شکل(۵-۱) مقیاس طیف پاسخ شتاب ۱۰۸
شکل(۵-۲) منحنی تنش کرنش خطی و غیر خطی ۱۰۹
شکل(۵-۳) ۱۱۱
شکل(۵-۴) ۱۱۲
شکل(۵-۵) ۱۱۲
شکل(۵-۶) ۱۱۳
شکل(۵-۷) ۱۱۴
شکل(۵-۸) ۱۱۵
شکل(۵-۹)برش پایه قاب چهارطبقه(ton) 118
شکل(۵-۱۰)برش پایه قاب هفت طبقه (ton) 118
شکل(۵-۱۱)برش پایه قاب یازده طبقه (ton) 119
شکل(۵-۱۲) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه بدون جداساز(تحلیل تاریخچه زمانی) ۱۲۰
شکل(۵-۱۳) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه با جداساز(FPS)(تحلیل تاریخچه زمانی) ۱۲۱
شکل(۵-۱۴) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه با جداساز(HDRB)(تحلیل تاریخچه زمانی) ۱۲۱
شکل(۵-۱۵) جابه جایی نسبی قاب چهار طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی) ۱۲۲
شکل(۵-۱۶) جابه جایی نسبی قاب هفت طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی) ۱۲۳
شکل(۵-۱۷) جابه جایی نسبی قاب یازده طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی) ۱۲۴
شکل(۵-۱۸) جابه جایی بام قاب چهار طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی) ۱۲۵
شکل(۵-۱۹) جابه جایی بام قاب هفت طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی) ۱۲۵
شکل(۴-۲۰) جابه جایی بام قاب یازده طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی) ۱۲۶
شکل(۵-۲۱) شتاب قاب چهار طبقه (تحلیل تاریخچه زمانی) ۱۲۷
شکل(۵-۲۲) شتاب قاب هفت طبقه (m/s2) 128
شکل(۵-۲۳) شتاب قاب یازده طبقه (m/s2) 129
فصل اول
روش تحقیق
۱- کلیات تحقیق
۱-۱- مقدمه
خسارات وارد بر ساختمانهای مختلف بر اثر زمین لرزه ، به صورت کلی ناشی از دو عامل اساسی می باشد که عبارتند از :
- رانش نسبی طبقات ساختمان نسبت به یکدیگر
- شتاب ایجاد شده در کفهای ساختمان
تغییر شکل طبقات ساختمان، در ارتفاعات مختلف، ایجاد رانش نسبی می کند . از آنجائیکه طبقات در یک زمان و با یک سرعت حرکت نمی کنند، لذا در هنگام وقوع زلزله یک جابجایی نسبی افقی بین آنها به وجود می آید. حتی گاهی بر اثر تغییر جهات نیروی وارده بر ساختمان ،به علت همسان نبودن انتقال نیرو به تمامی طبقات، طبقات ساختمان درجهات مختلف حرکت می کنند که باعث تخریب دیوارهای جداساز داخلی، شکستن پنجره ها و انهدام تاسیسات خدماتی ساختمان شده، امکان بهره برداری از آن را سلب نموده، خسارات قابل توجهی وارد می سازد همچنین شتاب ناشی از زلزله به کفهای ساختمان که محل تمرکز جرم سازه می باشند منتقل می شود و در هر کف، شتابی متناسب با جرم آن به وجود می آید این شتاب طبقاتی به ساکنین ساختمان و دستگاه های حساس نصب شده آسیب رسانده و موجب ایجاد خسارت می گردد. در ساختمان های ویژه که بهره برداری از تجهیزات نصب شده داخلی هدف اصلی از احداث آنها را شامل می شود، خسارات وارده به تجهیزات فوق به مراتب بیشتر از خسارات وارده بر سازه اصلی می باشد.لذا مسأله اصلی به منظور تامین مقاومت لرزه ای بالای یک ساختمان، چگونگی به حداقل رساندن تغییر مکان بین طبقه ای و شتابهای طبقات می باشد.
استفاده از جدا ساز، تنها راه عملی کاهش همزمان تغییر مکان بین طبقه ای و شتابهای طبقات می باشد و با کمتر کردن تغییر مکانهای حاصله در تراز جداساز، نرمی مورد نیاز سازه را فراهم می کند. به عبارت دیگر جداسازی لرزه ای یک روش نوین برای طراحی ساختمانها در برابر زلزله است که مبنای آن کاهش نیروهای وارد به سازه در اثر زمین لرزه، به جای افزایش ظرفیت سازه برای تحمل بارهای جانبی می باشد. در این روش چون نیروی زلزله به سازه وارد نمی شود، و یا سهم اندکی از آن به سازه وارد می شود،

