دانلود پایان نامه ارزیابی عملکرد لرزه ای قاب های فولادی با مقاطع کاهش یافته تیر
(۱۷۳ صفحه در قالب PDF)
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی عمران – سازه
عنوان :
ارزیابی عملکرد لرزه ای قاب های فولادی با مقاطع کاهش یافته تیر
چکیده
سیستم قاب خمشی فولادی یکی از سیستم های سازه ای متداولی است که برای ساختمان های میان مرتبه بکار می رود اما پس از زلزله نورثریچ مشاهده شد که اتصالات تیر به ستون بسیاری از ساختمان ها دچار گسیختگی ترد شدند. زلزله نورثریچ نقطه عطفی در طراحی قابهای خمشی فولادی و به خصوص اتصالات آنها به حساب می آید و پس از آن مهندسان و دانشمندان به ابتکارات و نوآوری های جدید پرداختند که از جمله آنها استفاده از مقاطع کاهش یافته تیر (Reduced Beam Section) در نزدیکی اتصال به ستون می باشد. مقاطع کاهش یافته تیر (RBS) یکی از اتصالات خمشی پیشنهاد شده در FEMA 350 می باشد و مهمترین مزیت این اتصال نسبت به اتصال های خمشی دیگر شکل پذیری آن می باشد که عامل اصلی در رفتار پلاستیک مناسب سیستم سازه ای می باشد.
مطالعات انجام شده در ارتباط با مقاطع کاهش یافته تیر فقط بر روی مقاطع نورد شده انجام شده است و با توجه به اینکه در ایران در طراحی قابهای خمشی فولادی از مقاطع تیرورق استفاده می شود، ارزیابی عملکرد مقاطع کاهش یافته (RBS) در تیرورق ها برای استفاده مهندسان کشور ضروری به نظر می رسد. با توجه به اینکه کمانش موضعی تیرورق مستقیما با لاغری بال و جان ارتباط دارد، نسبت لاغری بال و جان می تواند بر روی عملکرد لرزه ای این مقاطع در تیر ورق تاثیر بگذارد.
در این تحقیق تاثیر لاغری بال و جان بر روی رفتار اتصال RBS با انجام تحلیل های غیرخطی اجزا محدود مورد مطالعه قرار گرفت. ابتدا جهت صحت سنجی مدل تحلیلی نتایج آزمایش یک نمونه با مدل تحلیلی مقایسه گردید و سپس ۱۲ مقطع تیرورق با ضخامت های بال و جان متفاوت انتخاب شدند و با توجه به نتایج بدست آمده نسبت های لاغری بال و جان برای فشرده بودن مقطع و محل تعیین نسبت لاغری بال در قسمت کاهش یافته بدست آمد. همچنین تاثیر نسبت های لاغری بر روی شکل پذیری و مقاومت مقاطع کاهش یافته مورد بررسی قرار گرفت.
فهرست مطالب
چکیده…………………………………………………………………………………… ۱
مقدمه…………………………………………………………………………………….. ۲
فصل اول – مبانی طراحی لرزه ای
۱- ۱ مقدمه……………………………………………………………………………….. ۵
۱- ۲ رفتار لرزه ای سازه های فولادی………………………………………………….. ۶
۱- ۳ سیستم قاب خمشی……………………………………………………………… ۶
۱- ۴ ضعف های عمومی قاب های خمشی…………………………………………… ۷
۱- ۴- ۱ بررسی نقاط ضعف لرزه ای تیرهای موجود…………………………………… ۹
۱- ۴- ۲ بررسی نقاط ضعف لرزه ای ستون های موجود……………………………… ۱۰
۱- ۴- ۳ بررسی نقاط ضعف لرزه ای اتصالات موجود …………………………………..۱۱
۱- ۴- ۴ بررسی نقش چشمه اتصال………………………………………………….. ۱۳
۱- ۴- ۵ بررسی نقش ورق پیوستگی………………………………………………… ۱۴
۱- ۴- ۶ جوشکاری………………………………………………………………………. ۱۴
۱- ۵ اتصالات تأیید صلاحیت شده……………………………………………………… ۱۵
۱- ۵- ۱ اتصالات با مقطع تیر کاهش یافته……………………………………………. ۱۵
۱- ۵- ۲ اتصالات با ورق پوششی بال تیر……………………………………………… ۱۶
۱- ۶ اصول طراحی اتصالات……………………………………………………………… ۱۶
۱- ۶-۱ اصل تیر ضعیف ستون قوی…………………………………………………….. ۱۸
۱- ۶-۲ مهاربندی جانبی و کمانش موضعی………………………………………….. ۱۹
۱- ۶-۳ طراحی ستون ها……………………………………………………………….. ۲۰
۱- ۶-۴ ورق های پیوستگی…………………………………………………………….. ۲۰
۱- ۶-۵ چشمه اتصال…………………………………………………………………….. ۲۲
فصل دوم – مشکلات در اثر زلزله نورثریچ
۲- ۱ مقدمه………………………………………………………………………………… ۲۵
۲- ۲ اتصال مقاوم خمشی رایج قبل از زلزله………………………………………….. ۲۶
۲- ۳ علل وقوع شکست در اتصالات خمشی رایج قبل از زلزله نورثریچ ……………..۲۸
۲- ۴ خرابیهای رایج در اتصالات قبل از زلزله نورثریچ …………………………………… ۲۹
۲- ۴- ۱ خرابی تیر ………………………………………………………………………….۳۱
۲- ۴- ۲ خرابی بال ستون…………………………………………………………………. ۳۴
۲- ۴- ۳ خرابیها ، نقوص و ناپیوستگی های جوش…………………………………….. ۳۶
۲- ۴- ۴ خرابی وصله برشی………………………………………………………………. ۳۷
۲- ۴- ۵ خرابی منطقه گره………………………………………………………………… ۳۹
۲- ۵ جزییات بندی اتصال گیردار…………………………………………………………… ۴۰
۲- ۶ فلسفه طرح لرزه ای اتصالات……………………………………………………….. ۴۴
۲- ۷ تاریخچه………………………………………………………………………………… ۵۲
۲- ۷- ۱ توسعه اتصال استخوانی………………………………………………………….. ۵۲
فصل سوم – جزییات طراحی تیر با مقطع کاهش یافته
۳- ۱ بررسی و توضیحات در رابطه با روش مقاطع کاهش یافته………………………. ۵۷
۳- ۲ مزایای اتصال دارای تیر با مقطع کاهش یافته…………………………………….. ۵۸
۳- ۲- ۱ مزایای اتصال RBS نسبت به سایر اتصالات مقاوم خمشی…………………. ۵۹
۳- ۳- ۱ استخوان شعاعی و برتری آن نسبت به سایر استخوانها…………………… ۶۳
۳- ۴- ۱ تمرکز تنش………………………………………………………………………… ۶۴
۳- ۴- ۲ کمانش جانبی – پیچشی………………………………………………………. ۶۵
۳- ۴- ۳ تأثیر کمانش جانبی پیچشی در توزیع تنش ها ………………………………..۶۶
۳- ۴- ۴ اثر طول دهانه و عمق مقطع تیر ………………………………………………..۶۶
۳- ۴- ۵ تأثیر کمانش جانبی بال فشاری در پیچش ستون…………………………….. ۶۸
۳- ۴- ۶ اثر دال بتنی و مهار های جانبی در پیچش ستون……………………………. ۶۹
۳- ۵ آزمایش های گذشته………………………………………………………………… ۷۰
۳- ۹ روش پیشنهادی انگلهارت برای طراحی اتصال RBS …ر……………………………۷۹
۳- ۱۰ نکات اضافی مهم در طراحی مقاطع RBS ……ر……………………………………۸۲
فصل چهارم –کارهای آزمایشگاهی انجام شده
۴- ۱ آزمایش اول…………………………………………………………………………….. ۸۶
۴- ۱- ۱ تنظیمات تست و نمونه های آزمایشگاهی……………………………………… ۸۶
۴- ۱- ۲ نتایج تست………………………………………………………………………….. ۹۱
۴- ۱- ۳ توزیع تسلیم و شکست نمونه…………………………………………………….. ۹۲
۴- ۱- ۴ تأثیر دال کامپوزیت………………………………………………………………….. ۹۳
۴- ۱- ۵ نتیجه گیری………………………………………………………………………….. ۹۴
۴- ۲ آزمایش دوم………………………………………………………………………………. ۹۵
۴- ۲- ۱ نمونه های تست…………………………………………………………………….. ۹۵
۴- ۲- ۲ تنظیمات تست……………………………………………………………………….. ۹۷
۴- ۲- ۳ نتایج آزمایش…………………………………………………………………………. ۹۹
۴- ۲- ۴ رفتار تیر………………………………………………………………………………. ۱۰۱
۴- ۲- ۵ مودهای شکست…………………………………………………………………… ۱۰۴
۴- ۳ آزمایش سوم……………………………………………………………………………. ۱۰۶
۴- ۳- ۱ دو آزمایش پایه با اتصال استخوانی……………………………………………….. ۱۰۶
۴- ۴ آزمایش چهارم…………………………………………………………………………… ۱۱۰
۴- ۴- ۱ مقدمه………………………………………………………………………………… ۱۱۰
۴- ۴- ۲ نتایج تست ……………………………………………………………………………۱۱۷
۴- ۴- ۳ نتیجه گیری…………………………………………………………………………… ۱۱۹
فصل پنجم : مطالعات تحلیلی
۵- ۱ مقدمه…………………………………………………………………………………….. ۱۲۲
۵- ۲ مشخصات نمونه…………………………………………………………………………. ۱۲۳
۵- ۳ بارگذاری نمونه……………………………………………………………………………. ۱۲۴
۵- ۴ راستی آزمایی……………………………………………………………………………. ۱۲۵
۵- ۵ نتیجه نمونه ها……………………………………………………………………………. ۱۲۶
۵- ۶ توزیع تنش نمونه ها………………………………………………………………………. ۱۳۹
۵- ۷ نتیجه گیری…………………………………………………………………………………. ۱۴۴
فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات
نتیجه گیری………………………………………………………………………………………. ۱۵۳
یشنهادات …………………………………………………………………………………………۱۵۵
منابع و مĤخذ …………………………………………………………………………………….۱۵۶
فهرست منابع فارسی………………………………………………………………………….. ۱۵۶
فهرست منابع لاتین……………………………………………………………………………… ۱۵۷
چکیده انگلیسی…………………………………………………………………………………. ۱۵۹
برچسب ها:
دانلود پایان نامه ارزیابی عملکرد لرزه ای قاب های فولادی با مقاطع کاهش یافته تیر