مقاله سیستم قابهای با مهاربندی زیپی معلق- معرفی و روشهای طراحی

اختصاصی از کوشا فایل مقاله سیستم قابهای با مهاربندی زیپی معلق- معرفی و روشهای طراحی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

نام محصول: مقاله سیستم قابهای با مهاربندی زیپی معلق- معرفی و روشهای طراحی

فرمت : word

تعداد صفحات : 7

زبان : فارسی

سال گردآوری : 94

مقدمه :

قابهای فولادی با مهاربندی­های همگرا، سازه­هایی اقتصادی و موثر در مقابله با بارهای جانبی هستند. قاب­های Chevron یا IVBF یک نوع قاب با مهاربندی هم مرکز معمولی (OCBF) هستند که در آن محورهای مرکزی اعضا یک سیستم خرپای قائم را تشکیل می­دهند تا در مقابل نیروهای جانبی مانند زلزله مقاومت نمایند. این مهاربندی امکان تعبیه بازشو در وسط دهانه را میسر می­سازد و به این دلیل نسبت به سایر مهاربندی­های همگرا ترجیح داده می­شود، شکل 1. در چند سال گذشته به افزایش ظرفیت استهلاک انرژی و انعطاف­پذیری سازه­ها در مناطق زلزله­خیز اهمیت زیادی داده شده است. روشهای طراحی برای نوع جدیدی از قاب مهاربندی شده، تحت عنوان قاب مهاربندی شده هم مرکز ویژه (SCBF) ابداع گردیده است (Goel 1992, Bruneau et al 1998). با بکارگیری این روشهای طراحی، عملکرد قاب­های مهاربندی شده V معکوس ویژه (SIVBF) نسبت به قابهای مهاربندی شده V معکوس معمولی (OIVBF) با محدود کردن نسبت عرض به ضخامت، نزدیک کردن فاصله بین لقمه­ها و طراحی دقیق اتصالات انتهایی (صفحات پشت بند) اعضای بادبندی، بهبود یافته است. هرچند مهاربندهای SIVBF هنوز دارای مشکل طراحی هستند. در این مهاربندیها به علت تغییر مکان جانبی پیوسته، بادبند فشاری کمانش می­کند و ظرفیت تحمل نیروی محوری آن کاهش می­یابد در حالیکه نیروی بادبند کششی افزایش می­یابد تا به تسلیم برسد. این مسئله یک نیروی قائم خنثی نشده بزرگ در تیر محل تقاطع به وجود می­آورد و باعث تمرکز تغییر شکل نسبی در طبقه اول می­گردد، شکل 2.

به منظور جلوگیری از زوال مقاومت جانبی قاب، روشهای طراحی جدیدی ایجاب می­نماید که تیر بایستی مقاومت کافی برای مقابله با این نیروی پس کمانشی بزرگ در ترکیب با نیروهای ثقلی (AISC 2005) را داشته باشد، که رعایت این مسئله باعث افزایش اندازه تیر خواهد شد.

برای مقابله با تمایل قابهای شورون به تشکیل طبقه نرم در اولین طبقه در سال 1988 خطیب (Khatib 1988) استفاده از المانهای زیپی بین محل مهاربندی­ها در وسط دهانه تیر سقف را پیشنهاد کرد. در این حالت ستون زیپی نیروی قائم نامتعادل را به طبقات بالا منتقل می­کند. نتیجه این کار تشکیل مکانیسم زیپی در تمام ارتفاع است که مقاومت و شکل­پذیری اضافی قابل توجهی فراهم می­کند.

در قابهای SIVBF که دارای ستونهای زیپی است نقاط تقاطع بادبندها و تیرها به هم متصل می­شود و همه بادبندی­های فشاری در یک دهانه مهاربندی شده به صورت همزمان کمانش می­کنند. این مسئله باعث توزیع بهتر استهلاک انرژی در ارتفاع سازه می­گردد. به عنوان مثال، یک SIVBF  با ستونهای زیپی را در نظر بگیرید که تحت بارهای جانبی بزرگی قرار گرفته است. اگر بادبند فشاری در اولین طبقه کمانش کند در حالیکه بادبندهای دیگر به صورت الاستیک باقی بمانند، در این صورت یک نیروی نامتعادل قائم به وسط دهانه تیر اولین طبقه اعمال خواهد شد، ستونهای زیپی همه تیرها و بادبندهای باقیمانده را بسیج خواهد کرد تا در مقابل این نیروی نامتعادل مقاومت کنند. نیروی نامتعادل انتقال یافته از طریق ستون زیپی فشار در بادبندهای فشاری دومین طبقه را افزایش داده و سبب کمانش آنها می­گردد. اگر در این حالت نیروی زلزله در همان جهت اعمال شود، نیروی نامتعادل به کل سازه انتقال یافته و باعث کمانش همه بادبندهای فشاری می­گردد. کمانش همزمان بادبندها در ارتفاع سازه باعث توزیع بسیار یکنواخت خرابی می­شود، که همان هدف مطلوب است. اگرچه بعد از اینکه مکانیسم زیپی در کل ارتفاع سازه تشکیل شد، به علت کاهش ظرفیت باربری جانبی قاب ناپایداری و فروپاشی می­تواند رخ دهد (Tremblay, Tirca 2003) که این مسئله قابلیت اعتماد این سیستم را کاهش می­دهد.

با معرفی سیستم معلق بر این مشکل مکانیسم زیپی در تمام ارتفاع غلبه شده است (Yang, Leon 2003). این سیستم، "قاب زیپی معلق" نامیده شده است (شکل4).    

