رویداد لرزه ای با بزرگی 7 ریشتر در طول مدت 50سال یا 100 سال به ترتیب حدود 60 و 35 درصد می باشد؛ یعنی برای سازه ای باعمر مفید 50 یا 100 سال می توان این احتمال عدم رویداد را در نظر گرفت.

بیشینه مقادیر شتاب قائم و افقی زمین

در مطالعات انجام شده با استفاده از برنامه seisrisk III بیشینه مقادیر شتاب زمین محاسبه شده‌اند. اطلاعات دیگری نظیر رابطه طول گسلش و بزرگی مورد نیاز بوده است که آن نیز با استفاده از روابط شناخته شده جهانی (رابطه ولز - کاپراسمیت) به دست آمده‌اند. بر اساس این محاسبات مقادیر شتاب افقی و قائم در سازه های زمانی مختلف (30، 50، 75 و 100سال) با احتمال فزونی خاص (50%، 37 %، 10%) برآورد شده‌اند.

در صورتی‌که عمر مفید سازه 50 سال فرض شود با در نظر گرفتن احتمال فزونی 37 درصد، مقادیر شتاب افقی و قائم به ترتیب0/63 g و0/72 g برآورد شده است.

بررسی پاسخ دینامیکی آبرفت‌

به این منظور به عنوان یک روش اندازه‌گیری سریع و اقتصادی در محل ساختگاه چهارگمانه با عمق های 65/75, 50 , 50 , 65/75 متر حفر گردید و لایه‌های آبرفت مورد آزمایش محل S.P.T قرارگرفته و نمونه های حاصله تحت آزمون‌های آزمایشگاهی قرار گرفتند. این روش با دقت قابل قبولی سرعت انتشار امواج را در لایه‌های خاک به دست می دهد.

با استفاده ا

خرید فایل

کتاب- اصول اجرای سیستم های سازه ای ساختمانهای بلند- در 85 صفحه-docx

کتاب- اصول اجرای سیستم های سازه ای ساختمانهای بلند- در 85 صفحه-docx


همانطور که دست اندر کاران امر ساخت و ساز کمابیش مطلعند، پس از پیروزی انقلاب تا اوایل دهه 70 بلند مرتبه سازی در کشور متوقف شد و حدودا از اواخر سال 1369 بود که این روند از سرگرفته شد و این از سرگیری عمدتا به خاطر سرمایه های مالی سرگردان داخلی و خارجی بود که با یک حرکت آزاد و البته تند خود به بازار ساخت و ساز بلند مرتبه (برج سازی) فرصت تامل و تحلیل را از کارشناسان امر سلب کرد و مصرف کننده های برج ها را دنباله رو خود ساخت!



دلایل عمده گرایش به ساخت وسازهای بلند عبارتند از



کاهش ذخایر زمین.
استفاده نسبتا آسان از فولاد و تسریع در امر ساخت وساز و نیز پیشرفت فنون ساختمان سازی در عصر حاضر.
تمرکز خدمات در نواحی مرکزی شهرها.
کاهش هزینه احداث ساختمان (قیمت زمین، قیمت تمام شده ساخت مجتمع نسبت به ساخت جداگانه واحدها ...).
کاهش هزینه برای مصرف کننده و.



از آنجایی که ساختمان های مرتفع به عنوان نشانه های شهری سهم مهمی در شکل گیری ساختار فضایی و سیمای شهری ایفا می کنند، نیاز مبرمی به تنظیم معیارها و دستورالعمل های طراحی و نظارت بر اجرای مبتنی بر دستورالعمل های فوق در مورد این گونه بناها وجود دارد. این نظارت باید به گونه ای باشد که از توسعه ساختمان های بلندی که در تضاد با روند شکل گیری ساختار و سیمای مطلوب شهری در چارچوب اهداف طراحی و توسعه شهری و در زمینه های زیبا شناختی بصری و ادراکی هستند، ممانعت به عمل آورد.



