پایان نامه رفتار لرزه‌ای ستون‌های فلزی باکسی پرشده با بتن تحت نیروهای زلزله

ستون‌های باکسی پرشده با بتن (CFT)[1] در بسیاری از ساختمان‌ها در جهان استفاده شده‌اند. این سازه‌هابا ارتفاعها و وضعیتهای گوناگون در دو موقعیت بدون نیروهای لرزه‌ای ودر مناطقی که خطر لرزه‌ای بالایی دارند اجرا گردیده اند. این بازبینی کوتاه رفتار ستون‌های پرشده از بتن بامقطع دایره و مربع مستطیل به همراه بادبندها، و خصوصاً متمرکزشده بر رفتار آنها در زمان اعمال بارها به طور لرزه‌ای رفت و برگشتی درنظر گرفته است. این بحث با رفتار ستون‌های پرشده با بتن تحت بارهای محوری و خمش و پیچشی شروع می‌شود و چکیده‌ای از اثرات خزش، جمع‌شدگی و عکس‌العمل کلی ستون‌های پرشده با بتن برای تنش‌های پسماند را نشان خواهد داد. مختصری از رفتار یکنواخت براساس بحث‌های متعاقب تحقیق شده بر روی رفتارسیکلی این ستون‌ها دیده می‌شود. این مقاله از چندین مقاله که در زمین‌های نیروی غیرلرزه‌ای برای محاسبه و طراحی این ستون‌ها کارشده برگرفته شده است.

فهرست مطالب

چکیده ................................................................................................. 1

فصل اول: مقدمه و مفاهیم کلی رفتار ستون‌های پر شده با بتن (CFT)

1- 1 مقدمه .......................................................................................... 3

1-2 رفتار یکنواخت ستون‌های باکسی پرشده با بتن (CFT) (مقاومت محوری و سختی) 5

1-3 مقاومت خمشی و سختی ..................................................................... 7

1-4 مقاومت تیر ستون ............................................................................ 8

1-5 مقاومت پیچشی و سختی .................................................................... 9

1-6 خزش و جمع شدگی در CFTها ............................................................ 10

1-7 تنش پسماند در CFTها ...................................................................... 10

1-8 رفتار چرخه‌ای باکس‌های فولادی پرشده با بتن .......................................... 10

1-9 طراحی ستون‌های باکسی فلزی پر شده با بتن ............................................ 14

 فصل دوم: آزمایشات اعضای CFT و نتایج

2-1 بررسی آزمایشات بر روی ستون‌های CFT و نتایج ..................................... 18

2-2 نوع المان و مش بندی در محاسبه ......................................................... 19

2-3 آماده سازی نمونه‌ها .......................................................................... 20

2-4 تجهیزات اعمال بار سیکلی ................................................................. 22

2-5 مدهای خرابی ................................................................................. 22

2-6 نتایج این آزمایشات .......................................................................... 30

 فصل سوم: اثرات پیش بارگذاری روی اعضای CFT

3-1 نگاهی به پیش بارگذاری بر ستون‌های فلزی پر شده با بتن ............................ 33

3-2 مطالعات انجام شده بر روی ستون‌های فلزی پرشده بابتن بر اثر پیش بارگذاری ... 33

3-3 تحلیل تئوریک ................................................................................ 37

3-4 تحقیقات آزمایشگاهی ........................................................................ 43

3-5 جزئیات نمونه‌های آزمایش ................................................................. 43

3-6 نتایج آزمایش و مشاهدات ................................................................... 46

3-7 بررسی نتایج دیگر آزمایشات منتشر شده ................................................. 56

3-8 تحلیل المان محدود ........................................................................... 57

3-9 کالیبره کردن و مدلسازی عددی ............................................................ 57

3-10 نتایج عددی .................................................................................. 60

3-11 یک روند گام به گام طراحی .............................................................. 61

3-12 نتیجه‌گیری .................................................................................. 62

 فصل چهارم: نکات آیین‌نامه‌ای در طراحی اعضای CFT

4-1 نکات آیین‌نامه‌ای در ستون‌های مختلط .................................................... 65

 فصل پنجم: نتیجه گیری

5-1 نتیجه‌گیری .................................................................................... 72

مراجع ................................................................................................ 74

 فهرست اشکال

 عنوان صفحه

شکل 1-1 پلان سازه سه بعدی بادبندی نشده ................................................... 4

شکل 1-2 دتایل اتصال گیردار تیر ستون ...................................................... 14

شکل 2-1 دتایل قاب‌های تحت آزمایش در نرم افزار آباکوس ............................... 19

شکل 2-2 قرارگیری و مهاربندی قاب‌ها در حین آزمایش ................................... 20

شکل 2-3 دتایل قاب مورد آزمایش .............................................................. 21

شکل 2-4 مدهای خرابی در قاب ................................................................ 22

شکل 2-5تمام نمونه‌های قاب ..................................................................... 23

شکل 2-6 منحنی‌های هیسترزیس بار جانبی – تغییر مکان ................................. 23

شکل 2-7 پوش منحنی‌های بارجانبی – تغییر مکان .......................................... 24

شکل 2-8 منحنی بار جانبی-تغییر مکان قاب SF-22.......................................... 25

شکل 2-9 منحنی ایده آل بار-تغییر مکان ...................................................... 26

شکل 2-10 برآورد ماکزیمم بار حدی جاری شدن قاب ....................................... 26

شکل 2-11 منحنی ضریب استهلاک هم ارزانباشتگی به تناسب تغییر مکان به تغییر مکان جاری شدن 27

شکل 2-12 مقایسه پیش‌بینی و نتایج عددی منحنی بار-تغییرمکان ......................... 28

شکل 2-13مقایسه منحنی بار جانبی-تغییر مکان پیش‌بینی و نتایج عددی ................. 29

شکل 3-1 یک ساختمان چند طبقه تیپ با یک هسته دیوارهای داخلی ..................... 34

شکل 3-2 نشان‌دهنده ستون‌های فولادی لوله ای در اطراف سازه ........................... 34

شکل 3-3 سازه چند طبقه عمومی‌را که بتن در داخل لوله‌های فولادی توخالی آن ........ 35

شکل 3-4 یک ستون مرکب متشکل از لوله مربع شکل فولادی ........................... 40

شکل 3-5 فاکتورکاهش پیش باردرمقابل ضریب لاغری بدون بعد را برای ستون‌های مرکب41

شکل 3-6 تست فشاری بر اساس طول موثر ستون و دتایل‌های اندازه گیری ............. 44

شکل 3-7 نمودار تغییرمکان تحت بار محوری برای CFT-S-40-30P و CFT-S-100-30P46

شکل 3-8 یک تورم ذاتی جداره فولادی در ستون ............................................. 47

شکل 3-9 منحنی بار تغییرمکان برای CFT-S-100-0P و CFT-S-100-30P............... 47

شکل 3-10 منحنی بار تغییرمکان برای CFT-I-40-30P و CFT-I-100-30P.............. 48

شکل 3-11 مود خرابی را نشان می‌دهد ........................................................ 49

شکل 3-12 مود خرابی را نشان می‌دهد ........................................................ 49

شکل 3-13 منحنی بار تغییرمکان برای CFT-I-100-0P و CFT-I-100-30P.............. 50

شکل 3-14 منحنی بار تغییرمکان برای CFT-I-130-40P.................................... 50

شکل 3-15 خرابی در اثر خورد شدن بتن نه بدلیل کمانش کلی معمول ................... 51

شکل 3-16 منحنی بار تغییرمکان برای CFT-L-40-30P و CFT-L-100-30P............ 52

شکل 3-17 منحنی بار تغییرمکان را برای CFT-L-100-0P و CFT-L-100-30P وCFT-L-130-52

شکل 3-18 منحنی بار تغییرمکان را برای CFT-L-100-0P و CFT-L-100-30P وCFT-L-130-53

شکل 3-19 ستون CFT-L-40-30P قبل و بعداز خرابی ...................................... 53

شکل 3-20 مقایسه نتایج آزمایشات و تحلیل المان محدود ................................... 54

شکل 3-21 مقایسه نتایج آزمایشات و تحلیل المان محدود ................................... 55

شکل 3-22 منحنی‌های ارتباط تنش – کرنش تک محوری برای بتن و فولاد ............ 57

شکل 3-23 منحنی‌های ارتباط تنش – کرنش تک محوری برای بتن و فولاد ............ 57

شکل 3-24 مش بندی کلی المان محدود برای بتن و فولاد ................................... 58

شکل 3-25 کاهش ظرفیت محوری ............................................................. 59

شکل 3-26 بار نهایی از شبیه سازی عددی در مقایسه با اعداد بدست آمده ............... 60

 فهرست نمودار

 عنوان صفحه

نمودار 1-1 مقاومت مقطع ستون پر شده با بتن نرمال شده .................................. 8

نمودار 1-2 منحنی رفتار هیسترزیس بار –تغییر مکان ستون cft.......................... 11

نمودار 1-3 مقایسه طراحی مقاوم اندرکنش برای مقاطع دایره‌ای ومربعی وپر شده با بتن 16

نمودار 2-1 تمام نتایج بارهای جانبی به تغییر مکان ......................................... 24

نمودار 3-1 لوله دایره ای پر شده با بتن و بخش رنج لاغری ستون ........................ 43

نمودار 3-2 نسبت اختلاط بتن .................................................................... 43

نمودار 3-3 مقایسه نتایج آزمایشات و تحلیل المان محدود ................................... 54

نمودار 3-4 مقایسه نتایج آزمایشات و نتایج پیش بینی شده .................................. 55

نمودار 3-5 مقایسه نتایج آزمایشات یکسان سازی.............................................. 56

نمودار 3-6 مقایسه نتایج آزمایشات.............................................................. 60

نمودار 3-7 یکسان سازی نتایج آزمایشات...................................................... 61

بررسی تزئینات ونقوش مسجد جامع یزد 

پیشگفتار

مقدمه

« مسجد » در معماری ایران

عملکرد های مساجد مختلف

خصوصیات فضاهای کالبدی مسجد

پیشگفتار

 مطالب این مجموعه با عنوان بررسی تزئینات ونقوش مسجد جامع یزد جمع گرد آوری شده و سعی بر آن بوده تا جایی که متون تاریخی باقیمانده و منابع و سوابق تاریخی مسجد جامع یزد اجازه داده است به ذکر توضیحاتی راجع به مصالح و کتیبه ها و تاریخ بنای آن و تغییرات ایجاد شده بر آن در طول سالیان، بپردازیم.

اگر چه نقوش شکل گرفته بر آن به طور عموم در تمام بناهای اسلامی ایران به چشم می خورد ولی خالی از لطف نبود که به بررسی تزئینات این مجموعه بپردازیم زیرا مجموعه بنای مسجد جامع یزد در شهری است که دارای بافت  سنتی دست نخورده ای نسبت به بناهای شهرهای دیگر  است، با این حال بناهای باستانی و اسلامی ایران همگی دارای لطف خاص خودشان هستند که معماران تلاشگر و هنرمند با اطلاعات و دانش معماری بالابه تأ سیس بناها همت گمارده اند.

حال چه به صورت تحقیق دانشگاهی یا هنر عنوان دیگری قطعاً علاقه و توجه شخصی و میل به دانستن در مورد عظیم تاریخی داشته باشم و به این مسیر رنگارنگ قدم گذاشته و هنر گوشه دیگری از این سرزمین را ورق بزنیم، وارد فضای زیبا و ملکوتی شویم از داخل مقرنها عبور کنیم و ایوانها را پشت سر گذارده و راه پر پیچ و خم نقوش اسلیمی و ختایی را گرفته از داخل بوته ها گذشته م مناره ها را دور بزنیم تا شاید تفحه ای از روح و ذوق هنری معمار و نقشبند این بنا از روح خسته ما گذر کند و جانی تازه به ما ببخشد.

دیدن و مشاهده کردن این گونه هنر های تاریخی که از سالیان باقی مانده شاید تلنگری باشد برای تمامی از تلاش افتادگان راه هنر و بروز خلاقیت و پشتکار.

مقدمه

هنر جو هره ای است که از ذرات هر ایرانی به فضل الهی به ودیعه نماده شده است. به همین علت جلوه های هنر در تمام مظاهر و مقوله های زندگی ایرانی مانند:‌ معماری، نقاشی ، خط وکتابت ، پارچه بافی، قالی وگلیم بافی، فلزکاری، سفالگری و ...... در طول تاریخ بروز و ظهور داشته و دنیایی از زیباییها، ذوق، خلاقیت و ابتکار را پدید آورده است.

