ساختمانهای بنایی

عنوان پایان نامه: ساختمانهای بنایی

فرمت فایل: word

تعداد صفحات: 138

شرح مختصر:

کلیات

وقوع زمین لرزه‌های متعدد در ایران و تحقیقات زمین شناسی انجام شده در مورد گسل‌های موجود همگی موید این مطلب است که ما در منطقه لرزه خیز زندگی می‌کنیم. از طرف دیگر به دلیل کم توجهی جامعه مهندسی به ساخت و ساز ایمن ساختمان‌های زیادی بجا مانده است که در آن تمهیدات خاصی برای زلزله در نظر گرفته نشده است آمار و ارقام نشان می‌دهد که در کشور اکثر ساختمان از نوع ساختمان‌های بنایی می‌باشند و از آن مهمتر در زلزله‌های اخیر بیشترین آمار تلفات و خسارات از جانب همین نوع ساختمان‌ها می‌باشد و این مطالب ضرورت توجه به امر مقاوم سازی این ساختمان هارا از بیش مسجل می‌سازد.

با بررسی‌های تجربی انجام گرفته در حین اجرای طرح‌ها نقاط ضعف و قوت روش‌های مقاوم‌سازی مشخص شده و روش متفاوتی ارائه می‌شود و این روش بر خلاف روش‌های دیگر با در نظر گرفتن رفتار نامطلوب ساختمان‌های بنایی در بارهای لرزهای اتخاذ شده است و از ویژگی‌های آن سطح ایمنی بسیار بالا با ایجاد خط دوم دفاعی استفاده از خواص مطلوب قاب‌های مرکب در بارهای لرزه ای، سادگی طرح،اجرایی بودن طرح و امکان انجام تغییرات معماری و حتی احداث یک طبقه جدید را می‌توان نام برد.

در این پایان نامه قرار است که یک ساختمان بنایی که در زلزله تا حدود 30 تا 40 درصد آسیب دیده به روشی مقاوم سازی شود که قابل اجرا باشد و بعضی از قسمت‌های آن باید با نرم‌افزار ETABS مدل شود که مسئله اقتصادی نیر لحاظ باشد و نکته دیگر که در مراجع برآن اشاره نشده این است که اگر نیروی برشی طبقه از ظرفیت برشی آن بیشتر باشد چه باید کرد ؟ و در این حالت به چه صورتی مقاوم سازی شود که این حالت جبران شود.

البته لازم به ذکر است که در قسمت پی قرار است از یک روشی مقاوم سازی خاصی استفاده شود که بسیار جالب توجه می‌باشد.

اکنون این سوال مطرح می‌شود که ابعاد قاب مرکب چه تأثیری در نتایج دارند؟ از چه نرم افزاری کمک گرفته شده است؟ در هنگام اعمال قاب مرکب کدام قسمت‌ها نیاز به تقویت مجدد خواهند داشت؟

 روند انجام پایان نامه

با توجه به اینکه طیف گسترده‌ای از ساختمان‌های موجود در کشور از نوع ساختمان‌های بنایی می‌باشند و از طرف دیگر کشور ایران از لرزه خیزی بالایی برخوردار است، همین مساله باعث شده است که معایب ساختمان‌های بنایی به محاسن آن چیرگی یافته است. تجربه زلزله‌های مختلف، بیشترین آمار تلفات را در میان این نوع ساختمان‌ها نشان می‌دهد.

انجام کارهای تحقیقاتی در این زمینه منجر به تدوین آیین نامه‌ها و دستورالعمل هایی در زمینه ساخت و یا مقاوم سازی این ساختمان شده است، اما این تحقیقات در مقایسه با حجم بالای آسیب‌پذیری بسیار ناچیز بوده و ضرورت انجام تحقیقات گسترده‌تری را طلب می‌کند.

در فصل اول این پایان نامه، ابتدا آماری از وضعیت ساختمان‌های کشور ارائه شده است که در آن درصد ساختمان‌های بنایی و اسکلت بتنی در برهه‌ای از زمان ارائه شده است. این آمار حجم بالای این نوع ساختمان‌ها را در کشور نشان می‌دهد. در ادامه گزارشاتی از برخی زلزله‌های گذشته مانند زلزله مهم رودبار و منجیل، بم، چنگوره، آوج و داهوییه و نواقص و آسیب‌های وارده به ساختمان‌های آنها بررسی شده است. پس از آن وضعیت لرزه‌خیزی ایران بررسی شده است. این بررسی نشان دهنده خطر لرزه خیزی بالای اکثر مناطق کشور می‌باشد. فصل اول با مطلبی در مورد ضرورت مقاوم سازی ساختمان‌های بنایی به پایان رسیده است.

در فصل دوم، خواص لرزه‌ای ساختمان‌های بنایی، عناصرسازه ای در این ساختمان ها، انواع حالت‌های شکست این عناصر ارائه شده است.