- ضوابط کلی حاکم بر طراحی و ساخت ساختمان های بلند



داشتن فاصله قانونی از پیاده رو یا خیابان؛ زیرا بدون در نظر گرفتن ضوابط ویژه در این زمینه،این نوع سازه ها می توانند مانع نفوذ نور خورشید به فضاهای عمومی و خصوصی و خیابان ها شود.
داشتن فاصله قانونی این سازه ها از همدیگر (مثلا حداقل 5/2 متر فاصله با فرض حداکثر ارتفاع 90 پا -27 متر-).
درباره ابنیه 5 تا 8 طبقه، دیوار به دیوار بودن و یا فاصله داشتن با همدیگر اهمیت چندانی ندارد ولی در ساختمان های مرتفع تر پیروی از روش ساخت سازه های مستقل و دور از هم توصیه می شود زیرا کمتر از ساختمان های ردیفی و متراکم سایه ساز هستند و البته سایه ساختمان های بلند و باریک منفرد به سرعت جابه جا می شود .
ساخت این سازه ها نباید باعث انسداد مناظر طبیعی شهر شده و نباید در نقاطی که از نظرگاه شهرسازی نامناسب هستند ساخته شوند.
از همه مهم تر، رعایت اصول و قوانین علمی و مهندسی بر اساس آئین نامه های ملی و بین المللی موجود در طراحی و اجرای سازه ای این بناهاست.



- مکان یابی ساختمان های بلند



دوربودن از محل گسل های لرزه خیز
نفوذ ناپذیری و مقاومت کافی خاک محل احداث
دوربودن از حریم خطوط انتقال برق
دوربودن از حریم مسیل ها
عدم ایجاد مشکل از نظر زیست محیطی و آلودگی هوا؛ زیرا این نوع سازه ها با توجه به میزان عرض و ارتفاع ونیز شکل ظاهری، می توانند به عنوان سدی در مقابل حرکت هوا عمل کرده و آلودگی هوا را افزایش دهند، در این مورد بهتر است از شیوه مدادی (ساختمان های باریک تر) بهره جست.



- مهمترین ضابطه ترافیکی و دسترسی که در مورد این بناها توصیه می شود این است که این سازه ها



حتی المقدور در فاصله 500 متری تا ایستگاه های اتوبوس یا 1000 متری از ایستگاه های مترو مستقر شوند و دیگر اینکه اتصال مستقیم ورودی بناهای بلند به آزادراه ها و بزرگراه ها ممنوع است مگر بناهای با اهمیت خاص.



ـ نسبت ارتفاع به عرض در ساختمان ها؛ اگر این نسبت 2 به 1 یا 1 به 1 یا 1 به 2 باشد، حالت پویا و دینامیک دارد ولی اگر این نسبت از 2 به 1 تجاوز کند، نوعی احساس ترس از تنگی فضا به انسان دست می دهد.



معمولا برای ساخت سازه های بلند، زمین های بزرگتر ارجح تر و مناسب ترند؛ لذا فرآیند بلند مرتبه سازی باعث می شود که روند افزایش قیمت زمین های کوچک قطع شده و بین قیمت تمام شده زمین ها با اندازه های متفاوت تعادل برقرار شود.



از طرفی با افزایش تعداد طبقات، تراکم ساخت بیشتر شده و مساحت زیر ساخت کل چند برابر می شود و به نسبت افزایش زیربنا، مسلما مقدار مساحت فضای باز (open space) کاهش پیدا می کند.
از جهت دیگر اصول زیبایی شناسی شهرهای جهان امروز بر تنوع فرم، شکل، مصالح و رنگ سازه استوار است؛ تنوع، عامل مهمی در بسط قوه تمیز و شناسایی آدمی است. یک شهر متنوع شهری خوانا است یعنی در چنین شهری می توان مکان ها را به آسانی پیدا کرد و از خصوصیات شهر متنوع داشتن این گونه سازه های بلند و مرتفع است. به گفته شینوهارا معمار ژاپنی شرط اصلی شکل گیری شهرهای متنوع زیبایی استوار بر نظم پیشرفته است.



در سالهای اخیر به دلیل نبود برنامه ریزی های اولیه و عدم اعمال روش های نظارت دقیق و علمی بر توسعه شهری، حتی محتمل ترین خصوصیت مثبت بناهای مرتفع یعنی فراهم کردن گستره دید وسیع و دلپذیر به مناظر شهری برای ساکنان نیز، می تواند به واسطه احداث بناهای مرتفع جدیدتر در فواصل نزدیک پیرامون بنا کاملا خدشه دار شود!



