دانلود پایان نامه ارشد:افزایش شکل پذیری قابهای مهار بندی شده هم محور با بکارگیری فولاد تنش تسلیم پائین در مهار بند ها |
 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول – کلیات.. 1
1-1- مقدمه.. 2
1-2- هدف.. 7
1-3- روش تحقیق.. 7
1-4- مراحل تحقیق.. 7
1-5- شرح فصول.. 8
فصل دوم – مرور ادبیات فنی و مطالعات گذشته.. 9
2-1- مقدمه.. 10
2-2- بررسی پارامترهای لرزه ای.. 11
2-2-1- معادله حرکت دینامیکی تحت اثر نیروی زلزله (رفتار مصالح خطی) 11
2-2-2- معادله حرکت دینامیکی تحت اثر نیروی زلزله (رفتار مصالح غیر خطی) 13
2-2-3- انرژی مستهلک شده.. 14
2-3- مفهوم غیر خطی شدن مصالح و رفتار سازه.. 16
2-3-1 بررسی رفتار فولاد.. 16
2-3-1-1- رفتار خطی وغیر خطی 16
2-3-1-2- رفتار فولاد در بارهای رفت و برگشتی(منحنی هیسترزیس) 17
2-3-1-3- اثر بوشینگر 18
2-3-2- مفهوم غیر خطی شدن رفتار سازه و شکل پذیری.. 19
2-3-3- سختی.. 20
2-3-4- مدلهای مرسوم جهت مدل کردن رفتار غیرخطی سازه.. 22
2-3-4-1- مدل دو خطی 22
2-3-4-1-1 دو خطی الاستو- پلاستیک 22
2-3-4-1-2 دو خطی با سخت شدگی کرنشی 22
2-3-4-1-3- دو خطی با نرم شدگی کرنشی 23
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول – کلیات.. 1
1-1- مقدمه.. 2
1-2- هدف.. 7
1-3- روش تحقیق.. 7
1-4- مراحل تحقیق.. 7
1-5- شرح فصول.. 8
فصل دوم – مرور ادبیات فنی و مطالعات گذشته.. 9
2-1- مقدمه.. 10
2-2- بررسی پارامترهای لرزه ای.. 11
2-2-1- معادله حرکت دینامیکی تحت اثر نیروی زلزله (رفتار مصالح خطی) 11
2-2-2- معادله حرکت دینامیکی تحت اثر نیروی زلزله (رفتار مصالح غیر خطی) 13
2-2-3- انرژی مستهلک شده.. 14
2-3- مفهوم غیر خطی شدن مصالح و رفتار سازه.. 16
2-3-1 بررسی رفتار فولاد.. 16
2-3-1-1- رفتار خطی وغیر خطی 16
2-3-1-2- رفتار فولاد در بارهای رفت و برگشتی(منحنی هیسترزیس) 17
2-3-1-3- اثر بوشینگر 18
2-3-2- مفهوم غیر خطی شدن رفتار سازه و شکل پذیری.. 19
2-3-3- سختی.. 20
2-3-4- مدلهای مرسوم جهت مدل کردن رفتار غیرخطی سازه.. 22
2-3-4-1- مدل دو خطی 22
2-3-4-1-1 دو خطی الاستو- پلاستیک 22
2-3-4-1-2 دو خطی با سخت شدگی کرنشی 22
2-3-4-1-3- دو خطی با نرم شدگی کرنشی 23
2-3-4-2- مدل سه خطی 23
2-4- پدیده ناپایداری.. 24
2-4-1- بار بحرانی عضو فشاری دو سر مفصل.. 24
2-4-2- نا پایداری غیر الاستیک عضو فشاری.. 26
2-4-3- مقاطع جدار نازک استوانه ای تحت بار محوری فشاری.. 27
2-5- معیار شکست در سازه ها.. 31
2-5-1- نظریه تنش برشی ماکزیمم.. 31
2-5-2- نظریه حداکثر انرژی برشی.. 33
2-5-3- نظریه حداکثر تنش عمودی.. 34
2-6- مطالعات گذشته.. 36
2-6-1- مقدمه.. 36
2-6-2- مهاربند های هم محور دارای اتصالات اصطکاکی.. 36
2-6-2-1- مقدمه 36
2-6-2-2- سیستم میراگر اصطکاکی پال 38
2-6-2-3- اتصال اصطکاکی SBC پوپوف 39
2-6-2-4- اتصال اصطکاکی SBJ(Slotted Bolted Connection) 40
