فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:135
پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد عمران – سازه
فهرست مطالب:
فصل اول : تعریف مسئله، ضرورت و اهداف انجام کار 1
1 – 1 ) مقدمه 2
1 – 2 ) تعریف مسئله 3
1 –3 ) ضرورت و اهداف انجام کار 4
1-4 ) ساختار پایان نامه 5
فصل دوم : برش قالبی ( تئوری ، روابط و نکات آیین نامه ای ) 6
2 – 1 ) مقدمه 7
2 – 2 ) تعریف برش قالبی و علل وقوع آن 7
2 – 3 )تعاریف اولیه و ضوابط آیین نامه ای 9
2 – 3 – 1 ) اتصال جوشی و تعاریف آن 9
2 – 3 – 2 ) اتصال تیر به تیر 11
2 – 3-3 ) برش بال تیر در اتصال تقویت شده 12
2 – 3 – 4 ) صلیب اتصال نبشی جان 12
2 – 3- 5 ) تعیین ابعاد نبشی اتصال 13
2 – 3-6 ) معیارهای محاسبه ظرفیت برش قالبی 13
2 - 3 - 7 ) آیین نامه ایران 16
2- 4 ) کارهای انجام شده 18
2-5 ) معیار پیشنهادی برای طراحی اتصال بر اساس برش قالبی 20
2-6 ) نتیجه گیری از مباحث تئوری 25
فصل سوم : مدلسازی و تحلیل چند نمونه اتصال تقویت شده 26
3 – 1 ) مقدمه 27
3 –2 ) روش المان محدود و مزیت استفاده از آن 27
3-3 ) مش بندی و روش آنالیز 29
3 -4 ) تعریف مسئله 30
3 – 4 – 1 ) مقایسه انواع تقویت اتصال و بررسی کارایی آنها (تحلیل شماره 1 ) 30
3 – 4-2 ) بررسی تغییر شکل و تنش تیرهای متعامد (تحلیل شماره 2 ) 32
3 – 4-3 ) بررسی شدت بحرانی بودن فاق بالا و پایین (تحلیل شماره 3 ) 33
3 – 4-4 ) بررسی تأثیر طول فاق بر مقاومت اتصال (تحلیل شماره 4 ) 34
3-5 ) مدلسازی جوش 35
3 – 6 ) چگونگی تحلیل و بررسی 35
فصل چهارم : آنالیز و بررسی اتصال های آزمایشی نمونه 37
4 – 1 )مقدمه 38
4 – 2 )تحلیل شماره (1) 38
4 – 3 )تحلیل شماره (2) 55
4 – 3-1) مقدمه 55
4 – 3-2 ) اتصال بدون ورق تقویت فوقانی بال 55
4 –3-3 ) اتصال با ورق تقویت فوقانی بال 59
4 – 4 ) تحلیل شماره (3) 67
4 – 4-1 ) تیر با فاق بالا 68
4-4-2 )تیر با فاق زیر 69
4 – 4-3 ) تیر با فاق دوبل 70
4 – 5 ) تحلیل شماره (4) 72
4-6 ) تأثیر خط جوش به برش قالبی 76
4-3-3) فصل پنجم : نتیجه گیری وپیشنهادات..........................................................................................80
5-1 ) مقدمه ..........................................................................................................................................81
5-2 ) توضیح کلی روند تحلیلی انجام شده.............................................................................................. 81
5-3 ) نتیجه گیری .............................................................................................................................. 85
5-4 ) پیشنهادات ................................................................................................................................ 87
5-2 ) منابع و مآخذ ........................................................................................................................... 88
پیوست (1) نقشه های ساخت اتصال تحلیل شماره (1)...........................................................................91
پیوست (2) گزارش تحلیل با روش المان محدود نرم افزار کتیا برای اتصال تحلیل شماره (1)....................97
فهرست شکل ها
شکل 1 - 1 برش قالبی در جان تیر و محل رشد ترک.............................................................................2
شکل 2 – 1 مقایسه دو اتصال پیچی و جوش با نبشی کمکی در جان تیر................................................8
شکل 2 – 2 گسیختگی در اثر کشش برای سوراخ های گاست پلیت.................................................................16
شکل 2 – 3 دیاگرام توزیع تنش کشش و برش در نبشی اتصال جان برای تیر تقویت شده.........................21
شکل 2 – 4 رابطه خطی میان شیب تنش در وجه پایین نبشی و طول وجه a..........................................22
شکل 2 – 5 رابطه میان طول اضلاع a و b نبشی بر روی توزیع تنش برشی تیر....................................24
شکل 3 – 1 مدل سازی تیر به کمک روش المان محدود........................................................................28
شکل 3-2 اتصال تحلیل شماره (2)............................................................................................................................32
شکل 3 – 3 تیر 1 با فاق از بالا ، تیر 2 با فاق از پایین و تیر 3 با فاق دوبل تحلیل شماره ( 3 )............33
شکل 3 – 4 تیر تحلیل شماره 4 با طول فاق متغیر فوقانی....................................................................34
شکل 4-1 ) مش بندی اتصال ( 1 ).........................................................................................................39
