بررسی اتصالات خمشی بر پایه سختی متغیر در سازه های فولادی
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
در رشته مهندسی عمران-سازه
عنوان پایان نامه:
بررسی اتصالات خمشی بر پایه سختی متغیر در سازه های فولادی
استاد راهنما:
دکتر مرتضی نقی پور
استاد مشاور:
دکتر مرتضی اسکندری قادی
تابستان 1393
چکیده
شکست گسترده و قابل توجه اتصالات قاب های خمشی فولادی در طی زلزله نورثریج (1994)، بیانگر ضعف عمده این اتصالات و عدم شناخت صحیح آن توسط مهندسین بود. زلزله نورثریج، به دلیل تحولاتی که در روند طراحی و ساخت اتصالات گیردار جوشی در سازهای فولادی ایجاد کرد، بعنوان نقطه عطفی در تاریخ طراحی و اجرای این نوع سازه ها محسوب می شود. به دنبال زلزله نورثریج تعدادی از ساختمان های فولادی جوشی با سیستم قاب خمشی (WSMF) در ناحیه اتصالات تیر به ستون دچار شکست شدند. ساختمان های آسیب دیده طیف وسیعی از ساختمان ها را از نظر ارتفاع و عمر شامل می شوند. پس از زلزله نورثریج تغییرات زیادی در نحوه طرح و اجرای اتصالات سازه های فولادی، بمنظور برطرف کردن مشکلات اتصالات خمشی رایج آن زمان پیشنهاد شد. از جمله این اتصالات جدید، می توان به اتصال تیر به ستون با تیر با جان شکاف دار، اتصالات گیردار تیر به ستون با صفحات کناری، اتصال با جان یا بال کاهش یافته تیر و … اشاره نمود. مطالعات نشان داده اند که این اتصالات بسیاری از ضعفهای اتصالات رایج را برطرف نموده اند که از مهمترین مزیت های این اتصالات مدرن، انتقال مفصل پلاستیک به درون تیر در محدوده دور از اتصال می باشد.
در این تحقیق, اتصال با هندسه متغیر از لحاظ خمش حول محور قوی تیر، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، این اتصال قادر است مفصل پلاستیک را از ناحیه اتصال دور نگه دارد و با این اتصال می توان از بخش بیشتری از بافت عضو در استهلاک انرژی بهره جست و به مقادیر بیشتری از ذخیره سازی و استهلاک انرژی در طول عضو رسید. در این تحقیق با توجه به نقاط ضعف اتصالات قبلی, با رویکردی جدید، راهکارهایی جهت اصلاح عملکرد آن ارائه شده است که این راه حلها، به صورت تئوری مورد بررسی قرار گرفته است. اصلاح هندسی اتصال، اگرچه سبب افزایش سختی و مقاومت کل سازه می شود، درعین حال، اضافه نمودن اجزای جدید به اتصال موجب کاهش ظرفیت شکل پذیری مدلها شده است. بمنظور مقایسه و نتیجه گیری بهتر اتصالات رایج قبل از زلزله نورثریج و نیز اتصال جدید، با استفاده از روش اجزای محدود از نرم افزار Abaqus برای مدلسازی در قابهای(یک دهانه) 3 و 4 و 5 متری بهره گیری شده است.
واژه های کلیدی:
اتصالات خمشی، اتصال با هندسه متغیر، استهلاک انرژی
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل 1- مقدمه و کلیات.. 1
1-1- مقدمه.. 2
1-2- قاب های مقاوم خمشی فولادی (SMRF).. 5
1-3- اتصال با هندسه متغیر:.. 8
1-4- تعریف موضوع تحقیق:.. 9
1-5- اهمیت و اهداف مطالعه اتصال با هندسه متغیر:.. 9
1-6- روش تحقیق:.. 10
1-7- ساختار پایان نامه:.. 10
فصل 2- اتصالات فولادی و سیستم اتصال گیردار با هندسه متغیر 12
2-1- مقدمه.. 13
2-2- تعریف اتصال.. 15
2-2-1- انواع اتصالات.. 15
2-3- منحنی لنگر_ دوران(M- ) اتصالات.. 15
2-4- طبقه بندی اتصالات خمشی:.. 18
2-4-1- طبقه بندی اتصالات خمشی بر اساس آیین نامه AISC2005. 20
2-4-2- معیار سختی اتصال.. 20
2-4-3- طبقه بندی قاب های خمشی در آیین نامه لرزه ای AISC2005. 22
2-4-4- تقسیم بندی اتصالات خمشی در آیین نامه FEMA 350:.. 22
2-5- مروری بر اتصالات پیش از زلزله نورثریج.. 24
2-5-1- اتصالات مقاوم خمشی رایج قبل از زلزله نورثریج 1994.. 24
2-5-2- بررسی های عینی انجام شده بر روی اتصالات.. 25
2-5-3- نتیجه گیری.. 30
2-6- راه حل.. 31
2-6-1- اتصالات تقویت شده:.. 32
2-6-2- اتصالات ضعیف شده.. 36
2-7- بررسی اتصال تیر با جان شکافدار.. 37
2-7-1- هندسه کلی اتصالات تیر های با جان شکافدار.. 37
2-7-2- مزایای هندسه اتصال با جان شکافدار نسبت به اتصالات رایج.. 38
2-7-3- نتایج کلی……………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………. 42
2-8- بررسی اثر اتصال RBS در بهبود رفتار قابهای خمشی فولادی[10].. 42
2-8-1- هندسه کلی اتصالات RBS. 43
2-8-2- مزایای هندسه اتصال RBS. 44
2-8-3- اثر RBS در جلوگیری از ترد شکنی اتصال و کنترل تنشها در بر ستون[10] 46
2-8-4- بهسازی و تقویت اتصالات خمشی ساختمان¬های موجود با استفاده از RBS. 47
2-8-5- نتیجه گیری.. 49
2-9- اتصال با ورق میانگذر:.. 50
2-9-1- مزایای هندسه اتصال با ورق میانگذر:.. 51
2-9-2- سایر مزیتهای اتصال با ورق میانگذر به ستونهای قوطی شکل.. 53
2-9-3- بررسی نتایج تحلیل.. 54
2-9-4- نتیجه گیری.. 55
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند