فهرست مطالب

کلیات ۱

روند انجام پایان نامه ۲

چکیده ۳

فصل اول

کلیات

۱-۱ مقدمه ۴

۱-۲ مرور کارهای گذشته ۵

۱-۳ لرزه خیزی ایران ۶

۱-۴ گزارش برخی از زلزله‌های چند دهه اخیر ۶

۲-۶-۵ انسجام اجزای ساختمان ۴۶

۲-۶-۶ اجزای غیرسازه ای ۴۶

۲-۶-۷ سیستم کلاف ۴۷

۲-۶-۸ خاک محل ۴۷

فصل سوم

خواص سازه‌ای و دینامیکی قاب‌های مرکب

۳-۱ مقدمه ۴۸

۳-۲ ضرورت توجه به نقش میانقاب ۴۸

۳-۳- اندرکنش قاب و میانقاب ۴۹

۳-۴- تبدیل کنش خمشی به کنش خرپایی ۴۹

۳-۵- مودهای شکست دیوار آجری ۵۱

۳-۵-۱- شکست برشی ۵۱

۳-۵-۲- شکست برشی- لغزشی ۵۲

۳-۵-۳ -شکست خمشی ۵۲

۳-۵-۳-۱- شکست خمشی در راستای قائم ۵۲

۳-۵-۳-۲- شکست خمشی در راستای افقی ۵۳

۳-۶- مودهای شکست میانقاب ۵۳

۳-۶-۱- لهیدگی گوشه‌ها ۵۳

۳-۶-۲- شکست برشی- لغزشی ۵۳

۳-۶-۳- فشار قطری ۵۴

۳-۶-۴- ترک قطری ۵۴

۳-۶-۵- شکست قاب ۵۴

۳-۷- مودهای شکست سازه ۵۵

۳-۸- مودهای شکست سازه‌های آجری در زلزله‌های گذشته ۵۷

۳-۹- انواع ترک ۵۹

۳-۹-۱- ترک‌های مرزی ۵۹

۳-۹-۲- ترک‌های قطری ۶۰

۵-۳-۲-۱- تقسیم‌بندی ترک‌های قطری ۶۱

۳-۱۰- شکست کنج ۶۴

۳-۱۱- حالت‌ نهایی شکست ۶۵

۳-۱۲- عامل‌های مؤثر بر مقاومت ترک قطری ۶۵

۳-۱۳- مقاومت شکست کنج ۶۵

۳-۱۴- تأثیر درز بین قاب و میانقاب: ۶۶

۳-۱۵- خواص پسماند ۶۶

۳-۱۵-۱ تأثیر نرمی بر رفتار لرزه‌ای ۶۶

فصل ۴

روشهای تعمیر، بازسازی و تقویت ساختمان‌ها

۴-۱- مقدمه ۶۹

۴-۲- راهکارهای بهسازی ۷۰

۴-۲-۱- روکش بتنی یا شاتکریت ۷۰

۴-۲-۲- یکپارچه ساختن سقف ۷۱

۴-۲-۳- افزایش تعداد مسیرهای انتقال بار ۷۲

۴-۲-۴- استقرار دیوار جدید ۷۳

۴-۲-۵- اصلاح بازشوها در دال ۷۳

۴-۲-۶- روش‌های تزریق صمغ‌های چسبناک ۷۴

۴-۲-۷- تعبیه دیوار برشی ۷۴

۴-۲-۸- مقاوم‌سازی توسط FRP 75

4-2-8-1- اجرای مقاوم‌سازی و بهسازی توسط FRP 76

4-2-9- تقویت پی ۷۷

۴-۲-۱۰- نصب صفحات فولادی با اندود ملات سیمان ریزدانه (فروسیمان) در گوشه‌ها برای اتصال دیوارها ۷۹