مقاله ارزیابی رفتار غیرخطی قابهای مهاربندی زیپی منظم و نامنظم در مقایسه با قابهای مهاربندی هشتی

اختصاصی از کوشا فایل مقاله ارزیابی رفتار غیرخطی قابهای مهاربندی زیپی منظم و نامنظم در مقایسه با قابهای مهاربندی هشتی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

نام محصول: مقاله ارزیابی رفتار غیرخطی قابهای مهاربندی زیپی منظم و نامنظم در مقایسه با قابهای مهاربندی هشتی

فرمت : wprd

تعداد صفحات : 15

زبان : فارسی

سال گردآوری : 94

مقدمه :

سیستم­های مهاربندی همگرا، خود به دو دسته معمولی و ویژه تقسیم می­شود. جزئیات ارائه شده برای ورق­های اتصال بایستی به نحوی باشد که ایجاد خمش خارج از صفحه برای مهاربندی امکان­پذیر باشد. در مهاربندهای تحت فشار، کمانش غیر ارتجاعی در دو سر و وسط عضو مهاربند، مفصل پلاستیک خمشی ایجاد می­نماید. این دو ناحیه شکل­پذیر، در مجموع رفتار غیر ارتجاعی سیستم قاب مهاربندی شده همگرای ویژه را تشکیل می­دهد. برای رسیدن به اهدافی که در بالا ذکر شد و نیز رسیدن به پاسخ شکل­پذیر مورد نیاز باید بر رفتار هیسترزیس و غیر ارتجاعی بادبندها شناخت کامل و مسلطی داشته باشیم زیرا با وجود آنکه تلاش­هایی در جهت مشخص کردن رفتار هیسترزیس بادبندها صورت گرفته ولی در آئین­نامه­های لرزه­ای نکات مبهم و ناسازگار وجود دارد، برخی از آنها مطابق معیارهای طراحی اولیه می­باشد. و برخی نیز براساس روابط هندسی و محدودیت­های ابعادی می­باشد. عمده ضعف لرزه­ای مهاربندهای هم محور افت مقاومت فشاری بعد از اولین کمانش آن می­باشد رفتار مهاربندها دارای دو جنبه بسار مهم است: 1- توان جذب و اتلاف انرژی 2- شکل­پذیری و رفتار گسیختگی. توان جذب انرژی در فشار، به طور بارزی به لاغری عضو و مقاومت آن در برابر کمانش جانبی الاستیک بستگی دارد. شکل­پذیری مهاربند و مدت زمان لازم تا رسیدن به گسیختگی، به نسبت عرض به ضخامت و لاغری بستگی دارد. یکی از سیستم­های مقاوم­سازی سازه در مقابل بارهای جانبی بادبندهای هم محور شورون هستند. ولی به دلیل ضعف و مشکلاتی که داشتند از قبیل متمرکز کردن جابه­جایی نسبی ساختمان در طبقه اول و همچنین مشکل جذب انرژی و مکانیزم نرم قاب در طبقه اول. بعداً سیستم­های بادبندی زیپی پیشنهاد شد که در آن یک ستون در محل اتصال بادبندها به تیر از طبقه دوم به طرف بالا گذاشته شد. این ستون زیپی وظیفه حمل بارهای نامتعادل بادبندها بعد از ورودشان به مرحله غیر خطی را بر عهده دارند. البته این نوع سیستم­ها مشکلات مربوط به خود را دارند. از قبیل تغییر رفتار لرزه­ایشان در ارتفاعات مختلف، نوع پاسخشان در مدهای مختلف لرزه­ای که باعث مجهول ماندن نوع نیروی به وجود آمده در ستون­های زیپی (کششی یا فشاری) و نامشخص بودن ترتیب مکانیزم شدن بادبندها در ارتفاع قاب می­باشد و باعث محدود شدن استفاده از آن در تعداد طبقات و محدودیتشان در حداقل مقاومت لازمه اعضای بادبندی شده است. نتایجی که از تحقیقات پیشینیان حاصل شده است و در فصل دوم به صورت مفصل­تر توضیح داده خواهد شد به اختصار شامل این موارد می­باشد. khatib با مطالعه بر روی بادبندهای شورون متوجه ضعف آن­ها در میزان توزیع خسارات و جابه­جایی نسبی بین طبقات گردید و ستون­های زیپی را برای این نوع بادبندها پیشنهاد داد. این نوع ستون­ها که از طبقه دوم قاب به سمت بالا در محل برخورد تیرها و بادبندها به صورت عمودی قرار داده می­شود باعث هدایت نیروهای نامتعادل به وجود آمده در بادبندها که به دلیل برابر نبودن مقاومت فشاری و کششی بادبندها به وجود می­آید، به سمت بالا می­شود و این باعث رفتار بهتر این نوع سیستم­ها در مقابل نیروهای جانبی می­شود. tremblay and tirca بر روی بادبند khatib تحقیق کردند و متوجه شدند هنگامی که این سیستم­ها در مناطق نزدیک زلزله قرار می­گیرند همه بادبندهایی که در فشار کار می­کنند دچار کمانش همزمان می­شوند و این باعث شکست ترد سیستم می­شود. leon با مطالعه بر روی سیستم­های زیپ شده اولیه و مشکل مکانیزم ترد آن در مناطق نزدیک زلزله سیستم­های بادبندی همراه با hat truss پیشنهاد کرد. در طراحی این سیستم تیر بالاترین طبقهدر مواجهه با بارهای زلزله در حالت الاستیک باقی می­ماند. باتوجه به مطالب عنوان شده در بالا، در این پژوهش سعی شده است رفتار غیر خطی سیستم مهاربند زیپی را در قاب­های منظم و نامنظم با استفاده از مقایسه آن­ها با قاب­های منظم و نامنظم همگرای هشتی[1]، مورد بررسی قرار دهیم و از رفتار و ویژگی­های آن در سازه­های واقع در نواحی نزدیک و دور از گسل مطلع گردیم.