مقاله رفتار لرزه ای و طراحی تیر های مزدوج فولادی در یک سیستم دیوار برشی مرکب

توضیحات

 عنوان فارسی: رفتار لرزه ای و طراحی تیر های مزدوج فولادی در یک سیستم دیوار برشی مرکب

عنوان انگلیسی مقاله:

Seismic behaviour and design of steel coupling beams in a hybrid coupled shear wall systems

چکیده

سیستم دیوار برشی مرکب مؤثر تر و اقتصادی تر از دیوار های ساختمانی تکی هستند . چون تیرهای مزدوج فولادی که دیوار هارا به هم متصل میکنند قدرت و سختی و ظرفیت اتلاف انرژی سیستم را افزایش میدهند .

در این مطالعه ، مطالعات آزمایشگاهی روی تیرهای فولادی انجام شده است . متغیرهای اصلی آزمایش ، سهم قدرت تیر مزدوج در قدرت اتصال است . به علاوه ، روش های طراحی لرزه ای که برای تیرهای مزدوج فولادی ، اتصال دیوار و برش بحرانی و خمش بحرانی تیر مزدوج فولادی در سیستم دیوار های برشی مرکب شامل تیرهای مزدوج فولادی و دیوار برشی بتن مسلح ، ارائه میشوند.

در پایان ، این مقاله پس زمینه ای برای راهنمای طراحی در دیوارهای برشی ترکیبی که شامل تیرهای مزدوج فولادی هستند، است .

معرفی

درساختمانهای بتن مسلح چند طبقه بلند ، دیوار های برشی مرکب میتوانند سیستم ساختمانی مؤثری برای مقاومت در برابرنیروهای افقی ناشی از باد یا أثرات زلزله ، به وجود بیاورند .

تیرهای مزدوج فولادی درست طراحی شده در دیوارهای برشی مرکب برای ابراز مشخصه های جذب فوق العاده ی انرژی نشان داده شدند .

به طور خاص ، دیوارهای برشی مرکب به بارهای افقی وارده بر اساس درجه ی ترکیبی شان واکنش میدهند . به طور مثال نسبت سختی تیر مزدوج مربوط به دیوار ها ; این موضوع در قسمت 1 توضیح داده شده است .

در دهه ی گذشته برنامه های آزمایشی مختلفی برای نشان دادن کمبود اطلاعات درباره ی فعل و انفعالات بین تیرهای مزدوج فولادی و دیوار برشی بتن مسلح در یک سیستم دیوار برشی مرکب انجام شده است .

یک تحقیق آزمایشگاهی مرتبط در دانشگاه Cincinnati  ،    ( (Shahrooz and Gong, 1998 واکنش دوره ای تیرهای مزدوج فولادی و رفتار سرتاسری سیستم دیوار برشی مرکب را آزمایش کردند .

آزمایش دیوار برشی مرکب در دانشگاه Mc grill  مونترال (Harries, 1995, 2001) به توصیه ی استفاده از تیرهای مزدوج فولادی در دیوار برشی مرکب منجر شد .

مطالعه ی آزمایشی تیر مزدوج مخلوط فولاد و بتن در دانشگاه Tsinghua  در بیجینگ                                                         (Gong et al., 2000 Gong and Shahrooz, 2001)

به این نتیجه رسید که اثرات محفظه دور برش – انعطاف پذیر کردن تیر برشی را مطالعه کند .

این مطالعات آزمایشگاهی اصولا درباره ی رفتار دوره ای غیر کشسان تیرهای مزدوج فولادی یا سیستم دیوار های برشی مرکب بودند و به طور عمیق قدرت اتصال را بررسی نکردند .

یک برنامه ی تحقیقاتی آزمایشی در دانشگاه  Chungnamدر دائه جونگ (Park and Yun, 2005, 2006b) به تحقیق رفتار لرزه ای تیرهای مزدج فولادی دریک دیوار برشی مرکب هدایت شد . برپایه ی مشاهدات مرجع                                                     (Harries et al., 2005;Kurama and Shen, 2004; Su and Zhu, 2005; Fortney et al., 2006; Shahrooz and Fortney, 2005; Park et al. 2005)

، مطالعات آزمایشگاهی برانواع تیرهای مزدوج با جزئیات متفاوت که اخیرا بررسی شده اند ، به صورتی که در قسمت 2 نشان داده شده است . وبه هر حال تعدادی از مطالعات قبلی که بر روی آزمایش رفتار لرزه ای تیرهای مزدوج فولادی در دیوار برشی مرکب تمرکز داشته اند .

اما هنوز، روش طراحی تیرهای مزدوج فولادی –اتصال دیوارها وتیرهای مزدوج فولادی با جزئیات اتصال با توجه به پیچ ستون و گره افقی بررسی و ارائه نشده است .

