انتخاب صفحه

مقدمه
از دهه 1960 سیستم قاب خمشی فولادی به عنوان یک سیستم سازه ای مناسب مطرح گردید، متأسفانه در سال های ابتدایی این تصور غلط وجود داشت که قاب خمشی فولادی تنها به سبب خصوصـیات ذاتـیخود و به هر نحوی که طراحی شود قادر خواهد بود به کمک جاری شدن اعضا و اتصالات خـود نیروهـایناشی از زلزله را بدون گسیختگی تحمل نماید. براساس همین تفکـر اشـتباه بسـیاری از سـاختمان هـایصنعتی و تجاری و مسکونی توسط قاب های خمشی طراحی و ساخته شـدند . امـا تجربـه زلزلـه نـورثریچبسیاری از این تصورات نادرست را به چالش کشید. پس از آن مشاهده شـد کـه اتصـالات تیـر بـه سـتونبسیاری از این ساختمان ها دچار گسیختگی ترد شده و طیف وسیعی از ساختمان های فولادی با سیستم قاب خمشی نتوانسته اند عملکرد مورد انتظار را تأمین نمایند.در واقع زلزله نورثریچ نقطه عطفی در طراحی سازه های فولادی دارای قاب خمشی و به خصوص اتصالات آنها به حساب می آید. پس از این زلزله دانشمندان و مهندسان علم ساختمان بر آن شدند تا به ابتکـاراتو نوآوری های جدید بپردازند و کارایی هر کدام از ایده ها را با انجام آزمایشات و انجام تحلیل هـای اجـزاءمحدود بسنجند. پس از زلزله نورثریچ آمریکـا و بـا مشـاهده خسـارات گسـترده ایجـاد شـده در اتصـالاتساختمان های فولادی با قاب خمشی مستندی در سال 2000 توسط FEMA منتشر شد. یکی از بخش های مورد توجه این دستورالعمل ارائه جزییات بندی تعدادی از اتصالات است که عملکرد لرزه ای مناسب آنها براساس آزمایش های متعدد انجام گرفته، مورد تضمین می باشد.قابهای مقاوم خمشی فولادی سیستمی می باشد که اتصالات بین تیر و ستون آن به گونه ای طراحی مـیشوند که انرژی زیادی اتلاف نمایند و کمک اساسی بـه شـکل پـذیری سیسـتم کننـد. یکـی از روشـهایمتداول و مورد تأیید جهت مقاوم سازی اتصالات صلب فولادی، تبدیل اتصال موجود به اتصال دارای تیر با مقطع کاهش یافته می باشد (به این اتصال، اتصال استخوانی هم گفته می شود). این نوع تغییر در اتصـالمنجر به بوجود آمدن تغییر شکل غیر الاستیک در قسمتی از تیر به دور از بال سـتون مـی شـود. در ایـنروش به منظور کاهش سطح مقطع تیر قسمتی از بال فوقانی و تحتانی در نزدیکی محل اتصال بـه سـتونبرداشته می شود.اتصال RBS یکی از اتصالات کاملاً گیردار پیشنهاد شده توسط FEMA 350 می باشد. مهمترین مزیـت این اتصال نسبت به اتصال خمشی رایج قبل از زلزله نورثریچ شکل پـذیری آن مـی باشـد. شـکل پـذیریعامل اصلی در رفتار پلاستیک مناسب یک سیستم سازه ای می باشد و عامل اتلاف انرژی ورودی به سازه در هنگام زلزله می باشد. وظیفه اتصال RBS انتقال مفصل پلاستیک بـه مقطـع کـاهش یافتـه در تیـر وکاهش ممان بر ستون می باشد. به همین سبب احتمال بروز شکست ترد به واسطه کاهش تنش و کرنش در بر ستون به حداقل می رسد. کاهش ممان بر ستون علاوه بر اینکه باعث کاهش تنش در جوش اتصـالمی شود باعث ارضاء قانون ستون قوی تیر ضعیف و همچنین کاهش نیاز ستون به صفحات تقـویتی جـانمی شود.با توجه به اینکه مطالعات انجام شده در ارتباط با مقاطع کاهش یافته تیر فقط مربوط به مقاطع نورد شده می باشد و این مقاطع در ایران وجود ندارد، برای ارزیابی عملکرد مقاطع کاهش یافته از تیرورق ها استفاده شد تا نتایج حاصله بتواند در طراحی قاب های خمشی مورد استفاده قرار گیرد. از آنجاییکه کمانش موضعی تیرورق مستقیما با لاغری بال و جان ارتباط دارد، نسبت لاغری بال و جان می تواند بر روی عملکرد لرزه ای این مقاطع در تیرورق تاثیر بگذارد.برای انجام تحلیل های غیرخطی با روش های اجزا محدود در تعیین تاثیر لاغری بال و جان بر روی رفتار اتصال RBS از نرم افزار ANSYS استفاده شد. ابتدا جهت صحت سنجی مدل تحلیلـی، نتـایج آزمـایشیک نمونه مقطع کاهش یافته تیر با مدل تحلیلی ساخته شده در نرم افـزار مقایسـه گردیـد و سـپس 12 مقطع تیرورق با ضخامت های بال و جان متفاوت انتخاب شدند و با توجه به نتـایج بدسـت آمـده نسـبتهای لاغری بال و جان برای فشرده بودن مقطع و محل تعیین نسبت لاغری بال در قسمت کـاهش یافتـهبدست آمد و همچنین تاثیر این نسبت های لاغری بر روی شکل پذیری و مقاومت مقـاطع کـاهش یافتـهمورد بررسی قرار گرفت.