از مشکلات ناشی از احداث بی رویه ساختمان های بلند در دنیا می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱ - محروم شدن سکنه و همسایگان این نوع ساختمان ها از نور خورشید و روشنایی و تهویه طبیعی به دلیل برپا شدن برج هایی بزرگ به فاصله کم از همدیگر.



۲ - نزدیک بودن بیش از حد به خط کناری پیاده رو و نداشتن پس رفتگی که مانع رسیدن نور مستقیم به خیابان یا پیاده رو می شود .



۳ - ساخت و ساز غیر اصولی و بدون تطابق با اصول و قوانین ساختمان سازی که در صورت وقوع حوادثی مثل زلزله، جان و مال ساکنان را به شدت تهدید و نابود می کند.



در پایان امید، آن داریم که با نظارت صحیح و اصولی بر طراحی و اجرای بناهای مرتفع از جهات مختلف اعم از تناسبات و ترکیبات، نقش ساختمان در سیمای شهر، تداخل آن در خط آسمان از همه زوایای دید در اطراف ساختمان، طراحی فضاهای باز در اطراف این گونه بناها و ارتباط این فضاها با خیابان و بنا ، معماری سازه و هماهنگی آن با ساختمان های با ارزش همجوار و بافت محله، جزئیات نما، قرارگیری در سطح زمین، ارتفاع و شکل، توده وحجم، زمینه، رنگ، مصالح، کیفیت ظاهری، قابلیت انعکاس نور و…، از این پس دیگر شاهد ساخت و ساز غیراصولی بناهای مرتفعی که از دید معماری فاقد توازن بصری و از نظر مهندسی فاقد مقاومت کافی و لازم در برابر نیرو های خارجی و داخلی وارده بر ساختمان هستند، نباشیم؛ چه، اگر خدای ناکرده چنین شود، باید در آینده نه چندان دور، از بین رفتن جان و مال هزاران انسان بی گناه که قربانی سهل انگاری و ندانم کاری و البته بی قانونی می شوند را نظاره گر باشیم.







سیستم سازه ای برج‌های هزاره سوم



در تشریح سیستم سازه‌ای این برج‌ها لازم است به دونکته اصلی توجه شود. در واقع این سیستم از دو بخش تقریباً مجزای ثقلی و لرزه بر تشکیل شده است. اصطلاحات لرزه بر و ثقلی بر اساس مقدار جذب برش نیروی زلزله توسط هر یک از سیستم‌ها، به آنها نسبت داده شده است.



الف) سیستم لرزه بر: در طرح این برج‌ها از دو سیستم لوله ای متداخل، به اضافه مهاربندی همگرا به عنوان بخش لرزه بر



ساختمان استفاده شده است . قاب‌های سیستم لرزه بر در پیرامون سازه قرار گرفته‌اند؛ ضمن آنکه دو قاب لرزه بر میانی هم در یک جهت موجود می‌باشند



ب) سیستم ثقلی:



سیستم ثقلی که میان بخش لرزه بر محصور شده است، بر روی ستون‌های میانی که تقریباً با راندمان 100% بطور ثقلی عمل می‌کنند، قرار گرفته است و تیرهایی که این ستون‌ها را به سیستم لرزه بر پیرامونی مرتبط می‌کنند عموماً - به جز سه طبقه پایین - با اتصال ساده طرح شده‌اند. با توجه به توضیحات فوق ملاحظه می‌شود، سختی این تیرها نقشی در نحوه توزیع بارهای جانبی نخواهد داشت و به این جهت در مدل، ساده سازی صورت گرفته است.



استفاده از تیرهای با مقطع متغیر در طرح تیرهای ثقلی علا‌وه بر صرفه‌جویی در مصالح، به جهت ایجاد مسیری مناسب برای عبور لوله‌های تأسیساتی صورت گرفته است و به این ترتیب نیازی به افزایش بیشتر ارتفاع طبقه نمی باشد.



سیستم سقف برج‌های هزاره سوم



سقف این برج‌ها از نوع کامپوزیت است و عملکرد دال‌های آن به صورت دوطرفه می‌باشد.



همان‌طور که در گزارش مندرج در شماره پنجم ذکر شده مطالعات ژئوتکنیک، ژئوفیزیک، تهیه طبف ویژهِ ساختگاه، زهکشی و کنترل کیفیت عملیات بتنی این پروژه توسط مهندسان مشاور دریا خاک پی در دست انجام است.



مطالعات ژئوتکنیکی در محدوده احداث برج‌ها



مطالعات ژئوتکنیکی به منظور تعیین خصوصیات خاک و لایه‌های زمین در محدوده احداث برج‌ها به شرح زیر انجام پذیرفته است:



الف) مطالعات ژئوتکنیک اکتشافی تکمیلی‌
‌‌تعیین مشخصات فیزیکی و مکانیکی لایه های خاک
تعیین پارامترهای موثر در پایداری و تغییر شکل پذیری لایه های خاک
تعیین ظرفیت باربری و نشست خاک و پیشنهاد گزینه های مناسب پی‌
تعیین مشخصه های خاک جهت برآورد نیروی زلزله
شناسایی شرایط هیدروژئولوژیکی و آبگذارانی لایه های خاک
بررسی امکان وجود نابهنجاری های ژئوتکنیکی در محدوده مورد نظر



ب) مطالعات تهیه طیف ویژه ساختگاه
تعیین لرزه خیزی ساختگاه
تعیین مشخصات هندسی دینامیکی لایه های آبرفتی
انجام تحلیل بزرگنمایی حاصل از اثر وجود آبرفت
تهیه شتاب نگاشت طراحی در سطوح مختلف‌
تهیه طیف طراحی در سطوح مختلف لرزه ای در رقوم‌های موردنظر



بررسی نشست سازه



در بررسی نشست سازه شالوده گسترده در وسط ساختگاه، داده های مورد نیاز برای انجام این تحلیل‌ها با استفاده از آزمایش‌های برجا و آزمایشگاهی تعیین گردید.



اثر لایه سطحی خاک کم مقاومت در کف گود، با در نظر گرفتن یک لایه جدید با ضریب ارتجاعی نسبتاً کمتر مدل گردید.



با توجه به یکنواختی بافت زیر سازه، حداکثر نشست مجاز ساختمان 100 میلیمتر در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج محاسبات نشست بااستفاده از نرم‌افزار Plaxis نشان می‌دهد که حداکثر میزان نشست محاسبه شده از نشست مجاز (100 میلیمتر کمتر) می‌باشد.



سیستم پی‌



با توجه به نوع سیستم باربر جانبی برای برج‌های شمالی، مرکزی و جنوبی که سیستم لوله ای درجداره خارجی هریک از برج‌ها می‌باشد دو گزینه زیر برای پی برج‌ها قابل بررسی است:



الف) سیستم پی گسترده برای هریک از برج‌های شمالی، جنوبی و مرکزی؛ به طوری‌که با درزهای انقطاع از یکدیگر مجزا گردیده باشند.



ب) سیستم پی گسترده یکپارچه و بدون درز انقطاع برای هر سه برج شمالی، جنوبی و مرکزی.



در سیستم گزینه الف با توجه به یکسان بودن برج‌ها به لحاظ مشخصه های دینامیکی بروی خاک ناحیه درز به صورتی است که فشار زیاد برج مرکزی موجب می گردد که خاک زیر برج شمالی تحت اثر فشار قرار گرفته و پی برج شمالی تمایل به بلند شدن از روی آن داشته باشد.در صورتی‌که از گزینه (ب) استفاده شود، 2 نیروی فشاری و کششی با یکدیگر متعادل گردید وتنش‌ها در زیر پی و روی خاک توزیع یکنواخت تر خواهد داشت، لذا استفاده از پی گسترده یکپارچه برای بارهای جانبی منطقی‌تر می‌باشد. از طرف دیگر طولانی بودن پی موجب می‌گردد که تنش‌های ناشی از درجه حرارت و جمع شدگی، باعث تأثیرات نامطلوبی در پی گردد و علاوه بر آن، چنانچه تحت اثر بارهای ثقلی غیر همزمان قرار گیرد، در پی، ایجاد تنش های زیاد بنماید. بنابراین بتن ریزی در زیر هر یک از برج‌ها بصورت مجزا ودر عرض به فاصله 30 الی 50 سانتیمتر انجام گردیده است و پس از اعمال کلیه بارهای ثقلی و مرتفع شدن اثرات جمع شدگی ودرجه حرارت، این فاصله‌ها با بتن مرغوب به همراه مواد منبسط شونده پر می‌گردند.



