پایان نامه ارشد: بررسی اثر اندرکنش خاک و سازه بر روی باز توزیع نیروها در المان های سازه های فولادی

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :عمران

گرایش :سازه

عنوان : بررسی اثر اندرکنش خاک و سازه بر روی باز توزیع نیروها در المان های سازه های فولادی

دانشگاه شمال

دانشکده فنی مهندسی

پایان نامه جهت اخذ مدرک کارشناسی ارشد

رشته عمران- سازه

عنوان پایان نامه:

بررسی اثر اندرکنش خاک و سازه بر روی باز توزیع نیروها در المان های سازه های فولادی

استاد راهنما:

جناب آقای دکتر محمود حسن پور

استاد مشاور:

جناب آقای دکتر سیروس غلامپور

 بهار 91

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(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)چکیده   در کشور ما اغلب سازه ها  و شاید تمامی ساختمان های متعارف به طور مستقل تحلیل و طراحی می شوند، بدین معنی که این سازه ها عمدتا" توسط نرم افزارهای متعارف  و با در نظر گرفتن یک تکیه گاه صلب و یا مفصلی، تحلیل و طراحی شده و سپس نیروهای بدست آمده در پای ستون ها برای تحلیل و طراحی پی سازه مورد استفاده قـــــــــــرار می گیرند. دراین روند توجهی به تاثیر نشست پی بر توزیع نیروها در المان های سازه نمی شود. اندرکنش بین سازه، پی و خاک زیرین آن رفتار واقعی سازه را در مقایسه با حالتی که سازه به تنهایی بررسی می‌شود تغییر می‌دهد. در این پایان نامه ساختمان های فولادی مختلف همراه با پی و خاک زیر پی آنها مدلسازی شده اند، سپس نتایج تحلیل سازه های مذکور را با نتایج تحلیل همان سازه ها که در حالت متعارف مدلسازی شده اند مقایسه می شود تا میزان تاثیرات اندرکنش خاک و سازه بر باز توزیع نیروها در المان های ساختمان های فولادی و در نهایت میزان اعتبار روش های متعارف استفاده شده در کشور جهت تحلیل و طراحی ساختمان های مذکور مشخص شود.واژه‌های کلیدی: اندرکنش- خاک- سازه- سازه های فلزی- بازتوزیع- نیرو  . 

