حمید حجازی طلب، حسینعلی رحیمی بندرآبادی،
دوره 10، شماره 19 - ( 2-1395 )
چکیده
به منظور کاهش یا حذف تغییرشکلهای باقیمانده ایجاد شده در اعضای اصلی سازه پس از باربرداری زلزله ، می توان از سیستم های خودمرکز استفاده نمود. یکی از روشهای ایجاد خاصیت خودمرکزی در سازه ها، استفاده از اتصالات پس کشیده فولادی میباشد.در این تحقیق با استفاده از تحلیل عددی به روش اجزا محدود، به مطالعه رفتار اتصال پس کشیده فولادی همراه با نبشی های فوقانی و تحتانی پیچ شده به بال تیرو بال ستون، تحت بارگذاری چرخه ای پرداخته و با استفاده از مقایسه مقادیر شاخص های خسارت گوناگون، نقش عوامل مختلف در عملکرد این اتصال بررسی شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد، با استفاده از روش پس کشیدگی، توان باربری اتصال افزایش قابل توجهی یافته درحالیکه تغییر شکلهای باقیمانده در اعضای اصلی اتصال ناچیز میباشد. در یک اتصال پس کشیده ناحیه ماکزیمم تنش ایجاد شده در تیر بر روی بال تیر بوده و استفاده از ورق تقویت با طول بزرگتر سبب کاهش مقادیر تنشهای ایجاد شده در تیر و کاهش شاخص های خسارت و درنتیجه کاهش احتمال وقوع گسیختگی ترد در نبشی های کششی اتصال میشود.
سید محمد رضا مرتضوی، بهروز زعیم دار،
دوره 10، شماره 19 - ( 2-1395 )
چکیده
به دلیل عدم قطعیت‌های متعدد در زمان ساخت، نصب اتصالات فلنجی و پیچیدگی‌های رفتار نیمه‌گیرداری آنها، رفتار این اتصالات در سازه با رفتار آنها وقتی بصورت جداگانه مورد مطالعه قرار می‌گیرند، متفاوت است. در تحقیق حاضر، رفتار یک نمونه سیستم اتصالات فلنجی در شرایط واقعی در یک قاب سه طبقه فولادی سه بعدی به روش حل مسئله معکوس تعیین شده است. برای شبیهسازی رفتار اتصال در مدل اجزای محدود قاب سه طبقه فولادی سه بعدی، از شش المان خطی در میان دو صفحه اتصال که با فاصله کوچکی از یکدیگر قرار دارند استفاده شد. فرکانسهای شش مود اول سازه به ازای مدول یانگ‌های مختلف برای المان تیر با استفاده از آنالیز مودال به دست آمد. با انجام فرایند بهنگام‌سازی برای مدل اجزای محدود قاب سه طبقه فولادی سه بعدی از طریق کاهش تفاوت فرکانسهای طبیعی تجربی و تحلیلی آن، المان تیر با مدول یانگ مشخص جایگزین سیستم اتصال فلنجی تعیین گردید. مدل بهنگام شده، ضمن ارائه تقریب بسیار خوب از فرکانسهای طبیعی قاب سه طبقه فولادی سه بعدی، یک رفتار انعطاف‌پذیر را در درجات آزادی مختلف برای اتصال به دست میدهد و میتواند رفتار نیمه‌گیرداری اتصال را در سازه به خوبی نشان دهد. تعیین فرکانس طبیعی به عنوان یکی از پارامترهای مهم تحلیل دینامیکی یک سازه از اهمیت ویژهای برخوردار میباشد. کارهای انجام شده در زمینه تعیین فرکانسهای طبیعی یک سازه نشان می دهد که تفاوت قابل توجهی بین نتایج تجربی و تحلیلی متعارف سازه ها وجود دارد که یکی از دلایل این تفاوت به نحوه ساده سازی مدل مسئله برمی‌گردد.
