انتخاب صفحه

مقدمه

دیوار برشی فولادی (SSW) از دهه 1970 میلادی به عنوان سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و باد ، در ساختمان ها ، به ویژه در ساختمان های بلند مورد توجه قرار گرفته است . سیستم مذکور در دو زلزله شدید نورث ریچ آمریکا و کوبه ژاپن و همچنین در آزمایشگاه ها از خود رفتار بسیار مناسبی را نشان داده است .این پدیده نوین که در جهان به سرعت رو به گسترش می باشد در ساخت ساختمان های جدید و همچنین تقویت ساختمان های موجود به خصوص در کشورهای زلزله خیزی همچون آمریکا و ژاپن به کار گرفته شده است . تکنولوژی طراحی و ساخت دیوار برشی فولادی طی سال های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است و ضوابط طرح و اجرای آن در آیین نامه های مختلف مانند آیین نامه فولاد کانادا ، آیین نامه لرزه ای AISC و ضوابط FEMA 450 وارد شده است .دیوارهای برشی فولادی از نظر اجرایی ، سیستمی بسیار ساده بوده و هیچگونه پیچیدگی خاصی در آنها وجود ندارد . لذا مهندسین ، تکنسین ها و کارگران فنی با دانش فنی موجود و بدون نیاز به کسب مهارت جدید می توانند آن را اجرا نمایند . دقت انجام کار در حد دقت های متعارف در اجرای سازه های فولادی بوده و با رعایت آن ضریب اطمینان اجرایی به مراتب بالاتر از انواع سیستم های دیگر می باشد . با توجه به سادگی و امکان ساخت آن در کارخانه و نصب آن در محل ، سرعت اجرای سیستـم بالا بوده و از هزینه های اجرایی تا حد بالایی کاسته می شود .

آموزش جامع نرم افزار Ansys

به مهندس برتر رشته خود تبدیل شوید

تحلیل کشش ، تحلیل گرمایی ، تحلیل هارمونیکی ، Design Modeler ، آموزش مدلسازی

تحلیل مودال ، حالت گذرا ، Meshing ، تحلیل تغییر فرم شدید و …

کلیک کنید

فهرست مطالب

چکیده……………………………………………………………………………………………1
مقدمه……………………………………………………………………………………………2

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

نمونه هایی از دیوارهای برش فولادی کامپوزیت در دو حالت با  gapو بدون ga

نمونه هایی از دیوارهای برش فولادی کامپوزیت در دو حالت با gapو بدون ga

 

فصل اول- کلیات…………………………………………. 3

همانطور که گفته شد ، دیوار برشی فولادی (SSW) از دهه 1970 میلادی به عنوان سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و باد ، در ساختمان ها ، مورد توجه قرار گرفته است و در سیستم مذکور از نظر اجرایی ، سیستمی بسیار ساده بوده و هیچگونه پیچیدگی خاصی در آنها وجود ندارد . در ذیل به مقایسه سیستم دیوارهای برشی فولادی با سایر سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی پرداخته شده است .
استفاده از دیوارهای برشی فولادی در مقایسه با قاب های فولادی ممان گیر تا حدود 50% صرفه جویی در مصرف فولاد را در سازه ساختمان ها به همراه داشته است . [1]دیوارهای برشی فولادی جایگزینی تمیزتر و سریعتر به لحاظ اجرایی و مطمئن تر به لحاظ مقاومت و رفتار نسبت به دیوارهای برشی بتنی می باشند . علاوه بر موارد فوق به دلیل اینکه میزان جابجایی جانبی این نوع دیوار برشی نسبت به مشابه بتنی خود کمتر است لذا در سازه های بلند مرتبه بیشتر مورد استفاده است . از مزایای دیگر استفاده این سیستم نسبت به مشابه بتنی می توان به مواردی مانند ، کاهش وزن مرده ساختمان و در نتیجه کاهش نیروی زلزله وارد بر آن ، کاهش ابعاد تیر و ستون ها و در نتیجه افزایش فضای مفید طبقات و نیز استفاده در مناطق سردسیر که عمل آوری بتن دشوار است ، اشاره نمود .همچنین سیستم مذکور از همه خصوصیات خوب سیستم های مهار بندهای متمرکز (CBF) مانند Λ ، V ، X شکل و غیره و سیستم های مهاربندهای خارج از مرکز (EBF) ، به لحاظ اجرا، کارآیی و رفتار ، بهره مند بوده و در بسیاری از موارد بهتر عمل می نماید [1] . این سیستم از نظر سختی برشی از سخت ترین سیستم های مهاربندی که X شکل می باشد ، سخت تر بوده و با توجه به امکان ایجاد بازشو در هر نقطه از آن ، کارآیی همه سیستم های مهاربندی را از این نظر دارا می باشد . همچنین رفتار سیستم در محیط پلاستیک و میزان جذب انرژی آن نسبت به سیستم های مهاربندی بهتر است .در سیستم دیوار برشی فولادی به علت گستردگی مصالح و اتصالات ، تعدیل تنش ها به مراتب بهتر از سیستم های مقاوم دیگر در برابر بارهای جانبی مانند قاب ها و انواع مهاربندها می باشد ؛ که معمولاً در آنها مصالح به صورت دسته شده و اتصالات متمرکز هستند .در جمع بندی موارد فوق شایان ذکر است که استفاده از دیوار برشی فولادی دو فایده مهم و ملموس دارد :
1- بهبود رفتار سازه به ویژه در برابر بارهای لرزه ای .

