متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : مهندسی عمران

گرایش : زلزله

عنوان : ضريب رفتار در اتصالات نيمه‌صلب به روش تئوری و عملی

دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل

دانشكده مهندسي   عمران

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

موضوع:

ضريب رفتار در اتصالات نيمه‌صلب به روش تئوری و عملی

اساتیدراهنما:

دکترغلامرضا عبدا… زاده

دکترعلی رضا میرزاگل تبارروشن

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

براي طراحي سازه ها، استفاده از الگوي طراحي بر اساس ضريب رفتار مناسب ترين روش از نظر هزينه و زمان است. استفاده از اتصالات نیمه صلب درسازه ها علاوه بر این که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، بخاطر تعدیل در مقادیر نیروهای عضو مربوطه از نظر رفتار سازه ای و شکل پذیری بسیار بهتر عمل می کنند. درآیین نامه ها و مراجع موجود مباحث 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 مباحث خاص مطرح شده است. در این پایان نامه سعی بر بررسی کامل ضریب رفتار در سازه های با اتصال نیمه صلب است. که  هدف از این تحقیق بدست آوردن ضریب رفتار در قابهای مقاوم خمشی با اتصالات نیمه صلب می باشد. بدین منظور دو نمونه اتصال کنسولی تیر به ستون مورد آزمایش قرار گرفته است 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 است. 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 شود که در نتیجه سازه ای با درصد گیرداری بدست آمده در سه، پنج و ده طبقه تحت نرم افزار Abaqus مدل می شود. 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 ي طراحي سازه هاي متداول و همچنين طراحي و تخمين اوليه سازه ها استفاده از الگوي طراحي بر اساس ضريب رفتار مناسب ترين روش از نظر صرف هزينه و زمان است.

آئين نامه و تحقيقات موجود در مورد ضريب رفتار سازه هاي با اتصال صلب مفصل بحث کرده ولي عمدتا از ذکر ضريب رفتار سازه هاي با اتصال نيمه صلب صرف نظر کرده يا به صورت اجمالي از آن گذر نموده اند.

اين درحاليست که استفاده از اتصالات نيمه صلب در طرح اقتصادي و رفتار بهتر لرزه اي سازه ها در تحقيقات متعدد بيان شده است. و همچنين از آنجا که اکثر اتصالات اجرائي نه به صورت کاملا صلب عمل ميکنند و نه به صورت مفصل کامل وليکن داراي عملکرد نيمه صلب هستند.

لذا شناخت بهتر سازه هاي با اتصال نيمه صلب و تعيين ضريب رفتار اين گونه سازه ها ضروري به نظر ميرسد.

2-1- انواع اتصال

معمولاً به محل برخورد تیر به ستون و یا تیر به تیر که شامل عناصر تقویت کننده از جمله ورق، نبشی، قطعات تقویت کننده در گره و لچکی ها می‌باشند، اتصال گفته می شود.

اتصال ساده: در این حالت فرض می شود که اتصال تیر به ستون انعطاف پذیر بوده و غیر صلب است و عکس‌العمل تکیه‌گاهی آن فقط در برابر برش محاسبه می شود. 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 نقش 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 استفاده می شود 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) استفاده می شود. افزایش صلبیت اتصال باعث کمتر شدن دوران انتهای تیر نسبت به ستون و کاهش لنگر میانی در دو انتهای تیر می شود. در واقع با صلب شدن اتصال لنگر میانی تعدیل شده و در طول تیر پخش می شود و امکان استفاده 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 استفاده قرار می گیرد چرا که در اغلب موارد اجرای آن در کارگاه سخت و یا غیر ممکن است.

در اغلب موارد هنگام افزایش صلبیت اتصال از تقویت فلانج های تیر توسط نبشی و یا ورق و یا لچکی استفاده می شود 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 عمل نکرده و مقداری از ممان تیر را به ستون منتقل می کنند، همچنین اتصالات صلب نیز بطور کامل بصورت صلب رفتار نکرده و ممکن است 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 است 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 است و به هنگام ایجاد مفصل‌ پلاستیک این مفصل در تیر تشکیل می‌شود، درحالیکه در اتصالات با مقاومت پایین، مفصل در اتصالات ایجاد می‌شود.