نتایج زیر را می توان انتظار داشت:
- تغییر مکان طبقات و تغییر مکانهای نسبی طبقات کاهش می یابد.
- کاهش قابل ملاحظه ای در شتاب طبقات به وجود می آید.
- خسارات سازه ای و نیزخسارات غیرسازه ای به طورمحسوسی کاهش می یابد.
- از مشکلات معماری در طراحی ساختمانها کاسته می شود.
. - هزینه اجرای سازه ها به دلیل استفاده از مقاطع با ظرفیت کمتر،کاهش می یابد.
مفهوم جداسازی لرزه ای، منبعی غنی از تحقیقات نظری را هم در زمینه دینامیک سیستم های سازه ای جدا شده و هم در زمینه مکانیک خود سازه ها فراهم ساخته است. این تحقیقات نظری که به طور وسیعی درمجله های مهندسی سازه و زلزله منتشر شده اند، سبب پیدایش توصیه های طراحی برای سازه های جداسازی شده و نیز ضوابط طراحی جدا سازها شده است. امروزه کشورهای متعددی آئین نامه های طراحی برای سازه های جداساز شده ارائه می دهند.
۱-۲- موضوع تحقیق
با توجه به اهمیت زلزله و اثرات ان بر سازه ها از لحاظ مالی و جانی لازم است تا با روش هایی از اثرات ان بکاهیم. جداسازی لرزه ای یک روش نسبتا جدید برای طراحی ساختمان ها در برابر زلزله است که مبنای آن کاهش نیروهای وارد به سازه است در اثر زمین لرزه ای به جای افزایش ظرفیت سازه برای تحمل بارهای جانبی می باشد. اساس این روش کاهش پاسخ ها به وسیله افزایش زمان تناوب و میرایی در سازه است . در این تحقیق به بررسی قابهای مهار بندی همگرا با جداساز لرزه ای اصطکاکی پاندولی و لاستیکی سربی می پردازیم و اثرات زلزله از جمله شتاب طبقات ،برش پایه، جابه جایی نسبی و ….. را تحلیل و بررسی می کنیم و از انجا که ایران بر روی کربند زلزله ای قرار دارد باید روش های نوینی مانند جداساز ها مورد بررسی قرار گیرد.
۱-۳- پرسش آغازین تحقیق
ایا جداساز های لرزه ای (لاستیکی- سربی و اصطکاکی پاندولی و…) برای سازه های با مهار بند همگرا از نظر جابه جایی نسبی ،مفصل پلاستیک،شتاب طبقات و … مفید است یا خیر محدود به سازه های بلند خواهد بود یا برای سازه های کوتاه و همچنین رفتار سازه های بلند دارای مهاربند همگرا در زلزله حوزه نزدیک چگونه است ایا نیاز به جداساز دارد یا خیر؟
۱-۴- بیان مسئله
با توجه به زیاد شدن روزافزون اهمیت ساختمانها در نقاط مختلف جهان، ریسک زمین لرزه در یک منطقه روز به روز در حال افزایشمی باشد.به همین علت نیاز به مقاوم تر کردن و ایمن تر نمودن بناها الزامی می باشد. دانشمندان از دیر باز به دنبال راهی برای کاهش خسارتهای ناشی از زلزله بودند که سوالاتی نظیر چگونه می شود شتاب طبقات کاهش یابد،چگونه می شود جابجایی طبقات کاهش یابد و یا چگونه می شود برش پایه سازه را کم کرد و….. این سوالات باعث شد دانشمندان پاسخ های متفاوتی دهند . و اما اصلی ترین مشکلی که در طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله در پیش روی مهندسان سازه بود ، چگونگی به حداقل رساندن تغییر مکان نسبی بین طبقات (Drift) و شتاب وارد بر طبقه بود ؛. از طرفی تغییر مکان نسبی زیاد بین طبقات سبب تخریب اجزای غیر سازهای و تجهیزات متصل به سازه می گردد. این تغییر مکان نسبی بین طبقات از طریق افزایش سختی سازه قابل کاهش دادن میباشد حال آنکه این کار سبب تشدید تحریک زمین می گردد که این امر نیز به نوبهی خود سبب افزایش شتاب وارد