 

 

فصل دوم معرفی سیستم

با توجه به مقاومت بالای ورق فولادی ، با بهره گیری از مقاومت پس کمانشی آن ضخامت ورق حتی در دیوارهای برشی فولادی بلند و برای نیروهای برشی بزرگ ، کم و یا به عبارت دیگر ورق فولادی نازک می باشد . بدین لحاظ می توان برای جلوگیری از کمانش آن تحت تأثیر بارهای سرویس و به جای افزایش ضخامت ورق که کاملاً غیر اقتصادی می باشد ، از سخت کننده ها برای تقویت آن استفاده نمود . تقویت ورق نه تنها از کمانش آن تحت اثر بارهای سرویس جلوگیری می نماید بلکه باعث بهبود رفتار آن به ویژه در محیط پلاستیک نیز می گردد . در مطالعات قدیم در آمریکا و ژاپن ، از دیوارهای برشی فولادی دارای سخت کننده های افقی و قائم استفاده می شد به علت آنکه مقاومت برشی نهایی آنها نسبت به دیوارهای برشی فولادی بدون سخت کننده بیشتر بوده و قبل از جاری شدن ورق در آنها کمانش رخ نمی دهد . اما آزمایشات و تحقیقات بر روی نمونه های واقعی دیوارهای برشی فولادی بدون سخت کننده نشان داد که این دیوارها بسیار شکل پذیرتر و بهتر عمل می کنند . در نتیجه در سال های اخیر در آمریکا و ژاپن و کانادا از دیوارهای برشی فولادی بدون سخت کننده بیشتر استفاده شده است
4- استفاده از سیستم در ساختمان ها………………………………………………….. 64
4-1 استفاده در ساختمان های نوساز…………………………………………………….. 65
 ساختمان نیپون استیل………………………………………………………………….. 65
 ساختمان شینجوکونومورا ………………………………………………………………..67
 هتل هایت ریجنسی……………………………………………………………………… 69
 بیمارستان آلیو ویو………………………………………………………………………… 70
 ساختمان های دیگر……………………………………………………………………… 73
4-2 استفاده در تقویت ساختمان های موجود ……………………………………………75
 ساختمان مرکز درمانی در چارلستون………………………………………………….. 75
 ساختمان کتابخانه ایالتی اورگان……………………………………………………….. 76

ساختمان مسکونی  52طبقه در سان فرانسیسکوی آمریکا

ساختمان مسکونی 52طبقه در سان فرانسیسکوی آمریکا

فصل پنجم سختی و مقاومت

با توجه به تئوری ارائه شده توسط صبوری قمی و رابرتز ، در صورتی که یک پانل برشی فولادی به عنوان یک طبقه مجزا در نظر گرفته شود ، می توان برای دستیابی به دیاگرام بار- تغییرمکان برشی ، ورق فولادی و قاب را از یکدیگر تفکیک نمود و دیاگرام مذکور را برای هر کدام از آنها به دست آورد . سپس با جمع آثار آنها به دیاگرام بار- تغییرمکان برشی پانل دست یافت . [19]
توجه : مطالب این فصل ( فصل 5 ) بر گرفته از کتاب “سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی، مقدمه ای بر دیوارهای برشی فولادی” نوشته سعید صبوری [1] می باشد . اگر مفروضات زیر را در نظر بگیریم می توانیم ورق فولادی را قبل از کمانش و بعد از آن مورد بررسی قرار دهیم :
1- رفتار ورق فولادی به صورت الاستیک و کاملاً پلاستیک است .
2- ستون ها به اندازه کافی صلب می باشند به طوری که بتوان از تغییر شکل آنها در محاسبه تغییر شکل برشی ورق فولادی صرف نظر نمود و همچنین بتوان فرض کرد میدان کششی تشکیل شده پس از کمانش ورق به صورت یکنواخت تمام سطح ورق را فرا بگیرد . ( یعنی فرض بر آن است که ستون ها فقط تغییر شکل خمشی دارند )
3- ورق فولادی دارای اتصال ساده با قاب اطراف خود باشد .
4- اختلاف بین میدان کششی در دو طبقه مجاور کوچک باشد به طوری که لنگر ایجاد شده در تیرهای طبقات در اثر میدان کششی ناچیز باشد .
5- بتوان از اثر تنش های ناشی از خمش بر روی تنش های کمانشی ورق صرف نظر کرد .

5-1 دیاگرام بار ـ تغییر مکان برشی ( F-u ) دیوارهای برشی فولادی…………………. 80
5-1-1 دیاگرام بار ـ تغییر مکان برشی ( F-u ) ورق فولادی……………………………. 81
 تنش ها در ورق قبل از کمانش………………………………………………………… 82
 تنش ها در ورق پس از کمانش………………………………………………………… 84
5-1-2 دیاگرام بار ـ تغییر مکان برشی ( F-u ) قاب ……………………………………….91
5-2 اثر بازشو در سختی و مقاومت دیوارهای برشی فولادی………………………….. 93
5-3 مقایسه سختی برشی و مقاومت برشی نهایی دیوارهای برشی فولادی
با مهاربند X شکل…………………………………………………………………………… 95
6- شکل پذیری ، ضریب رفتار (R ) و جذب انرژی …………………………………………97
6 -1 نظریه پوپوف…………………………………………………………………………… 100
6 -2 روش یوانگ……………………………………………………………………………. 100
6 -3 روش کلاف و پنزین…………………………………………………………………… 101
6 -4 آیین نامه ملی ساختمان کانادا ………………………………………………………101
6 -6 کمیته زلزله شناسی SEAOC ا………………………………………………………..102
6 -7 ضریب رفتارهای پیشنهادی دکتر آستانه اصل………………………………………. 103
6 -9 جذب انرژی………………………………………………………………………………. 106
7- پایداری……………………………………………………………………………………… 107
7-1 کنترل روابط مربوط به پایداری ستون ها ………………………………………………..110
7-1-1 اطمینان از کفایت صلبیت ستون……………………………………………………… 110
7-1-2 تحمل بارهای قائم محوری……………………………………………………………. 111
7-2 کنترل روابط مربوط به پایداری تیر ها……………………………………………………. 112
8- جزئیات اجرایی……………………………………………………………………………… 114
9- دستورالعمل های آیین نامه ای……………………………………………………………. 121
9-2-1 مقادیر ρ برای دیوارهای برشی فولادی………………………………………………. 124
9-2-2 مقادیر QE و ضریب رفتار R برای دیوارهای برشی فولادی………………………….. 124
9-2-3 مقادیر Ω برای دیوار برشی فولادی……………………………………………………. 133
9-2-4 مقادیر C برای دیوارهای برشی فولادی……………………………………………….. 133
9-3 دستورالعمل های لرزه ای برای دیوارهای برشی فولادی ………………………………133
10- تحلیل و طراحی لرزه ای دیوارهای برشی فولادی ………………………………………137
10 -1 آنالیز و طراحی دیوارهای برشی فولادی بر مبنای مدل نواری………………………. 141
10- 1- 1 آنالیز الاستیک دیوارهای برشی فولادی بر مبنای مدل نواری…………………….. 141
10- 1- 2 آنالیز پلاستیک دیوارهای برشی فولادی بر مبنای مدل نواری……………………… 143
 دیوار برشی فولادی با اتصال تیر به ستون ساده………………………………………….. 143
 دیوار برشی فولادی با اتصال تیر به ستون گیردار………………………………………….. 145
10- 2- 2 محاسبه ظرفیت برشی نهایی پانل ( Fا………………………………………….. ) 146
10- 2- 3 طراحی دیوار برشی فولادی بدون سخت کننده و بدون بازشو……………………. 147
 محاسبه ضخامت ورق فولادی ( t ) ا…………………………………………………………..147
 کنترل روابط مربوط به پایداری ستون ها و تیرها ………………………………………………148
 کنترل تغییرمکان های برشی………………………………………………………………….. 148
 کنترل تغییرمکان های خمشی………………………………………………………………… 149
10- 2- 4 طراحی پانل های دارای بازشو………………………………………………………… 151
10- 2- 5 طراحی دیوارهای برشی فولادی تقویت شده………………………………………… 152
10- 3- 1 دیوار برشی فولادی فشرده…………………………………………………………….. 157
10- 3- 2 دیوار برشی فولادی غیرفشرده………………………………………………………… 158
10- 3- 3 دیوار برشی فولادی لاغر………………………………………………………………… 158
10- 3- 4 ضوابط طراحی اولیه دیوارهای برشی فولادی………………………………………… 159
10- 3- 5 توسعه روش های طراحی لرزه ای برای دیوارهای برشی فولادی…………………. 159
10-3- 5-1 مدهای شکست اصلی………………………………………………………………… 160
 مدهای شکست دیوار برشی فولادی…………………………………………………………. 160
 مدهای شکست تیرهای فوقانی و تحتانی……………………………………………………. 160
 مدهای شکست ستون های مرزی ……………………………………………………………161
10-3- 5- 2 سلسله مراتب مدهای شکست…………………………………………………… 161
10-3- 5- 3 معادلات طراحی برای مدهای شکست …………………………………………….163
10- 3- 6 تعیین ظرفیت های برشی ، خمشی و برشی ـ خمشی دیوارهای برشی فولادی……………………………………………………………………………………………….. 163
10-3- 6-1 ظرفیت برشی دیوارهای برشی فولادی……………………………………………. 164
10-3- 6-2 ظرفیت خمشی دیوار برشی…………………………………………………………. 166
10-4 مقایسه بین روش های طراحی و نتیج ه گیری………………………………………….. 168
10-5 طراحی اتصال صفحه دیوار برشی فولادی به تیرها و ستون های مرزی ……………….169
10-6 طراحی تیرهای فوقانی و تحتانی و ستون ها……………………………………………. 170
11- مدل کردن دیوارهای برشی فولادی در تحلیل……………………………………………… 172
11-1 مدل کردن دیوارهای برشی فولادی فشرده………………………………………………. 173
11-2 مدل کردن دیوارهای برشی فولادی غیر فشرده و لاغر …………………………………..173
