چکیده

طاق‌های کلنبوی آجری، بخشی از سازه‌های سنتی ایران را تشکیل می‌دهند که در دوره‌های مختلف تاریخی اجرا شده‌اند. در اجرای طاق کلنبو از قوس‌های مختلف می‌توان استفاده کرد. در این پایان نامه، رفتار سازه‌ای طاق‌های کلنبوی آجری با قوسهای نیم دایره، شاخ بزی و پنج اوهفت که قوس‌های شاخ بزی و پنج اوهفت هر کدام دارای سه نوع کند، معمولی و تند می‌باشند، تحت اثر نشست، دوران پایه‌ها، نشست توأم با دوران پایه‌ها، زلزله به دو صورت افقی در جهت اصلی و مورب، زلزله توأم با نشست، زلزله توأم با دوران، حرارت، حرارت توأم با نشست و حرارت توأم با دوران مورد بررسی قرارگرفته است و تأثیرکش چوبی بر این رفتار مطالعه شده است. طاق‌ها در سه دهانه m 5/2، m 5/4 و m 5/6، سه ارتفاع پایه m 5/3، m 5 و m 5/6 و سه عرض پایه m 5/1، m 5/2 و m 5/3 تحلیل شده‌اند. آنالیز مدل‌ها با فرض غیر‌خطی بودن رفتار مصالح انجام شده است. برای تحلیل نمونه‌ها از نرم افزار اجزاء محدود ANSYS و برای مصالح آجری از معیار شکست ویلام-وارنک استفاده شده است.در حالت نشست پایه‌ها، نشست دو پایه کنارهم کمترین و نشست دو پایه قطری بیشترین تأثیر را در خرابی و شکست طاق ها داشته است. مقادیر حداقل و حداکثر نشست در تمامی وضعیت‌ها به ترتیب برابرmm 75/0و mm 7/21 بوده‌است. ترک‌های ایجاد شده در حالت‌های مختلف نشست پایه در نواحی اتصال طاق به پایه‌ها و در قسمت پایه‌های نشست کرده و بر روی سطح فوقانی طاق به وجود آمده‌است. در حالت دوران پایه‌ها، کمترین و بیشترین مقدار زاویه دوران به ترتیب °1 و °43/36 بوده است. ترک‌های ایجاد شده در حالت‌های مختلف دوران پایه به داخل دهانه بر روی سطح فوقانی و در حالت‌های دوران پایه به خارج دهانه بر روی سطح زیرین و در نواحی نزدیک به محل اتصال طاق به پایه‌های دوران کرده، ایجاد شده‌اند. در نشست توأم با دوران، طا‌ق‌ها زودتر از حالت نشست یا دوران دچار شکست گردیده‌اند.زلزله‌ی مورب نسبت به زلزله در جهت اصلی تأثیر کمتری بر طاق‌ها داشت و تمامی طاق‌ها در تمام زلزله‌های اعمال شده شامل افقی اصلی و مورب بدون شکست باقی مانده‌اند. ولی در زلزله توأم با نشست، نشست طاق و همچنین در زلزله توأم با دوران، دوران پایه موجب ضعف و شکست این طاق‌ها گردیده‌است.تحلیل طاق‌ها در پنج دمای مختلف بصورت یکنواخت و چهار حالت اختلاف دمای داخل و خارج انجام گرفته‌است که در دماهای یکنواخت C° 100- و همچنین دمای داخل C° 21 و دماهای خارج C° 100- طاق دچار شکست گردیده‌است. بیشترین تراکم ترک‌ها در دماهای گرم بر روی سطح داخلی و در دماهای سرد بر روی سطح بیرونی طاق مشاهده شده‌است. در حالت حرارت توأم با نشست، حداکثر نشست شکست 13% کاهش و نسبت تنش به مقاومت درکشش 18% و در فشار 21% افزایش یافته‌است. دماهای گرم موجب کاهش و دماهای سرد موجب افزایش زاویه دوران قبل از شکست در حالت حرارت توأم با دوران گردیده‌است. استفاده از کش‌های چوبی بین پایه‌های طاق‌های کلنبو، در حالت‌های دوران‌ و زلزله‌ موجب بهبود عملکرد طاق شده است اما تأثیر مثبتی بر عملکرد این طاق‌ها در حالت‌های مختلف نشست پایه‌ها نداشته ‌است. در دوران مقدار جابجایی قائم در هرطرف پایه دوران کرده 36% افزایش و مقدار تنش کششی 17% و تنش فشاری 40% نسبت به حالت بدون کش کاهش یافت. همچنین در زلزله‌ مقدار تنش کششی 15/5% و تنش فشاری 55% نسبت به حالت بدون کش کاهش یافت.


فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: کلیات 
۱-۱- مقدمه و انگیزهی تحقیق ۱
۱-۲- طرح کلی پایاننامه ۲

فصل دوم : پیشینه تحقیق
۲-۱- تحقیقات انجام‌شده بر روی بناهای تاریخی و سازههای سنتی ایرانی ۴

فصل سوم : پیشینه طاقهای ایرانی و معرفی چند طاق ایرانی
۳-۱- پیشینه طاق‌های ایرانی ۱۰
۳-۲- معرفی چند طاق ایرانی ۱۱
۳-۲-۱- طاق آهنگ ۱۱
۳-۲-۲- طاق ترکین ۱۲
۳-۲-۳- طاق چهار دوری (کلنبوی نوع دو) ۱۳
۳-۲-۴- طاق کژاوه ۱۴
۳-۲-۵- طاق خوانچه پوش ۱۵

فصل چهارم : مشخصات طاقهای مورد مطالعه و فرضیات به کار رفته در تحلیل
۴-۱- مقدمه ۱۶
۴-۲- مشخصات هندسی طاقهای کلنبوی مورد مطالعه ۱۶
۴-۲-۱- قوس نیم‌دایره ۱۸
۴-۲-۲- قوس پنج اوهفت کند ۱۹
۴-۲-۳- قوس پنج اوهفت معمولی ۲۰
۴-۲-۴- قوس پنج اوهفت تند ۲۱
۴-۲-۵- قوس شاخ‌بزی کند ۲۲
۴-۲-۶- قوس شاخ‌بزی معمولی ۲۳
۴-۲-۷- قوس شاخ‌بزی تند ۲۴
۴-۳- مشخصات ابعادی طاقهای کلنبوی مورد مطالعه ۲۴
۴-۴- روش آنالیز و نرمافزار مورد استفاده ۲۸
۴-۵- روش مدلسازی ۲۹
۴-۶- خصوصیات مکانیکی مصالح بنایی ۳۳
۴-۷- معیار شکست ۳۵
۴-۸- بارگذاری ۴۲
۴-۹- روش کنترل شکست طاقها ۴۴

فصل پنجم : صحت سنجی
۵-۱- مقدمه ۴۵
۵-۲- معرفی نمونه ۴۵
۵-۳- صحتسنجی نتایج قوس مورد مطالعه ۴۸

فصل ششم : آنالیز طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی در حالت نشست پایهها
۶-۱- مقدمه ۵۱
۶-۲- نتایج آنالیز غیرخطی طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی تحت نشست پایهها ۵۱
۶-۲-۱- نشست یک پایه ۵۳
۶-۲-۲- نشست دو پایه کنار هم ۵۸
۶-۲-۳- نشست دو پایه قطری ۶۴
۶-۲-۴- نشست سه پایه ۶۹

فصل هفتم : آنالیز طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی در حالت دوران پایهها
۷-۱- مقدمه ۷۶
۷-۲- نتایج آنالیز غیرخطی طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی تحت دوران پایهها ۷۷
۷-۲-۱- دوران یک پایه به داخل ۷۷
۷-۲-۲- دوران یک پایه به خارج ۸۳
۷-۲-۳- دوران دو پایه به داخل ۸۹
۷-۲-۴- دوران دو پایه به خارج ۹۵
۷-۲-۵- دوران یک پایه به داخل و یک پایه به خارج ۱۰۲
۷-۲-۶- دوران سه پایه به داخل ۱۰۸
۷-۲-۷- دوران سه ‌پایه به خارج ۱۱۴

فصل هشتم : آنالیز طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی در حالت نشست توأم با دوران پایه ها
۸-۱- مقدمه ۱۲۴
۸-۲- نتایج آنالیز غیرخطی طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی در نشست توأم با دوران پایهها ۱۲۴
۸-۲-۱- نشست یک پایه توأم با دوران سه پایه ۱۲۵
۸-۲-۲- نشست یک پایه توأم با دوران دو پایه ۱۲۹
۸-۲-۳- نشست دو پایه توأم با دوران دو پایه ۱۳۴
۸-۲-۴- نشست دو پایه قطری توأم با دوران دو پایه ۱۳۸
۸-۲-۵- نشست سه پایه توأم با دوران یک پایه ۱۴۲

فصل نهم : آنالیز طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی در حالت زلزله، زلزله توأم با نشست و زلزله توأم با دوران
۹-۱- مقدمه ۱۴۷
۹-۲- پارامترهای انتخاب شتاب نگاشت ۱۴۸
۹-۳- انتخاب شتاب نگاشت ۱۴۸
۹-۴- مقیاس کردن شتاب نگاشتها ۱۴۹
۹-۵- نتایج آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی طاقهای کلنبو در حالت زلزله ۱۵۰
۹-۶- نتایج آنالیز زلزله توأم با نشست در طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی ۱۷۸
۹-۷- نتایج آنالیز زلزله توأم با دوران در طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی ۱۸۸

فصل دهم : آنالیز طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی تحت اثر حرارت، حرارت توأم با نشست و حرارت توأم با دوران پایه ها
۱۰-۱- مقدمه ۲۰۰
۱۰-۲- نتایج آنالیزطاق‌های کلنبوی آجری ایرانی تحت حرارت ۲۰۳
۱۰-۲-۱- دمای °C ۱۰۰ ۲۰۳
۱۰-۲-۲- دمای °C ۴/۴۱ ۲۰۸
۱۰-۲-۳- دمای°C ۲۱ ۲۱۲
۱۰-۲-۴- دمای °C ۵/۱۳- ۲۱۷
۱۰-۲-۵- دمای°C ۱۰۰- ۲۲۱
۱۰-۲-۶- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۱۰۰ ۲۲۶
۱۰-۲-۷- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۴/۴۱ ۲۳۱
۱۰-۲-۸- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۵/۱۳- ۲۳۵
۱۰-۲-۹- حالت دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۱۰۰- ۲۴۳
۱۰-۳- نتایج آنالیزطاق‌های کلنبوی آجری ایرانی تحت حرارت توأم با نشست پایه ها ۲۴۸
۱۰-۳-۱- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۴/۴۱ توأم با نشست یک پایه ۲۴۸
۱۰-۳-۲- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۴/۴۱ توأم با نشست دو پایه قطری ۲۵۳
۱۰-۳-۳- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۴/۴۱ توأم با نشست سه پایه ۲۵۷
۱۰-۳-۴- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۵/۱۳- توأم با نشست یک پایه ۲۶۱
۱۰-۳-۵- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۵/۱۳- توأم با نشست دو پایه قطری ۲۶۵
۱۰-۳-۶- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۵/۱۳- توأم با نشست سه پایه ۲۶۹
۱۰-۳-۷- دمای °C ۱۰۰- توأم با نشست یک پایه ۲۷۳
۱۰-۳-۸- دمای °C ۱۰۰- توأم با نشست دو پایه قطری ۲۷۷
۱۰-۳-۹- دمای °C ۱۰۰- توأم با نشست سه پایه ۲۸۱
۱۰-۴- نتایج آنالیز حرارتی طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی توأم با دوران پایه ها ۲۸۵
۱۰-۴-۱- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۴/۴۱ توأم با دوران یک پایه ۲۸۵
۱۰-۴-۲- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۴/۴۱ توأم با دوران دو پایه ۲۸۹
۱۰-۴-۳- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۴/۴۱ توأم با دوران سه پایه ۲۹۳
۱۰-۴-۴- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۵/۱۳- توأم با دوران یک پایه ۲۹۷
۱۰-۴-۵- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۵/۱۳- توأم با دوران دو پایه ۳۰۱
۱۰-۴-۶- دمای داخل °C ۲۱ و دمای خارج °C ۵/۱۳- توأم با دوران سه پایه ۳۰۵
۱۰-۴-۷- دمای °C ۱۰۰- توأم با دوران یک پایه ۳۰۹
۱۰-۴-۸- دمای °C ۱۰۰- توأم با دوران دو پایه ۳۱۳
۱۰-۴-۹- دمای °C ۱۰۰- توأم با دوران سه پایه ۳۱۷

فصل یازدهم : تأثیر کش چوبی بر رفتار طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی
۱۱-۱- مقدمه ۳۲۳
۱۱-۲- مشخصات مکانیکی و هندسی کشهای چوبی ۳۲۳
۱۱-۳- نتایج آنالیز طاقهای کلنبو به همراه کش چوبی در حالت نشست پایه ۳۲۶
۱۱-۴- نتایج آنالیز طاقهای کلنبو به همراه کش چوبی در حالت دوران پایه‌ها ۳۲۹
۱۱-۵- نتایج آنالیز طاقهای کلنبو به همراه کش چوبی تحت زلزله ۳۳۵

فصل دوازدهم : روابط طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی
۱۲-۱- مقدمه ۳۴۲
۱۲-۲- روابط طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی در این تحقیق ۳۴۳
۱۲-۲-۱- نشست یک پایه ۳۴۳
۱۲-۲-۲- نشست دو پایه کنار هم ۳۴۳
۱۲-۲-۳- نشست دو پایه قطری ۳۴۴
۱۲-۲-۴- نشست سه پایه ۳۴۴
۱۲-۲-۵- دوران یک پایه به داخل ۳۴۵
۱۲-۲-۶- دوران یک پایه به خارج ۳۴۵
۱۲-۲-۷- دوران دو پایه به داخل ۳۴۵
۱۲-۲-۸- دوران دو پایه به خارج ۳۴۶
۱۲-۲-۹- دوران یک پایه به داخل یک پایه به خارج ۳۴۶
۱۲-۲-۱۱- دوران سه پایه به خارج ۳۴۷
۱۲-۳- نمودارهای طاقهای کلنبوی آجری ایرانی ۳۴۸
۱۲-۳-۱- نمودارهای نشست ۳۴۸
۱۲-۳-۲- نمودارهای دوران ۳۵۰
۱۲-۳-۳- تعیین آسیب پذیرترین حالت بارگذاری برای طاق کلنبو ۳۵۱

فصل سیزدهم : نتیجه‌گیری و پیشنهادها
۱۳-۱- نتیجهگیری ۳۵۴
۱۳-۲- پیشنهادها ۳۵۷

منابع و مآخذ


فصل اول کلیات

1-1- مقدمه و انگیزهی تحقیق

طاقهای ایرانی پر از زیبایی و گوناگونی و شگفتی است. در کمتر کشوری در جهان میتوان معمارانی را یافت که اینگونه فرهنگ غنی از سمانه های زیبا به وجود آورده باشند. تعاریف مختلفی توسط افراد مختلف برای طاق ارائه شده است .بهطورکلی میتوان گفت طاق، سقفی به شکل قوس است که روی اطاق، درگاه و یا پل ساختهشده باشد. گاهی یک طاق بهتنه ایی میتواند یک فضا را پوشش دهد اما در بعضی موارد به ندین طاق در کنار هم برای پوشش یک فضا نیاز است. شبستانهای مساجد از این نمونه هستند. تاریخ تکاملی-گسترشی طاقها در ایران را میتوان به دو دورهی پیش و پس از اسلام تقسیم کرد. در پیش از اسلام ابتدا در غازنبیل و بعد از آن در نوشیجان و تخت جمشید شواهدی از طاق زنی وجود دارد. پارتها و ساسانیان نیز عپوه بر بهکارگیری قوسهای گوناگون، از طاق و گنبد نیز در پوشش فضاها استفاده کردهاند و برخی از روشهای اجرایی و عضوهای سازهای را ابداع کردهاند. در دوران اسلامی نیز طاقها و گنبدها بهسترعت گستترش یافتند و بخشتی از فرهنگ معماری ایرانی را تشکیل دادند. برای نمونه با نگاهی به نقشهی مسجد جامع اصفهان مشخص میشود، حدود 470 طاق آن با 10 نوع طاق و با طرح و نقش و یا بافت متفاوت اجراشده است )معماریان ،1391(.

سازههای بنایی و تاریخی اکنون مورد بی توجهی و بی مهری مهندسین سازه قرار دارد. این مهندسین ترجیح دادهاند که طرح سازههای سنتی را به معماران سنتی واگذار نمایند و خود را به اصطلاح کهنه گرایی نسازند. مطالعاتی که در این پژوهش انجام یافته، تپشی است برای نزدیکی مهندسین سازه با ان نگاه ویژه سازهای در عرصه معماری سازههای سنتی .هرچند تاکنون مطالعات بسیاری بر روی سازههای پوستهای و تاریخچه ی آنها صورت گرفته است، اما بازهم کمبود اطلاعات تاریخی و معماری از یک طرف و فقر اطلاعات سازهای از طرف دیگر باعث شده تا مطالعات همه جانبهای بر روی طاقهای کلنبو صورت نگیرد. با توجه به اهمیت بناهای مذکور اهمیت بررسی، شناخت و تحلیل رفتار سازهای این نوع بناها، جهت انجام کلیه ی اقدامهای علمی و عملی مناسب، جهت حفاظت و احیای این نوع از سازههای سنتی غیرقابلانکار است. همچنین به دلیل کمبود مطالعات در مورد رفتار سازهای طاقهای کلنبو و چگونگی رفتار سازهای ان در حالات بارگذاری مختلف ، نیاز به انجام این تحقیق بود.

در این تحقیق بررسی رفتار سازهای انواع مختلف طاقهای کلنبوی اجری ایرانی مدنظر قرارگرفته است.

در این پژوهش هفت طاق ازلحاظ فرم هندسی مورد بررسی قرار گرفت که هر نمونه شامل زیر مجموعهای از طاقها با ضخامت و ارتفاع پایهها و دهانههای متفاوت است. این طاقها تحت نشست یک پایه، دو پایه و سه پایه، دوران یک پایه، دو پایه و سه پایه قرارگرفته و رفتار و چگونگی عملکرد انها در هر حالت مشخص خواهد شد. این تحلیلها با فرض رفتار غیرخطی مصالح و با بهرهگیری از نرمافزار ANSYS )انسیس، 2015( صورت گرفته است.

2-1- طرح کلی پایاننامه

در فصل 2 این پژوهش، شرح مختصری از تحقیقات انجام شده بر روی مدلهای مصالح بنایی، در دو بخش سازههای سنتی و تاریخی ایرانی و طاقهای کلنبو ارائه شده است.

در فصل 3، به مطالعه تاریخچه طاقهای ایرانی و معرفی چند طاق ایرانی پرداخته شده است.

در فصل 4، در ابتدا طاقهای کلنبوی اجری ایرانی مورد مطالعه در این تحقیق معرفی و سپس فرضیات در نظر گرفته شده جهت انالیز طاقها بیان شدهاند.

در فصل 5، جهت اطمینان از عملکرد صحیح برنامه در انالیز سازههای موردنظر، با انجام تحلیل نمونه مشابهی که صحت نتایج ان اثبات شده است، از صحت دادههای خروجی نرمافزار و عوامل ان اطمینان حاصل شده است.

در فصل 6، طاقهای کلنبوی اجری ایرانی با فرمهای هندسی متفاوت تحت حالتهای مختلف نشست پایهها مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتهاند.

در فصل 7، طاقهای کلنبوی اجری ایرانی با فرمهای هندسی متفاوت تحت حالتهای مختلف دوران پایهها مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتهاند.

در فصل 8، طاق کلنبوی اجری ایرانی با در حالتهای مختلف نشست توأم با دوران پایهها مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتهاند.

در فصل 9، طاقهای کلنبوی اجری ایرانی که بهترین عملکرد را در در نشست پایه و دوران داشتهاند، تحت زلزله در دو جهت اصلی و مورب، زلزله توأم با نشست و زلزله توأم با دوران مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتهاند.

در فصل 10، طاقهای کلنبوی اجری ایرانی که بهترین عملکرد را در در نشست پایه و دوران داشتهاند، تحت دماهای مختلف و حالات مختلف بارگذاری شامل حرارت توأم با نشست پایهها و حرارت توأم با دوران پایهها قرار گرفتهاند.

در فصل 11، تأثیر کشهای چوبی بر عملکرد طاقهای کلنبوی اجری ایرانی در حالتهای مختلف نشست و دوران پایهها و همچنین تحت زلزله مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتهاند.

در فصل 12، با بررسی نتایج بهدست امده از تحلیلها و انالیزهای صورت گرفته در فصول مختلف نمودارها و روابط محدودههای بهینه برای نسبتهای مختلف در طاق کلنبو اجری ایرانی ،به منظور حصول عملکرد بهتر طاق در هر کدام از حالتهای نشست و دوران پایهها ارائه گردیده است.

در فصل 13، نتایج کلی ناشی از تخریب طاقهای کلنبوی اجری ایرانی تحت حالتهای مختلف نشست و دوران پایهها و همچنین الگوی شکست این طاقها، ارائه شدهاند تا بتوان راهکارهایی جهت تقویت وبهبود عملکرد انها پیشنهاد نمود.

————————————————————————————————————————————–

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

پایان نامه های موجود در سایت فقط در صورت دریافت پکیج طلایی انسیس قابل دریافت است.
برای دریافت این پایان نامه و تمامی پایان نامه های سایت، پکیج طلایی انسیس را خریداری بفرمایید. پس از خریداری پکیج طلایی لینک دانلود پایان نامه ها فعال خواهد شد.
شماره های تماس :
05142241253
09120821418

دریافت پکیج طلایی

————————————————————————————————————————————–