یحیی زینالی، مجتبی جعفری صمیمی، علی مزروعی، جعفر عسگری مارنانی، محمد صادق روحانی منش،
دوره 10، شماره 19 - ( 2-1395 )
چکیده
در این تحقیق اثرات نیروی پیش تنیدگی اتصال‌های پیچی با عملکرد اصطکاکی در صفحات اتصال اعضای کششی فولادی مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفته است. برای این منظور شش گروه نمونه دوتایی از دو نوع مصالح فولادی انتخاب و آزمایش گردید. به منظور مقایسه رفتار اتصالات پیچی در حالات اتکایی و اصطکاکی ، در سه گروه از نمونهها، صفحات اتصال با پیچهای دارای عملکرد اتکایی و در مابقی آنها با اتصال دارای عملکرد اصطکاکی آزمایش انجام شده است. در این تحقیق، تاثیر تعداد ردیف پیچهای اتصال و مشخصات مکانیکی مصالح به عنوان متغیرهای آزمایش، در هر دو نوع عملکرد اتصال اصطکاکی و اتکایی، مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج آزمایشگاهی نشان داد که نه تنها رفتار نمونهها برای اتصال‌های دارای عملکرد اصطکاکی، نسبت به اتصال‌های دارای عملکرد اتکایی، می تواند متفاوت باشد، بلکه نیروی پیش تنیدگی اتصال‌های اصطکاکی میتواند موجب افزایش سختی در محدوده تغیر شکلهای کوچک شود. همچنین استفاده از اتصال‌های اصطکاکی، میتواند استحکام نهایی سطوح کششی و برشی حوزه برش قالبی را افزایش داده و در نتیجه استحکام نهایی گسیختگی برش قالبی افزایش یابد.
تربقان مرتضی کاظمی، - محمدرضا سهرابی، - حسن حاجی کاظمی،
دوره 10، شماره 20 - ( 12-1395 )
چکیده
اتصالات ویژه فرم سازهای فولادی پیش ساخته BSB (Broad Sustainable Building) با در نظر گرفتن سه عامل مختلف شامل سخت کننده، قسمت هرمی شکل و همچنین تغییر در ضخامت ورق‌های اتصال، تحت اثر بارهای تناوبی مورد مطالعه قرار گرفته و سپس نتایج نیرو- تغییر مکان حاصل از مدلسازی با نرم افزار ABAQUS در حالت‌های بالا با مقادیر بدست آمده برای سایر اتصالات مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که اتصالات BSB دارای ظرفیت بسیار بالا و عملکرد بسیار مناسبی در برابر بارهای تناوبی دارد.
دکتر محمد سهیل قبادی، حامد نعمتی،
دوره 10، شماره 20 - ( 12-1395 )
چکیده
در ایران استفاده از اتصالات جوشی بسیار متداول است. این اتصالات در صورت اجرای نامناسب دچار گسیختگی سریع تردشکن میگردند. در این تحقیق اتصال جدید پیچ و مهره‌ای ارزیابی شده است که بر مبنای اتصالات پیچ و مهره‌ای کایزر معرفی شده است. اتصال از پیش تائید شده کایزر توسط مخترع آن ثبت اختراع شده است و برای ساخت آن ممانعت وجود دارد. اتصال معرفی شده در این مقاله قابلیت ساخت به‌صورت ریخته‌گری دارد و میتواند پایانی برای مشکلات اجرایی ساخت اتصالات در کارگاه باشد. رفتار این اتصال ازنظر نیروی پیش تنیدگی پیچ‌ها، ضخامت براکت مورداستفاده، تعداد پیچ‌ها و پهنای براکت به‌صورت عددی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در تحلیل اتصال برای دستیابی به‌دقت بالا سطوح مختلف ورق‌های اتصال و پیچ و مهره‌ها با سطوح تماس و ضریب اصطکاک مشخص مدلسازی شدهاند. بارگذاری چرخه‌ای حوزه دور استاندارد مبنای بارگذاری نمونهها بوده است. نتایج تحقیق نشان میدهد که اتصال جدید ارائه‌شده میتواند الزامات لرزهای شکلپذیر ویژه را ازنظر مقاومت و شکل‌پذیری ارضاء نماید. نتایج بر اساس منحنی‌های هیسترزیس، منحنی‌های انرژی آزادشده تجمعی و شاخص‌های شکست ماده و لغزش پیچ‌ها بسط داده شده است
اشکان آقارفیعی، میرحمید حسینی،
دوره 11، شماره 22 - ( 7-1396 )
چکیده