12- تحلیل المان محدود به کمک نرم افزار ANSYS ا……………………………………………..175
12-1 کاربرد روش اجزای محدود در تحلیل سازه های صفحه ای ……………………………..176
12-2 معرفی نرمافزار ANSYS و هدف از انتخاب آن…………………………………………….. 177
12-3 روش های تحلیل در ANSYSا……………………………………………………………….. 179
12- 3- 1 آنالیز استاتیکی ( Static ) ا………………………………………………………………180
12-3- 1- 1 آنالیز استاتیکی خطی………………………………………………………………… 180
12-3- 1- 2 آنالیز استاتیکی غیرخطی……………………………………………………………. 180
12- 3- 2 آنالیز مودال ( Modal ) ا…………………………………………………………………..182
12- 3- 3 آنالیز هارمونیک ( Harmonic )ا…………………………………………………………. 182
12- 3- 4 آنالیز دینامیکی گذرا ( Transient )ا……………………………………………………. 183
12- 3- 5 آنالیز طیفی ( Spectrum )ا…………………………………………………………….. 183
2-3- 6-1 آنالیز کمانش خطی ( مقادیر ویژه )…………………………………………………… 184
12-3- 6-1 آنالیز کمانش غیرخطی……………………………………………………………….. 184
12-4 المان مورد استفاده…………………………………………………………………………. 186
12-5 مصالح مورد استفاده……………………………………………………………………….. 190
12- 5- 1 مصالح الاستیک ایزوتروپیک ………………………………………………………………190
12- 5- 2 مصالح غیرالاستیک با قابلیت سخت شوندگی سینماتیک…………………………. 190
12-6 معیار های تسلیم و مقایسه آن ها………………………………………………………. 192
12- 6-1 معیار تنش برشی ماکزیمم ( شش ضلعی ترسکا )……………………………….. 192
12- 6-2 معیار انرژی اعوجاج ماکزیمم ( معیار فون میزس )………………………………….. 193
12- 6-3 مقایسه معیارهای تسلیم ………………………………………………………………194
12-7 نحوه اعمال بار بر روی نمونه ها در ANSYSا…………………………………………….. 194
13- تحلیل های مقدماتی به منظور صحت سنجی نتایج ANSYS ا……………………………195
13- 1-2 مدلسازی و آنالیز کمانش نمونه در NSYSا………………………………………….. 197
13-2 صحت سنجی نتایج ANSYS در بارگذاری مونوتونیک…………………………………… 202
13- 2-1 کنترل نتایج ANSYS با یک مدل آزمایشگاهی……………………………………….. 202
13- 2-2 کنترل نتایج ANSYS با روش تئوریک صبوری- رابرتز ………………………………….205
13-3 تأثیر شرایط مرزی بر نتایج ANSYS در بارگذاری مونوتونیک……………………………. 208
14-1 انتخاب نمونه ها ……………………………………………………………………………217
14-2 مدل سازی در ANSYS و شرایط مرزی ………………………………………………….218
14-3 نحوه اعمال بارگذاری بر روی نمونه ها…………………………………………………. 220
14-4 نتایج تحلیل ها بر روی نمونه ها ………………………………………………………..222
14- 4-1 نتایج آنالیز کمانش بر روی نمونه ها …………………………………………………222
14- 4-2 نتایج آنالیز مونوتونیک بر روی نمونه ها…………………………………………….. 223
14- 4-3 نتایج آنالیز سیکلیک بر روی نمونه ها ………………………………………………225
14-5 بررسی نتایج و نتیجه گیری……………………………………………………………. 228..
14- 5-1 تأثیر ضریب شکل بر بار بحرانی دیوار برشی فولادی……………………………… 228
14- 5-2 تأثیر ضریب شکل بر سختی دیوار برشی فولادی…………………………………. 229
14- 5-3 تأثیر ضریب شکل بر مقاومت نهایی دیوار برشی فولادی………………………… 230
14- 5-4 تأثیر ضریب شکل بر بار و تغییرمکان تسلیم دیوار برشی فولادی……………….. 231
14- 5-5 تأثیر ضریب شکل بر شکل پذیری دیوار برشی فولادی…………………………… 233
14- 5-6 تأثیر ضریب شکل بر اتلاف انرژی……………………………………………………. 234
14- 5-7 نتیجه گیری……………………………………………………………………………. 235
15 -1 انتخاب نمونه ها…………………………………………………………………………. 237
15-2 مدل سازی در ANSYS و شرایط مرزی………………………………………………… 238
15-3 نحوه اعمال بارگذاری بر روی نمونه ها …………………………………………………238
15-4 نتایج تحلیل ها بر روی نمونه ها …………………………………………………………239
15- 4-1 نتایج آنالیز کمانش بر روی نمونه ها……………………………………………….. 239.
15- 4-2 نتایج آنالیز مونوتونیک بر روی نمونه ها……………………………………………… 240.
15- 4-3 نتایج آنالیز سیکلیک بر روی نمونه ها ……………………………………………….241
15-5 بررسی نتایج و نتیجه گیری……………………………………………………………… 244
15- 5-1 تأثیر نسبت لاغری بر تشکیل میدان کششی قطری و نحوه خرابی دیوار………………………………………………………………………………………………. 244
15- 5-2 تأثیر ضریب شکل بر بار بحرانی دیوار برشی فولادی…………………………….. 245
15- 5-3 تأثیر ضریب شکل بر سختی دیوار برشی فولادی………………………………… 246
15- 5-4 تأثیر ضریب شکل بر مقاومت نهایی دیوار برشی فولادی……………………….. 247
15- 5-5 تأثیر ضریب شکل بر بار و تغییرمکان تسلیم دیوار برشی فولادی………………. 248
15- 5-6 تأثیر ضریب شکل بر شکل پذیری دیوار برشی فولادی………………………….. 250
15- 5-7 تأثیر ضریب شکل بر اتلاف انرژی…………………………………………………… 251
15- 5-8 نتیجه گیری…………………………………………………………………………… 252

