پديد آورندگان :
شمسيان، محمد نويسنده دانشكده منابع طبيعي- دانشگاه زابل , , ابراهيمي، قنبر نويسنده , , قلندر زاده، عباس نويسنده ,
كليدواژه :
قاب سبك , aspen , Connections , Light frame , Dynamical behavior , اتصال , رفتار ديناميكي , سپيدار , زلزله , Seismic
چكيده فارسي :
زلزله مهم‌ترين رويداد طبيعي ناگوار در ايران است كه رخداد آن هراز گاهي آسيب ها و زيان هاي جاني و مالي بسياري به جاي مي‌گذارد. اين آسيب ها و زيان ها اغلب به دليل ساختار غير مقاوم ساختمان‌ها به زلزله و به كارگيري مصالح نامناسب تشديد شونده است. براي تعيين رفتار پويايي (ديناميكي) سازه هاي چوبي قاب سبك قابل پيشنهاد براي ساخت ساختمان يك طبقه تك خانواري در ايران يك سازه قاب سبك ساختماني در مقياس يك- سوم از يك واحد طرح اوليه 54 متر مربعي ساخته شده و در آن از اتصال هاي نبشي ساده كه به آساني قابل ساخت در كارگاه هاي ساده آهنگري هاي ايران باشد استفاده شد. براي درك رفتار سازه، فركانس طبيعي سازه، شتاب در نقاط مختلف سازه، جابه جايي جانبي و نيز پاسخ اتصال ساخته شده به نيروهاي كششي و فشاري توسعه يافته به علت نيروي جانبي ناشي از بارگذاري پويايي، اندازه گيري و مورد بررسي واقع شد. نتايج بررسي تعيين رفتار پويايي سازه هاي چوبي بر حسب نسبت طيف فوريه (Fast Fourier Transform (FFT)) بيشينه شتاب بالاي سازه به شتاب پايين سازه در آزمون هاي شتاب سينوسي نشان داد كه فركانس طبيعي سامانه، ده هرتز (hz10 fn=) مي باشد، چون فركانس ده هرتز بيشترين تفاوت دامنه يا تشديد (amplitude) را دارا مي باشد. . اين نتايج با يافته هاي شتاب نگاشت شتاب سينوسي با فركانس 10 هرتز و g64/0 نيز هماهنگي داشت. سختي سازه kg/cm 781250 به دست آمده است. به علاوه نتايج به دست آمده از چند آزمون شتاب سينوسي براي تعيين ميرايي تاخيري رقم %9/3 را براي اين كميت نشان داده است. خلاصه نتايج آزمون شتاب هاي سينوسي ،فركانس جاروبي و تاريخچه زماني زلزله كوبه و زلزله طبس نشان داد كه بيشترين تغييرها (جابه جايي جانبي ناشي از بار گذاري پويايي ) مربوط به آزمون شتاب سينوسي با فركانس 8 هرتز وg 18/1 مي باشد كه حتي بيشترين ميزان ثبت شده آن (mm76/0) كم تر از حد تعيين شده توسط آيين نامه بين المللي ساختماني (IBC) مي باشد كه در آن حد مجاز جابه جايي جانبي را 1% ارتفاع طبقه مي داند (mm 30جابه جايي را براي طبقه اي به ارتفاع m3 مجاز مي داند كه با توجه به ضريب مقياس، اين رقم براي مدل معادلmm76/5 خواهد بود). اما در مورد نيرو بايد گفت كه بيشترين نيروي كشش و فشار در آزمون فركانس10 هرتز و g 85/0 روي مي دهد كه به علت پديده تشديد در اين فركانس مي باشد. بنابر اين در پديده تشديد، بيشترين نيرو به اتصال ها وارد مي شود كه در اين مورد نزديك به 30% وزن سازه به هر پيچ اتصال مي رسد. بنا براين لزوم به كار گرفتن يك اتصال خوب و مقاوم مي تواند به ميزان زيادي از آسيب‌هاي نه تنها جاني در حوادث زلزله بلكه حتي خسارات مالي را نيز به طور قابل توجهي كاهش دهد. هيچ شكست قابل توجهي نيز در سازه ديده نشده است.
چكيده لاتين :
Earthquake is the major Natural disaster in Iran which once a while causes widespread death and financial losses. Constructional system and materials used in them, most often accelerate these damages, so these are considered principal reasons of the events. Countries that have regions of high seismicity, conducted research on constructional systems, materials, and methods of improving their resistance to earthquake. These research efforts have found simple solution of the problem in wood and its proper combinations with other constructional materials. In this research, regarding such target, two subjects were studied. A model of light framed one story single-family residential house in Iran was constructed to determine its dynamical behavior. The model was constructed in one- third scale of a unit with 54 square meters in base. Foundation anchorage in model was made by metal angle pieces, which were bolted to lower plank. These types of connectors could easily be fabricated in metal working shops in Iran. The rest of joints in model were made with bolts and common nails. To see the behavior of the model, its natural frequency, acceleration at different points, lateral movements (displacement), and also response of joints to tensile and compressive forces (developed due to lateral dynamical loading on a shaking table) were measured and analyzed. Results have shown that with respect to Fast Fourier Transformation spectra, ratio of maximum acceleration in roof to bottom of model, in sinusoidal acceleration test, the natural frequency of model is ten HZ (fn = 10 Hz), since 10 Hz frequency has the highest amplitude. This result had contingency with data of sinusoidal acceleration records with 10 HZ frequency and 0.64 g as well. Therefore, stiffness of model structure would be 78,250 Kg/cm. In addition, results of several sinusoidal acceleration tests for determining delay damping, has shown on the average 0.039 for this quantity. Brief results of sinusoidal acceleration test, sweeping frequency and time history of Kobe and Tabas earthquake have shown that maximum displacements (lateral movement due to dynamic loading) are related to this acceleration with 8 HZ frequency and 1.18 g. This displacement in model has been measured 0.76 mm, which is lower than allowable limit in IBC code (1% of story high, that is, 30 mm for a 3 m high). Including scale coefficient of constructed model, this figure would be 5.76 mm. But for force, it could be considered that highest tensile and compressive force would occur with 10 HZ frequency and 0.85g test. The cause is resonant phenomena in this frequency. Therefore, in resonant phenomena maximum force is applied to joints and in this case, each joint would be under load of 30% of building’s weight. Therefore, well-installed joint can considerably prevent death and financial damages. financial losses. Constructional system and materials used in them, most often accelerate these damages, so these are considered principal reasons of the events.
