عنوان : ضریب رفتار در اتصالات نیمه‌صلب به روش تئوری و عملی

دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

دانشکده مهندسی   عمران

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد، رشته مهندسی عمران – زلزله

موضوع:

ضریب رفتار در اتصالات نیمه‌صلب به روش تئوری و عملی

اساتیدراهنما:

دکترغلامرضا عبدا… زاده

دکترعلی رضا میرزاگل تبارروشن

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده:
برای طراحی سازه ها، بهره گیری از الگوی طراحی بر اساس ضریب رفتار مناسب ترین روش از نظر هزینه و زمان می باشد. بهره گیری از اتصالات نیمه صلب درسازه ها به علاوه که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد، بخاطر تعدیل در مقادیر نیروهای عضو مربوطه از نظر رفتار سازه ای و شکل پذیری بسیار بهتر اقدام می کنند. درآیین نامه ها و مراجع موجود موضوعات مربوط به شناخت اتصالات نیمه صلب و تأثیر آن بر خواص و رفتار سازه به اندازه اتصالات مفصلی و صلب گسترده نبوده و درحد تحقیقات و موضوعات خاص مطرح شده می باشد. در این پایان نامه کوشش بر مطالعه کامل ضریب رفتار در سازه های با اتصال نیمه صلب می باشد. که  هدف از این پژوهش بدست آوردن ضریب رفتار در قابهای مقاوم خمشی با اتصالات نیمه صلب می باشد. بدین مقصود دو نمونه اتصال کنسولی تیر به ستون مورد آزمایش قرار گرفته می باشد که یکی اتصال تیر به ستون توسط نبشی بالا و پایین و دیگری با ورق بالا و پایین و تقویت لچکی در قسمت پایین کار ساخته شده می باشد. این نمونه ها تحت بارگذاری مونوتونیک قرار گرفته شده تا نمونه ها به تنش تسلیم و در نهایت به شکست منجر شوند. مدل های ساخته شده تحت نرم افزارCatia  مدلسازی می گردد که در نتیجه سازه ای با درصد گیرداری بدست آمده در سه، پنج و ده طبقه تحت نرم افزار Abaqus مدل می گردد. در نهایب ضریب رفتار به روش یانگ در سازه های مذکور بدست می آید.
فصل اول: آشنایی با انواع اتصال ها
1-1- مقدمه
برا ی طراحی سازه های متداول و همچنین طراحی و تخمین اولیه سازه ها بهره گیری از الگوی طراحی بر اساس ضریب رفتار مناسب ترین روش از نظر صرف هزینه و زمان می باشد.
آئین نامه و تحقیقات موجود در مورد ضریب رفتار سازه های با اتصال صلب مفصل بحث کرده اما اکثرا از ذکر ضریب رفتار سازه های با اتصال نیمه صلب صرف نظر کرده یا به صورت اجمالی از آن گذر نموده اند.
این درحالیست که بهره گیری از اتصالات نیمه صلب در طرح اقتصادی و رفتار بهتر لرزه ای سازه ها در تحقیقات متعدد اظهار شده می باشد. و همچنین از آنجا که اکثر اتصالات اجرائی نه به صورت کاملا صلب اقدام میکنند و نه به صورت مفصل کامل ولیکن دارای عملکرد نیمه صلب هستند.
پس شناخت بهتر سازه های با اتصال نیمه صلب و تعیین ضریب رفتار این گونه سازه ها ضروری به نظر میرسد.
2-1- انواع اتصال
معمولاً به محل برخورد تیر به ستون و یا تیر به تیر که شامل عناصر تقویت کننده مانند ورق، نبشی، قطعات تقویت کننده در گره و لچکی ها می‌باشند، اتصال گفته می گردد.
اتصال ساده: در این حالت فرض می گردد که اتصال تیر به ستون انعطاف پذیر بوده و غیر صلب می باشد و عکس‌العمل تکیه‌گاهی آن فقط در برابر برش محاسبه می گردد. این نوع اتصال آزادی دوران تیر در انتهای آنرا تامین می‌نماید و برای این موضوع تغییر شکل غیر الاستیک در اتصال مجاز می‌باشد.