کیفیت مناسب اتصالات در سازه های فولادی عامل اصلی یکپارچگی سیستمهای سازه ای بوده و تخریب بسیاری از ساختمانهای فولادی در زلزله های شدید ناشی از مشکل اتصالات تعیین شده است. یک اتصال ضعیف و نامناسب میتواند منجر به یکسری زوالهای پی درپی و بنیادی در سازه های فولادی گردد. با ایجاد اتصالات تیر به ستون مناسب میتوان به ارتقای کیفیت ساخت کمک شایانی نمود. در این تحقیق، ابتدا به طراحی یک اتصال ورق انتهایی تیر به ستون بر اساس آیین نامه فولاد آمریکا پرداخته میشود، سپس برای نیل به اهداف این تحقیق و با توجه به اینکه در ستونهای جعبه ای جوش دادن بعد چهارم ورق پیوستگی با توجه به نحوه اجرای این ستونها به خوبی انجام نمیپذیرد، در نتیجه ورق پیوستگی از اتصال ورق انتهایی تیر به ستون طراحی شده حذف خواهد شد و مطالعه بر روی این اتصالات بدون ورق پیوستگی انجام میپذیرد، به همین منظور در این تحقیق به بررسی رفتار دو اتصال با پیچهای معمولی و پیچهای بلند پرداخته میشود، که در حقیقت در اینجا بار به صورت دو بار افزایشی و چرخه ای بر اتصالات نام برده اعمال خواهد شد. در انتها نمودارهای لنگر- دوران برای بار افزایشی برای هر یک از این دو اتصال رسم و با توجه به مقایسه نمودارها، اطلاعاتی در مورد شکل پذیری، مقاومت و میزان بار نهایی به دست آمد. سپس با قرار دادن بار چرخه ای بر روی نمونه ها به نمودارهای هیسترزیس مورد نظر برای هر یک از این دو اتصال دست مییابیم که از مقایسه این دو نمودار نیز به برتری تمام عیار اتصال با پیچ بلند نسبت به اتصال با پیچ معمولی در مورد مقاومت و بار نهایی دست خواهیم یافت.
حسین اکبری لر، محسن ایزدی نیا، پرهام معمارزاده،
دوره 12، شماره 23 - ( 4-1397 )
چکیده
این مقاله، رفتار لرزهای نوع جدیدی از اتصال تیر به ستون با میراگر سوراخ دار را بررسی می‌کند. در این اتصال جدید، رفتار پلاستیک و آسیب های لرزهای فقط در نیمرخ شیاردار ایجاد شده و تیر، ستون، جوش‌ها و چشمه اتصال از هرگونه آسیبی در امان می‌مانند. در این پژوهش میراگرهای سوراخ‌دار از پروفیل‌های I شکل ساخته شدهاند و سوراخ‌هایی مستطیل شکل در جان آنها ایجاد شده است. در یک نمونه آزمایشگاهی (SDC1) از یک پروفیل I شکل بدون سوراخ در پایین و یک نیمرخ شیاردار در بالا برای اتصال خمشی تیر به ستون استفاده شده است. نمونه دوم (SDC2) شامل دو نیمرخ شیاردار یکسان در بالا و پایین تیر برای اتصال تیر به ستون میباشد. نمونهها تحت اثر بارگذاری چرخه‌ای قرار گرفته‌اند. بارگذاری چرخه‌ای تا دوران 6 درصد ادامه پیدا کرد. نمونه SDC2 تا دوران 4 درصد هیچگونه افت مقاومتی نشان نداد، در حالی‌که نمونه SDC1 پس از دوران 3 درصد دچار کاهش مقاومت گردید. نمونه با دو میراگر، عملکرد بهتری نسبت به نمونه با یک میراگر نشان داد. رفتار این دو نمونه اتصال با تحلیلهای تئوری و عددی مورد بررسی قرار گرفت. مطابق نتایج آزمایشگاهی و عددی، ظرفیت دورانی بالای این اتصال ناشی از تغییرشکلهای پلاستیک میراگرهای سوراخ‌دار میباشد. نمونه SDC2 ظرفیت تحمل لنگر خمشی تا 73/1 برابر لنگر پلاستیک مقطع تیر را از خود نشان داد. در نمونه SDC1 مقدار حداکثر لنگر خمشی مقاوم 4/1 برابر لنگر پلاستیک مقطع تیر میباشد. همچنین نسبت جذب انرژی نمونه SDC2 به نمونه SDC1 برابر 51/1 میباشد.
محمدرضا فرج پور،
دوره 12، شماره 24 - ( 10-1397 )
چکیده
یکی از روشهای بهبود رفتار لرزهای قابهای خمشی و ممانعت از ترد شکنی اتصالات آنها، استفاده از اتصالات استخوانی میباشد.
در این مقاله با ایجاد مدلهای المان محدود اتصالات استخوانی و ارزیابی دقت آنها با نتایج آزمایشگاهی موجود، توزیع تنش و مکانیزم‌های شکست این اتصالات بحث شده است. همچنین توصیه آیین نامه Fema در هندسه اتصالات استخوانی مد نظر قرار گرفته است. در ادامه تحقیق رفتار لرزهای سیستم قابهای خمشی با اتصالات استخوانی، از طریق محاسبه و آنالیز عددی چندین نمونه بررسی و برای بیان برتری این سیستم، پارامترهای لرزهای آن محاسبه و با پارامترهای لرزهای سیستم قاب خمشی ویژه با اتصالات متعارف استفاده شده در چند سازه متعارف مقایسه شده است. بر اساس نتایج حاصله، ضریب رفتار سازه تابع زمان تناوب اصلی سازه بوده و با افزایش آن افزوده میشود. افزایش نرخ ضریب رفتار سیستم با مقاطع کاهش یافته بر مبنای زنام تناوب، بیشتر از قاب خمشی ویژه است. ضریب رفتار سازه شکل پذیر با اتصالات کاهش یافته تقریباً 20 درصد بیشتر از سازههای مشابه با اتصالات متعارف است. بررسی اتصالات متعارف تیر به ستون در سازههای فولادی نشان دهنده عدم توزیع تنش یکنواخت تنش و تمرکز شدید آن در محل جوش میباشد که منجر به تسلیم اتصال در بارگذاری‌های شدید لرزهای میشود. در اتصالات با مقطع کاهش یافته نسبت ماکزیمم تنش بال تیر به تنش تسلیم در حدود 80 درصد میباشد. استفاده از این اتصالات باعث بازپخش تنش در بال تیر و افزایش ضخامت موثر تیر و افزایش شکل پذیری اتصال میگردد. مقایسه دو سیستم نشان دهنده افزایش زمان تناوب 3 درصدی در استفاده از مقاطع کاهش یافته می باشد.
در مرحله الاستیک رفتار دو سیستم تقریباً یکسان بوده ولی در مرحله پلاستیک ضریب کاهش مقاومت سیستم با مقاطع کاهش یافته
23 درصد بیشتر از سیستمهای متعارف است. نتایج حاصله نشان داده است که استهلاک انرژی در سازههای ساخته شده با اتصالات کاهش یافته بیشتر است.
محسن ایزدی نیا، رضا مولوی، علیرضا شهیدی،
دوره 13، شماره 25 - ( 4-1398 )
چکیده
این مقاله رفتار لرزه ای نوع جدیدی از اتصال تیر به ستون دارای میراگرهای تسلیمی با الگوی قرارگیری دایره ای را مورد بررسی قرار می دهد. هدف اصلی سیستم پیشنهادی استفاده از میراگر های تسلیمی درفضایی به اندازه ارتفاع خود تیر به جهت اشغال فضای بسیار کمتر و عدم کاهش ارتفاع مفید طبقه، در اتصال تیر به ستون میباشد به گونه ای که تغییرشکلهای غیرارتجاعی ناشی از بارگذاری چرخه ای در میراگرهای بکار رفته محدود شود .در این پژوهش سه نمونه آزمایشگاهی ساخته شد و تحت بارگذاری چرخه ای تا دوران5 درصد قرار گرفتند.به منظور ارزیابی تحلیلها و تکنیکهای مدل سازی عددی در پیش بینی رفتار چرخه ای اتصالات پیشنهادی مدلهای اجزاءمحدود نمونه های آزمایشگاهی ساخته شد و متناظر با الگوی بارگذاری استفاده شده در آزمایشگاه مورد تحلیل قرار گرفتند.مطابق نتایج تحلیلهای عددی و آزمایشگاهی در تمام اتصالات پیشنهادی تغییرشکلهای غیرارتجاعی در میراگرها متمرکز بوده و اعضای اصلی نظیر تیر و ستون در محدوده ارتجاعی باقی ماندند، همچنین با طرح مناسب برای میراگر در اتصال پیشنهادی دستیابی به مقاومتی فراتر از لنگر پلاستیک تیر برای اتصال امکان پذیر میباشد.
محمد حسنی سوخته سرایی، مهدی قاسمیه، سید رسول میرقادری،
دوره 13، شماره 26 - ( 7-1398 )
چکیده
ظرفیت مقاومتی و تغییرشکلی المانهای سازهای متاثر از خسارت تجمعی آن مولفه میباشد. بدین منظور پروتکلهای بارگذاری، که برای بررسی عملکر اتصالات از آنها استفاده میگردد؛ باید برآورد صحیحی از ظرفیتهای مولفههای سازهای و همچنین شبیهسازی مناسبی از واقعیت را در اختیار قرار دهند. لزوم بررسی تفاوتها و ویژگیهای پروتکلهای بارگذاری دارای اهمیت میباشد. از طرفی با توجه استفاده گسترده اتصالات خمشی تیر
I شکل در ستون قوطی بررسی عملکرد لرزهای این نوع اتصالات خمشی بیش از پیش دارای اهمیت است. ضمن این که اکثر جزییات آییننامهای برای پذیرش اتصالات خمشی، در ستونهای
H شکل ارایه شده است. بدین منظور 12 تیپ اتصال خمشی
RBS و
WUF-W با ستون قوطی به عنوان مدلهای تحلیلی مطالعه، طراحی و بررسی شدند. رفتار لرزهای و تفاوت عملکرد این دو نوع اتصال خمشی در سطح تغییرمکان نسبی پذیرش آییننامهای و همچنین آستانهی فروریزش تحت پروتکلهای بارگذاری
SAC و
ATC-24 مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتهاست. در ادامه ضمن بررسی تقاضا و انرژی اعمالی، ویژگی و تفاوتهای پروتکلهای بارگذاری، شرایط تغییرمکانی متناسب یا افت مقاومت در آستانهی فروریزش اتصالات خمشی در قاب خمشی ویژه نیز پیشنهاد شدهاست.
محمد جواد نجارنصب، نوید سیاه پلو، روح الله راهنورد،
دوره 13، شماره 26 - ( 7-1398 )
چکیده
اتصال تیر به ستون نقش بسیار مهمی در رفتار سازههای فولادی تحت بارهای مختلف دارد. اتصال صلب در قابهای خمشی فولادی، نقش ویژهای در رفتار این سازه ها دارد. همچنین مقاومت و پایداری این اتصالات تحت اثر آتشسوزی میتواند حائز اهمیت باشد. در این میان، جنس فولاد مصرفی در اتصال بسیار مهم و بررسی آن ضروری به نظر میرسد. در این مقاله رفتار 9 اتصال خمشی فولادی با ورق انتهایی فولادی تحت اثر حرارتهای مختلف با استفاده از روش اجزاء محدود و با بکارگیری نرمافزار آباکوس ارزیابی شدهاند. این اتصالات بر اساس سه نوع فولاد طراحی، مدل سازی و تحلیل شدهاند. روش مدلسازی عددی با استفاده از نتایج مدل های آزمایشگاهی در محدودههای الاستیک و پلاستیک رفتار اتصال صحت سنجی شده است. تحلیلهای عددی با در نظر گرفتن اثرات غیرخطی هندسی و غیرخطی مصالح انجام پذیرفته است. نتایج این مطالعه نشان میدهد که استفاده از سخت کننده ظرفیت اتصال و عملکرد آن را تحت اثر حرارت بهبود می بخشد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که شیب کاهش ظرفیت خمشی در اتصالات با سخت کننده در همه دماهای وارده، ملایم و تقریبا ثابت است. هرچند مشاهده شد که شیب کاهش ظرفیت اتصال با و بدون سخت شونده که با قولاد کم مقاومت طراحی شده از دمای 800 تا 900 درجه از سایر اتصالات کمتر است، که نشانگر عملکرد بهتر این اتصال است.
علیرضا کلانتری خاندانی، امیر احمد هدایت،
دوره 14، شماره 28 - ( 1-1399 )
چکیده
در دهه‌های گذشته آئین نامه سازه های فولادی آمریکا (AISC) مقرر می‌کرد که اتصال تیر پیوند در قابهای مهار بند واگرا (EBF) مطابق قابهای خمشی ویژه طراحی گردد ولی پس از وقوع زلزله نورتریدج 1996 بسیاری از قابهائی که به این شکل طراحی و اجرا شده بودند دچار تخریب گردیدند. در این تحقیق سعی شده تا با بهره برداری از ایده تیر ضعیف شده در جان ((RBW با سوراخهای مستطیلی بلند ضمن دور کردن مفصل پلاستیک از بر ستون (مقطع بحرانی) ظرفیت دوران پلاستیک اتصال نیز افزایش یابد.پارامترهای در نظر گرفته شده در مدلهای اجزای محدود شامل قطر - شعاع انحناء- طول و فاصله عمودی و افقی سوراخها از یکدیگر می باشد. به منظور اعتبار سنجی نتایج بدست آمده، نمونه کالیبره با نتایج آزمایشگاهی که توسط اکازاکی و همکارانش در سال 2004 در کشور آمریکا انجام شده مقایسه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که با اعمال ایده RBW، در اکثر اتصالات مدل شده مفصل پلاستیک از مقطع بحرانی دور و دوران پلاستیک مد نظر آیین نامه نیز در محل اتصال تأمین میگردد. مطابق این بررسی، مدلهای انجام شده با تشکیل سریع تر مفصل پلاستیک در ناحیه جان کاهش یافته، وقوع تسلیم شدگی تیر پیوند در بر ستون را به تأخیر می اندازند و همچنین تا قبل از رسیدن نیروی برشی در ناحیه جان کاهش یافته به ظرفیت برشی مورد انتظار (مقاومت اسمی تیر پیوند)، در بر ستون تسلیم شدگی رخ نخواهد داد.
علی ابراهیم پور، امیر مصطفی پور، نعیمه حقی،
دوره 14، شماره 28 - ( 1-1399 )
چکیده
فولادهای تریپ یکی از انواع فولادهای استحکام بالای پیشرفته میباشند که به دلیل خواص مکانیکی بسیار خوبشان (به علت برخورداری از یک ریزساختار چندفازی شامل فریت، بینیت، مارتنزیت و آستنیت باقیمانده) در حال جایگزنی با فولادهای معمولی در صنعت خودروسازی میباشند. جوشکاری های ذوبی به دلیل از بین بردن ریزساختار این فولادها کاربرد آنها را با چالش روبرو کرده اند. لذا در این تحقیق دو روش جوشکاری نقطهای مقاومتی و جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطهای که به ترتیب نیمه ذوبی و حالت جامد می باشند، مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا با تحلیل المان محدود توزیع و تاریخچه دمایی در هردوروش به دست آمد و سپس به صورت تجربی ورق ها با این دو روش متصل گردیدند. براساس اطلاعات دمایی حاصل از تحلیل المان محدود و داده های حاصل از تست های تجربی مانند ریزساختار، میکروسختی، مقدار آستنیت باقیمانده در منطقه جوش و استحکام اتصالها به مقایسه دو روش پرداخته شد. ریزساختار منطقه جوش در هردو روش عمدتا مارتنزیتی بود، اما در روش مقداری آستنیت باقیمانده نیز شناسایی گردید. بیشترین سختی در جوش مقاومتی برابر 505 ویکرز و در اصطکاکی برابر 478 ویکرز بود که علت آن مربوط به دمای بیشینه کمتر و عدم ذوب و انجماد در حین فرآیند و وجود مقداری آستنیت در ریزساختار فلزجوش می باشد. بیشینه دمای حاصل برای جوش اصطکاکی و مقاومتی به ترتیب برابر 940 و 1900 درجه سانتیگراد بود. همچنین استحکام اتصال در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برابر 8/9 کیلونیوتن بود که از استحکام اتصال حاصل از جوشکاری نقطه ای مقاومتی (8/7 کیلونیوتن) بیشتر بود. این امر نیز به دلیل وجودساختار مارتنزیتی با سختی مناسب و باقی ماندن مقداری آستنیت در ساختار نهایی می باشد.