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

مدل آزمایش تیملر و کولاک و منحنی نیرو- تغییر مکان به دست آمده از آن تحت بارهای چرخه ای )دومین تست دانشگاه آلبرتا (

مدل آزمایش تیملر و کولاک و منحنی نیرو- تغییر مکان به دست آمده از آن تحت
بارهای چرخه ای )دومین تست دانشگاه آلبرتا (

فهرست جداول

3- 1 : مشخصات کلی نمونه ها بر اساس آزمایش های تاکاناشی (1973) …………….19
3- 2 : نتایج به دست آمده از نمونه های اول و دوم تحت آزمایش Lubell و همکاران…………………………………………………………………………………………. 43
3- 3 : مشخصات نمونه های مورد آزمایش آستانه اصل و ژائو (2000 و 2001 )……….. 55
5- 1 : کنترل اثر θ با حدود ذکر شده ، در U ، F وk در ورق های نازک…………………… 89
6- 1 : ضرایب R پیشنهاد شده توسط دکتر آستانه اصل برای دیوارهای برشی فولادی ………………………………………………………………………………………………….104
6- 2 : محاسبه و مقایسه ضریب رفتار برای دیوار برشی فولادی طبقه اول نمونه مورد
آزمایش درایور و همکاران …………………………………………………………………….105
9- 1 : ضرایب و پارامترهای طراحی سیستم های مقاوم باربر جانبی پایه ارائه شده
در آیین نامه IBC-2000 ا………………………………………………………………………131