بنابراین 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 استفاده قرار گیرند.

استفاده از اتصالات نیمه صلب درسازه‌ها علاوه بر این که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است بخاطر تعدیل در مقادیر نیروهای عضو مربوطه از نظر رفتار سازه‌ای و شکل‌پذیری بسیار بهتر عمل می‌کنند. در آیین‌نامه‌ها و مراجع موجود مباحث 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 مباحث خاص مطرح شده است. اتصالات نیمه صلب هم بر خواص الاستیک و هم بر خواص پلاستیک سازه تأثیر گذاشته و رفتار سازه را تغییر می‌دهند. از جمله 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 بررسی هریک پرداخته می‌شود[1].

2-2- مروری بر ادبیات

فراهانی با بررسی 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 ولی افزایش تعداد دهانه‌های قاب تأثیر زیادی روی  نخواهد داشت و با افزایش تعداد طبقات، ضریب رفتار نیز افزایش می یابد و همچنین با ارائه رابطه ای برای تعیین ضریب رفتار، ضریب رفتاری برابر 10 را برای این اتصال پیشنهاد کرد[2]. شیراوند با بررسی رفتار غیر خطی سیستم اتصال تیر به ستون دوبل با استفاده از صفحات کناری به این نتایج رسید که اتصال تیر به ستون دوبل با استفاده از صفحات کناری دارای مقاومت و شکل‌پذیری مناسبی می‌باشد و میتوان از آن در قاب‌های خمشی ویژه برای مناطق با لرزه خیزی زیاد استفاده نمود[3]. ناطق الهی نیز با بررسی رفتار اتصال تیر به ستون قوطی شکل با استفاده از صفحات کناری به این نتایج رسید که مفصل پلاستیک در تیر و در فاصله ای دور از بر ستون تشکیل می‌شود و مقاومت، سختی و میزان شکل‌پذیری قابل قبول دارد که به این دلیل، میتوان از آنها در قابهای خمشی ویژه در مناطق با لرزه خیزی زیاد استفاده نمود[4]. قائد رحمت با بررسی اتصال با صفحات کناری از چند جنبه که عبارت است؛ 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 است 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 در مقابل پیچش تیر خواهد شد و نیز در حین قطع موضعی ستون، قابلیت تحمل نیروهای محوری ستون را دارد. در این تحقیق با توجه به نقاط ضعف اتصال، راهکارهایی جهت اصلاح عملکرد آن داده شده است که این راه حل ها بصورت تئوری مورد بررسی قرار گرفته است. در این رابطه کار آزمایشگاهی نیز صورت گرفته که نتایج آن صحت کارهای تئوری را تأئید می کند، در این نمونه ها اضافه نمودن اجزای جدید به اتصال علاوه بر افزایش ظرفیت شکل‌پذیری مدلها، سبب بهبود رفتار و افزایش ظرفیت باربری اتصال شده است[5]. یخچالیان با بررسی 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 می‌شود[6]. رحمانی و همکاران نشان داده‌اند به طور كلي مقادير ضريب رفتار براي مدل‌هاي داراي صفحات كناري تحت تأثير مؤلفه شكل‌پذيري آن است ولي مقادير ضريب رفتار براي مدل‌هاي بدون صفحات كناري تحت تأثير مؤلفه مقاومتي آن بوده و پائين بودن مؤلفه شكل پذيري ضريب رفتار، نشان از اين دارد كه رفتار اين سازه از نظر شكل پذيري چندان مناسب نیست. و نشان داده‌اند که وجود صفحات كناري باعث افزايش ضريب رفتار مي گردد[7].

تعداد صفحه : 105

قیمت : 17300تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

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

پشتیبانی سایت :        ———- ****       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

*********  ********* *********