فهرست مطالب

     فصل اول: مقدمه 11-1)  پیشگفتار 21-2)  مفهوم اندرکنش خاک- سازه 21-2-1) اندرکنش خاک- سازه استاتیکی 41-2-2) اندرکنش خاک- سازه دینامیکی 51-3)  لزوم انجام تحقیق حاضر 61-4)  اهداف پایان نامه 71-5)  روش انجام پروژه 7     فصل دوم: مروری بر مطالعات گذشته 82-1)  مقدمه 92-2)  مروری بر مطالعات و تحقیقات گذشته 9     فصل سوم: نشست ساختمان 153-1)  مقدمه 163-2)  انواع نشست 163-2-1) نشست آنی 163-2-1-1) محاسبه نشست آنی 173-2-1-2) روش‌های متداول تعیین E 243-2-1-3) رفتار الاستیک خاک 313-2-2) نشست تحکیم 333-2-2-1) محاسبه نشست تحکیم 343-2-3) نشست تحکیم ثانویه 393-2-3-1) خاک‌های نیمه اشباع 403-3)  نشست نهایی 403-4)  نشست غیر یکنواخت 403-4-1) شکل‌های نشست غیریکنواخت 413-4-2) علل بروز نشست غیریکنواخت 433-4-2-1) تغییر لایه‌های زمین 433-4-2-2) تغییر در بار وارد بر پی 433-4-2-3) پی گسترده بزرگ و انعطاف‌پذیر 443-4-2-4) تفاوت در زمان ساخت 443-4-2-5) تغییر در شرایط ساختگاه 44     فصل چهارم: روش های مدل سازی پی و خاک زیر آن 454-1)  مقدمه 464-2)  روش های مدل سازی پی ساختمان 464-2-1) پی صلب و پی انعطاف پذیر 464-2-2) نحوه مدل کردن پی انعطاف‌پذیر 474-3)  روش های مدل‌سازی خاک پی 484-3-1) تعیین سختی فنر 494-3-2) بهبود مدل‌سازی خاک با فنر 544-3-2-1) روش اول: افزایش سختی فنرهای کناری یا کاهش سختی فنرهای مرکزی 544-3-2-2) روش دوم: متصل کردن فنرها 554-3-2-3) روش سوم: روش المان سطحی 554-3-3) نتیجه گیری 56     فصل پنجم: مدل سازی و تحلیل نتایج 575-1)  مقدمه 585-2)  خصوصیات ساختمان های مدل شده 585-2-1) اسکلت                                                                                                            595-2-2) پلان                                                                                                            595-2-3) پی                       615-2-4) ارتفاع و تعداد طبقات 615-2-5) نوع سیستم سازه‌ای 615-2-6) نوع خاک                                                                                                            615-2-7) بارگذاری ساختمان و آئین‌نامه‌های استفاده شده 625-3)  نرم‌افزار مورد استفاده 635-4)  مدل سازی اندرکنش خاک-سازه 645-4-1) مدل سازی پی ساختمان 645-4-2) مدل سازی خاک زیر پی 675-4-2-1) محاسبه مدول بستر برای ساختمان با پلان باریک 675-4-2-2) محاسبه مدول بستر برای ساختمان با پلان عریض 695-4-2-3) محاسبه سختی فنرها و تعریف نمودن فنرها در محیط نرم افزار SAP 715-4-3) یکپارچه سازی المان های روسازه، پی و خاک زیر پی 735-5)  روش تحلیل اندرکنش 745-6)  ارائه و تفسیر نتایج 745-6-1) ساختمان های فولادی با سیستم سازه ای قاب خمشی 755-6-1-1) ساختمان پنج طبقه با پلان باریک و پی گسترده 755-6-1-2) ساختمان پنج طبقه با پلان باریک و پی نواری 785-6-1-3) ساختمان ده طبقه با پلان باریک و پی گسترده 795-6-1-4) ساختمان پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده 815-6-1-5) ساختمان پنج طبقه با پلان عریض و پی نواری 855-6-1-6) ساختمان ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 885-6-1-7) ساختمان ده طبقه باپلان عریض و پی نواری 915-6-2) ساختمان های فولادی با سیستم سازه ای قاب مهاربندی 925-6-2-1) ساختمان پنج طبقه با پلان باریک و پی گسترده 925-6-2-2) ساختمان پنج طبقه با پلان باریک و پی نواری 955-6-2-3) ساختمان ده طبقه با پلان باریک و پی گسترده 965-6-2-4) ساختمان پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده 985-6-2-5) ساختمان پنج طبقه با پلان عریض و پی نواری 1015-6-2-6) ساختمان ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 1025-6-2-7) ساختمان ده طبقه با پلان عریض و پی نواری 1045-6-3) ساختمان های فولادی با سیستم سازه ای مختلط 1065-6-3-1) ساختمان پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده 1065-6-3-2) ساختمان ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 1095-7)  نتیجه گیری کلی 1125-7-1) تاثیر اندرکنش بر نیروی محوری 1125-7-1-1) تاثیر ابعاد پلان 1135-7-1-2) تاثیر تعداد طبقات 1145-7-1-3) تاثیر نوع پی 1145-7-1-4) تاثیر سیستم سازه ای 1145-7-2) تاثیر اندرکنش بر لنگر خمشی 1155-7-2-1) تاثیر ابعاد پلان 1155-7-2-2) تاثیر تعداد طبقات 1165-7-2-3) تاثیر نوع پی 1165-7-2-4) تاثیر سیستم سازه ای 116     فصل ششم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات 1176-1)  مقدمه 1186-2)  نتیجه گیری نهایی 1186-3)  پیشنهاد در مورد تحقیقات آینده 120     فهرست منابع و مآخذ 122  

فهرست شکل‌ها

شکل ‏1‑1: بازتوزیع نیروهای قاب بواسطه اندرکنش بین خاک و سازه]1 [ 3شکل ‏3‑1: نمودار پیشنهادی باولز برای بدست آوردن ضریب عمق ( )]1[ 18شکل ‏3‑2: مفهوم E در آزمایش تک محوری]1[ 24شکل ‏3‑3: مرحله اعمال تنش همه جانبه در آزمایش سه محوری]1[ 25شکل ‏3‑4: مرحله اعمال برش در آزمایش سه محوری]1[ 26شکل ‏3‑5: برش ساده]1 [ 27شکل ‏3‑6: دستگاه تحکیم یا بارگذاری در شرایط تغییر شکل جانبی صفر (محدود شده) ]1[ 27شکل ‏3‑7:  نتایج حاصل از آزمایش پرسیومتر]1 [ 29شکل ‏3‑8: تعیین E از آزمایشهای ژئوفیزیکی لرزه‌ای]1 [ 30شکل ‏3‑9: ساده‌سازی رفتار خاک]1 [ 32شکل ‏3‑10: استفاده از منحنی‌های تنش- نسبت تخلخل در محاسبه نشست]1 [ 35شکل ‏3‑11: منحنی‌های اصلاح نشست الاستیک پی‌های انعطاف‌پذیر مستطیلی در عمق D ]1 [ 37شکل ‏3‑12: توزیع تقریبی تنش زیر یک پی]1 [ 38شکل ‏3‑13: نشست غیریکنواخت و دوران نسبی]1 [ 41شکل ‏3‑14: ترک خوردگی دیوار در اثر (الف) گودافتادگی  (ب) بالاآمدگی]1 [ 42شکل ‏3‑15: کج شدگی ( )برای (الف) کل یک ساختمان  (ب) درب ورودی]1 [ 43شکل ‏4‑1: پی بر بستر الاستیک]1[ 48شکل ‏4‑2: سطح بارگیر برای نقاط گوشه، وسط و مرکز در پی‌های گسترده]1 [ 53شکل ‏4‑3: طول و عرض سطح بارگیر در پی‌های نواری]1 [ 53شکل ‏4‑4: تغییر شکل پی انعطاف پذیر تحت بار یکنواخت]1 [ 54شکل ‏5‑1: تیپ پلان‌های استفاده شده: الف) پلان معماری باریک ب) پلان معماری عریض 60شکل ‏5‑2: پی گسترده مربوط به ساختمان های با پلان عریض 65شکل ‏5‑3: پی نواری مربوط به ساختمان های با پلان عریض 65شکل ‏5‑4: پی گسترده مربوط به ساختمان های با پلان باریک 66شکل ‏5‑5: پی نواری مربوط به ساختمان های با پلان باریک 66شکل ‏5‑6: فنرهای اختصاص داده به المان سطح در محیط برنامه SAP: 73شکل ‏5‑7: نمای سه بعدی ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان باریک و پی گسترده به همراه پی و خاک زیر پی زیر آن 75شکل ‏5‑8: نمودار نیروی محوری ستون های محور A در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان باریک و پی گسترده 76شکل ‏5‑9:  نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان باریک و پی گسترده 76شکل ‏5‑10: نمودار لنگر تیرهای محورA در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان باریک و پی گسترده 77شکل ‏5‑11: نمای سه بعدی ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان باریک و پی نواری به همراه پی و خاک زیر آن 78شکل ‏5‑12: نمودار نیروی محوری ستون های محور A در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان باریک و پی نواری 79شکل ‏5‑13: نمای سه بعدی ساختمان قاب خمشی ده طبقه با پلان باریک و پی گسترده به همراه پی و خاک زیر آن 80شکل ‏5‑14:نمودار نیروی محوری ستون های محور A در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی ده طبقه با پلان باریک و پی گسترده 81شکل ‏5‑15:نمای سه بعدی ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده به همراه پی و خاک زیر آن 82شکل ‏5‑16:نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه اول ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده 83شکل ‏5‑17: نمودار نیروی محوری ستون های محور 4 در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده 84شکل ‏5‑18: نمودار لنگر تیرهای محور 1 در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده 84شکل ‏5‑19: نمودار لنگرتیرهای محور 4 در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده 85شکل ‏5‑20: نمای سه بعدی ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان عریض و پی نواری 86شکل ‏5‑21: نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان عریض و پی نواری 87شکل ‏5‑22: نمودار لنگر تیرهای محور 1 در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی پنج طبقه با پلان عریض و پی نواری 87شکل ‏5‑23: نمای سه بعدی ساختمان قاب خمشی ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده به همراه پی و خاک زیر آن 88شکل ‏5‑24: نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 89شکل ‏5‑25: نمودار نیروی محوری ستون –C1 در طبقات ساختمان قاب خمشی ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 89شکل ‏5‑26: نمودار نیروی محوری ستون های محور 4 در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 90شکل ‏5‑27: نمودار لنگر تیرهای محور 1 در طبقه همکف ساختمان قاب خمشی ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 91شکل ‏5‑28: نمای سه بعدی ساختمان قاب خمشی ده طبقه با پلان عریض و پی نواری به همراه پی و خاک زیر آن 91شکل ‏5‑29: نمای سه بعدی ساختمان مهاربندی شده پنج طبقه با پلان باریک و پی گسترده به همراه پی و خاک زیر آن 93شکل ‏5‑30: نمودار نیروی محوری ستون های محور A در طبقه همکف ساختمان مهاربندی شده پنج طبقه با پلان باریک و پی گسترده 94شکل ‏5‑31: نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه همکف ساختمان مهاربندی شده پنج طبقه با پلان باریک و پی گسترده 94شکل ‏5‑32: نمای سه بعدی ساختمان مهاربندی شده پنج طبقه با پلان باریک و پی نواری به همراه پی و خاک زیر آن 95شکل ‏5‑33: نمودار نیروی محوری ستون های محور A در طبقه اول ساختمان مهاربندی شده پنج طبقه با پلان باریک و پی نواری 96شکل ‏5‑34: نمای سه بعدی ساختمان مهاربندی شده ده طبقه با پلان باریک و پی گسترده به همراه پی و خاک زیر آن 97شکل ‏5‑35: نمودار نیروی محوری ستون های محور A در طبقه همکف ساختمان مهاربندی شده ده طبقه با پلان باریک و پی گسترده 98شکل ‏5‑36: نمای سه بعدی ساختمان مهاربندی شده پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده به همراه پی و خاک زیر آن 99شکل ‏5‑37: نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه همکف ساختمان مهاربندی شده پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده 100شکل ‏5‑38: نمودار نیروی محوری ستون های محور 4 در طبقه همکف ساختمان مهاربندی شده پنج طبقه با پلان عریض و پی گسترده 100شکل ‏5‑39: نمای سه بعدی ساختمان مهاربندی شده پنج طبقه با پلان عریض و پی نواری به همراه پی و خاک زیر آن 101شکل ‏5‑40: نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه همکف ساختمان مهاربندی شده پنج طبقه با پلان عریض و پی نواری 102شکل ‏5‑41: نمای سه بعدی ساختمان مهاربندی شده ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده به همراه پی و خاک زیر آن 103شکل ‏5‑42: نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه همکف ساختمان مهاربندی شده ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 104شکل ‏5‑43: نمای سه بعدی ساختمان مهاربندی شده ده طبقه با پلان عریض و پی نواری به همراه پی و خاک زیر آن 105شکل ‏5‑44: نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه همکف ساختمان مهاربندی شده ده طبقه با پلان عریض و پی نواری 106شکل ‏5‑45: نمای سه بعدی ساختمان با سیستم سازه ای مختط ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده به همراه پی و خاک زیر آن 107شکل ‏5‑46: نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه همکف ساختمان با سیستم سازه ای مختط ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 108شکل ‏5‑47: نمودار نیروی محوری ستون های محور 4 در طبقه همکف ساختمان با سیستم سازه ای مختط ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 108شکل ‏5‑48: نمودار لنگر تیرهای محور 1 در طبقه همکف ساختمان با سیستم سازه ای مختط ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 109شکل ‏5‑49: نمای سه بعدی ساختمان با سیستم سازه ای مختط ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 110شکل ‏5‑50: نمودار نیروی محوری ستون های محور 1 در طبقه همکف ساختمان با سیستم سازه ای مختط ده طبقه با پلان عریض و پی گسترده 111 