شکل 4-2) تنش فون میزز در اتصال (1).................................................................................................39
شکل 4 – 3 خیز و تغییر مکان اتصال ( 1 )...........................................................................................40
شکل 4 – 4 نتیجه نهایی اتصال ( 1 ).....................................................................................................41
شکل 4-5 مش بندی اتصال (2)..............................................................................................................42
شکل 4 – 6 تنش فون میزز در اتصال ( 2 )...........................................................................................43
شکل 4 – 7 خیز و تغییر مکان نقاط اتصال ( 2 ) ..................................................................................43
شکل 4 – 8 ) نتیجه نهایی اتصال ( 2 )....................................................................................................44
شکل 4 – 9 مش بندی اتصال ( 3 )........................................................................................................46
شکل 4-10 تنش فون میزز در اتصال (3).................................................................................................47
شکل 4 – 11 خیز و تغییر مکان نقاط در اتصال ( 3 )...........................................................................47
شکل 4 – 12 نتیبجه نهایی اتصال ( 3 )..................................................................................................48
شکل 4 – 13 مش بندی اتصال ( 4 ).......................................................................................................49
4 – 14 ) تنش فون میزز در اتصال ( 4 )..................................................................................................50
شکل 4 – 15 خیز و تغییر مکان نقاط در اتصال ( 4 ).............................................................................50
شکل 4 – 16 نتیجه نهایی اتصال ( 4 )....................................................................................................51
شکل 4 – 17 مش بندی اتصال ( 5 )......................................................................................................52
شکل 4 – 18 تنش فون میزز در اتصال ( 5 )...........................................................................................53
شکل 4 – 19 خیز و تغییر مکان نقاط در اتصال ( 5 ).............................................................................53
شکل 4 – 20 نتیجه نهایی اتصال ( 5 )....................................................................................................54
شکل 4 – 21 مش بندی تحت تنش .......................................................................................................56
شکل 4 – 22 نمودار تنش بر حسب زمان در محل اتصال........................................................................57
شکل 4 – 23 نمودار تغییر مکان بر حسب زمان در نقطه بالای نبشی اتصال جان...................................57
شکل 4 – 24 نمودار میانگین تغییر مکان بر حسب زمان در کل تیر........................................................58
شکل 4 -25 مش بندی تحت تنش در نمای دور.....................................................................................59
شکل 4 – 26 نمودار تنش بر حسب زمان................................................................................................60
شکل 4 – 27 نمودار تغییر مکان بر حسب زمان در نقطه بالای نبشی اتصال جان...................................61
شکل 4 – 28 نمودار میانگین تغییر مکان بر حسب زمان در کل تیر.........................................................61
شکل4-29 نمودار تنش برحسب زمان برای نیروی KN 20.....................................................................62
شکل 4-30 نمودار تغییر مکان برحسب زمان برای نیروی KN 20 در نقطه بالای نبشی اتصال جان.......63
4-31 نمودار تنش برحسب زمان برای نیروی KN 40..............................................................................63
شکل 4-32 نمودار تغییر مکان بر حسب زمان برای نیروی KN 40 در نقطه بالای نبشی اتصال جان......64
شکل 4-33 نمودار تنش برحسب زمان برای نیروی KN 60....................................................................64
