تاثیر غلاف و دستک فولادی بر ارتقاء رفتار اتصالات تیر - ستون
(RC) ضعیف آسیب دیده و آسیب ندیده
چکیده
استفاده از سیستم غلاف و دستک فولادی است که معمولا در مقاوم RCیکی از روش های پیشنهادی مقاوم سازی ساختمان های بتن آرمه دارای اتصالات تیر - ستون RC سازی موضعی و کلی قاب ها قابلیت اجرایی دارد. در این مقاله تاثیر این سیستم بر مقاوم سازی موضعی قاب یکی دارای بتن ،RC ضعیف آسیب دیده و آسیب ندیده، بطور آزمایشگاهی مورد بررسی قرار می گیرد. در این راستا دو نوع اتصال تیر - ستون کم مقاومت و با تیر غیر استاندارد (ارتفاع کاهش یافته) و اتصال دیگری با بتن کم مقاومت ولی با تیر استاندارد ساخته شد که این دو اتصال را در نوک تیرشان تا حد مقاومت نهایی خود تحت بار جانبی رفت و برگشتی قرار داده تا دچار آسیب دیدگی شدند. سپس هر یک از این 2 افزایش سختی سیستم، عملکرد اتصالات ضعیف اتصال آسیب دیده را بهمراه اتصال آسیب ندیده دیگری که دارای دو ضعف ذکر شده هستند، با سیستم پیشنهادی مقاوم سازی کرده و مجددا تحت بارگذاری رفت و برگشتی جانبی قرار داده شدند. به عبارت دیگر سه نمونه اتصال تیر -س تون ساخته شد و پنج بارآزمایش رفت و برگشتی جانبی انجام گرفت. نتایج آزمایشگاهی حاصل نشان دادند که این سیستم پیشنهادی می تواند با محصورکنندگی مناسب اعضای بتنی و آسیب ندیده و حتی آسیب دیده را در برابر بارهای جانبی رفت و برگشتی ارتقاء داده و RC باعث افزایش چشمگیر مقاومت نهایی و مقاومت حداکثر و کاهش تنزل سختی سیستم در برابر بارهای جانبی شده و همچنین میزان جذب انرژی سیستم مقاوم سازی شده را بطور قابل ملاحظه ای افزایش دهد.
واژه های کلیدی: مقاوم سازی ، غلاف و دستک فولادی ، اتصالات تیر و ستون ، بارگذاری رفت و برگشتی
سازههای فولادی
26 صفحه در قالب word
تاریخچه سازه های فولادی
استفاده از فلز به عنوان مصالح سازه ای ، به ساخت یک پل قوسی در انگلستان به دهانه 30 متر با استفاده از اعضای چدنی بین سال های 1777 تا 1779 بر می گردد. بین سالهای 1780 تا 1820 میلادی ، پل های چدنی متعددی به همین شیوه ساخته شد . تیر اصلی این پل ها خراپاهای قوسی با اعضایی از جنس چدن بود . چدن برای ساخت زنجیرها و آویزهای پل های معلق اولیه تا حدود سالهای 1840 مورد استفاده قرار می گرفت .
حدودا از سال 1840، به تدریج آهن کم کربن (چکش خوار ) جایگزین چدن معمولی درامر ساختمان سازی شد . قدیمیترین مثال مهم دراین زمینه ، پل چهار دهانه بریتانیا در ویلز با دهانه های 70،140،140،70 متر می باشد که برای ساخت آن از ورق ها و نبشی هایی از جنس آهن کم کربن استفاده گردید.
با تولید و نورد نیمرخ های مختلف ازجنس چدن و آهن کم کربن ، استفاده از این دو فلز ، گسترش بیشتری یافت . نورد میلگرد ها درسال 1780 و نورد ریل ها در سال 1820 شروع شد که نهایتا به نورد نیمرخ های I شکل درسال 1870 انجامید .
ابداع روش بسمر درسال 1855 و توسعه و تکامل آن درسال 1870 ، باعث افزایش کاربرد چدن و مشتقات آن درساختمان گردید . ازسال 1890 به تدریج فولاد جایگزین آن کم کربن درامر ساختمان سازی شد . درحال حاضر فولاد از عمده ترین مصالح ساختمانی می باشد که با تنش های جاری شدن (تسلیم ) ، 2400 تا 7000 کیلوگرم برسانتی متر مربع به منظورهای مختلف تولید می شود . مشخصات انواع مختلف فولاد و خواص آنها دربخش های دیگر همین فصل مورد بررسی قرار می گیرد .
ساختمان های فولادی
سازه های فولادی به سه گروه اساسی طبقه بندی می شوند :
الف : سازه های قاب بندی شده که مجموعه ای اعضای محوری ، خمشی و یا محوری – خمشی می باشند .
ب : سازه های پوسته ای که دراعضای آنها نیروی محوری قالب است .
پ : سازه های معلق که دراعضای آنها نیروی کششی حاکم است .
سازه های قاب بندی شده
اکثر سازه های ساختمان های متداول دارای اسکلت قاب بندی شده می باشند . سازه های قاب بندی شده ترکیبی از تیرها و ستون ها می باشند که با استفاده از اتصالات صلب و یا ساده به یکدیگر متصل شده اند . سازه های قاب بندی شده ممکن است به صورت ساختمان های چند طبقه و درشکل 1-2 مثال هایی از ساختمان های صنعتی نشان داده شده است . به طور کلی سازه های قاب بندی شده از ترکیب دو سری قاب صفحه ای عمود برهم بوجود آمده و تشکیل قاب فضایی را می دهند . لیکن عملکرد قاب های موجود درهر امتداد تأثیری بر عملکرد قاب های امتداد دیگر ندارد . بنابراین تحلیل قاب های هر امتداد به طور مستقل به صورت صفحه ای انجام می شود . قاب های ساختمانی باید قادر به حمل نیروهای قائم و جانبی باشند . برای حمل بارهای جانبی یا از اتصالات صلب (شکل 1-1-الف ) و یا ازسیستم مهاربندی (شکل 1-1-ب) استفاده می شود . پل ها نیز از انواع سازه های قاب بندی شده هستند که درشکل 1-3 مثال هایی از آنها نشان داده شده است .
سازه های پوسته ای
سازه های پوسته ای به صور گوناگون از قبیل منابع نگهداری مایعات و گازهای تحت فشار ، سیلور ها ، سقف های گنبدی و موارد مشابه درعمل مورد استفاده قرار می گیرند که درشکل 1-4 مثال هایی از کاربرد آنها نشان داده شده است . مشخصه اصلی این سازه ها این است که فضاکار می باشند یعنی به علت اندرکنش اجزای موجود درامتداد های مختلف ، نمی توان آنها را بصورت ترکیبی از سازه های صفحه ای درنظر گرفت و برای تحلیل باید کل سازه به عنوان یک مجموعه واحد طراحی شود . تحلیل و طراحی چنین سازه هایی احتیاج به مهارت های ویژه ای دارد که هدف از این کتاب پرداختن به چنین موضوعاتی نمی باشد .
مقاومت درمقابل بارهای جانبی مقاومت درمقابل بارهای قائم
الف – اتصالات صلب ب – قاب مهاربندی شده
سازه های معلق
سازه های معلق اغلب درپوشش ها (سقف ها) و پل های دهانه بلند مورد استفاده قرار می گیرند. درچنین سازه هایی یک اسکلت قاب بندی شده وجود دارد (مثلا درپل سازی ، عبورگاه یا عرشه پل و درپوشش ها ، اسکلت سقف ) که توسط آویزهایی از کابل های کششی اصلی آویزان است . استفاده از سازه های معلق درپل سازی بسیار متداول است .
نیمرخ های ساختمانی
برای استفاده از فولاد به عنوان عضو ساختمانی ، باید آن را به شکل مناسب درآورد . برای فرم دادن فولاد ، ازنورد گرم استفاده می نمایند . بدین معنی که شمش های فولاد را تادمای سرخ شدن حرارت می دهند و سپس با عبوردادن آن ازمیان غلتک های مخصوص، شکل مورد نظر را بدست می آورند . هریک از نیمرخ ها دراندازه و مشخصات هندسی متعددی تولید می شود.
نوع دیگری از تولید نیمرخ های ساختمانی وجود دارد که درآن ورق فولادی درحالت سرد با استفاد از پرس به شکل دلخواه فرم داده می شود .
ورق های ضخیم را نمی توان با فرم دادن به شکل نیمرخ دلخواه درآورد . درچنین حالاتی ورق ها درعرض های مورد نظر بریده شده و توسط جوش به یکدیگر متصل می شوند تا نیمرخ دلخواه حاصل گردد. به چنین نیمرخ هایی ، نیمرخ های ورقی گفته می شود .
با ترکیبی از ورق و نیمرخ نورد شده نیز می توان نیمرخ مورد نظر را به دست آورد که درآن صورت نیمرخ مرکب گویند .
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
چکیده:
سیستم قاب خمشی فولادی یکی از سیستم های سازه ای متداولی است که برای ساختمان های میان مرتبه بکار می رود اما پس از زلزله نورثریچ مشاهده شد که اتصالات تیر به ستون بسیاری از ساختمان ها دچار گسیختگی ترد شدند. زلزله نورثریچ نقطه عطفی در طراحی قابهای خمشی فولادی و به خصوص اتصالات آنها به حساب می آید و پس از آن مهندسان و دانشمندان به ابتکارات و نوآوری های جدید پرداختند که از جمله آنها استفاده از مقاطع کاهش یافته تیر (Reduced Beam Section) در نزدیکی اتصال به ستون می باشد. مقاطع کاهش یافته تیر (RBS) یکی از اتصالات خمشی پیشنهاد شده در 350 FEMA می باشد و مهمترین مزیت این اتصال نسبت به اتصال های خمشی دیگر شکل پذیری آن می باشد که عامل اصلی در رفتار پلاستیک مناسب سیستم سازه ای می باشد.
مطالعات انجام شده در ارتباط با مقاطع کاهش یافته تیر فقط بر روی مقاطع نورد شده انجام شده است و با توجه به اینکه در ایران در طراحی قابهای خمشی فولادی از مقاطع تیرورق استفاده می شود، ارزیابی عملکرد مقاطع کاهش یافته (RBS) در تیرورق ها برای استفاده مهندسان کشور ضروری به نظر می رسد. با توجه به اینکه 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.
در این تحقیق تاثیر لاغری بال و جان بر روی رفتار اتصال RBS با انجام تحلیل های غیرخطی اجزا محدود مورد مطالعه قرار گرفت. ابتدا جهت صحت سنجی مدل تحلیلی نتایج آزمایش یک نمونه با مدل تحلیلی مقایسه گردید و سپس 12 مقطع تیرورق با ضخامت های بال و جان متفاوت انتخاب شدند و با توجه به نتایج بدست آمده نسبت های لاغری بال و جان برای فشرده بودن مقطع و محل تعیین نسبت لاغری بال در قسمت کاهش یافته بدست آمد. همچنین تاثیر نسبت های لاغری بر روی شکل پذیری و مقاومت مقاطع کاهش یافته مورد بررسی قرار گرفت.
فهرست مطالب:
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : مبانی طراحی لرزه ای 4
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
1 بررسی نقاط ضعف لرزه ای تیرهای موجود 9 -4 -1
2 بررسی نقاط ضعف لرزه ای ستون های موجود 10 -4 -1
3 بررسی نقاط ضعف لرزه ای اتصالات موجود 11 -4 -1
4 بررسی نقش چشمه اتصال 13 -4 -1
5 بررسی نقش ورق پیوستگی 14 -4 -1
6 جوشکاری 14 -4 -1
5 اتصالات تأیید صلاحیت شده 15 -1
1 اتصالات با مقطع تیر کاهش یافته 15 -5 -1
2 اتصالات با ورق پوششی بال تیر 16 -5 -1
6 اصول طراحی اتصالات 16 -1
1-6 اصل تیر ضعیف ستون قوی 18 -1
2-6 مهاربندی جانبی و کمانش موضعی 19 -1
3-6 طراحی ستون ها 20 -1
4-6 ورق های پیوستگی 20 -1
5-6 چشمه اتصال 22 -1
فصل دوم : مشکلات در اثر زلزله نورثریچ 24
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
1 خرابی تیر 31 -4 -2
2 خرابی بال ستون 34 -4 -2
3 خرابیها ، نقوص و ناپیوستگی های جوش 36 -4 -2
4 خرابی وصله برشی 37 -4 -2
ز
5 خرابی منطقه گره 39 -4 -2
5 جزییات بندی اتصال گیردار 40 -2
6 فلسفه طرح لرزه ای اتصالات 44 -2
7 تاریخچه 52 -2
1 توسعه اتصال استخوانی 52 -7 -2
فصل سوم : جزییات طراحی تیر با مقطع کاهش یافته 56
1 بررسی و توضیحات در رابطه با روش مقاطع کاهش یافته 57 -3
2 مزایای اتصال دارای تیر با مقطع کاهش یافته 58 -3
نسبت به سایر اتصالات مقاوم خمشی 59 RBS 1 مزایای اتصال -2 -3
61 RBS 3 انواع اتصالات -3
1 استخوان شعاعی و برتری آن نسبت به سایر استخوانها 63 -3 -3
64 RBS 4 معایب اتصال -3
1 تمرکز تنش 64 -4 -3
2 کمانش جانبی – پیچشی 65 -4 -3
3 تأثیر کمانش جانبی پیچشی در توزیع تنش ها 66 -4 -3
4 اثر طول دهانه و عمق مقطع تیر 66 -4 -3
5 تأثیر کمانش جانبی بال فشاری در پیچش ستون 68 -4 -3
6 اثر دال بتنی و مهار های جانبی در پیچش ستون 69 -4 -3
5 آزمایش های گذشته 70 -3
72 RBS 6 طراحی -3
75 RBS برای طراحی اتصال FEMA 7 توصیه 350 -3
76 RBS 8 روش گام به گام طراحی مقطع -3
79 RBS 9 روش پیشنهادی انگلهارت برای طراحی اتصال -3
82 RBS 10 نکات اضافی مهم در طراحی مقاطع -3
فصل چهارم : کارهای آزمایشگاهی انجام شده 85
1 آزمایش اول 86 -4
1 تنظیمات تست و نمونه های آزمایشگاهی 86 -1 -4
2 نتایج تست 91 -1 -4
3 توزیع تسلیم و شکست نمونه 92 -1 -4
4 تأثیر دال کامپوزیت 93 -1 -4
5 نتیجه گیری 94 -1 -4
2 آزمایش دوم 95 -4
1 نمونه های تست 95 -2 -4
ح
2 تنظیمات تست 97 -2 -4
3 نتایج آزمایش 99 -2 -4
4 رفتار تیر 101 -2 -4
5 مودهای شکست 104 -2 -4
3 آزمایش سوم 106 -4
1 دو آزمایش پایه با اتصال استخوانی 106 -3 -4
4 آزمایش چهارم 110 -4
1 مقدمه 110 -4 -4
2 نتایج تست 117 -4 -4
3 نتیجه گیری 119 -4 -4
فصل پنجم : مطالعات تحلیلی 121
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 -5
فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات 151
نتیجه گیری 153
پیشنهادات 155
• مقالات ISI در زمینه دیوارهای برشی فولادی (SPSW) منتشر شده در سال 2016
• محتوای مقالات: سیستم دیوارهای برشی فولادی (Steel Plate Shear Walls)
• سال انتشار: 2016 میلادی
• این مجموعه شامل 5 مقاله در فرمت PDF می باشد.
عناوین مقالات:
1- Analysis and design recommendations for diagonally stiffened steel plate shear walls
2- Stability of buckling-restrained steel plate shear walls with inclined-slots: Theoretical analysis and design recommendations
3- An investigation into crack and its growth on the seismic behavior of steel shear walls
4- Behavior of multi-story code-designed steel plate shear wall structures regarding bay width
5- Experimental study on the cyclic behavior of perforated CFRP strengthened steel shear walls
______________________________
** نحوه سفارش مقالات ISI: پس از پیدا کردن مقالات درخواستی خود از سایت www.sciencedirect.com عنوان یا لینک مقالات مورد نظر خود را به ایمیل civil.sellfile.ir@gmail.com ارسال کرده پس از قرار گرفتن مقالات در سایت می توانید به صورت آنلاین اقدام به خرید و دریافت مقاله نمایید. **
** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **
چکیده :
این گزارش اطلاعاتی در مورد عملکرد دیوارهای برشی فولادی تحت بارهای لرزه ای و طراحی لرزه ای آنها ، ارائه می کند . دیوارهای برشی فولادی بحث شده در این گزارش ، برای فراهم کردن مقاومت و سختی جانبی در ساختمان های فولادی و نیز در مقاوم سازی لرزه ای ساختمان های فولادی و بتنی موجود استفاده شده اند . از سال 1970 ، مهندسین سازه دیوارهای برشی فولادی را به عنوان سیستم مقاوم باربر جانبی برای ساختمان های بلند مرتبه جدید در مناطق با خطر لرزه ای زیاد مانند کالیفرنیا و ژاپن ، به کار گرفتند . این گزارش برای بررسی رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی و نیز طراحی لرزه ای آنها فراهم شده است . ابتدا چند ساختمان مهم که در سازه آنها از دیوار برشی فولادی استفاده شده است ، معرفی می شود . سپس خلاصه ای از رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی تحت بارهای سیکلیک ، در آزمایشگاه و نیز در زلزله های گذشته ارائه خواهد شد . بعد از آن دستورالعمل های آیین نامه های اخیر مربوط به دیوارهای برشی فولادی بحث خواهد شد و ضریب رفتار جدید و سایر پارامترهای طراحی ، برای دیوارهای برشی فولادی پیشنهاد می گردد . این گزارش همچنین یک فصل در مورد طراحی لرزه ای دیوارهای برشی فولادی دارد . در پایان تعدادی از سیستم های دیوار برشی کاربردی و اقتصادی و جزئیاتشان ارائه خواهد شد .
تعداد صفحات 228
فرمت PDF