فرمت فایل: ورد –Word و قابل ویرایش

تعداد صفحات: 194

فهرست مطالب

كليات 1

روند انجام گزارش 11

چكيده 13

فصل اول

كليات

1-1 مقدمه 14

1-2 مرور كارهاي گذشته 16

1-3 لرزه خيزي ايران 17

1-4 گزارش برخي از زلزله‌هاي چند دهه اخير 17

1-4-1 زلزله 31 خردادماه 1369 رودبار و منجيل18

1-4-2 زلزله 5 مردادماه 1382 بم 21

1-4-3 اثرات زلزله اول تيرماه 1381 چنگوره ـ آوج بر ساختمان‌هاي بنايي و مختلط 32

1-4-3-1 خسارات وارده به ساختمان‌ها در اثر زلزله چنگوره ـ آوج33

1-4-3-2 گونه‌هاي ساختماني منطقه آوج 36

1-4-3-3 ساختماني بنايي آوج با سقف طاق ضربي 36

1-4-3-4 بررسي آسيب‌هاي وارده به ساختمان‌هاي منطقه آوج 37

1-4-3-5 بررسي علل خرابي ساختمان‌هاي مختلط و بنايي آوج 39

1-4-4 رفتار و عملكرد ساختمان‌ها در زلزله داهوييه (زرند) 40

1-5 عملكرد ساختمان‌هاي آجري در زلزله‌هاي گذشته 51

1-6 مقاومت سازي ساختمان‌هاي بنايي 52

فصل دوم

رفتار و طرح لرزه‌اي ساختمان‌هاي مصالح بنايي

2-1 مقدمه 55

2-2 رفتار مواد 56

2-3 نيروي زلزله 57

2-4 گسيختگي ديوارهاي مصالح بنايي 59

2-5 گسيختگي ساختمان‌هاي مصالح بنايي 62

2-6 علل گسيختگي ساختمان‌هاي مصالح بنايي 65

2-6-1 كيفيت مصالح و اجرا 67

2-6-2 شكل و سيستم سازه 68

2-6-3ديوارهاي ساختمان 70

2-6-4 سيستم سقف 70

2-6-5 انسجام اجزاي ساختمان 72

2-6-6 اجزاي غيرسازه اي 72

2-6-7 سيستم كلاف 73

2-6-8 خاك محل 74

فصل سوم

خواص سازه‌ای و دینامیکی قاب‌های مرکب

3-1 مقدمه 75

3-2 ضرورت توجه به نقش میانقاب 76

3-3- اندرکنش قاب و میانقاب 76

3-4- تبدیل کنش خمشی به کنش خرپایی 77

3-5- مودهای شکست دیوار آجری 80

3-5-1- شکست برشی 80

3-5-2- شکست برشی- لغزشی 81

3-5-3 -شکست خمشی 81

3-5-3-1- شکست خمشی در راستای قائم 82

3-5-3-2- شکست خمشی در راستای افقی 82

3-6- مودهای شکست میانقاب 83

3-6-1- لهیدگی گوشه‌ها 83

3-6-2- شکست برشی- لغزشی 83

3-6-3- فشار قطری 83

3-6-4- ترک قطری 84

3-6-5- شکست قاب 84

3-7- مودهای شکست سازه 85

3-8- مودهای شکست سازه‌های آجری در زلزله‌های گذشته 87

3-9- انواع ترک91

3-9-1- ترک‌های مرزی91

3-9-2- ترک‌های قطری92

5-3-2-1- تقسیم‌بندی ترک‌های قطری 94

3-10- شکست کنج 97

3-11- حالت‌ نهایی شکست 99

3-12- عامل‌های مؤثر بر مقاومت ترک قطری 99

3-13- مقاومت شکست کنج 100

3-14- تأثیر درز بین قاب و میانقاب: 100

3-15- خواص پسماند 101

3-15-1 تأثیر نرمی بر رفتار لرزه‌ای 101

فصل 4

روشهای تعمیر، بازسازی و تقویت ساختمان‌ها

4-1- مقدمه 105

4-2- راهکارهای بهسازی 106

4-2-1- روکش بتنی یا شاتکریت 106

4-2-2- یکپارچه ساختن سقف 108

4-2-3- افزایش تعداد مسیرهای انتقال بار 110

4-2-4- استقرار دیوار جدید 111

4-2-5- اصلاح بازشوها در دال 111

4-2-6- روش‌های تزریق صمغ‌های چسبناک 112

4-2-7- تعبیه دیوار برشی 112

4-2-8- مقاوم‌سازی توسط FRP 114

4-2-8-1- اجرای مقاوم‌سازی و بهسازی توسط FRP 115

4-2-9- تقویت پی 116

4-2-10- نصب صفحات فولادی با اندود ملات سیمان ریزدانه (فروسیمان) در گوشه‌ها برای اتصال دیوارها 120

