A Comparative Study of Suspen-Domes and Single-Layer Domes

Darabadi-Zare, Ali and Eimani-Kalehsar, Houshyar and Diyanat, Nasrollah and Shahbazi Soola, Naseredin (2008) A Comparative Study of Suspen-Domes and Single-Layer Domes. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
2.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

A comprehensive study is carried out on the behaviour of single-layer domes and suspen-domes. The single-layer domes selected are of three rise-to-span ratios and two configurations, one of which is a dense trimmed lamella pattern and the other a rare diamatic(parallel lamella) one. Static Geometrically nonlinear analysis is performed throughout the present study using the nonlinear FEM Software SAP2000 11.0.0. The configurations of the suspend-domes are formulated using the Formian software. A Software is developed in Delphi Programming Language to accurately assign nodal service loads on single-layer domes. Having designed the single-layer domes under all relevant load combinations, to the least weight possible, a cable-strut system is assembled beneath each, to produce suspend-domes. The variation of forces and displacements in all models under three different load combinations including balanced snow, imbalanced snow and wind forces is thoroughly studied. A displacement control analysis under the symmetric snow load combination has been carried out on ideal models in order to trace the load-displacement path and detect the earliest instability condition. The sensitivity to initial imperfection is pursued, having developed two imperfect models for each ideal one. From economical point of view, the suspend-domes, having the cable-strut system on, are redesigned to achieve the minimum weight possible. Finally, a time-history dynamic geometrically non-linear analysis is performed and the maximum & minimum stresses and displacements are checked throughout the strong motion. It is found that, for the range of structures at the present work, a better stability, stiffness and less sensitivity to initial imperfection, as well as desirable stress maxima and minima under seismic loads, may be achieved with suspend-domes, whereas economically speaking, a suspend-dome works best on very shallow domes

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی رفتار آویزگنبدها در مقایسه با گنبدهای تک لایه
Persian Abstract: پیش تنیدگی در سازه، نسبت باربری به وزن را افزایش می دهد. آویزگنبدها، گنبدهای مهاربندی شدۀ تک لایه ای هستند که با کابل و میله مسلح شده اند و پیش تنیدگی در کابلها مقادیر و توضیع تنش در سازه را تغییر می دهد. در این تحقیق، دو بافتار دیاماتیک کم المان و لاملای پرالمان انتخاب شده اند. دهانۀ گنبدها همگی 100 متر و سه نسبت خیز به دهانۀ 0.1، 0.2 و0.3 انتخاب شده اند. گنبدهای تک لایه تحت کلیۀ ترکیب بارهای سرویس مرتبط آئین نامۀ ISO، بارگذاری و پس از تحلیل غیرخطی هندسی، طراحی شده اند. سپس مدل های طراحی و با کابل و میله مسلح و تبدیل به آویزگنبد شده اند. تغییر مکان ها و تنش ها در گروهی از گره ها و المان ها در کلیۀ مدل های تک لایه و آویز، برای سه ترکیب بار برف متقارن، برف نامتقارن و باد مورد مقایسه قرار گرفته و تغییرات ناشی از آویز شدن مورد بررسی قرار گرفته و پایداری مدل های ایده آل تحت بار برف متقارن بررسی شده است. بررسی حساسیت مدل ها در برابر ناکاملی اولیه در مرحلۀ بعد انجام شده است. سپس آویزگنبدها مورد طراحی مجدد قرار گرفته اند و حداقل وزن ممکن پس از افزودن کابل و میله مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل غیرخطی دینامیکی تاریخچۀ زمانی تحت شتاب قائم زلزلۀ بم برای گنبدهای دیاماتیک بخش پایانی تحقیق می باشد. نتایج بدست آمده در محدودۀ مدل های این تحقیق حاکی از آن هستند که آویزگنبدها دارای سختی، پایداری و رفتار لرزه ای بهتری نسبت به گنبدهای تک لایه می باشند. در حالیکه مقایسۀ وزنی نشان می دهد که تنها در نسبت های کم خیز به دهانه،با آویز گنبد می توان به طرحی اقتصادی تر دست یافت.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Eimani-Kalehsar, HoushyarUNSPECIFIED
Diyanat, NasrollahUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Shahbazi Soola, NaseredinUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Architecture Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Architecture Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Architecture Engineering
Faculty of Engineering > Department of Architecture Engineering
Date Deposited: 09 Jul 2019 07:19
Last Modified: 09 Jul 2019 07:19
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7301

Actions (login required)

View Item View Item