 

فهرست مطالب

چکیده…………………………………………………………………………………… 1

مقدمه…………………………………………………………………………………….. 2

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول : مبانی طراحی لرزه ای

یکی از مهمترین مسائل جهت تأمین عملکرد مناسب ساختمان ها در برابر زلزلـه، طراحـی و پیکـر بنـدیصحیح لرزه ای آنها می باشد. ساخت ساختمان های جدید مطابق ضوابط و دستورالعمل های لرزه ای این امکان را فراهم می نماید تا بتوان نسبت به عملکرد قابل قبول ساختمان هایی که در حال حاضـر سـاختهمی شوند به هنگام وقوع زلزله های آتی اطمینان داشت. همچنین آشنایی با مفاهیم نوین طراحی لرزه ای سبب می گردد تا امکان ارزیابی لرزه ای بهتر ساختمان های موجود نیز فراهم گردد و به دنبال آن بتـوانراهکارهای بهسازی لرزه ای را به گونه ای ارائه نمود که امکـان عملکـرد لـرزه ای مناسـب، حاصـل شـود.ضوابط اشاره شده در این قسمت علاوه بر آنکه می تواند در طراحی ساختمان های جدید بکار آیـد، قـادراست تا بستر مناسبی جهت درک بهتر جنبه های مختلف ارزیـابی و ارائـه راهکارهـای بهسـازی لـرزه ای ساختمان های موجود فراهم نماید.
یکی از موارد مهمی که در آسیب پذیری مطرح است، شناخت نقاط ضعف سازه و تعیین موقعیت آنها می باشد. تعیین موقعیت و چگونگی ایجاد مفاصل و تغییر شکلهای خمیری، در واقع نقاط ضعف سازه را به ما می شناساند و به تبع آن نحوه تقویت و مقاوم سازی مطلوب سازه را برای ما مشخص می کنـد . همچنـینبرای تعیین حالت فروپاشی و حالت حدی قابل تحمل برای سازه بایستی به موقعیت مفاصل پلاسـتیک درسازه توجه کرد و بدینوسیله مکانیسم طبقه نرم و مکانیسم ناپایداری سازه را تشخیص داد.در حالت اول در تمام ستونها در یک طبقه در نقاط انتهایی مفصل تشکیل می شود و آن طبقه دیگر قـادربه تحمل نیروی برشی بیشتر نیست و تغییر مکانها در آن طبقه با افزایش اندکی در نیروها به شـدت زیـادمی شوند و اصطلاحاً می گویند که مکانیسم طبقه نرم اتفاق افتاده است.در حالت دوم اگر پای تمام ستونهای طبقه همکف و در ابتدا و انتهای تمام تیرها مفصل پلاستبک تشکیل شود سازه ناپایدار شده و احتمال فروپاشی سازه وجود دارد. به همین جهت دو حالت فـوق حـالات حـدیفروپاشی و غیر قابل استفاده بودن ساختمان می باشد که هر دوی آنها بوسـیله تعیـین موقعیـت مفاصـلپلاستیک قابل تشخیص می باشند.پارامتر مهم دیگری که می تواند مبنای آسیب پذیری باشد ظرفیت برش پایه اسـت . بـرش پایـه در واقـعمجموع نیروهای برشی وارد بر سازه از طرف زلزله است با وجود آنکه ظرفیت برشی پایه سازه ها از میـزانبرش پایه مشخص شده در آیین نامه بیشتر است اما در یک زلزله واقعی نسبتاً بـزرگ، میـزان بـرش پایـهبسیار بیشتر از مقداری است که در آیین نامه مشخص شده است. با فزونی یافتن میزان برش پایـه نسـبتبه ظرفیت برش پایه، سازه وارد محدوده غیر ارتجاعی می شود. در ایـن حالـت چنانچـه رفتـار سـازه تـردباشد، انهدام آن قطعی خواهد بود لذا شکل پذیری سازه نقش مهمی در این حالت ایفا خواهد کرد.برای یک سازه شکل پذیر در حالت الاستیک با افزایش شدت زلزله تغییرات برش پایـه نسـبت بـه تغییـرمکان بام به صورت خطی افزایش پیدا می کند اما در حالت پلاستیک با وجود افزایش شدت زلزلـه، بـرشپایه از حد معینی فراتر نمی رود که اصطلاحاً به آن برش پایه جاری شدن می گویند. در حقیقت در ایـنزمان نیروی زلزله وارد بر سازه با مقاومت سازه برابر می شود.

1- 1 مقدمه……………………………………………………………………………….. 5
1- 2 رفتار لرزه ای سازه های فولادی………………………………………………….. 6
1- 3 سیستم قاب خمشی……………………………………………………………… 6
1- 4 ضعف های عمومی قاب های خمشی…………………………………………… 7
1- 4- 1 بررسی نقاط ضعف لرزه ای تیرهای موجود…………………………………… 9
1- 4- 2 بررسی نقاط ضعف لرزه ای ستون های موجود……………………………… 10
1- 4- 3 بررسی نقاط ضعف لرزه ای اتصالات موجود …………………………………..11
1- 4- 4 بررسی نقش چشمه اتصال………………………………………………….. 13
1- 4- 5 بررسی نقش ورق پیوستگی………………………………………………… 14
1- 4- 6 جوشکاری………………………………………………………………………. 14
1- 5 اتصالات تأیید صلاحیت شده……………………………………………………… 15
1- 5- 1 اتصالات با مقطع تیر کاهش یافته……………………………………………. 15
1- 5- 2 اتصالات با ورق پوششی بال تیر……………………………………………… 16
1- 6 اصول طراحی اتصالات……………………………………………………………… 16
1- 6-1 اصل تیر ضعیف ستون قوی…………………………………………………….. 18
1- 6-2 مهاربندی جانبی و کمانش موضعی………………………………………….. 19
1- 6-3 طراحی ستون ها……………………………………………………………….. 20
1- 6-4 ورق های پیوستگی…………………………………………………………….. 20
1- 6-5 چشمه اتصال…………………………………………………………………….. 22

انواع خرابی وصله برشی

انواع خرابی وصله برشی

فصل دوم : مشکلات در اثر زلزله نورثریچ

برای سالهای متمادی فلسفه طراحی لرزه ای سازه ها بر این اساس بوده است که:
1 ) برای زلزله های کوچک تا متوسط که در طول عمر مفید سازه اتفاق می افتـد، سـازه بـدون خسـارتسازه ای و غیر سازه ای بتواند از طریق سختی خود نیروهای زلزله را به فونداسیون انتقال دهد.
2 ) برای بزرگترین زلزله محتمل که در طول عمر مفید سازه اتفاق می افتد، سازه باید بـ ا کمـی خسـارتسازه ای و غیر سازه ای ولی بدون فروریزش بتواند نیروهای زلزله را تحمل نماید.
برای رسیدن به این هدف یکی از اصولی که در آیـین نامـه هـای طراحـی لـرزه ای سـازه هـا وجـود داردعبارتند از استفاده از اشکال و سیستم ها و مواردی که رفتار شکل پذیر داشته باشند. زمانی به یـک سـازهشکل پذیر اطلاق می شود که بتواند تغییر شکلهای غیر الاستیک بزرگ را بدون کاهش در مقاومت تحمل نماید.
در آیین نامه های طراحی لرزه ای سازه ها، بزرگی نیروی زلزله برای یک سیستم سازه ای مشخص رابطـهمعکوس با میزان شکل پذیری آن سیستم دارد. در واقعیت سازه های شکل پذیرتر تحت زلزله هـایی قـرارخواهند گرفت که از حد مقاومت الاستیک آنها بیشتر است.
مهندسین سازه بر این باور بودند که قابهای خمشـی اصـولاً در مقابـل زلزلـه هـا حسـاس نمـی باشـند وفروریزشی در آنها رخ نمی دهد و اگر خسارت سازه ای رخ دهد محدود به جاری شدن اعضای قاب بوده و اتصالات آن بصورت الاستیک باقی می مانند. بعد از زلزله نورثریچ بسیاری از ساختمانها که سیسـتم سـازهای آنها قاب مقاوم خمشی فولادی بود دچار شکست ترد در ناحیه اتصال تیر به ستون شدند.
شکست ترد اتصال تیر به ستون در اثر این زلزله یک زنگ خطر برای مهندسین به حساب مـی آمـد. ایـنکشف باعث نگرانی در مورد خسارات احتمالی وارده به سازه هایی که در مناطق دیگر و تحت زلزلـه هـایقدیمی تری واقع شده بودند گشت. در نورثریچ سازه ها به گونه ای که از قبل در طراحی هـا پـیش بینـیشده بود، رفتار نکردند. خسارات وارده به اتصالات حتی در سازه هایی کـه نیـروی لـرزه ای وارده بـه آنهـاکوچکتر از نیروی طراحی بود، مشاهده می شد.قابهای مقاوم خمشی فولادی سیستمی می باشد که اتصالات بین تیر و ستون آن به گونه ای طراحی مـیشوند که انرژی زیادی اتلاف نمایند و کمک اساسـی بـه شـکل پـذیری سیسـتم کننـد. تغییـر شـکلهایپلاستیک شامل دوران پلاستیک در تیرها و در ناحیه اتصال تیر به ستون می باشد که باید قادر به اتـلافانرژی زلزله که به سازه وارد می شود باشند. خسارت سازه ای نیز باید به صورت جـاری شـدن و کمـانشموضعی اعضای سازه باشند نه از طریق شکست ترد اتصال و اعضای سازه.بر اساس همین اصل آیین نامه های طراحی اجازه می دهنـد کـه قابهـای خمشـی بـا مقـاومتی کمتـر ازمقاومت حد الاستیک خود در مقابل زلزله های طرح طراحی شوند. فـرض اساسـی ایـن اسـت کـه شـکلپذیری این سیستم ها از طریق جاری شدن ناحیه اتصال تیر به ستون تأمین شود. جاری شدن این ناحیـهممکن است از طریق بوجود آمدن مفصل پلاستیک در تیرها یا از طریق جاری شدن برشی ناحیـه چشـمهاتصال تیر به ستون یا ترکیبی از حالات فوق اتفاق بیفتد.از عواقب بعدی زلزله نورثریچ برنامه تحقیقی وسیع روی قاب های فولادی بود که منجر به انتشار اطلاعات راهنما FEMA شد. خیلی از توصیه ها و پیشنهادها در FEMA وجود دارد که در آیین نامه زلزله بـرایسازه های ساختمانی فولادی توسط AISC منتشر شده است. فلسفه ای کـه پشـت آیـین نامـه اتصـالاتAISC است شبیه فلسفه FEMA350 است که ترکیب مناسبی از سـختی و مقاومـت و شـکل پـذیریاتصال برای مطمئن شدن از رفتار لرزه ای قابل قبول آماده می کند. [23]

2- 1 مقدمه………………………………………………………………………………… 25
2- 2 اتصال مقاوم خمشی رایج قبل از زلزله………………………………………….. 26
2- 3 علل وقوع شکست در اتصالات خمشی رایج قبل از زلزله نورثریچ ……………..28
2- 4 خرابیهای رایج در اتصالات قبل از زلزله نورثریچ…………………………………… 29
2- 4- 1 خرابی تیر ………………………………………………………………………….31
2- 4- 2 خرابی بال ستون…………………………………………………………………. 34
2- 4- 3 خرابیها ، نقوص و ناپیوستگی های جوش…………………………………….. 36
2- 4- 4 خرابی وصله برشی………………………………………………………………. 37
2- 4- 5 خرابی منطقه گره………………………………………………………………… 39
2- 5 جزییات بندی اتصال گیردار…………………………………………………………… 40
2- 6 فلسفه طرح لرزه ای اتصالات……………………………………………………….. 44
2- 7 تاریخچه………………………………………………………………………………… 52
2- 7- 1 توسعه اتصال استخوانی………………………………………………………….. 52

فصل سوم : جزییات طراحی تیر با مقطع کاهش یافته

یکی از روشهای متداول و مورد تأیید جهت مقاوم سازی اتصالات صلب فولادی، تبدیل اتصال موجـود بـهاتصال دارای تیر با مقطع کاهش یافته می باشد ( به این اتصال، اتصال استخوانی هم گفته می شود). ایـننوع تغییر در اتصال منجر به بوجود آمدن تغییر شکل غیر الاستیک در قسمتی از تیر به دور از بال سـتونمی شود. در این روش به منظور کاهش سطح مقطع تیر قسمتی از بال فوقانی و تحتانی در نزدیکی محـلاتصال به ستون برداشته می شود. باید به این نکته توجه داشت که در بحث مقاوم سازی اتصالات موجـود،مخصوصاً در جاییکه دال کف وجود دارد، کاهش سطح مقطع به دلیـل مشـکلات اجرایـی در اکثـر مـواردفقط در بال پایینی تیر اعمال می گردد. این کاهش در سطح مقطع باعث کاهش مقاومت خمشی تیر می شود. ایـن تغییـر مقطـع مـی توانـد بـهصورت برش مستقیم، برش یکنواخت و برش شعاعی انجام شود. مطالعات انجام شده روی این نوع اتصـالبیانگر این مطلب است که این اتصال از خصوصیات بسـیار مناسـبی نظیـر شـکل پـذیری زیـاد، مقاومـت مناسب، هزینه به مراتب کمتر از سایر اتصالات خمشی، زمان اجرای بسیار کـم و. . . برخـوردار اسـت. در این روش با بریدن قسمتی از بالهای تیر به شکل شعاعی، مفصل پلاستیک از بر ستون به ایـن ناحیـه (در داخل تیر) منتقل می شود. در نتیجه اتصال تیر در بر ستون که اسیر مشکلات پایکار است، دیگـر تهدیـدنمی شود. ناحیه استخوان با عملکرد پلاستیک خود، انرژی به مراتب بیشـتری از اتصـال بـر سـتون جلـبکرده و یک مفصل کنترل کننده با شکل پذیری فوق العاده بوجود می آورد. از طرفی هر چقدر لنگر رسیده به اتصال تیر به ستون کوچکتر باشد، به جوش شیاری ضعیف تـری جهـتاتصال احتیاج است و با توجه به اینکه اکثر ضـعف اتصـالات بخـاطر جـوش اسـت، لـذا در چنـین حـالتیاحتمال شکست کاهش می یابد. اگر چه RBS به طرز محسوسی مقطع را ضعیف می کند ولـی تـأثیر آندر سختی جانبی قاب خمشی بسیار کوچک است.

3- 1 بررسی و توضیحات در رابطه با روش مقاطع کاهش یافته………………………. 57
3- 2 مزایای اتصال دارای تیر با مقطع کاهش یافته…………………………………….. 58
3- 2- 1 مزایای اتصال RBS نسبت به سایر اتصالات مقاوم خمشی…………………. 59
3- 3- 1 استخوان شعاعی و برتری آن نسبت به سایر استخوانها…………………… 63
3- 4- 1 تمرکز تنش………………………………………………………………………… 64
3- 4- 2 کمانش جانبی – پیچشی………………………………………………………. 65
3- 4- 3 تأثیر کمانش جانبی پیچشی در توزیع تنش ها ………………………………..66
3- 4- 4 اثر طول دهانه و عمق مقطع تیر ………………………………………………..66
3- 4- 5 تأثیر کمانش جانبی بال فشاری در پیچش ستون…………………………….. 68
3- 4- 6 اثر دال بتنی و مهار های جانبی در پیچش ستون……………………………. 69
3- 5 آزمایش های گذشته………………………………………………………………… 70
3- 9 روش پیشنهادی انگلهارت برای طراحی اتصال RBS ا………………………………79
3- 10 نکات اضافی مهم در طراحی مقاطع RBS ا…………………………………………82

محاسبه تلاش های ناشی از تشکیل مفاصل پلاستیک در مقاطع بحرانی

محاسبه تلاش های ناشی از تشکیل مفاصل پلاستیک در مقاطع بحرانی

فصل چهارم : کارهای آزمایشگاهی انجام شده

برای بررسی تکمیلی تر آزمایش های انجام شده در گذشته، 4 نمونه انتخاب شده است که در 3 مورد آنهاکارهای آزمایشگاهی بر روی مقاطع کاهش یافته انجام شده و در یک نمونه با روش اجزای محدود بر روی مدل آماده شده از مقطع RBS، تست انجام گرفته است.

4-1 آزمایش اول
آزمایش اولی که انتخاب شده است توسط اسکات جونز، گری فری و مایکل انگلهارت در سال 2000 میلادی انجام گرفته و در ارتباط با رفتار سیکلیک اتصال های خمشی مقطع تیر کاهش یافته بحث می کند. مشخصات نمونه ها، نحوه بارگذاری و تنظیمات مورد نیاز برای انجام آزمایش توضیح داده شده است. [27]
4-1-1 تنظیمات تست و نمونه های آزمایشگاهی
برنامه تحقیقی آزمایش ها در دو دانشگاه متفاوت، دانشگاه Texas at Austin(UTA) و دانشگاه Texas A&M(TAMU)، اجرا شدند. در هر دانشگاه 4 تست با تنظیمات خیلی مشابه صورت گرفت که شامل یک ستون تک با تیرهایی که به هر یک از بال های ستون متصل بودند، می شد. در شکل 4-1 تنظیمات تست دانشگاه UTA نشان داده شده است. بارها به صورت هیدرولیک در بالای ستون وارد می شوند و حمایت های جانبی در انتهای ستون و در انتهای تیرها قرار گرفته بودند. تنظیمات تست TAMU مشابه تست UTA بود فقط در جزییات حمایت های جانبی یکسری تفاوت هایی وجود داشت. توضیحات کامل جزییات جفت تست ها در مقاله Engelhardt (2000) وجود دارد. در جدول 4-1 توضیحات تکمیلی در مورد نمونه های تست شده آورده شده است. همه تست ها شامل تیرهای با مقطع W36×150 از فولاد A572 و Gr.50 و ستون ها نیز دو نوع W14×283 و W14×398 از فولاد A572و Gr.50 بودند. در این کار آزمایشگاهی دو نمونه ستون انتخاب شد تا مقاومت های متفاوت منطقه پانل هم در نظر گرفته شوند.

4- 1 آزمایش اول…………………………………………………………………………….. 86
4- 1- 1 تنظیمات تست و نمونه های آزمایشگاهی……………………………………… 86
4- 1- 2 نتایج تست………………………………………………………………………….. 91
4- 1- 3 توزیع تسلیم و شکست نمونه…………………………………………………….. 92
4- 1- 4 تأثیر دال کامپوزیت………………………………………………………………….. 93
4- 1- 5 نتیجه گیری………………………………………………………………………….. 94
4- 2 آزمایش دوم………………………………………………………………………………. 95
4- 2- 1 نمونه های تست…………………………………………………………………….. 95
4- 2- 2 تنظیمات تست……………………………………………………………………….. 97
4- 2- 3 نتایج آزمایش…………………………………………………………………………. 99
4- 2- 4 رفتار تیر………………………………………………………………………………. 101
4- 2- 5 مودهای شکست…………………………………………………………………… 104
4- 3 آزمایش سوم……………………………………………………………………………. 106
4- 3- 1 دو آزمایش پایه با اتصال استخوانی……………………………………………….. 106
4- 4 آزمایش چهارم…………………………………………………………………………… 110
4- 4- 1 مقدمه………………………………………………………………………………… 110
4- 4- 2 نتایج تست ……………………………………………………………………………117
4- 4- 3 نتیجه گیری…………………………………………………………………………… 119

فصل پنجم : مطالعات تحلیلی

5- 1 مقدمه…………………………………………………………………………………….. 122
5- 2 مشخصات نمونه…………………………………………………………………………. 123
5- 3 بارگذاری نمونه……………………………………………………………………………. 124
5- 4 راستی آزمایی……………………………………………………………………………. 125
5- 5 نتیجه نمونه ها……………………………………………………………………………. 126
5- 6 توزیع تنش نمونه ها………………………………………………………………………. 139
5- 7 نتیجه گیری…………………………………………………………………………………. 144

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات

نتیجه گیری………………………………………………………………………………………. 153

یشنهادات …………………………………………………………………………………………155

منابع و مĤخذ …………………………………………………………………………………….156

فهرست منابع فارسی………………………………………………………………………….. 156

فهرست منابع لاتین……………………………………………………………………………… 157
چکیده انگلیسی…………………………………………………………………………………. 159

شکست ترد بال تیر در حفره جوش شده در نمونه های با جان پیچ شده ]

شکست ترد بال تیر در حفره جوش شده در نمونه های با جان پیچ شده ]

فهرست جدول ها

جدول 2-1 انواع خرابیهای تیر……………………………………………………………………… 31

جدول 2-2 انواع خرابی ستون………………………………………………………………………. 34

جدول 2-3 انواع خرابیها، نقوص و ناپیوستگی های جوش……………………………………….. 36

جدول 2-4 انواع خرابی وصله برشی……………………………………………………………….. 38

جدول 2-5 انواع خرابی منطقه گره…………………………………………………………………… 39

جدول 3-1 برخی محدودیت های مربوط به اتصال FEMA 2000) RBS)ا………………………….. 76
جدول 4-1 نمونه های تست شده………………………………………………………………….. 87

جدول 4-2 اطلاعات کششی مقطع………………………………………………………………….. 89

جدول 4-3 مراحل بارگذاری……………………………………………………………………………… 90

جدول 4-4 اطلاعات ظرفیت دریفت طبقه و مدهای شکست……………………………………….. 91

جدول 4-5 انرژی تلف شده نمونه های تست………………………………………………………… 94

جدول 4-6 جزییات مقطع RBS برای تیر W30×132ا…………………………………………………. 95

جدول 4-7 نتایج تست کششی ASTM ا………………………………………………………………96

فهرست شکل ها

شکل 1-1 ورق های پیوستگی به همراه ورق های مضاعف کننده……………………………….. 21

شکل 2-1- نمونه اتصال جوش شده قبل از زلزله نورثریچ ……………………………………………..27

شکل 2-2 جزییات اتصال قبل از زلزله نورثریچ سال .1994 …………………………………………….27

شکل 2-3 اجزای اتصال صلب قبل از زلزله نورثریچ…………………………………………………….. 30

شکل 2-4 0انواع خرابی های تیر……………………………………………………………………….. 33

شکل 2-5 انواع خرابی های ستون………………………………………………………………………. 35

شکل 2-6 انواع خرابی جوش……………………………………………………………………………… 37

شکل 2-7 انواع خرابی وصله برشی……………………………………………………………………… 38

شکل 2-8 انواع خرابی منطقه گره………………………………………………………………………… 40

شکل 2-9 اجزای اتصال گیردار…………………………………………………………………………….. 41

شکل2- 10 انواع جزییات متعارف اتصال دارای تیر با مقطع کاهش یافته (RBS) ا……………………..43

شکل2- 11 قاب خمشی دارای رفتار ایده آل…………………………………………………………….. 45

شکل2- 12 نمودار لنگر چرخش اجزا زیر سازه …………………………………………………………….47

شکل2- 13- قیاس بین اتصالات پیش از زلزله نورثریچ و پس از زلزله نورثریچ…………………………. 48

شکل 2-14 محل های تشکیل مفاصل پلاستیک…………………………………………………………. 49

شکل2- 15 توزیع کرنش پلاستیک در یک زیر سازه شکل پذیر…………………………………………… 49

 

Abstract

Flexible steel frame system is the most common structural system for mid-rise buildings. Northridge earthquake is turning point in designing flexible steel frames and their connections. During this earthquake a large number of beam to column connections in this type of structure were ruptured in a brittle manner. After this earthquake a large number of researches were conducted on a variety of beam-column connections with an aim of improving their behavior during earthquake. One such connection which have been studied extensively both experimentally and analytically is a connection with Reduced Beam Section (RBS). RBS is one of the flexible connections proposed in FEMA 350 and the most important advantage of this connection is its high ductility and its ability to dissipate the seismic energy through inelastic deformation.
Experimental and analytical researches on RBS connections are limited to rolled beam sections with limited web and flange slenderness ratios. However, in most developing countries deep rolled sections are not readily available and structural engineers are forced to use plate girders instead. In this paper behavior of RBS connections in plate girders with various slenderness ratios is studied using nonlinear finite element analyses. Since ductility and energy dissipating capacity of the connection is directly influenced by inelastic local buckling of the girder, the analyses simulate such inelastic behavior. The analytical model is first verified with results of a full scale experiment on RBS connection which were conducted in the United State. Then, twelve RBS connections with various web and flange slenderness ratios were analyzed to evaluate the effect of slenderness ratios on ductility of the connection. The results indicate that for proper ductile behavior, the web slenderness ratio should satisfy the compactness requirement of the AISC specification. Based on this study a new flange compactness requirement for RBS connection is



 مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

فایل word  و pdf

قیمت35000تومان