4-2-11- کاهش ابعاد بازشوها 121

4-2-12- کلاف‌های افقی فولادی 121

3-2-12-1- کلاف افقی با نبشی در سقف طاق ضربی 122

4-2-12-2- کلاف افقی با نبشی در سقف تیرچه بلوک 123

4-2-13- کلاف‌های قائم فولادی125

4-2-13-1- کلاف‌های قائم با ورق در وسط دیوار125

4-2-14- تیرآهن کنسول (بالکن) 126

4-2-15- کاربرد شناژ خورجینی127

4-2-15-1- مقدمه: 127

4-2-15-2- روش اجراي تدريجي و گام به گام به عنوان روش مرسوم 127

4-2-15-3- روش اجراي خورجيني 128

4-2-15-4- مزايا 130

4-2-15-5- معايب 133

4-2-16- گزارشي كوتاه از انجام مقاوم سازي ساختمان موجود با استفاده از فونداسيون و شناژ خورجيني 134

4-2-16-1- وضع موجود 134

4-2-16-2- انتخاب روش 135

4-2-16-3 - مروري بر عمليات اجرائي فونداسيون و شناژ خورجيني 135

4-3- روش‌های تقویت و تعمیر ساختمانهای سنگی موجود: 140

4-3-1- روش تقویت دیوارهای سنگی: 140

4-3-1-1- تقویت گوشه‌های ساختمان با استفاده از صفحات فلزی:140

4-3-1-2- استفاده از بتن مسلح در اتصال دیوارها: 141

4-3-1-3- استفاده از شبکه فولادی 143

4-3-1-4- استفاده از تیرهای چوبی برای حمایت از دیوارهای بلند و طویل: 146

4-3-2- تقویت سقف ساختمان‌های آجری و سنگی با تیرهای چوبی 147

فصل 5

کاربرد قاب مرکب در مقاوم‌سازی ساختمان‌های بنایی

5-1 طرح مسئله 151

5-1-1- نقشه معماری 152

5-1-2- نقشه سازه‌ای 152

5-1-3- کدگذاری دیوارها 153

5-1-4- خسارات وارده به دیوارهای سازه‌ای و غیرسازه‌ای و ارائه راهکارهای ترمیم 155

5-1-5- اطلاعات مربوط به طبقات ساختمان 157

5-1-6- کنترل نواقص مربوط به مصالح 158

5-1-7- کنترل نواقص مربوط به سیستم سازه‌ای 158

5-1-8- کنترل نواقص مربوط به دیوار باربر 159

5-1-9- کنترل نواقص مربوط به دال‌ها 161

5-1-10- کنترل نواقص مربوط به اتصالات اعضا 163

5-2- طرح مقاوم سازی 164

5-2-1- محاسبات طرح مقاوم‌سازی 166

5-2-2- اصلاح بازشوها و انجام تغییرات معماری 166

5-2-3- محاسبه بار دیوارها بعد از تغییرات معماری 167

5-2-4- بارگذاری سقف بام 170

5-2-5-اثر پیچش در ساختمان 171

5-2-6- برش پایه 172

5-2-7- جایگذاری ستون‌های فلزی 172

5-2-8- مدلسازی 174

5-2-9- نقشه اجرایی با توجه به خروجی ETABS 176

5-2-10- محاسبات بار جانبی 177

5-2-11- نقشه‌های اجرایی 183

5-3- نتیجه‌گیری 189

منابع و مراجع 193

كليات

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 گزارش

با توجه به اينكه طيف گسترده‌اي از ساختمان‌هاي موجود در كشور از نوع ساختمان‌هاي بنايي مي‌باشند و از طرف ديگر كشور ايران از لرزه خيزي بالايي برخوردار است، همين مساله باعث شده است كه معايب ساختمان‌هاي بنايي به محاسن آن چيرگي يافته است. تجربه زلزله‌هاي مختلف، بيشترين آمار تلفات را در ميان اين نوع ساختمان‌ها نشان مي‌دهد.

انجام كارهاي تحقيقاتي در اين زمينه منجر به تدوين آيين نامه‌ها و دستورالعمل هايي در زمينه ساخت و يا مقاوم سازي اين ساختمان شده است، اما اين تحقيقات در مقايسه با حجم بالاي آسيب‌پذيري بسيار ناچيز بوده و ضرورت انجام تحقيقات گسترده‌تري را طلب مي‌كند.

در فصل اول اين گزارش، ابتدا آماري از وضعيت ساختمان‌هاي كشور ارائه شده است كه در آن درصد ساختمان‌هاي بنايي و اسكلت بتني در برهه‌اي از زمان ارائه شده است. اين آمار حجم بالاي اين نوع ساختمان‌ها را در كشور نشان مي‌دهد. در ادامه گزارشاتي از برخي زلزله‌هاي گذشته مانند زلزله مهم رودبار و منجيل، بم، چنگوره، آوج و داهوييه و نواقص و آسيب‌هاي وارده به ساختمان‌هاي آنها بررسي شده است. پس از آن وضعيت لرزه‌خيزي ايران بررسي شده است. اين بررسي نشان دهنده خطر لرزه خيزي بالاي اكثر مناطق كشور مي‌باشد. فصل اول با مطلبي در مورد ضرورت مقاوم سازي ساختمان‌هاي بنايي به پايان رسيده است.