امیر علی رستگاری، مهدی قاسمیه،
دوره 16، شماره 36 - ( 7-1401 )
چکیده
در اتصالات جوشی تنشهای پسماند پس از چرخه گرمایش و سرمایش جوشکاری در نواحی اطراف حوضچه مذاب و مناطقی که تحت تاثیر حرارت جوشکاری قرار دارند ظاهر می‌شوند و باعث کاهش یکپارچگی خواص مکانیکی فلز می‌شوند که میتواند به عنوان یک عامل در کاهش کارایی و خدمت پذیری قطعات ساخته شده، موثر باشد. در عمل، شناسایی و بررسی این تنش‌ها فرآیندی دشوار و پرهزینه‌ای است. برای حل این مشکل میتوان از روشهای عددی مانند روش اجزاء محدود برای شناسایی و بررسی تنش‌ها و تغییر شکلهای ناخواسته جوشکاری استفاده کرد. در این پژوهش با توجه به اهمیت تنشهای پسماند در اتصالات ساختمانی، با استفاده از نرمافزار ABAQUS به بررسی و تحلیل عددی آنها در یک اتصال جوشی پرداخته شده است. به این منظور، ابتدا برای منبع حرارتی مدل دوبیضی‌گون گلداک در نظر گرفته شده است و برای اطمینان از درستی روش تحلیل به کمک این شیوه، نتایج این مدل با نتایج یکی از تحقیقات پیشین مورد مقایسه قرار گرفته است و سپس، اثر شار حرارتی به کمک زیربرنامه DFLUX در محیط برنامه‌نویسی فرترن بر مدل اصلی اعمال گردیده است. پس از به دست آوردن تاریخچه دمایی تمامی گره‌های تحلیل حرارتی، از آنها به عنوان شرایط اولیه تحلیل مکانیکی برای شناسایی تنشهای پسماند در قطعه استفاده شده است. نتایج حاصل از تحلیل مکانیکی نشاندهنده مقادیر بزرگی از تنشهای پسماند در محل اتصالات بوده که مقدار این تنش‌ها در برخی از نواحی جوش و اطراف آن با تنش تسلیم فلز برابر بود. بررسی‌ها نشان میدهد که در اثر جوشکاری در اطراف اتصال، فلز مبنا به ناحیه پلاستیک وارد شده است و وجود تغییر شکلهای باقیمانده پس از سرد شدن ناحیه جوشکاری در این منطقه گواه این ادعا میباشد.
مهندس علی صادقی، دکتر محمد رضا سهرابی، دکتر سید مرتضی کاظمی،
دوره 17، شماره 39 - ( 4-1402 )
چکیده
یکی از پرکاربردترین روشهای تحلیلی جهت بررسی رفتار خمشی اتصالات، رویکرد مؤلفهای است که در آیین نامه ی شماره ی 3 اروپا به آن اشاره شده است. این روش دارای نقص هایی همچون حجم محاسبات، نقدهای وارده در بحث راستی آزمایی و ضعف های آن در بخش رفتار پلاستیک نمودار لنگر ـ دوران است. در این پژوهش، به منظور کارآمدتر و قابل اتکا کردن روش مؤلفه ای، نسخه ی پیشرفته ی این روش پیشنهاد شد به گونه ای که محاسبات روش فشرده تر شد، بخش پلاستیک نمودار لنگر ـ دوران فرای دستورالعمل آیین نامه ی شماره ی 3 اروپا توسعه یافت و سپس برای دو اتصال مستقیم جوشی تیر به ستون و صفحه ی انتهایی اجرا و با نمودار لنگر ـ دوران محاسبه شده از روش آزمایشگاهی و روش اجزای محدود در نرم افزار آباکوس راستی آزمایی گردید. در انتها، بررسی های پارامتریکی در چهارچوب تحلیل حساسیت بر روی این اتصالات به کمک رویکرد تحلیلی مؤلفه ای پیشرفته انجام گرفت. یافته ها نشان دادند که روش مؤلفه ای پیشرفته (روش توسعه یافته در این پژوهش) در مقایسه با روش مؤلفه ای مرسوم در آیین نامه شماره 3 اروپا به خوبی می تواند بخش پلاستیک نمودار لنگر ـ دوران دو اتصال را پیش بینی کند. به طوری که درصد اختلاف لنگر نهایی در اتصال صفحه انتهایی شش پیچی در مقایسه نمونه آزمایشگاهی با خروجی های رویکرد مؤلفه ای مرسوم و پیشرفته به ترتیب 56/31 و 46/2- درصد به دست آمد. در مقایسه با خروجی های رویکرد اجزای محدود به کمک نرم افزار آباکوس، درصد اختلاف سختی آغازین و لنگر اتصال به ترتیب 75/14- و 55/5 درصد برای اتصال مستقیم جوشی مورد بررسی و 98/2- و 09/20 درصد برای صفحه ی انتهایی هشت پیچی به دست آمد. همچنین، روشن شد که در میان پارامترهای هندسی بررسی شده برای دو اتصال، عمق تیر بیشترین اثر را بر تغییر سختی آغازین و لنگر اتصال دارد به گونه ای که در اتصال صفحه ی انتهایی مورد بررسی، کاهش عمق تیر به میزان 20 درصد سبب فروکاست سختی آغازین و لنگر اتصال به ترتیب به میزان 53/27 و 54/21 درصد شد در حالی که با افزایش عمق تیر به میزان 20 درصد، سختی آغازین و لنگر اتصال به ترتیب 65/28 و 54/21 درصد افزایش یافتند.