اتصال صلب : این نوع اتصال در برابر دوران تیر از خود مقاومت نشان می دهد و در تکیه گاه علاوه بر برش، ممان نیز تأثیر دارد. صلبیت اتصال بستگی به هندسه و شرایط طراحی دارد.
3-1- شاخص صلب بودن اتصال
برای اتصال از صفحه رویین و زیرین و نبشی و سایر مقاطع بهره گیری می گردد و روش اتصال معمولاً پیچ و مهره و یا جوش و یا ترکیب این دو می‌باشد. اتصالات متعارف سه دسته اند. صلب، نیمه صلب و ساده. در تحلیل سازه‌های فولادی، شناخت دقیق نوع اتصال اهمیت ویژه ای دارد.
در اتصال ساده، فقط از طول کمی از تیر از ظرفیت باربری (مقاومت خمشی) بهره گیری می گردد. افزایش صلبیت اتصال باعث کمتر شدن دوران انتهای تیر نسبت به ستون و کاهش لنگر میانی در دو انتهای تیر می گردد. در واقع با صلب شدن اتصال لنگر میانی تعدیل شده و در طول تیر پخش می گردد و امکان بهره گیری از تیر آهن ضعیفتر و سبک تر فراهم می آید. در اتصال کاملاً صلب، زاویه چرخش بین تیر و ستون همواره ثابت باقی می ماند اما این نوع اتصال کمتر مورد بهره گیری قرار می گیرد زیرا که در اغلب موردها اجرای آن در کارگاه سخت و یا غیر ممکن می باشد.
در اغلب موردها هنگام افزایش صلبیت اتصال از تقویت فلانج های تیر توسط نبشی و یا ورق و یا لچکی بهره گیری می گردد اما ورق تقویت کننده اتصالی جان نیز سهم بسیاری در مهار لنگر و برش در اتصال دارد.
فصل دوم: مروری بر ادبیات و اتصال نیمه صلب و تأثیر آن برخواص اعضاء و قابهای مقاوم خمشی فولادی
1-2- مقدمه
   برطبق آزمایشات تجربی اتصالات مفصلی بطورکامل بصورت مفصلی اقدام نکرده و مقداری از ممان تیر را به ستون منتقل می کنند، همچنین اتصالات صلب نیز بطور کامل بصورت صلب رفتار نکرده و ممکن می باشد مقداری رفتار انعطاف‌پذیر از خود نشان دهند، بر همین اساس در حالت طراحی به روش الاستیک اتصالات به سه دسته اتصالات مفصلی، صلب و نیمه صلب تقسیم می شوند. درطراحی پلاستیک اتصالات ممکن می باشد به دو دسته اتصالات با مقاومت بالا و اتصالات با مقاومت پایین تقسیم شوند. در اتصالات با مقاومت بالا مقاومت اتصال بیشتر از مقاومت تیر وابسته می باشد و به هنگام ایجاد مفصل‌ پلاستیک این مفصل در تیر تشکیل می گردد، درحالیکه در اتصالات با مقاومت پایین، مفصل در اتصالات ایجاد می گردد.
پس می‌توان گفت به استثناء حالت اتصال مفصلی که در قاب‌های مقاوم خمشی کاربرد ندارد چهار حالت اتصال صلب با مقاومت بالا اتصال نیمه صلب با مقاومت بالا اتصال صلب با مقاومت پایین و اتصال نیمه صلب با مقاومت پایین درسازه‌های مقاوم خمشی می‌توانند مورد بهره گیری قرار گیرند.
بهره گیری از اتصالات نیمه صلب درسازه‌ها به علاوه که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد بخاطر تعدیل در مقادیر نیروهای عضو مربوطه از نظر رفتار سازه‌ای و شکل‌پذیری بسیار بهتر اقدام می‌کنند. در آیین‌نامه‌ها و مراجع موجود موضوعات مربوط به شناخت اتصالات نیمه صلب و تأثیر آن بر خواص و رفتار سازه به اندازه اتصالات مفصلی و صلب گسترده نبوده و درحد تحقیقات و موضوعات خاص مطرح شده می باشد. اتصالات نیمه صلب هم بر خواص الاستیک و هم بر خواص پلاستیک سازه تأثیر گذاشته و رفتار سازه را تغییر می‌دهند. مانند این تغییرات را می‌توان تغییر در عکس‌العمل‌های انتهایی تیر ماتریس سختی ماتریس جرم زمان تناوب و رفتار لرزه‌ای سازه را نام برد که در ذیل به مطالعه هریک پرداخته می گردد[1].
2-2- مروری بر ادبیات
فراهانی با مطالعه عوامل موثر بر ضریب رفتار اتصال صفحات کناری برای ستون‌های دوبل به این نتایج رسید که با افزایش تعداد طبقات و تعداد دهانه‌های قاب، ضریب  افزایش می یابد و همچنین با افزایش تعداد طبقات،  کاهش می یابد اما افزایش تعداد دهانه‌های قاب تأثیر زیادی روی  نخواهد داشت و با افزایش تعداد طبقات، ضریب رفتار نیز افزایش می یابد و همچنین با ارائه ارتباط ای برای تعیین ضریب رفتار، ضریب رفتاری برابر 10 را برای این اتصال پیشنهاد نمود[2]. شیراوند با مطالعه رفتار غیر خطی سیستم اتصال تیر به ستون دوبل با بهره گیری از صفحات کناری به این نتایج رسید که اتصال تیر به ستون دوبل با بهره گیری از صفحات کناری دارای مقاومت و شکل‌پذیری مناسبی می‌باشد و میتوان از آن در قاب‌های خمشی ویژه برای مناطق با لرزه خیزی زیاد بهره گیری نمود[3]. ناطق الهی نیز با مطالعه رفتار اتصال تیر به ستون قوطی شکل با بهره گیری از صفحات کناری به این نتایج رسید که مفصل پلاستیک در تیر و در فاصله ای دور از بر ستون تشکیل می گردد و مقاومت، سختی و اندازه شکل‌پذیری قابل قبول دارد که به این دلیل، میتوان از آنها در قابهای خمشی ویژه در مناطق با لرزه خیزی زیاد بهره گیری نمود[4]. قائد رحمت با مطالعه اتصال با صفحات کناری از چند جنبه که عبارت می باشد؛ از خمش حول محور قوی تیر، خمش حول محور ضعیف تیر، تأثیر اتصال بر سختی انتهایی تیر در برابر پیچش و نیز قابلیت عکس العمل کابلی اتصال در حالت مقطع موضعی ستون، به این نتایج رسید که این اتصال قادر می باشد مفصل پلاستیک را از ناحیه اتصال دور نگه دارد و به چرخش‌های پلاستیک بالایی برسد و همچنین این اتصال موجب افزایش مقاومت در برابر خمش حول محور ضعیف تیر و افزایش سختی پیش روی پیچش تیر خواهد گردید و نیز در حین قطع موضعی ستون، قابلیت تحمل نیروهای محوری ستون را دارد. در این پژوهش با در نظر داشتن نقاط اشکال اتصال، راهکارهایی جهت اصلاح عملکرد آن داده شده می باشد که این راه حل ها بصورت تئوری مورد مطالعه قرار گرفته می باشد. در این ارتباط کار آزمایشگاهی نیز صورت گرفته که نتایج آن صحت کارهای تئوری را تأئید می کند، در این نمونه ها اضافه کردن اجزای جدید به اتصال علاوه بر افزایش ظرفیت شکل‌پذیری مدلها، سبب بهبود رفتار و افزایش ظرفیت باربری اتصال شده می باشد[5]. یخچالیان با مطالعه رفتار سیکلی اتصالات خمشی دوطرفه با صفحات کناری و ستون دوبل به این نتایج رسید که این اتصال مقاومت بالایی دارد و با ایجاد مفصل پلاستیک در تیر باعث بروز رفتاری شکل پذیر در سازه می گردد[6]. رحمانی و همکاران نشان داده‌اند به گونه کلی مقادیر ضریب رفتار برای مدل‌های دارای صفحات کناری تحت تأثیر مؤلفه شکل‌پذیری آن می باشد اما مقادیر ضریب رفتار برای مدل‌های بدون صفحات کناری تحت تأثیر مؤلفه مقاومتی آن بوده و پائین بودن مؤلفه شکل پذیری ضریب رفتار، نشان از این دارد که رفتار این سازه از نظر شکل پذیری چندان مناسب نیست. و نشان داده‌اند که وجود صفحات کناری باعث افزایش ضریب رفتار می گردد[7].
تعداد صفحه : 105
قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان‌نامه دکتری در رشته مهندسی عمران- آب و محیط زیست –بررسی مدلهای شبکه ای به عنوان روشی عددی برای حل معادلات آبهای زیرزمینی

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

دسته‌ها: عمران