تحقیق در مورد رفتار سازه های فلزی
دسته بندي :
فنی و مهندسی »
عمران
مقدمه:
به طور کلي رفتار سازه هاي فلزي به عوامل متعددي بستگي دارد که اثرات متقابل ابن عوامل ،رفتار را نمايان مي سازد. بطور خلاصه اين عوامل را مي توان طبق (نمودار1-1) نشان داد. همانطور که ديده مي شود،يکي از اين عوامل رفتار اتصالات مي باشد که در رفتار کلي قاب مؤثر است.يکي از مشخصه هاي مهم اتصالات شکل منحني لنگر- چرخش اتصال تير به ستون مي- باشد. زلزله 17 ژانويه سال 1994 نورث ريج که در 20 مايلي شمال غرب لس آنجلس اتفاق افتاد اولين زلزله اي بود که به تعداد زيادي از ساختمانهاي مقاوم خمشي در آمريکا آسيب سازه- اي رساند. اگر چه شدت زلزله 8/6 در مقياس ريشتر بود که بر اساس مقدار انرژي ايي که رها کرد يک زلزله متوسط در نظر گرفته مي شد، تعداد زيادي از اتصالات تير به ستون ساختمانهاي مقاوم خمشي در آن زلزله به شدت آسيب ديدند. اين اتصالات در آيين نامه ي (Uniform Building Code) UBC مورد تأييد قرار گرفته بودند و تصور مي شد که ظرفيت کافي دارند تا تير در خمش به حد تسليم برسد و يا ناحيه ي چشمه ي اتصال ستون دچار تسليم برشي گردد. اما بر خلاف انتظار، اکثريت اتصالات به دلايل مختلفي که ذکر خواهد شد بصورت ترد گسيخته شدند و در موارد کمي رفتار آنها شکل پذير بود.يکسال بعد از زمين لرزه نورث ريج،درست در 17 ژانويه 1995 زلزله اي به بزرگي 9/6 در مقياس ريشتر شهر کوبه در ژاپن را لرزاند که در اين زلزله بسياري از اتصالات قابهاي خمشي آسيب ديدند و حتي بعضي از ساختمانها با قاب خمشي فرو ريختند.کشف آسيب هاي جدي در ساختمان هاي فولادي با قابهاي خمشي جوشي در زلزله هاي ديگر نيز تاييدي بر آسيب هاي اتفاق افتاده در قابهاي خمشي نورث ريج بود و اين نشان دهنده ي اين مطلب بود که آسيب ها فقط به خصوصيات لرزه اي در زلزله نورث ريج مربوط نمي شود و نقص از خود اتصالات آسيب ديده مي باشد
فهرست مطالب:
- مقدمه
فصل دوم
رفتار انواع اتصالات
2-1) مقدمه
2-2) انواع قابهاي ساختماني
2-3) انواع اتصال تير به ستون در ساختمانهاي فولادي
2-3-1) اتصال صلب تير به ستون
2-3-2) اتصال مفصلي تير به ستون
2-3-3) اتصالات نيمه صلب تير به ستون
2-4- تقسيم بندي اتصالات در Eurocode, 1992:
2-5 ) بررسي رفتار اتصال صلب
2-6-1- مقاومت اعضاء
2-6-2- قاب هاي خمشي معمولي
1-مقاومت خمش تير
2-لنگر متناظر با مقاومت برشي چشمه اتصال
2-6-3- قابهاي خمشي ويژه (Special Moment Resistance Frame )
2-6-3-1- چشمه اتصال
2-6-3-2- نسبت عرض به ضخامت بال
2-6-3-3- ورقهاي پيوستگي
2-6-3-5- مهاربندي تيرها
2-6-3-6- تغيير در مساحت بال تير
2-7)- انواع اتصالات صلب توصيه شده در آئين نامه FEMA 350
2-7-1- اتصال صلب (Welded Unreinforced-Bolted Web) WUF-B
2-7-2-اتصال صلب (Welded Unreinforced Flanges-Welded) WUF-W
2-7-3- اتصال صلب (Free Flange)FF
2-7-4- اتصال (Welded Flange Plate) WFP
2-7-5- اتصال صلب (Reduced Beam Section)RBS
2-8) جوش در اتصال صلب
2-9) خرابي‌هاي مشاهده شدة اتصال صلب
2-10) عوامل خرابي اتصالات صلب
2-10-1) مسائل مربوط به جوشكاري
2-10-2) پارامترهاي مربوط به روش و فرضيات طراحي
2-10-3) پارامترهاي مربوط به جنس مصالح
2-11) تقويت اتصالات صلب
2-11-1) مقاوم‌سازي بوسيله ورقهاي پوششي
2-11-2) استفاده از روش مقطع كاهش يافته
2-11-3) روشهاي ديگر تقويت اتصال
2-12) اتصال تير به ستون با ورقهاي اتصال تحتاني و فوقاني به ستون باپروفيل دوبل
فصل سوم
معرفي نرم افزار و المانهاي
مورد استفاده در مدلسازي عددي
3-2- رفتار غير خطي در سازه ها :
رفتار غير خطي با منشا هندسي
3 ـ 3- تحليل غير خطي :
3-4- معيارهاي گسيختگي و همگرايي جهت آناليز:
3-4-1) نرخ پلاستيسيته مستقل از سرعت
3-5- المانهاي منتخب و خصوصيات آنها :
3-5-1- المانSOLID45 :
ورودي هاي المان :
معايب اين روش :
محدوديتهاي SOLID45 :
فصل چهارم
مدلسازي قاب و اجزاء محدود اتصالات
4-1-طراحي قاب مورد مطالعه:
4-2- طراحي اتصال مورد نظر:
ورق برشگير:
4-5- تاثير عرض ورق فوقاني ويا ضخامت ورق در تير:
4-6- مقايسه توزيع تنشهاي وون ميزز در ورقهاي ممانگير:
4-7-تاثير عرض ورق فوقاني ويا ضخامت ورق در چشمه اتصال:
4-8-تاثير کاهش طول ورق در رفتار اتصال:
4-9-تاثير طول ورق در تير:
4-10- تاثير بعد جوش در ورقهاي ممانگير:
4-11- تاثير بعد جوش در چشمه اتصال
فصل پنجم
نتيجه گيري و پيشنهادات
نتيجه گيري:
پيشنهادات:
ضميمه