یکی از مظاهر انعکاس هنر ایرانی در معماری این سرزمین است هنرمند معمار ایرانی، از ابتدای کار و ازهنگام بکارگیری آجر که ازمصالح اولیه احداث بنا به شمار می رفته زیبا ترین نقشها  و طرحها را هنگام احداث دیوارها و پوششی گنبد ها وگوشواره ها، مقرنس ها و طاقنما ها خلق کرده است و در روند تکاملی آن با گره چینی، گل اندازی، گره سازی وآجر کاری خفته و رفته، شاهکار های بی نظیری را به وجود آورده است.

هنگام استفاده از گچ با خلق گچبریهایی با نقوش هندسی، گیاهی، دنیایی از خلاقیت را که  در دنیا بی نظیر می باشد آفریده و در استفاده از چوب برای پنجره ها و درها با بهره گیری از فتونی نظیر منبت، مشبک، معرق، کنده کاری، خاتم سازی ونقاشی روی چوب، اعجاز باور نکردنی را پدید آورده است.

برای تزیین بنا از کاشیهایی یک رنگ، هفت رنگ، معرق، طلایی و .... شیشه و آیینه در شکلها و رنگها و ابعاد گوناگون، مدد جسته و دنیایی از زیبایی و خلاقیت و هنر را عرضه کرده و همه اینها به همراه حجاریهای زیبا،  بنا هایی را در جای جای ایران بر پا و استوار کرده است.

بدون تردید تحقق این همه زیبابیها و خلاقیت جز به مدد عشق به معبود امکان پذیر نبود، چراکه بیشترین جلوه آنها را در مسجد، محراب و زیارتگاه می توان دید.

بناهای مذهبی، همواره مورد احترام و توجه ملل و اقوام مختلف درطول تاریخ بوده است، و به لحاظ همین اهمیت، پیوسته کاملترین تجربه های هنری هنرمندان برجسته هر دوره تاریخی در خدمت معماری و تزیین نقوش به کار رفته در احداث چنین اماکنی بوده است. این علاقه و توجه و بذل سرمایه های مادی و معنوی، نه از باب منافع اقتصادیو اغراض مادی، بلکه بر مبنای کشش و علاقه ای قلبی بر اساس گرایش فطری مردم به مکاتب الهی بروز کرده است. چه بسا مردمی که با مشکلات و تنگناهای اقتصادی قرین بوده، اما در سرمایه گذاری برای مظاهر معنوی، از جمله بناهای وابسته به مقدسات مذهبی، از هیچگونه ایثاری فروگذار نکرده اند.

بناهای رفیع و با شکوهی که در طول تاریخ برای معابد، مساجد وکلیساها،‌سر برافراشته اند، با یک پشتوانه قلبی و عشق حقیقی همراه بوده است.

در تاریخ اسلام، مسجد در رأس توجه مردم، به ویژه هنرمندان معتقد به مبانی دینی قرار داشته است. در دوره هایی که اثری ازپیشرفتهای علمی و صنعتی در هیچ کجای عالم دیده نمی شود، بر جسته ترین آثار معماری جهان، از میان مساجد بزرگ در جای  مانده است،‌ اگر چه به علل گوناگون، بویژه هجوم ارتشهای متجاوز بیگانه به کشورهای اسلامی بسیاری از ابنیه مهم و مساجد تاریخی دچار تخریب و ویرانی شده و آثار مهم مکتوب و میراث فرهنگی مسلمین که دستخوش غارت و آتش سوزی در کتابخانه های مهم جهان اسلام شده است، ما را ا زگنجینه های مهمی محروم کرده است،‌ با این حال آنچه بر جای مانده، خود  دریچه ای است برای شناخت عظمت معماری به کار رفته در بنای مساجد بزرگ تاریخی،  بویژه آن که در معماری و کاشیکاری بناها، مظاهر معنوی و مفاهیم والای مذهبی چه در انتخاب رنگ و چه در انتخاب شکل و فرم بسیار ماهرانه تلفیق شده اند،‌ و فضایی به وجود آورده است که انسان شیفته معنویت را بسوی خود می خواند.