پایان نامه بررسی اتصالات خمشی بر پایه سختی متغیر در سازه های فولادی
رشته : ارشد عمران -سازه
فرمت : word
چکیده :
شکست گسترده و قابل توجه اتصالات قاب های خمشی فولادی در طی زلزله نورثریج (۱۹۹۴)، 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) ۳ و ۴ و ۵ متری بهره گیری شده است.
واژه های کلیدی:
اتصالات خمشی، اتصال با هندسه متغیر، استهلاک انرژی
فهرست :
فصل ۱- مقدمه و کلیات ۱
۱-۱- مقدمه ۲
۱-۲- قاب های مقاوم خمشی فولادی (SMRF) 5
۱-۳- اتصال با هندسه متغیر: ۸
۱-۴- تعریف موضوع تحقیق: ۹
۱-۵- اهمیت و اهداف مطالعه اتصال با هندسه متغیر: ۹
۱-۶- روش تحقیق: ۱۰
۱-۷- ساختار پایان نامه: ۱۰
فصل ۲- اتصالات فولادی و سیستم اتصال گیردار با هندسه متغیر ۱۲
۲-۱- مقدمه ۱۳
۲-۲- تعریف اتصال ۱۵
۲-۲-۱- انواع اتصالات ۱۵
۲-۳- منحنی لنگر_ دوران(M- θ) اتصالات ۱۵
۲-۴- طبقه بندی اتصالات خمشی: ۱۸
۲-۴-۱- طبقه بندی اتصالات خمشی بر اساس آیین نامه AISC2005 20
۲-۴-۲- معیار سختی اتصال ۲۰
۲-۴-۳- طبقه بندی قاب های خمشی در آیین نامه لرزه ای AISC2005 22
۲-۴-۴- تقسیم بندی اتصالات خمشی در آیین نامه FEMA 350: 22
۲-۵- مروری بر اتصالات پیش از زلزله نورثریج ۲۴
۲-۵-۱- اتصالات مقاوم خمشی رایج قبل از زلزله نورثریج ۱۹۹۴ ۲۴
۲-۵-۲- بررسی های عینی انجام شده بر روی اتصالات ۲۵
۲-۵-۳- نتیجه گیری ۳۰
۲-۶- راه حل ۳۱
۲-۶-۱- اتصالات تقویت شده: ۳۲
۲-۶-۲- اتصالات ضعیف شده ۳۶
۲-۷- بررسی اتصال تیر با جان شکافدار ۳۷
۲-۷-۱- هندسه کلی اتصالات تیر های با جان شکافدار ۳۷
۲-۷-۲- مزایای هندسه اتصال با جان شکافدار نسبت به اتصالات رایج ۳۸
۲-۷-۳- نتایج کلی ۴۲
۲-۸- بررسی اثر اتصال RBS در بهبود رفتار قابهای خمشی فولادی[۱۰] ۴۲
۲-۸-۱- هندسه کلی اتصالات RBS 43
۲-۸-۲- مزایای هندسه اتصال RBS 44
۲-۸-۳- اثر RBS در جلوگیری از ترد شکنی اتصال و کنترل تنشها در بر ستون[۱۰] ۴۶
۲-۸-۴- بهسازی و تقویت اتصالات خمشی ساختمان¬های موجود با استفاده از RBS 47
۲-۸-۵- نتیجه گیری ۴۹
۲-۹- اتصال با ورق میانگذر: ۵۰
۲-۹-۱- مزایای هندسه اتصال با ورق میانگذر: ۵۱
۲-۹-۲- سایر مزیتهای اتصال با ورق میانگذر به ستونهای قوطی شکل ۵۳
۲-۹-۳- بررسی نتایج تحلیل ۵۴
۲-۹-۴- نتیجه گیری ۵۵
۲-۱۰- سیستم اتصال گیردار با صفحات کناری: ۵۶
۲-۱۰-۱- مقدمه: ۵۶
۲-۱۰-۲- معرفی اتصال با صفحات کناری ۵۷
۲-۱۰-۳- مقاوم سازی در برابر ضربه و انفجار با استفاده از اتصال با صفحات کناری ۵۸
۲-۱۰-۴- هندسه های معمول سیستم اتصال با ورق کناری: ۶۲
۲-۱۰-۵- سازه های اجرا شده: ۶۳
۲-۱۰-۶- مقایسه اتصال با صفحات کناری و اتصال تیر کاهش یافته (RBS): 63
۲-۱۱- اتصال CONXL : 64
۲-۱۱-۱- هندسه کلی و مزایای اتصالCONXL 65
۲-۱۱-۲- بررسی نتایج حاصل از تحلیل نمونه ها ۶۷
۲-۱۱-۳- نتیجه گیری ۶۹
فصل ۳- مدلسازی و بررسی های تئوری و تحلیلی ۷۱
۳-۱- طراحی اتصالات سازه های فولادی تیر به ستون به روش ممان اینرسی متغیر ۷۲
۳-۱-۱- مقدمه ۷۲
۳-۲- روش اجزاء محدود ۷۶
۳-۳- معیار های تسلیم ۷۶
۳-۳-۱- معیار تسلیم فون میسز و ترسکا ۷۷
۳-۴- توزیع تنش در تیر ها ۷۸
۳-۴-۱- توزیع کلاسیک تنش در تیر ها ۷۸
۳-۴-۲- الف: توزیع تنش خمشی در تیر ها ۷۹
۳-۴-۳- ب: توزیع تنش برشی در تیر ها: ۷۹
۳-۴-۴- توزیع تنش بر اساس مطالعات المان محدود ۸۰
۳-۵- توزیع انرژی در اعضاء سازه ای ۸۲
۳-۶- انتخاب نرم افزار ۸۹
۳-۶-۱- نحوه ایجاد یک مدل تحلیلی کامپیوتری: ۹۰
۳-۶-۲- رفتار مصالح ۹۱
۳-۷- انتخاب مدل ها و جزییات اتصال مدل شده: ۹۲
۳-۷-۱- ارائه معادله هندسه تیر طره تحت بار منفرد: ۹۲
۳-۷-۲- ارائه معادله هندسه تیر طره تحت بار گسترده: ۹۴
۳-۷-۳- ارائه معادله هندسه تیر دو سر گیردار تحت لنگر: ۹۶
۳-۷-۴- ارائه معادله هندسه تیر دو سر گیردار تحت اثر بار گسترده: ۱۰۰
فصل ۴- خروجی ها و نتایج بدست آمده ۱۰۵
۴-۱- مقدمه: ۱۰۶
۴-۲- طرح و مشخصات اتصالات نمونه: ۱۰۶
۴-۳- نحوه اعمال بار و شرائط مرزی: ۱۰۷
۴-۴- انتخاب مدل ها: ۱۰۷
۴-۴-۱- تیرهای کنسول تحت بار منفرد در بخش انتهائی ۱۰۷
۴-۴-۲- تیرهای کنسول تحت بار گسترده یکنواخت ۱۰۹
۴-۴-۳- تیرهای دو سرگیردار تحت بار گسترده یکنواخت در طول و لنگر متمرکز یکطرفه ۱۱۱
۴-۴-۴- جزییات اتصال مدل شده : ۱۱۸
فصل ۵- نتیجهگیری و ارائه راهکار ۱۳۲
۵-۱- نتیجهگیری ۱۳۳
۵-۲- پیشنهادات ۱۳۳
این پروژه به عنوان کمک آموزشی و در راستای تکمیل مطالعات شما ، در وبسایت قرار گرفته است .
لطفا از این پروژه به عنوان پایان نامه و یا پروژه تخصصی استفاده ننمایید .
- فاقد لینک دانلود و فروش. این پروژه فقط جهت معرفی در سایت قرار گرفته است. [purchase_link id=”۹۳۴۰″ text=”اضافه‌کردن به سبدخرید” style=”button” color=”green”]
پیشنهاد:
محاسبه کاهش سختی خمشی تکیه گاهها در تیرها به روش…
بررسی اثرات نا منظمی در ساختمانهای بتنی جداسازی شده…- بررسی منحنی شکست سازه های فولادی با قاب خمشی متوسط…
- بررسی رفتار لرزه ای اتصالات نیمه صلب تیر به ستون در…
- بررسی عددی برشهای قالبی در اتصالات جوشی در سازه های فولادی
- بررسی ضریب رفتار قاب های خمشی فولادی مجهز به…