2-6-2-5- اتصال اصطکاکی FDD(Friction Damper Device) 41
2-6-2-6- اتصال اصطکاکی FBP(Friction Brake Pad) 42
2-6-3- مهاربندهای غلاف شده.. 43
2-6-3-1- مقدمه 43
2-6-3-2- مهار بند کمانش تاب فولادی وتر و رضائیان 44
2-6-3-3- مهار بند غلاف شده اربابی وکریمی 44
2-6-3-3- مهار بند کمانش تاب تمام فولادی Kim&Park 48
2-6-3-4- مهار بند کمانش تاب فولادی Mazzolani et al. 49
2-6-3-5- مهار بند کمانش تاب فولادی Korzekwa & Tremblay. 50
2-6-4- مهاربندهای هم مرکز متصل به یک المان شکل پذیر.. 52
2-6-4-1- مقدمه 52
2-6-4-2- مهاربندهای زانوئیKBF(Knee Braced Frame) 53
2-6-4-3- مهاربندهای ضربدری با عضو شکل پذیر میانی 54
2-6-4-4- مهاربندهای واگرا EBF 55
2-6-4-4-1- مهاربندهای شورن با عضو شکل پذیر قائم 55
فصل سوم – راستی سنجی نرم افزار.. 56
3-1- مقدمه.. 57
3-2- راستی سنجی بر اساس کار بلاک.. 57
3-3- محاسبه مقدار تغییر مکان حداکثر تیر طره با بار متمرکز.. 60
فصل چهارم – مطالعه تحلیلی حلقه.. 61
4-1- مقدمه.. 62
4-2 روابط نیرو وتغییر مکان حلقه.. 62
4-3- مطالعه تحلیلی حلقه فولادی .. 64
4-4 مطالعه تحلیلی حلقه ساخته شده از فولاد تنش تسلیم پائین در یک قاب یک دهانه 74
4-5- مقایسه نتایج تحلیلی حلقه ساخته شده از فولاد تنش تسلیم پائین با نتایج حاصل از حلقه ساخته شده از فولاد متداول.. 81
4-5-1- مقایسه ضریب شکل پذیری.. 81
4-5-2-مقایسه نسبت انرژی آخرین چرخه غیرالاستیک به آخرین چرخه الاستیک 82
4-5-3- مقایسه متوسط انرژی جذب شده در هر چرخه بارگذاری غیرالاستیک.. 83
4-5-4- مقایسه انرژی جذب شده درطول کل چرخه بارگذاری.. 84
فصل پنجم – مطالعه تحلیلی فیوز محوری.. 85
5-1- مقدمه.. 86
5-2- مطالعه تحلیلی لوله فولاد تنش تسلیم پائین.. 86
5-3- مطالعه تحلیلی لوله آلومینیومی.. 93
5-4- نتیجه گیریی.. 93
103 …………………………………………………………….. فصل ششم- نتیجه گیری و پیشنهادات
مراجع.. 106
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل (1-1) : انواع مهار بندهای هم محور.. 3
شکل (1-2) : موقیعت المان در مهاربند.. 6
شکل (2-1) : مقایسه رفتار مصالح شکل پذیر و غیر شکل پذیر.. 11
شکل (2-2) : معادله تعادل سیستم های یک درجه آزادی.. 11
شکل (2-3) : معادله تعادل سیستم های چند درجه آزادی.. 12
شکل (2-4) : منحنی تنش-کرنش فولاد.. 16
شکل (2-5) : منحنی تنش- کرنش ایده آل.. 16
شکل (2-6) : رفتار فولاد در بارهای رفت وبرگشتی در شاخه الاستیک.. 17
شکل (2-7) : رفتار فولاد در بارهای رفت و برگشتی.. 17
شکل (2-8) : اثر بوشینگر.. 18
شکل (2-9) : منحنی رفتار غیر خطی سازه.. 20
شکل (2-10) : انرژی تلف شده در سیستم.. 21
شکل (2-11) : مدل دو خطی الاستو پلاستیک.. 22
شکل (2-12) : مدل دو خطی با سخت شدگی کرنشی.. 22
شکل (2-13) : مدل دو خطی با نرم شدگی کرنشی.. 23
شکل (2-14) : مدل سه خطی.. 23
شکل (2-15) : ستون با دو تکیه گاه مفصلی تحت اثر بار محوری.. 25
شکل (2-16) : مقطع جدار نازک تحت با محوری.. 27
شکل (2-17) : انواع کمانش موضعی در مقاطع جدار نازک.. 30
شکل (2-18) : معیار تسلیم طبق تنش برشی ماکزیمم.. 32
شکل (2-19) : معیار تسلیم طبق حداکثر انرژی تغییر شکل برشی.. 33
شکل (2-20) : معیار تسلیم طبق حداکثر تنش عمودی.. 35
شکل (2-21) : : نمودار نیرو-تغییر مکان اتصالات اصطکاکی.. 37
شکل (2-22) : جزئیات میراگر اصطکاکی پال.. 38
شکل (2-23) : محل نصب میراگر اصطکاکی پال.. 38
شکل (2-24) : جزئیات میراگر اصطکاکی پوپوف.. 39
شکل (2-25) : محل نصب میراگر اصطکاکی پوپوف.. 39
شکل (2-26) : جزئیات میراگر اصطکاکی لغزشی چرخشی باترود.. 40
شکل (2-27) : جزئیات میراگر اصطکاکی لغزشی باترود.. 40
شکل (2-28) : جزئیات میراگر اصطکاکی مولا.. 41
شکل (2-29) : محل نصب میراگر اصطکاکی مولا.. 41
شکل (2-30) : جزئیات میراگر اصطکاکی تهرنی زاده.. 42
شکل (2-31) : محل نصب میراگر اصطکاکی تهرانی زاده.. 42
شکل (2-32) : جزئیات مهاربندهای غلاف شده.. 43
شکل (2-33) : جزئیات نمونه اول مهار بند کمانش تاب وتر و رضائیان.. 44
شکل (2-34) : جزئیات نمونه دوم مهار بند کمانش تاب وتر و رضائیان.. 45
شکل (2-35) : جزئیات نمونه سوم مهار بند کمانش تاب وتر و رضائیان.. 45
شکل (2-36) : نحوه قرار گیری مهاربند در قاب، نمونه 1:4 (سمت راست) و نمونه 1:2 (سمت چپ).. 46
شکل (2-37) : نمونه 1:4 با هسته صلیبی شکل.. 47
شکل (2-38) : نمونه1:2 با هسته مستطیلی شکل.. 47
شکل (2-39) : جزئیات مهار بند کمانش تاب معمولی.. 48
شکل (2-40) : جزئیات مهار بند کمانش تاب تمام فولادی.. 48
شکل (2-41) : نحوه قرارگیری مهار بند ها در آزمایش Mazzolani و همکارانش در سازه اول 49
شکل (2-42) : مهار بند استفاده شده در آزمایش Mazzolani و همکارانش.. 49
شکل (2-43) : نمونه مورد مطالعه توسط Korzekwa و Tremblay. 50
شکل (2-44) : مدل سه بعدی المان محدود Korzekwa و Tremblay. 50
شکل (2-45) : انواع مهار بندهای زانوئی.. 53
شکل (2-46) : مهار بند ضربدری با قاب میانی.. 54
شکل (2-47) : مهار بند با تیر پیوند قائم.. 55
شکل (3-1) : عضو مورد نظر پس از کمانش.. 58
شکل (3-2) : نمودار تغییر مکان- نیرو براساس مدل سازی عددی در Abaqus. 58
شکل (3-3) : منحنی هیسترزیس بدست آمده از نتایج آزمایش.. 59
شکل (3-4): منحنی هیسترزیس بدست آمده از مدل سازی عددی درAbaqus. 59
شکل (4-1) : چگونگی بار گذاری حلقه.. 62
شکل (4-2) : مفاصل پلاستیک.. 63
شکل (4-3) : حلقه مش بندی شده در Abaqus. 64
شکل (4-4) : منحنی تنش تغییر طول نسبی در نرم افزار Abaqus. 64
شکل (4-5) : منحنی هیسترزیس نیرو- تغییر قطر حلقه ی فولادی.. 66
شکل (4-6) : منحنی پوش هیسترزیس نیرو- تغییر قطر قائم حلقه.. 67
شکل (4-7) : منحنی انرژی چرخه بارگذاری.. 69
شکل (4-8) : پوش نیرو- چرخه بارگذاری.. 69
شکل (4-9) : منحنی پوش تغییر قطر قائم حلقه – چرخه بارگذاری.. 72