در فصل سوم، به خواص سازه‌ای و دینامیکی قاب‌های مرکب پرداخته شده است.

در فصل چهارم، بررسی شیوه‌های مختلف ترمیم و تقویت ساختمان‌های بنایی ارائه شده است.

در فصل پنجم، با استفاده از تئوری قاب‌های مرکب، روش مسلح کردن ساختمان به عنوان روش برتر در مورد یک ساختمان به صورت گام به گام و به صورت کامل ارائه شده است.

 چکیده

ساختمان‌های ساخته شده با مصالح بنایی درصد بالایی از ساختمان‌های موجود در کشور را به خود اختصاص داده‌اند. از طرفی کشور ایران در بخشی از کره زمین قرار گرفته که از نظر لرزه‌خیزی بسیار ناآرام بوده و همواره در معرض زمین لرزه‌های مختلف قرار داشته است. اغلب ساختمان‌های موجود قبل از تدوین آخرین معیارهای طراحی لرزه‌ای ساختمان‌سازی موجود در کشور ساخته شده‌اند و از سویی دیگر این ساختمان‌ها اکثراً دارای ضعف در مقاومت برشی داخل صفحه و کمانش خارج از صفحه خود می‌باشند.

با بررسی‌های تجربی انجام گرفته در حین اجرای طرح‌ها، نقاط ضعف و قوت روش‌های مقاوم سازی مشخص شده و در این پایان نامه سعی شده است روشی متفاوت ارائه شود. این روش بر خلاف روش‌های دیگر با درنظر گرفتن رفتار نامطلوب ساختمان‌های بنایی در بارهای لرزه‌ای اتخاذ شده است و از ویژگی‌های سطح ایمنی بسیار بالا با ایجاد خط دوم دفاعی، استفاده از خواص مطلوب قاب‌های مرکب در بارهای لرزه ای، سادگی طرح، اجرایی بودن طرح و امکان انجام تغییرات معماری و حتی احداث یک طبقه جدید را می‌توان نام برد.

فهرست مطالب

کلیات1

روند انجام پایان نامه2

چکیده3

فصل اول

کلیات

1-1 مقدمه4

1-2 مرور کارهای گذشته5

1-3 لرزه خیزی ایران6

1-4 گزارش برخی از زلزله‌های چند دهه اخیر6

1-4-1 زلزله 31 خردادماه 1369 رودبار و منجیل7

1-4-2 زلزله 5 مردادماه 1382 بم9

1-4-3 اثرات زلزله اول تیرماه 1381 چنگوره ـ آوج بر ساختمان‌های بنایی و مختلط17

1-4-3-1 خسارات وارده به ساختمان‌ها در اثر زلزله چنگوره ـ آوج17

1-4-3-2 گونه‌های ساختمانی منطقه آوج19

1-4-3-3 ساختمانی بنایی آوج با سقف طاق ضربی20

1-4-3-4 بررسی آسیب‌های وارده به ساختمان‌های منطقه آوج20

1-4-3-5 بررسی علل خرابی ساختمان‌های مختلط و بنایی آوج22

1-4-4 رفتار و عملکرد ساختمان‌ها در زلزله داهوییه (زرند)22

1-5 عملکرد ساختمان‌های آجری در زلزله‌های گذشته32

1-6 مقاومت سازی ساختمان‌های بنایی33

فصل دوم

رفتار و طرح لرزه‌ای ساختمان‌های مصالح بنایی

2-1 مقدمه35

2-2 رفتار مواد36

2-3 نیروی زلزله36

2-4 گسیختگی دیوارهای مصالح بنایی37

2-5 گسیختگی ساختمان‌های مصالح بنایی40

2-6 علل گسیختگی ساختمان‌های مصالح بنایی42

2-6-1 کیفیت مصالح و اجرا43

2-6-2 شکل و سیستم سازه43

2-6-3دیوارهای ساختمان45

2-6-4 سیستم سقف45

2-6-5 انسجام اجزای ساختمان46

2-6-6 اجزای غیرسازه ای46

2-6-7 سیستم کلاف47

2-6-8 خاک محل47

فصل سوم

خواص سازه‌ای و دینامیکی قاب‌های مرکب

3-1 مقدمه48

3-2 ضرورت توجه به نقش میانقاب48

3-3- اندرکنش قاب و میانقاب49

3-4- تبدیل کنش خمشی به کنش خرپایی49

3-5- مودهای شکست دیوار آجری51

3-5-1- شکست برشی51

3-5-2- شکست برشی- لغزشی52

3-5-3 -شکست خمشی52

3-5-3-1- شکست خمشی در راستای قائم52

3-5-3-2- شکست خمشی در راستای افقی53

3-6- مودهای شکست میانقاب53

3-6-1- لهیدگی گوشه‌ها53

3-6-2- شکست برشی- لغزشی53

3-6-3- فشار قطری54

3-6-4- ترک قطری54

3-6-5- شکست قاب54

3-7- مودهای شکست سازه55

3-8- مودهای شکست سازه‌های آجری در زلزله‌های گذشته57

3-9- انواع ترک59

3-9-1- ترک‌های مرزی59

3-9-2- ترک‌های قطری60

5-3-2-1- تقسیم‌بندی ترک‌های قطری61

3-10- شکست کنج64

3-11- حالت‌ نهایی شکست65

3-12- عامل‌های مؤثر بر مقاومت ترک قطری65

3-13- مقاومت شکست کنج65

3-14- تأثیر درز بین قاب و میانقاب:66

3-15- خواص پسماند66

3-15-1 تأثیر نرمی بر رفتار لرزه‌ای66

فصل 4

روشهای تعمیر، بازسازی و تقویت ساختمان‌ها

4-1- مقدمه69

4-2- راهکارهای بهسازی70

4-2-1- روکش بتنی یا شاتکریت70

4-2-2- یکپارچه ساختن سقف71

4-2-3- افزایش تعداد مسیرهای انتقال بار72

4-2-4- استقرار دیوار جدید73

4-2-5- اصلاح بازشوها در دال73

4-2-6- روش‌های تزریق صمغ‌های چسبناک74

4-2-7- تعبیه دیوار برشی74

4-2-8- مقاوم‌سازی توسط FRP75

4-2-8-1- اجرای مقاوم‌سازی و بهسازی توسط FRP76

4-2-9- تقویت پی77

4-2-10- نصب صفحات فولادی با اندود ملات سیمان ریزدانه (فروسیمان) در گوشه‌ها برای اتصال دیوارها79

4-2-11- کاهش ابعاد بازشوها80

4-2-12- کلاف‌های افقی فولادی80

3-2-12-1- کلاف افقی با نبشی در سقف طاق ضربی81

4-2-12-2- کلاف افقی با نبشی در سقف تیرچه بلوک82

4-2-13- کلاف‌های قائم فولادی83

4-2-13-1- کلاف‌های قائم با ورق در وسط دیوار83

4-2-14- تیرآهن کنسول (بالکن)84

4-2-15- کاربرد شناژ خورجینی85

4-2-15-1- مقدمه:85

4-2-15-2- روش اجرای تدریجی و گام به گام به عنوان روش مرسوم85

4-2-15-3- روش اجرای خورجینی86

4-2-15-4- مزایا87

4-2-15-5- معایب89

4-2-16- گزارشی کوتاه از انجام مقاوم سازی ساختمان موجود با استفاده از فونداسیون و شناژ خورجینی89

4-2-16-1- وضع موجود89

4-2-16-2- انتخاب روش90

4-2-16-3 - مروری بر عملیات اجرائی فونداسیون و شناژ خورجینی90

4-3- روش‌های تقویت و تعمیر ساختمانهای سنگی موجود:94

4-3-1- روش تقویت دیوارهای سنگی:95

4-3-1-1- تقویت گوشه‌های ساختمان با استفاده از صفحات فلزی:95

4-3-1-2- استفاده از بتن مسلح در اتصال دیوارها:95

4-3-1-3- استفاده از شبکه فولادی96

4-3-1-4- استفاده از تیرهای چوبی برای حمایت از دیوارهای بلند و طویل:99

4-3-2- تقویت سقف ساختمان‌های آجری و سنگی با تیرهای چوبی100

فصل 5

کاربرد قاب مرکب در مقاوم‌سازی ساختمان‌های بنایی

5-1 طرح مسئله102

5-1-1- نقشه معماری102

5-1-2- نقشه سازه‌ای103

5-1-3- کدگذاری دیوارها104

5-1-4- خسارات وارده به دیوارهای سازه‌ای و غیرسازه‌ای و ارائه راهکارهای ترمیم105

5-1-5- اطلاعات مربوط به طبقات ساختمان106

5-1-6- کنترل نواقص مربوط به مصالح107

5-1-7- کنترل نواقص مربوط به سیستم سازه‌ای107

5-1-8- کنترل نواقص مربوط به دیوار باربر108

5-1-9- کنترل نواقص مربوط به دال‌ها109

5-1-10- کنترل نواقص مربوط به اتصالات اعضا110

5-2- طرح مقاوم سازی111

5-2-1- محاسبات طرح مقاوم‌سازی111

5-2-2- اصلاح بازشوها و انجام تغییرات معماری112

5-2-3- محاسبه بار دیوارها بعد از تغییرات معماری112

5-2-4- بارگذاری سقف بام114

5-2-5-اثر پیچش در ساختمان115

5-2-6- برش پایه115

5-2-7- جایگذاری ستون‌های فلزی116

5-2-8- مدلسازی116

5-2-9- نقشه اجرایی با توجه به خروجی ETABS118

5-2-10- محاسبات بار جانبی118

5-2-11- نقشه‌های اجرایی122

5-3- نتیجه‌گیری127

منابع و مراجع129