بررسی مخاطره پذیری لرزه‌ای منطقه



گستره تهران در کوهپایه‌های جنوبی کوه‌های البرز مرکزی قرار گرفته و شمالی‌ترین فرونشست ایران مرکزی به حساب می‌آید. کوه‌های البرز در شمال تهران متشکل از یک سری چین خوردگی‌های با امتداد شرقی- غربی است و شدت دگرریختی در دو کناره شمالی گسله تهران به بیشترین مقدار خود رسیده و بلندی‌های البرز به ترتیب بر دشت کناری خزر در شمال و دشت تهران در جنوب رانده شده است.



از مهمترین گسل‌هایی که نزدیکترین فاصله تقریبی آنها از ساختگاه حدود کمتر از 10 کیلومتر می‌باشد می‌توان موارد زیر را نام برد: گسل شمال تهران، گسل امامزاده داوود، پورگان وردیج، نیاوران، محمودیه، طرشت، عباس آباد، گسل تلویزیون، باغ فیض، نارمک و در محدوده ساختگاه موردنظر باتوجه به خاکبرداری قابل توجهی که انجام شده بود آثار گسلی مشاهده نگردید.



بررسی روند لرزه خیزی



بررسی روند لرزه خیزی این گستره بااستفاده از به کارگیری روش kijko در سه حالت انجام گرفته است:



حالت اول: بادر نظر گرفتن فقط لرزه های تاریخی‌



حالت دوم: با منظور نمودن لرزه‌های سده بیستم



حالت سوم: ترکیبی از مجموع حالت‌های اول و دوم با در نظر گرفتن لرزه های تاریخی و لرزه های سده بیستم



احتمال عدم رویداد لرزه ای با بزرگی 7 ریشتر در طول مدت 50سال یا 100 سال به ترتیب حدود 60 و 35 درصد می باشد؛ یعنی برای سازه ای باعمر مفید 50 یا 100 سال می توان این احتمال عدم رویداد را در نظر گرفت.



بیشینه مقادیر شتاب قائم و افقی زمین



در مطالعات انجام شده با استفاده از برنامه seisrisk III بیشینه مقادیر شتاب زمین محاسبه شده‌اند. اطلاعات دیگری نظیر رابطه طول گسلش و بزرگی مورد نیاز بوده است که آن نیز با استفاده از روابط شناخته شده جهانی (رابطه ولز - کاپراسمیت) به دست آمده‌اند. بر اساس این محاسبات مقادیر شتاب افقی و قائم در سازه های زمانی مختلف (30، 50، 75 و 100سال) با احتمال فزونی خاص (50%، 37 %، 10%) برآورد شده‌اند.



در صورتی‌که عمر مفید سازه 50 سال فرض شود با در نظر گرفتن احتمال فزونی 37 درصد، مقادیر شتاب افقی و قائم به ترتیب0/63 g و0/72 g برآورد شده است.



بررسی پاسخ دینامیکی آبرفت‌



به این منظور به عنوان یک روش اندازه‌گیری سریع و اقتصادی در محل ساختگاه چهارگمانه با عمق های 65/75, 50 , 50 , 65/75 متر حفر گردید و لایه‌های آبرفت مورد آزمایش محل S.P.T قرارگرفته و نمونه های حاصله تحت آزمون‌های آزمایشگاهی قرار گرفتند. این روش با دقت قابل قبولی سرعت انتشار امواج را در لایه‌های خاک به دست می دهد.