شکل (4-10) : منحنی تجمعی انرژی جذب شده – چرخه بارگذاری.. 72
شکل (4-11) : توزیع تنش فون میسز حلقه.. 73
شکل (4-12) : قاب مفصلی با مهار بند قطری و حلقه ی فولادی.. 75
شکل (4-13) : منحنی هیسترزیس نیرو – تغییر مکان افقی قاب.. 76
شکل (4-14) : پوش منحنی نیرو- تغییر مکان افقی قاب.. 77
شکل (4-15) : منحنی انرژی-چرخه بارگذاری قاب.. 78
شکل (4-16) : منحنی انرزی تجمعی- چرخه بارگذاری قاب.. 79
شکل (4-17) : توزیع تنش فون میسز قاب با حلقه.. 80
شکل (4-18) : مقایسه ضریب شکل پذیری حلقه فولاد LY وحلقه فولاد متداول.. 81
شکل (4-19) : نسبت انرژی آخرین چرخه غیر الاستیک به آخرین چرخه الاستیک.. 82
شکل (4-20) : مقایسه متوسط انرژی جذب شده در هر چرخه بار گذاری غیر الاستیک 83
شکل (4-21) : متوسط انرژی جذب شده در طول کل چرخه بارگذاری.. 84
شکل (5-1) : لوله فولادی مش بندی شده درAbaqus. 86
شکل (5-2) : منحنی هیسترزیس نیرو- تغییر طول لوله فولاد LY. 87
شکل (5-3) : منحنی پوش هیسترزیس نیرو- تغییر طول محوری لوله.. 88
شکل (5-4) : منحنی انرژی چرخه بارگذاری.. 90
شکل (5-5) : پوش نیرو- چرخه بارگذاری.. 90
شکل (5-6) : منحنی تجمعی انرژی جذب شده – چرخه بارگذاری.. 92
شکل (5-7) : لوله آلومینیومی مش بندی شده درAbaqus. 93
شکل (5-8) : منحنی هیسترزیس نیرو- تغییر طول لوله آلومینیومی.. 94
شکل (5-9) : منحنی پوش هیسترزیس نیرو- تغییر طول محوری لوله.. 95
شکل (5-10) : منحنی انرژی چرخه بارگذاری.. 97
شکل (5-11) : پوش نیرو- چرخه بارگذاری.. 97
شکل (5-12) : منحنی پوش تغییر قطر قائم حلقه – چرخه بارگذاری.. 100
شکل (5-13) : منحنی تجمعی انرژی جذب شده – چرخه بارگذاری.. 100
شکل (5-14) : توزیع تنش فون میسز لوله آلومینیومی.. 101
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول (4-1) : مقایسه تغییر قطر بدست آمده از Abaqus و روابط مقاومت مصالح 65
جدول (4-2) : مشخصات مقاطع قاب.. 75
- فصل اول
| کلیات |
- مقدمه
از جمله سیستم های مقاوم در برابر بار جانبی، قابهای مهار بندی شده هم محور می باشد. درصورتیکه اتصال بین اعضای مختلف این نوع قاب به صورت مفصلی باشد از آن با نام قاب ساده (قاب مفصلی) با مهار بندی هم محور نام برده می شود. در قابهای با مهار بندی هم محور، محور تیرها ستونها و اعضای مهاری در یک نقطه مشترک با هم تلاقی می کنند. هسته مقاوم خرپایی یا شبکه مقاوم خرپایی عامل پایداری سیستم قاب ساده می باشد. ملزومات تشکیل شبکه خرپایی عناصر قائم یا همان ستون ها، عناصر قطری مورب یا همان مهار بندها و تیرها اگر سیستم مهار بندی دارای مهار بندی هایی باشد که با تیر اندر کنش دارند مانند سیتم مهار بندی هفتی وهشتی می باشد. در این نوع از قاب ها اعضای مقاوم در برابر بارهای جانبی، نیروی جانبی را از طریق عملکرد محوری اعضاء به زمین انتقال می دهند و به دلیل همین عملکرد محوری اعضاء این نوع از قاب ها دارای سختی زیاد و تغییر مکان کم می باشند.
مهار بندهای هم محور به طور گستردهای جهت تأمین سختی و مقاومت در ساختمانهای کوتاه و متوسط جهت مقاومت در برابر باد و زلزله به کار می روند. جهت پاسخهای لرزه ای مناسب این مهار بندها باید به گونه ای طراحی شوند که به مقاومت و شکل پذیری مناسبی دست یابند. در روشی که سازگار با فلسفه طراحی لرزه ای مقاوم می باشد توقع بر پاسخهای غیر الاستیک در مهار بندهای هم محور در خلال زلزله های شدید می باشد. طراحی مهاربندهای قطری هم محور باید به نحوی باشد که توانایی تحمل تغییر شکلهای پلاستیک و قابلیت اتلاف انرژی در حالتی پایدار به صورت کمانش در فشار و تسلیم در کشش را داشته باشد. طراحی صحیح به نحوی می باشد که اطمینان حاصل شود که تغییر شکلهای پلاستیک تنها در مهار بندها اتفاق می افتد و اتصالات هیچ گونه آسیبی نمی بینند. بنابراین اجازه داده می شود که سازه قادر به تحمل زمین لرزه های قوی بدون از دست دادن مقاومت ثقلی خود باشد. زلزله های گذشته نشان داده است که رفتار شرح داده شده تحقق پیدا نخواهد کرد مگر آنکه قابهای مهار بندی و اتصالات آنها به طور صحیح طراحی شوند.
مهار بندهای هم محور مطابق شکل (1-1) به شکل ضربدری، قطری، K، هفتی (شورن) و هشتی (شورن) می باشند.
- انواع مهار بندهای هم محور
مطابق آئین نامه 2800 ایران ]1[، استفاده از مهاربندهای هم محور در ساختمانهای تا ارتفاع 50 متر، در قابهای با اتصالات مفصلی و برای ساختمانهای بلندتر در قابهای مختلط مجاز می باشد. سهولت اجرا و هزینه های پائین اتصالات مفصلی نسبت به اتصالات گیردار موجب استفاده افزون تر این نوع از مهاربندی ها به عنوان عناصر مقاوم در برابر بارهای جانبی شده است. پائین بودن میزان مصرف فولاد در
2-3-4-2- مدل سه خطی 23
2-4- پدیده ناپایداری.. 24
2-4-1- بار بحرانی عضو فشاری دو سر مفصل.. 24
2-4-2- نا پایداری غیر الاستیک عضو فشاری.. 26
2-4-3- مقاطع جدار نازک استوانه ای تحت بار محوری فشاری.. 27
2-5- معیار شکست در سازه ها.. 31
2-5-1- نظریه تنش برشی ماکزیمم.. 31
2-5-2- نظریه حداکثر انرژی برشی.. 33
2-5-3- نظریه حداکثر تنش عمودی.. 34
2-6- مطالعات گذشته.. 36
2-6-1- مقدمه.. 36
2-6-2- مهاربند های هم محور دارای اتصالات اصطکاکی.. 36
2-6-2-1- مقدمه 36
2-6-2-2- سیستم میراگر اصطکاکی پال 38
2-6-2-3- اتصال اصطکاکی SBC پوپوف 39
2-6-2-4- اتصال اصطکاکی SBJ(Slotted Bolted Connection) 40
2-6-2-5- اتصال اصطکاکی FDD(Friction Damper Device) 41
2-6-2-6- اتصال اصطکاکی FBP(Friction Brake Pad) 42
2-6-3- مهاربندهای غلاف شده.. 43
2-6-3-1- مقدمه 43
2-6-3-2- مهار بند کمانش تاب فولادی وتر و رضائیان 44
2-6-3-3- مهار بند غلاف شده اربابی وکریمی 44
2-6-3-3- مهار بند کمانش تاب تمام فولادی Kim&Park 48
2-6-3-4- مهار بند کمانش تاب فولادی Mazzolani et al. 49
2-6-3-5- مهار بند کمانش تاب فولادی Korzekwa & Tremblay. 50
2-6-4- مهاربندهای هم مرکز متصل به یک المان شکل پذیر.. 52
این مطلب را هم بخوانید :
2-6-4-1- مقدمه 52
2-6-4-2- مهاربندهای زانوئیKBF(Knee Braced Frame) 53
2-6-4-3- مهاربندهای ضربدری با عضو شکل پذیر میانی 54
2-6-4-4- مهاربندهای واگرا EBF 55
2-6-4-4-1- مهاربندهای شورن با عضو شکل پذیر قائم 55
فصل سوم – راستی سنجی نرم افزار.. 56
3-1- مقدمه.. 57
3-2- راستی سنجی بر اساس کار بلاک.. 57
3-3- محاسبه مقدار تغییر مکان حداکثر تیر طره با بار متمرکز.. 60
فصل چهارم – مطالعه تحلیلی حلقه.. 61
4-1- مقدمه.. 62
4-2 روابط نیرو وتغییر مکان حلقه.. 62
4-3- مطالعه تحلیلی حلقه فولادی .. 64
4-4 مطالعه تحلیلی حلقه ساخته شده از فولاد تنش تسلیم پائین در یک قاب یک دهانه 74
4-5- مقایسه نتایج تحلیلی حلقه ساخته شده از فولاد تنش تسلیم پائین با نتایج حاصل از حلقه ساخته شده از فولاد متداول.. 81
4-5-1- مقایسه ضریب شکل پذیری.. 81
4-5-2-مقایسه نسبت انرژی آخرین چرخه غیرالاستیک به آخرین چرخه الاستیک 82
4-5-3- مقایسه متوسط انرژی جذب شده در هر چرخه بارگذاری غیرالاستیک.. 83
4-5-4- مقایسه انرژی جذب شده درطول کل چرخه بارگذاری.. 84
فصل پنجم – مطالعه تحلیلی فیوز محوری.. 85
5-1- مقدمه.. 86
5-2- مطالعه تحلیلی لوله فولاد تنش تسلیم پائین.. 86
5-3- مطالعه تحلیلی لوله آلومینیومی.. 93
5-4- نتیجه گیریی.. 93
103 …………………………………………………………….. فصل ششم- نتیجه گیری و پیشنهادات
مراجع.. 106
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل (1-1) : انواع مهار بندهای هم محور.. 3
شکل (1-2) : موقیعت المان در مهاربند.. 6
شکل (2-1) : مقایسه رفتار مصالح شکل پذیر و غیر شکل پذیر.. 11
شکل (2-2) : معادله تعادل سیستم های یک درجه آزادی.. 11
شکل (2-3) : معادله تعادل سیستم های چند درجه آزادی.. 12
شکل (2-4) : منحنی تنش-کرنش فولاد.. 16
شکل (2-5) : منحنی تنش- کرنش ایده آل.. 16
شکل (2-6) : رفتار فولاد در بارهای رفت وبرگشتی در شاخه الاستیک.. 17
شکل (2-7) : رفتار فولاد در بارهای رفت و برگشتی.. 17
شکل (2-8) : اثر بوشینگر.. 18
شکل (2-9) : منحنی رفتار غیر خطی سازه.. 20
شکل (2-10) : انرژی تلف شده در سیستم.. 21
شکل (2-11) : مدل دو خطی الاستو پلاستیک.. 22
شکل (2-12) : مدل دو خطی با سخت شدگی کرنشی.. 22
شکل (2-13) : مدل دو خطی با نرم شدگی کرنشی.. 23
شکل (2-14) : مدل سه خطی.. 23
شکل (2-15) : ستون با دو تکیه گاه مفصلی تحت اثر بار محوری.. 25
شکل (2-16) : مقطع جدار نازک تحت با محوری.. 27
شکل (2-17) : انواع کمانش موضعی در مقاطع جدار نازک.. 30
شکل (2-18) : معیار تسلیم طبق تنش برشی ماکزیمم.. 32
شکل (2-19) : معیار تسلیم طبق حداکثر انرژی تغییر شکل برشی.. 33
شکل (2-20) : معیار تسلیم طبق حداکثر تنش عمودی.. 35
شکل (2-21) : : نمودار نیرو-تغییر مکان اتصالات اصطکاکی.. 37
شکل (2-22) : جزئیات میراگر اصطکاکی پال.. 38
شکل (2-23) : محل نصب میراگر اصطکاکی پال.. 38
شکل (2-24) : جزئیات میراگر اصطکاکی پوپوف.. 39
شکل (2-25) : محل نصب میراگر اصطکاکی پوپوف.. 39
شکل (2-26) : جزئیات میراگر اصطکاکی لغزشی چرخشی باترود.. 40
شکل (2-27) : جزئیات میراگر اصطکاکی لغزشی باترود.. 40
شکل (2-28) : جزئیات میراگر اصطکاکی مولا.. 41
شکل (2-29) : محل نصب میراگر اصطکاکی مولا.. 41
شکل (2-30) : جزئیات میراگر اصطکاکی تهرنی زاده.. 42
شکل (2-31) : محل نصب میراگر اصطکاکی تهرانی زاده.. 42
شکل (2-32) : جزئیات مهاربندهای غلاف شده.. 43
شکل (2-33) : جزئیات نمونه اول مهار بند کمانش تاب وتر و رضائیان.. 44
شکل (2-34) : جزئیات نمونه دوم مهار بند کمانش تاب وتر و رضائیان.. 45
شکل (2-35) : جزئیات نمونه سوم مهار بند کمانش تاب وتر و رضائیان.. 45
شکل (2-36) : نحوه قرار گیری مهاربند در قاب، نمونه 1:4 (سمت راست) و نمونه 1:2 (سمت چپ).. 46
شکل (2-37) : نمونه 1:4 با هسته صلیبی شکل.. 47
شکل (2-38) : نمونه1:2 با هسته مستطیلی شکل.. 47
شکل (2-39) : جزئیات مهار بند کمانش تاب معمولی.. 48
شکل (2-40) : جزئیات مهار بند کمانش تاب تمام فولادی.. 48
شکل (2-41) : نحوه قرارگیری مهار بند ها در آزمایش Mazzolani و همکارانش در سازه اول 49
شکل (2-42) : مهار بند استفاده شده در آزمایش Mazzolani و همکارانش.. 49
شکل (2-43) : نمونه مورد مطالعه توسط Korzekwa و Tremblay. 50
شکل (2-44) : مدل سه بعدی المان محدود Korzekwa و Tremblay. 50
شکل (2-45) : انواع مهار بندهای زانوئی.. 53
شکل (2-46) : مهار بند ضربدری با قاب میانی.. 54
شکل (2-47) : مهار بند با تیر پیوند قائم.. 55
شکل (3-1) : عضو مورد نظر پس از کمانش.. 58
شکل (3-2) : نمودار تغییر مکان- نیرو براساس مدل سازی عددی در Abaqus. 58
شکل (3-3) : منحنی هیسترزیس بدست آمده از نتایج آزمایش.. 59
شکل (3-4): منحنی هیسترزیس بدست آمده از مدل سازی عددی درAbaqus. 59
شکل (4-1) : چگونگی بار گذاری حلقه.. 62
شکل (4-2) : مفاصل پلاستیک.. 63
شکل (4-3) : حلقه مش بندی شده در Abaqus. 64
شکل (4-4) : منحنی تنش تغییر طول نسبی در نرم افزار Abaqus. 64
شکل (4-5) : منحنی هیسترزیس نیرو- تغییر قطر حلقه ی فولادی.. 66
شکل (4-6) : منحنی پوش هیسترزیس نیرو- تغییر قطر قائم حلقه.. 67
شکل (4-7) : منحنی انرژی چرخه بارگذاری.. 69
شکل (4-8) : پوش نیرو- چرخه بارگذاری.. 69
شکل (4-9) : منحنی پوش تغییر قطر قائم حلقه – چرخه بارگذاری.. 72
شکل (4-10) : منحنی تجمعی انرژی جذب شده – چرخه بارگذاری.. 72
شکل (4-11) : توزیع تنش فون میسز حلقه.. 73
شکل (4-12) : قاب مفصلی با مهار بند قطری و حلقه ی فولادی.. 75
شکل (4-13) : منحنی هیسترزیس نیرو – تغییر مکان افقی قاب.. 76
شکل (4-14) : پوش منحنی نیرو- تغییر مکان افقی قاب.. 77
شکل (4-15) : منحنی انرژی-چرخه بارگذاری قاب.. 78
شکل (4-16) : منحنی انرزی تجمعی- چرخه بارگذاری قاب.. 79
شکل (4-17) : توزیع تنش فون میسز قاب با حلقه.. 80
شکل (4-18) : مقایسه ضریب شکل پذیری حلقه فولاد LY وحلقه فولاد متداول.. 81
شکل (4-19) : نسبت انرژی آخرین چرخه غیر الاستیک به آخرین چرخه الاستیک.. 82
شکل (4-20) : مقایسه متوسط انرژی جذب شده در هر چرخه بار گذاری غیر الاستیک 83
شکل (4-21) : متوسط انرژی جذب شده در طول کل چرخه بارگذاری.. 84
شکل (5-1) : لوله فولادی مش بندی شده درAbaqus. 86
شکل (5-2) : منحنی هیسترزیس نیرو- تغییر طول لوله فولاد LY. 87
شکل (5-3) : منحنی پوش هیسترزیس نیرو- تغییر طول محوری لوله.. 88
شکل (5-4) : منحنی انرژی چرخه بارگذاری.. 90
شکل (5-5) : پوش نیرو- چرخه بارگذاری.. 90
شکل (5-6) : منحنی تجمعی انرژی جذب شده – چرخه بارگذاری.. 92
شکل (5-7) : لوله آلومینیومی مش بندی شده درAbaqus. 93
شکل (5-8) : منحنی هیسترزیس نیرو- تغییر طول لوله آلومینیومی.. 94
شکل (5-9) : منحنی پوش هیسترزیس نیرو- تغییر طول محوری لوله.. 95
شکل (5-10) : منحنی انرژی چرخه بارگذاری.. 97
شکل (5-11) : پوش نیرو- چرخه بارگذاری.. 97
شکل (5-12) : منحنی پوش تغییر قطر قائم حلقه – چرخه بارگذاری.. 100
شکل (5-13) : منحنی تجمعی انرژی جذب شده – چرخه بارگذاری.. 100
شکل (5-14) : توزیع تنش فون میسز لوله آلومینیومی.. 101
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول (4-1) : مقایسه تغییر قطر بدست آمده از Abaqus و روابط مقاومت مصالح 65
جدول (4-2) : مشخصات مقاطع قاب.. 75
- فصل اول
| کلیات |
- مقدمه
از جمله سیستم های مقاوم در برابر بار جانبی، قابهای مهار بندی شده هم محور می باشد. درصورتیکه اتصال بین اعضای مختلف این نوع قاب به صورت مفصلی باشد از آن با نام قاب ساده (قاب مفصلی) با مهار بندی هم محور نام برده می شود. در قابهای با مهار بندی هم محور، محور تیرها ستونها و اعضای مهاری در یک نقطه مشترک با هم تلاقی می کنند. هسته مقاوم خرپایی یا شبکه مقاوم خرپایی عامل پایداری سیستم قاب ساده می باشد. ملزومات تشکیل شبکه خرپایی عناصر قائم یا همان ستون ها، عناصر قطری مورب یا همان مهار بندها و تیرها اگر سیستم مهار بندی دارای مهار بندی هایی باشد که با تیر اندر کنش دارند مانند سیتم مهار بندی هفتی وهشتی می باشد. در این نوع از قاب ها اعضای مقاوم در برابر بارهای جانبی، نیروی جانبی را از طریق عملکرد محوری اعضاء به زمین انتقال می دهند و به دلیل همین عملکرد محوری اعضاء این نوع از قاب ها دارای سختی زیاد و تغییر مکان کم می باشند.
مهار بندهای هم محور به طور گستردهای جهت تأمین سختی و مقاومت در ساختمانهای کوتاه و متوسط جهت مقاومت در برابر باد و زلزله به کار می روند. جهت پاسخهای لرزه ای مناسب این مهار بندها باید به گونه ای طراحی شوند که به مقاومت و شکل پذیری مناسبی دست یابند. در روشی که سازگار با فلسفه طراحی لرزه ای مقاوم می باشد توقع بر پاسخهای غیر الاستیک در مهار بندهای هم محور در خلال زلزله های شدید می باشد. طراحی مهاربندهای قطری هم محور باید به نحوی باشد که توانایی تحمل تغییر شکلهای پلاستیک و قابلیت اتلاف انرژی در حالتی پایدار به صورت کمانش در فشار و تسلیم در کشش را داشته باشد. طراحی صحیح به نحوی می باشد که اطمینان حاصل شود که تغییر شکلهای پلاستیک تنها در مهار بندها اتفاق می افتد و اتصالات هیچ گونه آسیبی نمی بینند. بنابراین اجازه داده می شود که سازه قادر به تحمل زمین لرزه های قوی بدون از دست دادن مقاومت ثقلی خود باشد. زلزله های گذشته نشان داده است که رفتار شرح داده شده تحقق پیدا نخواهد کرد مگر آنکه قابهای مهار بندی و اتصالات آنها به طور صحیح طراحی شوند.
مهار بندهای هم محور مطابق شکل (1-1) به شکل ضربدری، قطری، K، هفتی (شورن) و هشتی (شورن) می باشند.
- انواع مهار بندهای هم محور
مطابق آئین نامه 2800 ایران ]1[، استفاده از مهاربندهای هم محور در ساختمانهای تا ارتفاع 50 متر، در قابهای با اتصالات مفصلی و برای ساختمانهای بلندتر در قابهای مختلط مجاز می باشد. سهولت اجرا و هزینه های پائین اتصالات مفصلی نسبت به اتصالات گیردار موجب استفاده افزون تر این نوع از مهاربندی ها به عنوان عناصر مقاوم در برابر بارهای جانبی شده است. پائین بودن میزان مصرف فولاد در
فرم در حال بارگذاری ...
|
[سه شنبه 1399-07-01] [ 12:04:00 ب.ظ ]
|