این مطالعه رفتار لرزه ای تیرهای مزدوج فولادی را در اصطلاح های مکانیزم شکست ،پاسخ هیسترتیک ، قدرت ، سختی ، طول جایگزینی مؤثر و مشخصه های انرژی تلف شده ، به علاوه ی روش های طراحی لرزه ای ارائه شده برای تیرهای مزدوج فولادی – اتصال دیوارو تیرهای مزدوج فولادی در سیستم دیوارهای برشی مرکب شامل تیرهای مزدوج فولادی و دیواربرشی بتن مسلح  بررسی میکند .

2 . برنامه ی آزمایشگاهی

2.1  نمونه های آزمایش

ساختمان شامل پنج دیوار بتن مسلح است که به هم متصل شده و هسته ی مرکزی را تشکیل داده اند ، دارای سیستم صفحه مسطح ,  قاب محیطی فولادی است .

تیرهای مزدوج به اعضای فولادی ساختمانی جاسازی شده در درگاه های نعلی شکل بتن تا درگاه هایی به اعضای مرزی فرض میشوند که آنهارا به میله های عمودی و حلقه های اعضای مرزی وصل میکنند . لنگر و برش طراحی شده برای تیرهای طبقه ی 37ام بزرگتر از همه ی طبقات دیگر است .

بنابر این ، در این موقعیت تیرهای مزدوج بسیار مهم تر هستند .

اندازه ی سرتاسر دیوار برشی بتنی و ابعاد تیرهای مزدوج فولادی نمونه های استفاده شده در این آزمایش در قسمت 3 خلاصه نویسی شده اند .

متغیرهای آزمایش و جزئیات مورد استفاده در این مطالعه در جدول 1 و 2 خلاصه نویسی شده اند . تیر فولادی قطعه ای نورد شده بود .

2.2 مشخصات مصالح

نمونه ها به صورت عمودی درقالب قرار داده شدند اما مفصل های ساختمانی نوعی در دیوارهای اطراف اتصال دوباره تولید نشده بودند . بتن آماده ی اختلاط با مینیمم مشخص شده ی 28 روزه و مقاومت فشاری 30.0 MPa  برای هر سه نمونه استفاده شده است .

ماکزیمم اندازه ی تراکم بتن 15 میلیمتر بوده تا از به خوبی متراکم شدن نمونه ها اطمینان حاصل شود . اسلامپ  بتن 14 میلیمتر بود . برای هر بچ ( پیمانه ) سیلندرهایی ساخته شده بودند تا مقاومت فشاری بتن را اندازه بگیرند .

مقاومت بتن اندازه گیری شده و مدول های ارتجاعی با استفاده از روش های تعیین شده در استاندارد های ASTM  تست شدند .

بتن های تقویت شده ی عمودی و افقی شامل میله های تکه شده با قطر13 میلی متر بودند . فولاد تقویت کننده ی مورد استفاده ی همه ی دیوارها از یک بچ (دسته) تک فولاد برای قطر هر میله و سه نمونه از هر قطر تقویت کننده ی مورد استفاده تست شدند .

آزمایش کشش برروی میله های بااندازه ی کامل ( فول سایز) در رابطه با استاندارد ASTM, A370 هدایت شد تا مقاومت خم پذیری ،مقاومت نهایی و کشش کلی را اندازه گیری کند . مشخصات مصالح مشاهده شده در قسمت 4 گزارش شده است .

2.3 مراحل انجام آزمایش

یک نمودار قیاسی از لوازم تست درقسمت 5 نشان داده شده است . نمونه های تست با دو سروو کنترل محرک بارگزاری شدند . ما یک جک هیدرولیکی 1000 kn  برای به کار بستن بار بر دیوار و یک جک هیدرولیکی 2000 KN برای بارگزاری بر تیر مزدوج فولادی استفاده کردیم .

هردوی این محرک ها با یک کنترل گر کامپیوتری کنترل میشوند. تغییر مکان همه ی نمونه ها کنترل شدند تا تغیر مکان مشابه پیشینیان را با دامنه ی مرتبا در حال افزایش دنبال کند . سابقه ی جابه جایی مشاهده شده در طول تست درقسمت 6 نشان داده شده است . θy  زاویه ی دورانی متناظربا انعطاف پذیری جابه جایی تیرهای مزدوج را نشان میدهد . داده ها از بار جک هیدرولیکی ، زاویه ی انحراف و دوران تیرهای مزدوج فولادی ، کشش بتن درناحیه ی جاسازی شده و کشش لبه ها و بافت درون تیرهای مزدوج فولادی به دست آمده اند .

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش ترجمه مقاله

به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش ترجمه تخصصی