فهرست جداول

جدول ‏3‑1: مقادیر  و  برای محاسبه ضریب  در رابطه (3-3) برای تعدادی از مقادیر H/B و L/B ]1[ 20جدول ‏3‑2: مثالهایی از روابط تجربی تعیین E برحسب SPT و CPT ]1 [ 28جدول ‏3‑3: مقادیر تقریبی مدول الاستیسیته و ضریب پواسون 31جدول ‏3‑4: مقادیر متداول   34جدول ‏3‑5: ضریب اصلاح نشست تحکیم محاسباتی 35جدول ‏4‑1 : مقادیر K بعنوان راهنما و مقایسه با روابط تقریبی (4-8) و (4-9) 52جدول ‏5‑1: مدول ارتجاعی ( )، مقاومت نهایی ( ) و ضریب پواسون ( ) خاک‌های رسی 62جدول ‏5‑2: بارهای سرویس وارد بر ساختمان 63جدول ‏5‑3: ضخامت تخمین زده شده توسط SAFE برای انواع ساختمان 64جدول ‏5‑4: سختی محاسبه شده برای معرفی در محیط برنامه SAP جهت مدل سازی خاک زیر پی 71جدول ‏5‑5: تاثیر اندرکنش در نیروی محوری ستون های گوشه در طبقه همکف 113جدول ‏5‑6: بیشینه تاثیر اندرکنش بر لنگر خمشی تیرهای محیطی در طبقه همکف 115    

1)   فصل اول

  
مقدمه
 

1-1)پیشگفتار

امروزه روش متعارف طراحی ساختمان در کشور به این شکل است که در برنامه های متداول تحلیل و طراحی، سازه بر روی تکیه گاه های صلب و یا گیردار مدل شده، تحلیل و طراحی می گردد. سپس نیرو های پای ستون ها به عنوان ورودی به نرم افزارهای مختص طراحی پی داده می شود و پی نیز به صورت مستقل از سازه تحلیل و طراحی می شود.در حقیقت با وجودی که پی سازه در اصل عملکردی انعطاف پذیر دارد و تحت نیروهای وارده از طرف المان های روسازه دچار نشست های کلی و غیر یکنواخت می شود، مهندسان سازه در تحلیل و طراحی ساختمان ها، در حقیقت پی را صلب فرض کرده و به تأثیری که نشست خاک زیر پی و انعطاف‌پذیری پی سازه ممکن است بر روی پاسخ سازه داشته باشد توجهی نمی‌کنند.در صورتی که اندرکنش بین سازه، پی و محیط خاک تکیه‌گاهی آن، رفتار واقعی سازه را به طور قابل توجهی در مقایسه با بررسی رفتار سازه به تنهایی تغییر دهد، نشست‌های پی ممکن است شرایط توزیع بار جدیدی را در روسازه به وجود آورند که موجب آسیب دیدن و ترک برداشتن المان‌های آن شود. با وارد کردن پدیده اندرکنش خاک- سازه در تحلیل روسازه می‌توان برای جلوگیری از صدمات احتمالی وارد بر ساختمان تمهیداتی فراهم نمود.تعداد صفحه : 18قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

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

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

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.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید