تحقیق رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی

توضیحات

تحقیق رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی

چکیده

اتصالات صلب جان پیچی- بال جوشی بطور وسیعی در مناطق مختلف دنیا در طراحی و اجراي سازه‌هاي با اسکلت فولادي مورد استفاده قرار می‌گرفتند. ولی این اتصالات در زلزله‌هاي اخیر خسارتهاي زیادي را متحمل شدند. پس از این زلزله‌ها تحقیقات زیادي بر روي عملکرد اتصالات صلب فولادي انجام شد که منجر به اصلاحاتی در اتصالات مورد استفاده و پیشنهاد اتصالات جدید شد که یکی از این اتصالات صلب مدرن اتصالات صلب با مقطع کاهش یافته تیر می باشد. در این مقاله عملکرد اتصالات با مقطع کاهش یافته تیر در قاب‌هاتحقیق رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی تحقیق رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی ي مقاوم خمشی فولادي مورد بررسی (RBS)قرار گرفته است. جهت بررسی عملکرد اتصالات با مقطع کاهش یافته تیر در این تحقیق از مدل‌هاي کامپیوتري با استفاده از روش المان محدود استفاده گردید و اثر پارامترهاي مختلف این نوع اتصال بر روي عملکرد موضعی اتصالات با مقطع کاهش یافته تیر و قاب‌هاي طراحی شده با استفاده از این نوع اتصالات مورد بررسی قرار گرفته است.

در زلزله‌هاي اخیر اتصالات بسیاري از سازه‌هاي فولادي که داراي سیستم مقاوم قاب خمشی بودند دچار شکستگی ترد در جوش اتصالات تیر و ستون شده است. بر اثر تحقیقات مشخص ساخت که بیشتر آسیب‌ها به علت ترك‌خوردگی جوش بین بال پایینی تیر و ورق بال ستون ایجاد شده و بال بالایی به علت اثر اندرکنشی دال بتنی کف از خود مقاومت نشان داده است. براي جلوگیري از ترك خوردگی جوش و در نتیجه شکست ترد اتصال، از روش‌هاي مختلف مقاوم سازي یا بهسازي می‌توان بهره برد. با توجه به این نکته که بال بالایی تیر در داخل بتن کف قرار دارد و برداشتن دال کف از دیدگاه هزینه و مسائل اجرایی مشکل است، اجراي طرح مقاوم‌سازي در بال پایینی تیر می‌تواند بهترین گزینه جایگزین باشد. یکی از این روش‌ها برش بال پایینی تیر در مقطع خاص است. شکل برش مانند اتصالات RBS (اتصالات با مقطع کاهش یافته بال تیر) با برش شعاعی است و با این کار، اتصال، از حالت اتصال صلب معمولی به نوعی اتصال شکل‌پذیرتر تبدیل می‌شود که توانایی تحمل چرخش پلاستیک بیشتري را داشته و شکل‌پذیري سازه در مجموع افزایش می‌یابد. با توجه به تاثیر بسیار زیاد مقاومت چشمه اتصال در رفتار لرزه‌اي و شکل‌پذیري اتصال، بررسی تاثیر این روش بر چشمه اتصال ضروري به نظر می‌رسد. بررسی‌هاي انجام شده مشخص ساخت که ایجاد اتصال RBS در بال پایینی تیر، باعث افزایش %30 در میزان چرخش پلاستیک تیر می‌شود. همچنین نیروي واردشونده بر چشمه اتصال (با توجه به مقاومت چشمه اتصال) کاهش می‌یابد که در نتیجه باعث کاهش 52% در میزان چرخش پلاستیک در چشمه اتصال می‌شود. در این مقاله همچنین میزان تلف انرژي تیر در دو حالت قبل و بعد از بهسازي مطالعه شده است. براي انجام تحلیل‌ها از نرم‌افزار آباکوس استفاده شده است.

با توجه به کاربرد روز افزون ستون هاي کامپوزیت در ساختمان‌هاي بلند مرتبه و عملکرد مناسب آنها در زلزله، همچنین لرزه خیز بودن اکثر مناطق کشور، سعی شده است رفتار لرزه‌اي و سازه‌اي این ستون‌ها در برابر زلزله، بیشتر مورد بررسی قرار گیرد. این مقاله به بررسی عوامل موثر بر طراحی یکی از انواع دیافراگم‌هاي عبوري که در محل اتصال ستون قوطی شکل فولادی پر شده با بتن و تیر فولادی I  شکل قرار دارد، می‌پردازد. آنالیز اجزا محدودي تحت بار لرزه‌ای براي بررسی رفتار و پیش‌بینی مدل شکست می‌باشد. یکی از عوامل تعیین کننده حالت فروپاشی محل تشکیل مفصل پلاستیک است. با تقویت اتصال این مفصل با فاصله از بر تکیه گاه تشکیل می‌شود، لذا از دیافراگم عبوري مناسب جهت تقویت اتصال، افزایش مقاومت، تغییر شکل مناسب و جذب انرژي خوب استفاده می شود. نرم‌افزار مورد استفاده براي مدلسازی و تحلیل، آباکوس می باشد. بررسی منحنی لنگر- چرخش حاصل از آنالیز غیر خطی نرم‌افزار، نشان دهنده پایداري خوب این سیستم می‌باشد و نشانه‌اي از زوال انرژي یا کاهش سختی ناگهانی در آن وجود ندارد. همچنین هندسه و نوع دیافراگم عبوري تاثیر به‌سزایی در ظرفیت چرخش و سختی برشی سیستم دارد.

…

فهرست مطالب تحقیق رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی

منابع تحقیق رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی

1. آئین‌نامه‌ طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله، استاندارد 2800- ویرایش سوم .
2. مقررات ملی ساختمان، مبحث دهم، طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی، 1384.
3. وطنی اسکویی، اصغر، نقش اتصالات در مقاوم‌سازی ساختمان‌ها در برابر زلزله، تهران، 1380، ص 21-23.
4. Moslehi Tabar, A.Deylami, Instability of beams with reduced beam section moment connections emphasizing the effect of column panel zone ductility, Journal of Constructional Steel Research 61 (2005) 1475–1491.
5. AISC (2005). Seismic Provisions for Structural Steel Buildings (2005), American Institute of Steel Construction, Chicago.
6. Roeder C., The state-of-the-art report on connection erformance. FEMA 355d. Washington, DC: Federal Emergency Management Agency, 2000.
7. Federal Emergency Management Agency., Recommended eismic design criteria for new steel moment-frame buildings. Report no. FEMA-350; 2000.
8. Civjan, S. A, Engelhardt, M. D., and Gross, J. L. “Retrofit of Pre-Northridge Moment Resisting Connections.” ASCE Journal of Structural Engineering. April 2000. pp. 445-452.
9. Chia-Ming Uang , Qi-Song ‘‘Kent’’ Yu, Shane Noel, and John Gross, Cyclic Testing of steel moment connections rehabilitated wtth RBS or welded haunch, Journal of structural engineering / January 2000.pp. 57-68.
10. Engelhardt M. D., Winneberger T., Zekany A., and potyraj T. J. “Experimental Investigation of Dogbone Moment Connections”, Engineering Journal Fourth Quarter, PP.128-139, 1998.
11. Grubbs, K. V. “Effect of the Dogbone Connection on the Elastic Stiffness of Steel Moment Frames”, Master’s Thesis, Department of Civil Engineering , The University of Texas at Austin,Austin, TX,August1997.

توجه:

تحقیق رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی شامل یک فایل ورد 45 صفحه ای می باشد.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.