با استفاده ا

خرید فایل

ارزیابی پتانسیل روانگرایی در محدوده سازه های زیرزمینی با استفاده از زمین آمار مورد مطالعاتی، مسیر خط دو مترو تبریز

ارزیابی پتانسیل روانگرایی در محدوده سازه های زیرزمینی با استفاده از زمین آمار مورد مطالعاتی، مسیر خط دو مترو تبریز

روانگرایی خاک­ها در اثر بارگذاری­های دینامیکی همواره نگرانی مهمی برای کارهای مهندسی ژئوتکنیک بوده است که در طی آن خاک بصورت آنی مقاومت برشی خود را از دست می­دهد. وضعیت لرزه­خیزی شهر تبریز و نیز نوع دانه­بندی خاک­های واقع در مسیر خط دو متروی تبریز و عمق آب زیرزمینی در نقاط مختلف آن، این نهشته­ها را مستعد روانگرایی ساخته است. عملکرد لرزه­ای سازه­های زیرزمینی حفر شده در خاک­های با استعداد روانگرایی در طی زمین­لرزه­های گذشته، ارزیابی پتانسیل روانگرایی نهشته­های مذکور را ضروری می­سازد. مدل­های تجربی موجود برای این امر، ارزیابی پتانسیل روانگرایی را منحصرا در نقاط نمونه­برداری شده امکان­پذیر می­سازند. در مطالعه حاضر، در ابتدا با توجه به در دسترس بودن داده­های حاصل از SPT، از معیار یود و همکاران برای تحلیل پتانسیل روانگرایی در اعماق حاوی اطلاعات مورد نیاز استفاده شد. با توجه به اینکه این معیار برای خاک­های حاوی محتوی ریزدانه بالا پیش­بینی محافظه­کارانه­ای ارائه می­دهد، برای محاسبه فاکتور ایمنی در برابر روانگرایی این نوع خاک­ها، از معیارهای بری و سانشیو؛ و اندروس و مارتین نیز استفاده شد. پس از آن، برای تخمین مقادیر این پارامتر در نقاط اندازه­گیری نشده، از روش زمین­آمار استفاده شد و در نهایت مقاطع دو بعدی در دو راستای XY و YZ ارائه گشت.

واژه­های کلیدی: روانگرایی، مقاومت برشی، سازه­های زیرزمینی، مدل یود و همکاران، معیار بری و سانشیو، معیار اندروس و مارتین، زمین­آمار.

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه و اهداف تحقیق. 1

فصل دوم: پدیده روانگرایی و روش­های مختلف بررسی آن. 5

2-1- پدیده روانگرایی. 6

2-2- مکانیزم روانگرایی. 6

2-3- آسیب­های ناشی از روانگرایی خاک­ها 7

2-3-1- آسیب­های سطحی. 8

2-3-2- آسیب­های ناشی از روانگرایی بر سازه­های زیرزمینی. 8

2-3-2-1- انواع خرابی­های سازه­های زیرزمینی در اثر وقوع روانگرایی. 9

2-3-2-2- راهکارهای مقابله با خرابی­ها 11

2-4- روش­های مختلف ارزیابی پتانسیل روانگرایی در یک عمق معین از نهشته­های خاکی. 13

2-4-1- روش­های آزمایشگاهی موجود برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی. 14

2-4-2- روابط تجربی موجود برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی. 17