در فصل دوم، خواص لرزه‌اي ساختمان‌هاي بنايي، عناصرسازه ای در اين ساختمان ها، انواع حالت‌هاي شكست اين عناصر ارائه شده است.

در فصل سوم، به خواص سازه‌اي و ديناميكي قاب‌هاي مركب پرداخته شده است.

در فصل چهارم، بررسي شيوه‌هاي مختلف ترميم و تقويت ساختمان‌هاي بنايي ارائه شده است.

در فصل پنجم، با استفاده از تئوري قاب‌هاي مركب، روش مسلح كردن ساختمان به عنوان روش برتر در مورد يك ساختمان به صورت گام به گام و به صورت كامل ارائه شده است.

چكيده

ساختمان‌هاي ساخته شده با مصالح بنايي درصد بالايي از ساختمان‌هاي موجود در كشور را به خود اختصاص داده‌اند. از طرفي كشور ايران در بخشي از كره زمين قرار گرفته كه از نظر لرزه‌خيزي بسيار ناآرام بوده و همواره در معرض زمين لرزه‌هاي مختلف قرار داشته است. اغلب ساختمان‌هاي موجود قبل از تدوين آخرين معيارهاي طراحي لرزه‌اي ساختمان‌سازي موجود در كشور ساخته شده‌اند و از سويي ديگر اين ساختمان‌ها اكثراً داراي ضعف در مقاومت برشي داخل صفحه و كمانش خارج از صفحه خود مي‌باشند.

با بررسي‌هاي تجربي انجام گرفته در حين اجراي طرح‌ها، نقاط ضعف و قوت روش‌هاي مقاوم سازي مشخص شده و در اين گزارش سعي شده است روشی متفاوت ارائه شود. اين روش بر خلاف روش‌هاي ديگر با درنظر گرفتن رفتار نامطلوب ساختمان‌هاي بنايي در بارهاي لرزه‌اي اتخاذ شده است و از ويژگي‌هاي سطح ايمني بسيار بالا با ايجاد خط دوم دفاعي، استفاده از خواص مطلوب قاب‌هاي مركب در بارهاي لرزه اي، سادگي طرح، اجرايي بودن طرح و امكان انجام تغييرات معماري و حتي احداث يك طبقه جديد را مي‌توان نام برد.

فصل اول

1-1 مقدمه

با قرار گرفتن ايران در بخشي از كمربند آلپ هيماليا كه به عنوان آخرين و جوانترين نواحي كوهزايي جهان شناخته شده است، پديده دگرشكلي به اشكال گوناگون در آن ظاهر مي‌گردد. باز شدن درياي سرخ و در نتيجه حركت پهنه عربستان به سوي ايران و جابجايي بستر اقيانوس هند در نواحي عمان و حركت به سمت شمال ـ شمال شرق و حركت ديگر صفحات ليتوسفري پيرامون ايران موجب فراهم آمدن شرايطي گرديده كه هرچندگاه با آزاد شدن انرژی در راستاي گسل‌هاي فعال شاهد زلزله‌هاي ويرانگر در ميهن عزيزمان باشيم.

گرچه دلايل بروز زلزله و يا زمان و مكان به روشني مشخص نيست، ولي در هرحال تا آنجا كه مشخص شده است، تغيير شكل‌هاي ناشي از حركت‌هاي قاره‌ها نسبت به يكديگر باعث افزايش انرژي ذخيره شده در پوسته جامد زمين مي‌گردد.

در اين زمان پديده لغزش زمين بوجود مي‌آيد. چون انرژي آزاد شده بسيار زياد و ناگهاني است و باعث ارتعاش زمين گرديده و ساختمان‌هايي كه براي مقاومت در برابر اين ارتعاش‌ها طرح نشده‌اند، دچار گسيختگي و انهدام مي‌گردند.

در حال حاضر ساختمان ساخته شده با مصالح بنايي (بخصوص ساختمان‌هاي آجري)، درصد بالايي از ساختمان‌هاي موجود يا در حال احداث در كشور ما را تشكيل مي‌دهند. مهمترين عامل مقبوليت ساختمان‌هاي بنايي در ايران، به ويژه در شهرستان ها، در دسترس بودن مصالح، ساده بودن تكنولوژي توليد آجر و بلوك سيماني، آشنايي سازندگان با نحوه ساخت و ساز و سرانجام ارزانتر بودن قيمت تمام شده اين قبيل ساختمان‌ها نسبت به ساختمان هايي با اسكلت فولادي و بتن مسلح مي‌باشد.

با توجه به اينكه در ساخت بيشتر ساختمان‌هاي بنايي ضوابط و معيارهاي مهندسي مربوط به مقاومت سازه در برابر زلزله مورد توجه قرار نمي گيرد و معمولاً توسط سازندگان محلي و بدون توجه به اثر تخريبي زلزله، طراحي و اجرا مي‌شوند، رويدادهاي هر زمين لرزه در هر نقطه از كشور فاجعه آميز بوده و پيامدهاي بسيار نگران كننده‌اي دربر خواهد داشت.