بر طبقات گردیده و این نیز سبب تخریب تجهیزات حساس درون ساختمان خواهد شد. جهت کاهش شتاب وارد بر طبقات می توان سیستم سازهای ساختمان را انعطاف پذیرتر (نرم تر) ساخت ولی این موضوع سبب افزایش تغییر مکان نسبی طبقات (Drift) میشود. تنها راه عملی جهت کاهش تغییر مکان نسبی بین طبقات به همراه شتاب وارد بر کف طبقات استفاده از جداگر پایه میباشد(دانوش معتمدی). سیستم جداگر پایه سازه میزان انعطاف پذیری ضروری و لازم را به همراه تغییر مکان متمرکز در سطح جداگر مهیا می نماید.جداسازی لرزه ای یک روش نسبتا جدید برای طراحی ساختمان ها در برابر زلزله است که مبنای آن کاهش نیروهای وارد به سازه در اثر زمین لرزه ای به جای افزایش ظرفیت سازه برای تحمل بارهای جانبی می باشد.(کلانتری و شریعتمدار) اساس این روش کاهش پاسخ ها به وسیله افزایش زمان تناوب و میرایی در سازه است.با توجه به گستردگی استفاده از سیستم های جداساز لرزه ای لازم است تا تمام پارمتر های سازه های جداسازی شده و دامنه بکارگیری جداساز ها مبنی بر مفید بودن یا نبودن برای سازه ها را بررسی کرد . تعبیه و نصب جداگرهای لرزه ای در محل اتصال سازه به پی به عنوان مانعی برای انتقال نیروی زلزله وی حاصل از آن به سازه مطرح می شوند(حسینی) . اما مسئله اصلی در اینجا این است که قابهای مهاربندی شده بوسیله مهاربند جلوی جابه جایی نسبی را می گیرد و باعث می شود قاب از حد معینی جابه جایی نسبی نداشته باشد بنابراین ایا جداساز ها می توانند کمکی به قابهای مهاربندی شده کنند یا خیر که یکی از مسائل مهم در این پایان نامه همین خواهد بود که می خواهیم بدانیم ایا جداساز ها برای سازه های مهاربندی شده با هر ارتفاعی(سازه های کوتاه ، متوسط، بلند) مناسب است یا خیر چرا که همانطور می دانیم سازه هر چه بلند تر می شود دارای پریود بالاتری نسبت به سازه های کوتاه تر دارد از این رو این مسئه ایجاب می کند که حتما مورد بررسی قرار گیرند که ایا نیاز به جداساز وجود دارد یا خیر مسئله ی اصلی دیگر این است که انتظار داریم سازه های دارای جداساز به نحو مطلوبی طراحی شوند ودارای ضریب اطمینان مناسبی باشند که این عمل با انجام تحلیل های گوناگون به وقوع می پیوندد که در این پایان نامه یکی از کارها پیدا کردن تحلیلی مناسب برای سازه دارای مهاربند می باشد می باشد.و اما مسئله سوم که در این تحقیق به ان خواهیم پرداخت این است رفتار زلزله حوزه نزدیک بر سازه های بلند با مهاربند همگرا که دارای جداساز هستند چگونه است که از زلزله کوبه استفاده خواهیم کرد و به بررسی ان خواهیم پرداخت.
بنابراین باید به مسائل مطرح شده پرداخت که به طور مختصر در پایین بیان شده.

1. 1. یافتن روش تحلیل مناسب برای طراحی سازه های مهاربندی شده با جداساز

1. 1. یافتن جداساز مناسب (لاستیکی با میرایی بالا و اصطکاکی پاندولی) برای سازه های مهار بندی شده ۳- یافتن این پاسخ که ایا برای سازه های (بلند،کوتاه،متوسط) مهاربندی شده مفید می باشد

1. 1. نحوه رفتار سازه های مهار بندی شده دارای جداساز لرزه ای در زلزله حوزه نزدیک

1. 1. یافتن اینکه ایا استفاده از جداساز ها برای تمام سازه ها اقتصادی می باشد یا اینکه اصلا استفاده از جداساز ها برای تمام سازه ها توجیه اقتصادی ندارد.

شکل(۱-۱)