2-4-2-1- روابط تجربی بر مبنای داده­های حاصل از آزمون نفوذ استاندارد 17

2-4-2-1-1- آزمون نفوذ استاندارد 18

2-4-2-1-2- روش سید و ادریس... 20

2-4-2-1-3- روش ایواساکی و همکاران (1978). 25

2-4-2-2- روابط تجربی بر مبنای داده­های حاصل از آزمون نفوذ مخروط. 27

2-4-2-2-1- آزمون نفوذ مخروط. 27

2-4-2-2-2- روش رابرتسون و وراید (1998) 28

2-4-2-3- روابط بر مبنای سرعت موج برشی. 28

2-4-2-4- مقایسه دقت پیش­بینی روابط تجربی . 29

2-5- بررسی تغییرات پتانسیل روانگرایی در دو بعد و نیز در فضا 29

2-6- معیارهای موجود برای بررسی استعداد روانگرایی خاک­های لای­دار و رس­دار 30

2-7- جمع­بندی. 31

فصل سوم: مبانی زمین­آمار 32

3-1- مقدمه 33

3-2- واریوگرام 33

3-2-1- کلیات.. 33

3-2-2- واریوگرام جهتی و غیر جهتی. 37

3-2-3- روند. 39

3-2-4- ناهمسانگردی. 39

3-2-5- مدلسازی واریوگرام 40

3-2-5-1- مدل کروی. 40

3-2-5-2- مدل گوسی. 41

3-2-5-3- مدل نمایی. 41

3-2-5-4- مدل خطی بدون سقف.. 42

3-2-5-5- مدل خطی سقف­دار 42

3-2-5-6- مدل سینوسی (اثر سوراخ) 43

3-3- واریانس تخمین. 44

3-4- کریجینگ... 45

3-4-1- مقدمه 45

3-4-2-انواع کریجینگ... 45

3-4-2-1- انواع کریجینگ بر حسب مشخصات ساختار فضایی. 45

3-4-2-2- انواع کریجینگ بر حسب حجم پایه 47

3-4-2-2-1- کریجینگ نقطه­ای. 47

3-4-2-2-2- کریجینگ بلوکی. 47

3-4-2-3- سایر انواع کریجینگ... 47

3-5- مراحل تخمین به روش زمین آماری 47

3-6- مطالعات پیشین صورت گرفته در خصوص استفاده از زمین­آمار در ارزیابی پتانسیل روانگرایی 49

3-6-1- ییگوسگیل و همکاران (2006) 49

3-6-2- داوسون و بایز (2005) 50

3-7- جمع­بندی 52

فصل چهارم: معرفی مسیر خط دو مترو تبریز. 53

4-1- مقدمه. 54

4-2- وضعیت لایه­های زیرسطحی مسیر خط دو مترو تبریز. 54

4-3- زمین شناسی عمومی منطقه. 57

4-4- تکتونیک و لرزه­خیزی منطقه. 58

4-5- وضعیت آب زیرزمینی در محدوده مورد مطالعه 59

4-6- آزمایش­های صحرایی صورت گرفته در ناحیه مورد مطالعه 59

4-7- آزمایش­های آزمایشگاهی صورت گرفته در ناحیه مورد مطالعه 59

4-8- جمع­بندی. 60

فصل پنجم: تعیین پتانسیل روانگرایی رسوبات مسیر خط دو مترو تبریز با استفاده از زمین­آمار 61

5-1- مقدمه 62

5-2- آماده­سازی و تحلیل آماری داده­ها 62

5-3-واریوگرافی. 66

5-3-1- محاسبات واریوگرام تجربی و برازش مدل. 66

5-3-2- اعتبارسنجی داده­ها 68

5-4- تخمین کریجینگ... 69

5-5- جمع­بندی. 75

فصل ششم: نتایج و پیشنهادها 76

6-1- نتایج. 77

6-2- پیشنهادها 78

منابع و مآخذ. 79

پیوست.. 83

فهرست اشکال

شکل 2-1- شماتیک رفتار ذرات خاک الف) قبل، ب) بعد، ج) حین روانگرایی. 7

شکل 2-2- خرابی سطحی ناشی از حرکت رو به بالای یک سازه زیرزمینی. 8

شکل 2-3- وضعیت تونل الف) قبل، ب)پس از وقوع روانگرایی خاک­های اطراف آن. 10

شکل 2-4- نمایش نحوه نصب دیوارهای آب­بند به منظور کاهش اثرات روانگرایی خاک­های اطراف تونل. 12

شکل2-5- وضعیت برکنش سازه و آماس سطح ناشی از آن الف) قبل، ب) بعد از نصب دیوارهای آب­بند. 12

شکل 2-6- تاثیر نصب دیوار آب­بند بر جابجایی قائم سازه زیرزمینی. 13

شکل 2-7- وضعیت تنش در یک جزء کوچک خاک در صحرا الف) قبل از وقوع زلزله ب) پس از زلزله 14

