1-7-2- طراحی جداسازها …………………………………………………………….. 31
1-7-3- اهداف جداسازی ……………………………………………………………… 33
1-8- پژوهش ………………………………………………………………………….. 38
1-8-1- طراحی جداگر لرزه‌ای و مقایسه مطالعه رفتارهای ساختمان جداسازی شده…….. 38
1-8-2- آنالیز طیف پاسخ و آنالیز استاتیکی برای ساختمان جداسازی شده و پایه فیکس . 38
فصل دوم: کنترل سازه ها
2-1- کنترل سازه‌ها……………………………………………………………………… 41
2-1-1- کنترل غیرفعال ………………………………………………………………… 41
2-1-2- محدودیت‌های جدایشگرها ……………………………………………………. 41
2-1-3- مدل‌سازی جدایشگرها ………………………………………………………… 41
2-1-4- روش تقریبی مدل سازی سازه با جدایشگر ……………………………………. 42
2-2- میراگرها …………………………………………………………………………. 42
2-2-1- انواع میراگرها …………………………………………………………………. 43
2-2-1-1- میراگرویسکوز ……………………………………………………………… 43
2-2-1-2- میراگر پسماند ……………………………………………………………… 43
2-3- مفهوم جداساز ارتعاشی ………………………………………………………….. 44
2-3-1- تغییر در انعطاف پذیری، میرایی و زمان تناوب ………………………………… 44
2-3-2- مقایسه بین روش های متداول و سیستم جداگر ارتعاشی ………………………. 45
2-3-3- هدف اصلی از جداساز ارتعاشی ………………………………………………. 45
2-4- اجرا در یک سیستم جداگر ………………………………………………………. 45
2-5- کاربرد عملی مفهوم جداسازی ارتعاشی ………………………………………….. 46
2-6- مزایای کنترل فعال و نیمه فعال …………………………………………………… 47
2-7- سیستم مدار باز …………………………………………………………………… 47
2-8- سیستم مدار بسته …………………………………………………………………. 47
2-9- سیستم مدار باز- بسته ……………………………………………………………. 47
2-10- میراگر های هیسترسیس فولادی ………………………………………………… 47
2-10-1- خصوصیات میراگر های هیسترسیس فولادی …………………………………. 48
2-10-2- انواع میراگر های فولادی …………………………………………………….. 48
2-11- مفهوم کنترل ارتعاش در سازه ها………………………………………………… 50
2-11-1- طبقه بندی روش های کنترل بر اساس دینامیک سازه ها………………………. 51
2-11-2- طبقه بندی تکنیک کنترل بر اساس نحوه عملکرد سیستم ……………………… 51
2-11-2-1- روش کنترل غیر فعال……………………………………………………… 51
2-11-2-2- روش کنترل فعال………………………………………………………….. 52
2-11-2-3- روش کنترل ترکیبی یا مختلط……………………………………………… 53
2-11-2-4- روش کنترل نیمه فعال…………………………………………………….. 54
2-12- سیستم نوین جرم میراگر متوازن…………………………………………………. 54
2-13- نتیجه گیری کلی………………………………………………………………… 56
2-14- مزایای جرم میراگر متوازن………………………………………………………. 57

فصل سوم: طراحی سیستم‌های جداسازلرزه‌ای
3-1- کلیات…………………………………………………………………………….. 59
3-2- تحلیل سازه جداسازی شده ………………………………………………………. 59
3-2-1- عوامل مهم در انتخاب روش تحلیل سازه ……………………………………… 59
3-2-2- طراحی جداسازهای لاستیکی با هسته سربی …………………………………… 59
3-3- میراگرها و توصیه‌های طراحی ……………………………………………………. 68
فصل چهارم: ملاحظات اجرایی در طراحی سازه‌های جداسازی شده
4-1- کلیات ……………………………………………………………………………. 72
4-2- ملاحظات عمومی در زمان طراحی……………………………………………….. 72
4-3- مشخصات بستر…………………………………………………………………… 73
4-4- اثر نوع خاک …………………………………………………………………….. 73
4-5- آثار حوزه نزدیک ………………………………………………………………… 74
4-6- اثر مؤلفه‌ قائم زمین لرزه…………………………………………………………… 74
4-7- توجه به تأثیر مودهای بالاتر ………………………………………………………. 75
4-8- ارتفاع ساختمان ………………………………………………………………….. 75
4-9- رفتار روسازه …………………………………………………………………….. 75
4-10- انتخاب موقعیت تجهیزات   جداسازی در ارتفاع …………………………………. 75
4-11- طراحی بر اساس شرایط محیطی ……………………………………………….. 77
4-12- مقاومت در برابر آتش ………………………………………………………….. 77
4-13- سختی جانبی جداسازها ………………………………………………………… 77
4-14- قراردهی جداسازها در پلان …………………………………………………….. 78
4-15- تعویض تجهیزات جداسازی ……………………………………………………. 79
4-16- فاصله آزاد جانبی و قائم ……………………………………………………….. 79
4-17- طراحی اعضای سازه‌ای مجاور واحدهای جداساز……………………………….. 80
4-18- جزییات اجرایی معماری ……………………………………………………….. 81
4-19- جزییات اجرایی تجهیزات مکانیکی …………………………………………….. 86
4-20- آزمایش‌های مورد نیاز برای جداسازهای لرزه‌ای ………………………………… 89
4-21- مطالعه اقتصادی طرح‌های دارای جداساز لرزه‌ای ……………………………….. 90
4-22- کنترل نتایج طراحی …………………………………………………………….. 92
4-23- مدارک فنی طرح ……………………………………………………………….. 92
فصل پنجم: تحلیل قاب بتنی 5طبقه بر روی جداساز لرزه‌ای وپایه ثابت
5-1- مبنای طراحی……………………………………………………………………… 99
5-2- پایداری سامانه جداساز …………………………………………………………… 99
5-3- ضریب اهمیت …………………………………………………………………… 99
5-4- گروه‌بندی ساختمانها بر حسب شکل …………………………………………….. 99
5-5- انتخاب روش تحلیل پاسخ جانبی ……………………………………………….. 99
5-5-1- کلیات …………………………………………………………………………. 99
5-5-2- تحلیل استاتیکی ……………………………………………………………….. 99
5-6- پروژه مورد تحلیل ………………………………………………………………. 100
5-7- طراحی جداساز مورد نظر برای پروژه …………………………………………… 103
5-7-1- مشخصات مقدماتی مسأله ……………………………………………………. 103
5-7-2- تحلیل ………………………………………………………………………… 103
5-7-2-1- تغییر مکان طرح …………………………………………………………… 103
5-7-2-2- نیروی تسلیم اولیه …………………………………………………………. 103
5-7-2-3- سختی ثانویه ………………………………………………………………. 104
5-7-3- طراحی ……………………………………………………………………….. 104
5-7-3-1- طرح اولیه هسته سربی …………………………………………………….. 104
5-7-3-2- ابعاد جداساز ………………………………………………………………. 104
5-7-3-3- خصوصیات لاستیک ……………………………………………………….. 104
5-7-4- نتایج طراحی جداساز ………………………………………………………… 106
5-8- نتایج تحلیل …………………………………………………………………….. 107
5-8-1- مقایسه شتاب، دو ساختمان جداسازی شده و پایه ثابت ………………………. 107
5-8-2- مقایسه تغییر مکان جانبی، دو ساختمان جداسازی شده و پایه ثابت …………… 111
5-8-3- مقایسه برش طبقات، دو ساختمان جداسازی شده و پایه ثابت ………………… 113
5-8-4- مقایسه پریود، دو ساختمان جداسازی شده و پایه ثابت ……………………….. 114
5-8-5- مقایسه سختی، دو ساختمان جداسازی شده و پایه ثابت ………………………. 116
5-8-6- مقایسه جرم مشارکتی، دو ساختمان جداسازی شده و پایه ثابت ………………. 119
5-8-7- بررسی سازه برای طیف پاسخ شتاب از لحاظ نسبت میرایی…………………… 121
5-8-7-1- مقایسه سازه با میرایی 10%ومیرایی4% ……………………………………… 121
5-8-7-2- مقایسه سازه با میرایی 10%ومیرایی 9%……………………………………… 124
5-8-7-3- مقایسه سازه با میرایی 10%ومیرایی 11% ……………………………………. 125
5-8-7-4- مقایسه سازه با میرایی 10%و میرایی 20%……………………………………. 126
5-9- بررسی برش براساس میرایی…………………………………………………….. 127
5-9-1- مقایسه سازه برای برش براساس میرایی 10%ومیرایی 4%………………………. 127
5-9-2- مقایسه سازه برای برش بر اساس میرایی 10%و میرایی 9%…………………….. 128
5-9-3- مقایسه سازه برای برش بر اساس میرایی 10%و میرایی 11%……………………. 129
5-9-4- مقایسه سازه برای برش بر اساس میرایی10% و میرایی 20%……………………. 130
5-10- بررسی تغییر مکان………………………………………………………………. 131
5-10-1- مقایسه سازه برای تغییر مکان بر اساس میرایی 10%و میرایی 9%……………… 131
5-10-2- مقایسه سازه برای تغییر مکان بر اساس میرایی 10% و میرایی 11%………….. 134
5-10-3- مقایسه سازه برای تغییر مکان بر اساس میرایی 10%و میرایی 20%…………….. 135
5-11- بررسی شتاب طبقات…………………………………………………………… 136
5-11-1- مقایسه سازه برای شتاب طبقات براساس میرایی 10%و میرایی 20%………….. 136
5-11-2- مقایسه سازه برای شتاب طبقات براساس میرایی 10% و میرایی 11%………… 137
5-11-3- مقایسه سازه برای شتاب طبقات براساس میرایی 10% ومیرایی 4%……………. 138
5-11-4- مقایسه سازه برای شتاب طبقات براساس میرایی 10%و ومیرایی 9%………….. 139
5-12- حالت کلی بررسی براساس میرایی……………………………………………… 140
5-13- شکل شماتیک بررسی رفتار سازه با نصب جداگر………………………………. 141
5-14- حلقه های هیسترسیس برای تکیه گاه سربی – لاستیکی…………………………. 142
5-15- حلقه های هیسترسیس نیرو –تغییر مکان برای تاکیه گاه سربی- لاستیکی ………. 143
6-1- نتیجه گیری………………………………………………………………………. 144
6-2- پیشنهادها ……………………………………………………………………….. 145
منابع …………………………………………………………………………………… 146
چکیده:
در سال‌های اخیر مبحث جداساز لرزه‌ای به طور خاص در طراحی لرزه‌ای ساختمان‌ها مورد توجه قرار گرفته است هدف اصلی از این کار جداسازی سازه از زمین بجای استفاده از روش‌های مرسوم مقاوم سازی می‌باشد. تجهیزاتی که در ایزوله کردن پایه ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند دارای دو مشخصه مهم می‌باشند:
انعطاف پذیری افقی و قابلیت جذب انرژی.
انعطاف پذیری سیستم جداگر سبب افزایش زمان تناوب اصلی سازه و خارج شدن آن از محدوده انرژی مخرّب زلزله می‌شود، از سوی دیگر خاصیت جذب انرژی سبب افزایش میرائی و در پی آن سبب کاهش تغییر مکان زیاد ناشی از انعطاف پذیری جانبی سیستم جداگر می‌شود.
در مطالعه اخیر جهت بررسی رفتار سازه‌ها با جداگر و با پایه ثابت پس از بر شمردن انواع جداسازهای لرزه‌ای و طراحی جداساز و تمهیدات آئین نامه در مورد سازه‌های جداسازی شده به تحلیل غیرخطی این نوع سازه‌ها پرداخته شده و رفتار هر کدام از سازه‌ها از لحاظ شتاب- پریود- برش و … مورد بررسی قرار گرفته شده است و در ادامه سازه جداسازی شده بر اساس نسبت میرایی مورد بررسی قرار گرفت و نسبت میرایی 4% و 9%و 10% و 11% و 20% باهم مقایسه گردیده و مورد ارزیابی قرار گرفت ونتایج نشان میدهد با افزایش زمان تناوب شتاب کاهش می یابد و افزایش میرایی باعث کاهش بیشتر شتاب در سازه می شود با افزایش زمان تناوب تغییر مکان کلی سازه افزایش می یابد ولی افزایش میرایی تا حدود زیادی آنرا کنترل میکند در حالت کلی در مقایسه سازه جداسازی شده با سازه بدون جدا ساز نتایج تحلیل حاکی از آن است که شتاب طبقات و برش طبقات، در سازه جداسازی شده کمتر است و تغییر مکان جانبی در سازه جداسازی شده نسبتاً زیاد است و برای حل این مشکل باید از مستهلک کننده انرژی یا میراگر استفاده شود در سیستم جداساز با افزایش میرایی قابلیت جذب انرژی در سازه افزایش می یابد و کاهش شتاب منجر به کاهش نیروی وارده به سازه می‌گردد.
فصل اول: مفاهیم
1- مقدمه
خسارات وارد بر ساختمان‌های مختلف بر اثر زمین‌لرزه، به صورت کلی ناشی از دو عامل اساسی است که عبارت‌اند از:
– رانش نسبی طبقات ساختمان نسبت به یکدیگر
– شتاب ایجادشده در کف‌های ساختمان
تغییر شکل طبقات ساختمان، در ارتفاعات مختلف، ایجاد رانش نسبی می‌کند. از آنجائیکه طبقات در یک زمان و با یک سرعت حرکت نمی‌کنند، لذا در هنگام وقوع زلزله یک جابجایی نسبی افقی بین آن‌ها به وجود می‌آید. حتی گاهی بر اثر تغییر جهات نیروی وارده بر ساختمان، به علت همسان نبودن انتقال نیرو به تمامی طبقات، طبقات ساختمان در جهات مختلف حرکت می‌کنند که باعث تخریب دیوارهای جداساز داخلی، شکستن پنجره‌ها و انهدام تأسیسات خدماتی ساختمان شده، امکان بهره‌برداری از آن را سلب نموده، خسارات قابل‌توجهی وارد می‌سازد. همچنین شتاب ناشی از زلزله به کف‌های ساختمان که محل تمرکز جرم سازه می‌باشند منتقل می‌شود و در هر کف، شتابی متناسب با جرم آن به وجود می‌آید.
این شتاب طبقاتی به ساکنین ساختمان و دستگاه‌های حساس نصب‌شده آسیب رسانده و موجب ایجاد خسارت می‌گردد. در ساختمان‌های ویژه که بهره‌برداری از تجهیزات نصب‌شده داخلی هدف اصلی از احداث آن‌ها را شامل می‌شود، خسارات وارده به تجهیزات فوق به مراتب بیشتر از خسارات وارده بر سازه اصلی است.
لذا مسئله اصلی به منظور تأمین مقاومت لرزه‌ای بالای یک ساختمان، چگونگی به حداقل رساندن تغییر مکان بین طبقه‌ای و شتاب‌های طبقات است.
تغییر مکان‌های طبقه‌ای زیاد سبب خسارت دیدن اجزای غیر سازه‌ای و تجهیزات متصل‌کننده طبقات می‌شود که می‌توان آن را با افزایش سختی کاهش داد؛ اما این عمل سبب تقویت و تشدید حرکت زمین می‌شود که به نوبه خود سبب افزایش شتاب طبقات شده و منجر به خسارت دیدن تجهیزات حساس داخلی می‌شود. شتاب‌های طبقات را می‌توان با نرم‌تر کردن سیستم کاهش داد؛ اما انعطاف‌پذیری بیش از حد موجب تغییر مکان‌های قابل‌توجه در تراز طبقات و خرابی‌های وسیع ناشی از آن و عملکرد نامناسب سازه تحت اثر نیروی باد و زلزله‌های کم قدرت شده و از سوی دیگر مستلزم طراحی و هزینه اضافی جهت تعبیه نرمی مورد نظر در اعضاء و اتصالات سازه می‌گردد. محدودیت‌های فوق به خوبی نشان می‌دهد که شیوه موجود طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله، طراحی مطلوب و ایده‌آل سازه‌ها را به دست نخواهد داد. مسئله فوق به خصوص در مورد سازه‌های ویژه که انتظار بهره‌وری بالایی در شرایط پس از زلزله در مورد آن‌ها وجود دارد، صادق است. لذا روش دیگری که از اوایل قرن حاضر مطرح بوده و در دهه‌های اخیر به علت در دسترس قرار گرفتن امکانات مختلف چه از نظر تکنولوژی ساخت و چه از نظر دانش مهندسی در خصوص تحلیل، طراحی و اجرا برای مقاوم ساختن سازه‌ها در برابر زلزله به عرصه عمل وارد شده است، جداسازی در برابر زلزله یا جداسازی لرزه‌ای است هدف اصلی در این روش جلوگیری از انتقال مستقیم نیروی زلزله از پی به سازه است. استفاده از جداساز، تنها راه عملی کاهش همزمان تغییر مکان بین طبقه‌ای و شتاب‌های طبقات است و با کمتر کردن تغییر مکان‌های حاصله در تراز جداساز، نرمی مورد نیاز سازه را فراهم می‌کند.
به عبارت دیگر جداسازی لرزه‌ای یک روش نوین برای طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله است که مبنای آن کاهش نیروهای وارد به سازه در اثر زمین‌لرزه، به جای افزایش ظرفیت سازه برای تحمل بارهای جانبی است. اساس این روش کاهش پاسخ‌ها، به وسیله افزایش زمان تناوب و میرایی در سازهاست. همچنین کاربرد این روش موجب می‌شود که تغییر شکل‌های سازه در محدوده الاستیک باقی بماند که این مساله به سطح ایمنی سازه خواهد افزود.
در این روش تنها برای ایجاد صلبیت جانبی سازه در برابر بارهای جانبی مانند بار باد و بارهای بهره‌برداری، یکسری عناصر باربر جانبی در حداقل نیاز توصیه می‌شود.