شکل4-34 نمودار تغییر مکان برحسب زمان برای نیروی KN 60 در نقطه بالای نبشی اتصال جان........65
شکل 4-35 مش بندی تحت تنش برای نیروی KN20.............................................................................65
شکل 4-36 مش بندی تحت تنش برای نیروی KN40.............................................................................66
شکل 4-37 مش بندی تحت تنش برای نیروی KN60.............................................................................66
شکل 4 – 38 کانتور تنش تیر فاقدار از بالا...............................................................................................68
شکل 4 –39 تمرکز تنش در جان تیر فاقدار از بالا...................................................................................68
شکل 4 – 40 کانتور تنش تیر فاقدار از زیر..............................................................................................69
شکل 4 – 41 تمرکز تنش در جان تیر فاقدار از زیر................................................................................70
شکل 4 – 42 کانتور تنش تیر فاقدار دوبل................................................................................................71
شکل 4 – 43 تمرکز تنش در جان تیر فاقدار دوبل...................................................................................71
شکل 4 – 44 نقاط بحرانی در فاق دوبل...................................................................................................72
شکل 4 – 45 تنش برشی در تیر شماره 1..................................................................................................73
شکل 4 – 46 تنش برشی در تیر شماره 2..................................................................................................73
شکل 4 – 47 تنش برشی در تیر شماره 3..................................................................................................74
شکل 4 – 48 تنش برشی در تیر شماره 4..................................................................................................74
شکل 4 – 49 تنش برشی در تیر شماره 5..................................................................................................74
شکل 4 – 50 تمرکز تنش در تیر بحرانی 5 با طول فاق 80 میلیمتر...........................................................75
شکل 4 – 51 جدول مقایسه تنش های ماکزیمم برش در تحلیل شماره (4)...................................................75
شکل 4 – 52 آنالیز حالت 1......................................................................................................................77
شکل 4 – 53 آنالیز حالت 2......................................................................................................................77
شکل 4 – 54 آنالیز حالت 3......................................................................................................................77
شکل 4 – 55 آنالیز حالت 4......................................................................................................................78
شکل 4 –56 تنش های ایجاد شده در خط جوش برای حالت های چهارگانه..................... 79
چکیده
در سازه های فلزی یکی از مهمترین مکان های تمرکز تنش ، محل اتصال می باشد . در برش قالبی ، نیروی برشی در محل اتصال به حدی زیاد است که قسمتی از تیر یا تقویت کننده آن بطور تکه ای گسیخته و جدا
می شود و این امر ناشی از بی توجهی در طراحی اتصال یا عدم پیش بینی صحیح بارگذاری است . در این تحقیق با کمک نرم افزار و با استفاده از روش های تئوری ، قصد داریم رفتار اتصال های گوناگون تیر به تیر را بررسی کرده و شرایط بحرانی آن از لحاظ تغییر شکل و تنش ایجاد شده مورد بررسی قرار گیرد . و در این بررسی ها رفتار برش قالبی در اتصالات جوش شده را دنبال کرده و در ادامه به دنبال ارائه راه حلی برای تقویت اتصال تیر به تیر بدور از خطر برش قالبی بوده و بهترین و مقاوم ترین نوع تقویت را در این اتصال پیشنهاد می گردد.
در این تحقیق برای مدل کردن اتصالات و بررسی برشهای قالبی در اتصالات جوشی از نرم افزار پیشرفته کتیا (CTIA-R 19) استفاده شده و در آخر نیز آنالیز و تحلیل المان محدود در محیط نرم افزار ABAQUS انجام شد.
از نتایج تحقیق مشخص گردیده که برخی روش های تقویت یک اتصال تیر به تیر در برش های قالبی در اتصالات جوشی بسیار کارا و سودمند و برخی دیگر کاملاً بی فایده و غیرضروری هستند.
کلید واژه : برش قالبی ، اتصالات جوشی ، تیرهای زبانه شده ، آنالیز اجزاء محدود