10-1 : تغییرمکان های خمشی در دیوار برشی فولادی…………………………………. 149
13-1 : شرایط مرزی صفحه برای حصول برش خالص…………………………………….. 197
13-2 : تنش برشی بحرانی محاسبه شده با مش بندی متفاوت و خطای ناشی از ابعاد مش……………………………………………………………………………………………. 199
13-3 : پارامترهای مکانیکی نمونه چهار طبقه SPSW (درایور و همکاران 1996)……… 203
13-4 : شرایط مرزی A برای صفحه مورد نظر در آنالیز مونوتونیک………………………. 209
13-5 : شرایط مرزی B برای صفحه مورد نظر در آنالیز مونوتونیک………………………. 212
13-6 : مقایسه نتایج شرایط مرزی A و شرایط مرزی B برای صفحه مورد نظر………. 216
14-1 : مشخصات هندسی نمونه های تحلیلی………………………………………… 218
14-2 : مقایسه بار بحرانی کمانش نمونه ها …………………………………………….223
14-3 : نتایج به دست آمده از نمودار بار- تغییرمکان نمونه ها تحت آنالیز مونوتونیک……………………………………………………………………………………. 224
14-4 : نتایج به دست آمده از آنالیز سیکلیک بر روی نمونه ها ………………………..227
14-5 : نیروی بحرانی دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده…………………………. 228
14-6 : سختی نمونه ها ی دیوار برشی فولادی تحلیل شده……………………….. 229
14-7 : مقاومت نهایی دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده………………………… 230
14-8 : نیروی تسلیم و تغییرمکان تسلیم دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده….. 231
14-9 : شکل پذیری دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده…………………………… 233
14-10 : اتلاف انرژی دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده………………………….. 234
15-1 : مشخصات هندسی نمونه های تحلیلی………………………………………. 238
15-2 : مقایسه بار بحرانی کمانش نمونه ها………………………………………….. 239
15-3 : نتایج به دست آمده از نمودار بار- تغییرمکان نمونه ها تحت آنالیز مونوتونیک……………………………………………………………………………………. 240
15-4 : نتایج به دست آمده از آنالیز سیکلیک بر روی نمونه ها………………………… 243
15-5 : نیروی بحرانی دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده………………………….. 245
15-6 : سختی نمونه ها ی دیوار برشی فولادی تحلیل شده…………………………. 246
15-7 : مقاومت نهایی دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده…………………………. 247
15-8 : نیروی تسلیم و تغییرمکان تسلیم دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده……. 248
15-9 : شکل پذیری دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده……………………………. 250
15-10 : اتلاف انرژی دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده ……………………………251