شکل 2-8- حداکثر تنش برشی در یک عمق برای ستون خاک صلب.. 16

شکل 2-9- ناحیه روانگرایی در صحرا 16

شکل 2-10- نمونه­ای از روش­های انجام SPT و نیز تجهیزات مورد استفاده در آن. 19

شکل 2-11- فلوچارت تحلیل مربوط به روش یود و همکاران (2001) 21

شکل 2-12- رابطه بین بزرگای گشتاوری و سایر مقیاس­های بزرگا 22

شکل 2-13- محدوده خاک­های روانگرا 30

شکل 3-1- اصول محاسبه واریوگرام 34

شکل 3-2- نمونه­ای از یک واریوگرام 35

شکل 3-3- رابطه بین واریوگرام و کوواریوگرام 37

شکل 3-4- محدوده مجاز انتخاب نمونه­ها برای رسم واریوگرام جهتی. 38

شکل 3-5- مدل واریوگرام ناهمسانگردی هندسی. 39

شکل 3-6- مدل واریوگرام ناهمسانگردی منطقه­ای. 40

شکل 3-7- نمونه­ای از یک واریوگرام مدل کروی. 41

شکل 3-8- نمونه­ای از یک واریوگرام مدل گوسی. 41

شکل3-9- نمونه­ای از یک واریوگرام مدل نمایی. 42

شکل 3-10- مدل خطی بدون سقف.. 42

شکل 3-11- مدل خطی سقف­دار 43

شکل 3-12- نمونه­ای از یک مدل واریوگرام مدل سینوسی. 43

شکل 3-13- نمونه­ای از نقشه­های استعداد روانگرایی ترسیم شده با استفاده از ترکیب کریجینگ معمولی و GIS. 51

شکل 3-14- احتمال وقوع روانگرایی برآورد شده در بال­بوئا 52

شکل 4-1- مسیر خط دو بر روی نقشه تبریز. 55

شکل 4-2- بخشی از مقطع زمین­شناسی خط دوی متروی تبریز 57

شکل 4-3- نمونه­ای از داده­های حاصل از آزمون­های نفوذ استاندارد انجام گرفته در منطقه 59

شکل 5-1- الف) هیستوگرام؛ ب) نمودا احتمال نرمال مقادیر فاکتور ایمنی در برابر روانگرایی. 64

شکل 5-2- الف) هیستوگرام؛ ب) نمودا احتمال نرمال مقادیر تبدیل یافته فاکتور ایمنی در برابر روانگرایی 65

شکل 5-3- نمودار جعبه­ای مقادیر تبدیل­یافته الف) قبل از حذف؛ ب) بعد از حذف مقادیر خارج از ردیف 65

شکل5-4- واریوگرام تجربی در راستای XY و مدل نمایی برازش شده به آن 67

شکل 5-5- واریوگرام تجربی در راستای محور Z به همراه مدل برازش شده به آن 68

شکل 5-6- نمودار همبستگی مقایر اصلی و تخمینی فاکتور ایمنی در برابر روانگرایی 69

شکل 5-7-مقطع توپوگرافی مربوط به مسیر خط دو مترو تبریز 70

شکل 5-8- نقشه دو بعدی مقادیر تخمینی پارامتر فاکتور ایمنی در راستای XYو در ارتفاع؛ الف) 1329، ب) 1341، ج) 1365، د)1377 متری 72

شکل 5-9- نقشه دو بعدی واریانس خطای تخمین مقادیر فاکتور ایمنی؛ در ارتفاع الف) 1329پ، ب) 1341، ج) 1365، د)1377 متری 73

شکل 5-10- نقشه دو بعدی واریانس خطای تخمین مقادیر فاکتور ایمنی در طول؛­الف) 611361، ب) 612061، ج) 613261 متری 74

شکل 5-11- نقشه دو بعدی واریانس خطای تخمین مقادیر فاکتور ایمنی؛ در طول­الف) 611361، ب) 612061، ج) 613261 متری 75

فهرست جداول

جدول 2-1- تعداد نوسانات تنش­های مهم مربوط به .... 16

جدول 2-2- ضرایب اصلاح عدد SPT برای روش­ها و دستگاه­های مختلف صحرایی. 24

جدول 2-3- معیار اندروس و مارتین. 31

جدول 2-4- معیار بری و سانشیو. 32

جدول 4-1- زلزله های روی داده در اثر فعالیت گسل شمال تبریز. 58

جدول 5-1- خلاصه پارامترهای آماری مقادیر فاکتور ایمنی در برابر روانگرایی. 66

جدول 5-2- مختصات مربوط به دو نقطه ابتدا و انتهای مسیر مورد مطالعه 70

خرید فایل