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.
فهرست
فصل اول. Error! Bookmark not defined.
آشنایی با انواع اتصال ها Error! Bookmark not defined.
فصل اول. Error! Bookmark not defined.
آشنایی با انواع اتصال ها Error! Bookmark not defined.
1-1- مقدمه Error! Bookmark not defined.
1-2- تاریخچه مطالعه و واکاوی اتصال نیمه گیردار Error! Bookmark not defined.
1-3- شاخص گیردار بودن اتصال. Error! Bookmark not defined.
فصل دوم Error! Bookmark not defined.
اتصال نیمه صلب و تأثیر آن برخواص اعضاء و قابهای مقاوم خمشی فولادی.. Error! Bookmark not defined.
فصل دوم Error! Bookmark not defined.
اتصال نیمه صلب و تأثیر آن برخواص اعضاء و قابهای مقاوم خمشی فولادی.. Error! Bookmark not defined.
2-1- مقدمه Error! Bookmark not defined.
2-4- اهمیت اتصالات نیمه صلب.. Error! Bookmark not defined.
2-5- پارامترهای مؤثر اتصال نیمه صلب.. Error! Bookmark not defined.
2-6- شکل‌پذیری و ضریب رفتار و تخمین آنها درقابهای مقاوم خمشی. Error! Bookmark not defined.
2-7- الگوی طراحی براساس ظرفیت و شکل‌پذیری سازه Error! Bookmark not defined.
2-8- الگوی طراحی براساس ضریب رفتار سازه Error! Bookmark not defined.
2-9- تخمین ضریب رفتار قاب (R) Error! Bookmark not defined.
2-10- ضریب شکل‌پذیری قاب (µ) Error! Bookmark not defined.
2-11- اصول روش تعیین ضریب رفتار سازه Error! Bookmark not defined.
فصل سوم Error! Bookmark not defined.
فرمول‌های ریاضی و روابط مربوط به گیردار بودن اتصال. Error! Bookmark not defined.
فصل سوم Error! Bookmark not defined.
فرمول‌های ریاضی و روابط مربوط به گیردار بودن اتصال. Error! Bookmark not defined.
3-1- مقدمه Error! Bookmark not defined.
3-2- تعریف ارتباط لنگر با دوران الاستیک و پلاستیک…. Error! Bookmark not defined.
3-3- اتصال نیمه گیردار با صفحه انتهایی سرتاسری پیچ و مهره Error! Bookmark not defined.
3-4- اتصال نیمه گیردار از نوع نبشی رو و نشیمن. Error! Bookmark not defined.
3-5- مطالعه نیروهای وارد بر اتصال و تیر نیمه گیردار، و روابط مربوط به خیز و دوران آن. Error! Bookmark not defined.
3-6- دوران تحت اثر سه نوع بارگذاری متداول برای تیر نیمه گیردار Error! Bookmark not defined.
3-7- تاثیر اتصال نیمه گیردار بر واکاوی الاستیک قاب.. Error! Bookmark not defined.
3-8- مقدار ممان در وسط دهانه تیر برابر می باشد.. Error! Bookmark not defined.
3-9- اتصالات پیچ و مهره ای و تمرکز تنش روی بدنه پیچ. Error! Bookmark not defined.
3-10- پارامترهای لرزه‌ای سازه Error! Bookmark not defined.
3-10-1- ضریب شکل‌پذیری.. Error! Bookmark not defined.
3-10-2- ضریب رفتار (ضریب کاهش مقاومتR) Error! Bookmark not defined.
3-10-3- روش بدست آوردن نیروی برشی پایه Error! Bookmark not defined.
3-10-4- ضریب رفتار ناشی از شکل‌پذیری Rμ.. Error! Bookmark not defined.
شکل 3-20. Error! Bookmark not defined.
3-10-5- عوامل موثر در ضریب رفتار ناشی از اضافه مقاومت.. Error! Bookmark not defined.
3-10-6- ضریب رفتار ناشی از نامعینی سازهRR. Error! Bookmark not defined.
فصل چهارم Error! Bookmark not defined.
مدل‌سازی و واکاوی المان محدود اتصال با نبشی فوقانی و نشیمن با تقویت جان ستون. Error! Bookmark not defined.
فصل چهارم Error! Bookmark not defined.
مدل‌سازی و واکاوی المان محدود اتصال با نبشی فوقانی و نشیمن با تقویت جان ستون. Error! Bookmark not defined.
4-1- مقدمه Error! Bookmark not defined.
بخش اول: تست نمونه آزمایشی. Error! Bookmark not defined.
4–2- دو نمونه ساخته شده از دو نوع اتصال با تقویت ورق و نبشی. Error! Bookmark not defined.
4-2-1- نقشه دو نمونه اتصال ساخته شده Error! Bookmark not defined.
4–2-2- لیست قطعات.. Error! Bookmark not defined.
4-2-3- شرایط بارگذاری عمودی و تکیه گاه Error! Bookmark not defined.
4-2-4- چگونگی خواندن مقادیر تغییر شکل تیر Error! Bookmark not defined.
4-2-5- عکس ها و تصاویر نمونه های تست شده Error! Bookmark not defined.
4-2-6- نتایج و نمودارهای آزمایشات.. Error! Bookmark not defined.
بخش دوم: تحلیل المان محدود Error! Bookmark not defined.
4-3- مقایسه رفتار سازه‌ای دو اتصال ساخته شده با روش FEA… Error! Bookmark not defined.
4-3-1- نقشه ساخت دو نمونه تحلیلی. Error! Bookmark not defined.
4-3-2- جدول نتیجه واکاوی نمونه‌های اول و دوم Error! Bookmark not defined.
4-3-3- تنش بحرانی در اتصالهای واکاوی شده Error! Bookmark not defined.
4-4- سایر مدل های واکاوی شده به عنوان اتصال نیمه گیردار Error! Bookmark not defined.
4-4-1- مدل 1: اتصال نیمه گیردار ساده با نبشی بالا و نشیمن. Error! Bookmark not defined.
4-4-2- مدل – 2: اتصال نیمه گیردار با نبشی رو و نشیمن و نبشی جان. Error! Bookmark not defined.
4-5- مدلسازی یک سازه سه طبقه دو دهانه با اتصال گیردار نبشی. Error! Bookmark not defined.
4-5-1- نمای سه بعدی از شکل سازه و کانتورهای تنش و تغییر شکل. Error! Bookmark not defined.
4-5-2- نتایج و نمودارهای واکاوی سازه سه بعدی.. Error! Bookmark not defined.
فصل پنجم. Error! Bookmark not defined.
اختصار و نتیجه گیری.. Error! Bookmark not defined.
منابع و مراجع. Error! Bookmark not defined.

  • 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.
1-2- 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.
1-3- 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.
 
شکل 1-1- نمودار گشتاور – چرخش برای اتصالات مختلف (نیروی pu به وسط تیر وارد می گردد)
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.
         شکل 1-2- نمودار لنگر در طول تیر و تاثیر نوع اتصال بر آن
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 دا
شکل 1-3- چگونگی اتصال تیر به ستون از طرف قوی ضعیف و مهار برش توسط ورق جان
 
فصل دوم
  مروری بر ادبیات و اتصال نیمه صلب و تأثیر آن برخواص اعضاء و قابهای مقاوم خمشی فولادی
2-1. 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].
تعداد صفحه : 105
قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه ارشد : بررسی روند تغییرات حداکثر بارش در ایران

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.

دسته‌ها: عمران