فهرست شکل ها

2ـ1 : دیوار برشی فولادی……………………………………………………………………. 7
2ـ2 : چند نمونه از شکل های مختلف بازشو در دیوارهای برشی فولادی………………7
2ـ3 : مشابهت دیوار برشی فولادی و تیر ورق طره ای…………………………………….8
2ـ4 : یک نمونه از دیوار برشی فولادی با سخت کننده…………………………………… 8
2ـ5 : اجزای دیوار برشی مرکب (کامپوزیت)………………………………………………. 10
2- 6 : نمونه ای از دیوار برشی کامپوزیت…………………………………………………. 11
2- 7 : نمونه هایی از مقاطع دیوارهای برشی کامپوزیت……………………………….. 11
3- 1 : نحوه شکل گیری میدان کشش قطری در جان ( ورق فولادی )……………….. 15
3- 3 : مدل پیشنهادی مهاربند معادل توسط توربرن……………………………………. 20
3- 4 : مدل پیشنهادی نوارهای مورب توسط توربون……………………………………. 22
3- 10 : تصاویری از مدل های آزمایشگاهی الغالی و همکاران (1993) ……………….29
3- 11 : مدل المان محدود مورد آزمایش توسط الغالی و همکاران…………………….. 30
3- 12 : مدل نوارهای مورب مورد بررسی توسط الغالی و همکاران………………….. 31
3- 13 : مقایسه نتایج به دست آمده از آزمایش و مدل نوارهای مورب (الغالی و همکاران) …………………………………………………………………………………………………32
3- 14 : نمودار تنش-کرنش سه خطی پیشنهادی الغالی و همکاران……………….. 32
3- 17 : مدل مورد آزمایش درایور و همکاران و منحنی هیسترزیس طبقه اول آن……………………………………………………………………………………………. 35
3- 18 : مدل المان محدود مورد آزمایش درایور و همکاران……………………………. 36
3- 19 : مقایسه نتایج آزمایش و مدل المان محدود مورد آزمایش درایور و همکاران……………………………………………………………………………………… 37
3- 23 : مدل پیشنهادی برای رفتار هیسترتیک دیوارهای برشی توسط درایور و همکاران……………………………………………………………………………………… 39
3- 24 : نمونه دیوار برش 4 طبقه مورد آزمایش توسط رضایی و رفتار هیسترتیک آن …………………………………………………………………………………………………41
3- 25 : مدل پیشنهادی توسط رضایی به جای مدل نوارهای مورب…………………. 42
4- 1 : ساختمان نیپون استیل در توکیو…………………………………………………. 66
4- 2 : پلان تیپ طبقات ساختمان نیپون استیل در توکیو……………………………… 66
4- 3 : جزئیات دیوارهای برشی فولادی به کار رفته در ساختمان نیپون استیل در توکیو ………………………………………………………………………………………………..67
4- 4 : ساختمان شینجوکونومورا در توکیو………………………………………………. 68
4- 5 : پلان و مقطع عرضی ساختمان شینجوکونومورا در توکیو……………………… 68
4- 9 : ساختمان مسکونی 52 طبقه در سان فرانسیسکوی آمریکا …………………73
4- 10 : ساختمان 32 طبقه بایر هوچ هاوس در لورکوزن آلمان………………………. 74
4- 11 : ساختمان 20 طبقه دادگاه فدرال در سیاتل آمریکا……………………………. 74
4- 12 : ساختمان 15 طبقه بیمارستان HC مافیت در سان فرانسیسکوی آمریکا ……………………………………………………………………………………………….75
5- 1 : تصویر کلی دیاگرام بار- تغییرمکان جانبی سیستم……………………………. 79
5- 2 : دیاگرام بار- تغییرمکان برشی پانل………………………………………………. 80
5- 3 : دیاگرام بار- تغییرمکان برشی ورق فولادی…………………………………….. 81
5- 4 : وضعیت تنش ها در ورق فولادی هنگام کمانش……………………………….. 82
5- 5 : وضعیت تنش های میدان کششی در ورق فولادی پس از کمانش…………. 84
5- 6 : وضعیت نهایی تنش ها در ورق فولادی پس از کمانش………………………. 85
5- 7 : دیاگرام بار ـ تغییر مکان برشی قاب……………………………………………. 91
5- 8 : جمع دیاگرام (F-u) دیوار و قاب برای بدست آوردن دیاگرام (F-u) پانل…….. 92
5- 9 : پانل برشی با بازشو دایره ای با قطری برابر با عرض پانل……………………. 93
5- 10 : قاب با مهاربندهای X شکل……………………………………………………. 95
6- 1 : پاسخ الاستیک و پلاستیک سیستم………………………………………….. 100
6- 2 : منحنی هیسترزیس طبقه اول نمونه مورد آزمایش درایور و همکاران……… 105
6- 3 : منحنی هیسترزیس دیوارهای برشی فولادی……………………………….. 106
7- 1 : نیروهای وارده از ورق فولادی به تیرها و ستون ها در دیوارهای برشی فولادی……………………………………………………………………………………… 109
7- 2 : نیروهای وارده از ورق فولادی به ستون………………………………………… 111
8- 1 : پیکربندی های عمومی برای سیستم های دیوار برشی فولادی…………… 115
8- 2 : دیوار برشی فولادی همراه با جزئیات آن……………………………………….. 116
فصل دهم :
10-1 : دو نوع دیوار برشی فولادی (a) استاندارد و (b) دوگانه……………………….. 138
10-2 : دیوار برشی فولادی یک طبقه با نوارهای مورب………………………………… 143
10-3 : منطقه بندی نوارهای مورب دیوار برشی فولادی یک طبقه……………………. 145
10-4 : دیاگرام کمانش ورق فولادی تحت برش خالص………………………………….. 152
10-5 : سه محدوده از رفتار دیوارهای برشی فولادی…………………………………… 157
10-6 : مقابله انواع دیوارهای برشی فولادی با نیروی برشی…………………………. 158
12-1 : روش های تحلیل در ANSYS ا………………………………………………………179
12-2 : مقایسه بین دو روش آنالیز کمانش……………………………………………….. 185
12-3 : مشخصات کلی المان SHELL 43ا…………………………………………………. 186
12-4 : مشخصات کلی المان SHELL 143 ا………………………………………………..188
12-5 : مشخصات کلی المان SHELL 181 ا………………………………………………..189
12-6 : منحنی تنش-کرنش فولاد St-37 مورد استفاده…………………………………… 191
12-7 : مقایسه معیار تنش برشی ماکزیمم و معیار انرژی اعوجاج ماکزیمم……………. 193
13-1 : نمونه انتخاب شده برای مطالعه همگرایی و آنالیز حساسیت…………………… 196
13-2 : شرایط مرزی و بارگذاری برای حصول برش خالص…………………………………. 198
13-3 : مدهای اول و دوم کمانش برشی صفحه با لبه های ساده………………………. 199
13-4 : تغییرشکل متناظر با مد اول کمانش برشی صفحه با لبه های ساده…………… 200
13-5 : نمودار تنش برشی بحرانی در مقابل تعداد المان ها ……………………………….200
13-6 : اثر تعداد المان ها روی خطای ناشی از حل عددی با ANSYS ا……………………201
13-7 : مدل مورد آزمایش در دانشگاه آلبرتا و مدل ساخته شده در ANSYSا…………….. 202
14-1 : مقاطع تیر و ستون قاب اطراف ورق فولادی………………………………………….. 219
14-2 : نحوه مدل سازی نمونه ها در ANSYS ا………………………………………………..219
14-3 : شرایط مرزی اعمال شده به نمونه ها …………………………………………………220
14-4 : تاریخچه تغییرمکان جانبی شاه تیر بالایی……………………………………………. 221
14-5 : تعیین مقدار δy و Qy و سختی ارتجاعی Ke ا…………………………………………221
14-6 : مقایسه مد اول کمانش نمونه ها……………………………………………………… 222
14-7 : مقایسه نمودار بار- تغییرمکان نمونه ها تحت آنالیز مونوتونیک………………………. 223
14-8 : تاریخچه تغییرمکان جانبی شاه تیر بالایی نمونه های تحلیلی……………………… 225
15-1 : مقایسه مد اول کمانش نمونه ها………………………………………………………. 239
15-2 : مقایسه نمودار بار- تغییرمکان نمونه ها تحت آنالیز مونوتونیک……………………….. 240
15-3 : تاریخچه تغییرمکان جانبی شاه تیر بالایی نمونه های تحلیلی………………………. 241
15-4 : نمودار هیسترزیس به دست آمده از تحلیل های عناصر محدود برای نمونه های تحلیلی……………………………………………………………………………………………….. 242
15-5 : نمودار بار بحرانی بر اساس نسبت لاغری دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده………………………………………………………………………………………………….. 245
15-6 : نمودار سختی بر اساس نسبت لاغری دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده……………………………………………………………………………………………………. 246
15-7 : نمودار مقاومت نهایی بر اساس نسبت لاغری دیوارهای برشی فولادی تحلیل شده……………………………………………………………………………………………………. 247