۴-۲-۱۱- کاهش ابعاد بازشوها ۸۰

۴-۲-۱۲- کلاف‌های افقی فولادی ۸۰

۳-۲-۱۲-۱- کلاف افقی با نبشی در سقف طاق ضربی ۸۱

۴-۲-۱۲-۲- کلاف افقی با نبشی در سقف تیرچه بلوک ۸۲

۴-۲-۱۳- کلاف‌های قائم فولادی ۸۳

۴-۲-۱۳-۱- کلاف‌های قائم با ورق در وسط دیوار ۸۳

۴-۲-۱۴- تیرآهن کنسول (بالکن) ۸۴

۴-۲-۱۵- کاربرد شناژ خورجینی ۸۵

۴-۲-۱۵-۱- مقدمه: ۸۵

۴-۲-۱۵-۲- روش اجرای تدریجی و گام به گام به عنوان روش مرسوم ۸۵

۴-۲-۱۵-۳- روش اجرای خورجینی ۸۶

۴-۲-۱۵-۴- مزایا ۸۷

۴-۲-۱۵-۵- معایب ۸۹

۴-۲-۱۶- گزارشی کوتاه از انجام مقاوم سازی ساختمان موجود با استفاده از فونداسیون و شناژ خورجینی ۸۹

۴-۲-۱۶-۱- وضع موجود ۸۹

۴-۲-۱۶-۲- انتخاب روش ۹۰

۴-۲-۱۶-۳ – مروری بر عملیات اجرائی فونداسیون و شناژ خورجینی ۹۰

۴-۳- روش‌های تقویت و تعمیر ساختمانهای سنگی موجود: ۹۴

۴-۳-۱- روش تقویت دیوارهای سنگی: ۹۵

۴-۳-۱-۱- تقویت گوشه‌های ساختمان با استفاده از صفحات فلزی: ۹۵

۴-۳-۱-۲- استفاده از بتن مسلح در اتصال دیوارها: ۹۵

۴-۳-۱-۳- استفاده از شبکه فولادی ۹۶

۴-۳-۱-۴- استفاده از تیرهای چوبی برای حمایت از دیوارهای بلند و طویل: ۹۹

۴-۳-۲- تقویت سقف ساختمان‌های آجری و سنگی با تیرهای چوبی ۱۰۰

فصل ۵

کاربرد قاب مرکب در مقاوم‌سازی ساختمان‌های بنایی

۵-۱ طرح مسئله ۱۰۲

۵-۱-۱- نقشه معماری ۱۰۲

۵-۱-۲- نقشه سازه‌ای ۱۰۳

۵-۱-۳- کدگذاری دیوارها ۱۰۴

۵-۱-۴- خسارات وارده به دیوارهای سازه‌ای و غیرسازه‌ای و ارائه راهکارهای ترمیم ۱۰۵

۵-۱-۵- اطلاعات مربوط به طبقات ساختمان ۱۰۶

۵-۱-۶- کنترل نواقص مربوط به مصالح ۱۰۷

۵-۱-۷- کنترل نواقص مربوط به سیستم سازه‌ای ۱۰۷

۵-۱-۸- کنترل نواقص مربوط به دیوار باربر ۱۰۸

۵-۱-۹- کنترل نواقص مربوط به دال‌ها ۱۰۹

۵-۱-۱۰- کنترل نواقص مربوط به اتصالات اعضا ۱۱۰

۵-۲- طرح مقاوم سازی ۱۱۱

۵-۲-۱- محاسبات طرح مقاوم‌سازی ۱۱۱

۵-۲-۲- اصلاح بازشوها و انجام تغییرات معماری ۱۱۲

۵-۲-۳- محاسبه بار دیوارها بعد از تغییرات معماری ۱۱۲

۵-۲-۴- بارگذاری سقف بام ۱۱۴

۵-۲-۵-اثر پیچش در ساختمان ۱۱۵

۵-۲-۶- برش پایه ۱۱۵

۵-۲-۷- جایگذاری ستون‌های فلزی ۱۱۶

۵-۲-۸- مدلسازی ۱۱۶

۵-۲-۹- نقشه اجرایی با توجه به خروجی ETABS 118

5-2-10- محاسبات بار جانبی ۱۱۸

۵-۲-۱۱- نقشه‌های اجرایی ۱۲۲

۵-۳- نتیجه‌گیری ۱۲۷

منابع و مراجع ۱۲۹

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 ۳۰ تا ۴۰ 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.