 

Abstract :

This report presents information on performance of steel shear walls under seismic effects and their seismic design . Steel shear walls discussed in this report are used to provide lateral strength and stiffness to steel building structures. They have also been used efficiently in seismic retrofit of existing steel or reinforced concrete buildings . Since 1970’s structural engineers have used the steel shear walls as lateral load resisting system for new high-rises in highly seismic regions such as California and Japan . This report is prepared to provide the state of the art of the seismic behavior as well as seismic design of steel shear walls. First, some of the important structures in which steel shear walls have been used , are introduced . Then , a summary of the behavior of steel shear walls under cyclic load , in the laboratory as well as during past earthquakes , is presented . Later in the report , current code provisions relevant to steel shear walls are presented and new R-Factor and other design parameters are proposed for steel shear walls. The report also includes a chapter on seismic design of steel shear walls . Finally, a number of economical and efficient steel shear wall systems and their details are suggested .

آموزش جامع نرم افزار Ansys

به مهندس برتر رشته خود تبدیل شوید

تحلیل کشش ، تحلیل گرمایی ، تحلیل هارمونیکی ، Design Modeler ، آموزش مدلسازی

تحلیل مودال ، حالت گذرا ، Meshing ، تحلیل تغییر فرم شدید و …

کلیک کنید



مقطع : کارشناسی ارشد

25000تومان

فایل word

35000تومان