مهندس هادی عسگری، دکتر سید مهدی زهرائی، دکتر مهدی وجدیان، دکتر سید محمد میرحسینی،
دوره 17، شماره 41 - ( 9-1402 )
چکیده
زلزله‌های گذشته با تحمیل خسارت‌های زیاد، بیانگر ضعف عملکرد لرزهای سازه‌ها به‌خصوص در محل اتصال تیر به ستون بوده و کاربرد قطعاتی مثل میراگرهای اصطکاکی و جاری‌شونده جهت استهلاک انرژی زلزله و کاهش ارتعاشات ناشی از آن، به یکی از ضرورت‌های مهندسی عمران تبدیل گردیده است. سیستمهای کنترل غیرفعال چندسطحی یکی از مواردی است که در دهۀ اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. ایدۀ کلی در سیستمهای مذکور، ترکیب دو سیستم کنترل غیرفعال با سختی متفاوت بوده که تحت نیروهای با شدت مختلف، موجب تغییر در مشخصات سیستم و بروز رفتارهای متفاوت تحت سطوح انرژی است. در این تحقیق در ابتدا یک سیستم کنترل دوسطحی با میراگر غیرفعال اصطکاکی-جاری‌شونده در ورق روسری در محل اتصال گیردار تیر به ستون، با قابلیت جذب انرژی و تغییر سختی در سطوح متفاوت زلزله، جهت کاهش ارتعاشات لرزهای سازه‌ها ارائه گردیده و با انجام تحلیلهای استاتیکی غیرخطی با استفاده از نرمافزار اجزاء محدود ABAQUS عملکرد آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به نتایج ارزیابی، بهبود عملکرد نمونه‌های تحلیلی با نسبت بهینۀ طول به ضخامت ورق روسری بوده و افزایش پایداری و مساحت زیر منحنی‌های هیسترزیس و به تبع آن افزایش استهلاک انرژی از اثرات آن است. مقایسۀ منحنی‌های هیسترزیس میراگر پیشنهادی در محل اتصال گیردار، گویای رفتار شکلپذیر با عملکرد دوسطحی مناسب مطابق انتظار بوده و اتلاف انرژی در سطوح مختلف نیرویی را به خوبی فراهم آورده است، طوری که ضوابط طرح لرزهای برای اتصال خمشی ویژه را بر اساس آیین‌نامۀ AISC تأمین می‌کند. همچنین میراگر پیشنهادی به‌عنوان عضو مستهلک‌کنندۀ انرژی در سطوح مختلف زلزله، باعث جذب انرژی شده و با تحمل لغزش و تسلیم، قادر به کنترل لرزهای سازه خواهد بود.
مهندس ایمان کرمی، دکتر امیررضا قیامی آزاد، دکتر سید رسول میرقادری،
دوره 17، شماره 42 - ( 11-1402 )
چکیده
در اتصالات کف‌ستون ضخیم متداول به‌دلیل ایجاد حالت شدید پینچینگ در نمودار هیسترزیس در حین باربرداری و بارگذاری برگشتی، سختی و مقاومت اتصال و میزان استهلاک انرژی کاهش می‌یابد. جهت جلوگیری از ایجاد پینچینگ و بهبود عملکرد لرزهای اتصالات کف‌ستون، پیشنهاد شده است میل‌مهارها در حالت کلی با خروج از مرکزیت نسبت به محور بال ستون، به زیر ورق کف‌ستون با اتصالات جوشی متصل شوند. در اتصالات کف‌ستون پیشنهادی به‌دلیل عدم تعویض یا ترمیم‌پذیری اجزای اتصال، طبق آیین‌‌نامه باید تمام اجزای اتصال از جمله ورق کف‌ستون، اتصالات جوشی، میل‌مهارها و بتن، الاستیک باقی بمانند و منبع شکل‌پذیری، داخل مفصل پلاستیک در ناحیۀ انتهایی مقطع ستون باشد. در این حالت میل‌مهارها در هر لحظه به‌صورت هم‌زمان توانایی باربری نیروی کششی و فشاری را دارند. به‌دلیل ناشناخته‌بودن رفتار اتصالات جوشی تحت کشش، از اتصالات T شکل برای ارزیابی مقاومت و سختی اتصالات جوش گوشه ویژه، جوش شیاری با نفوذ کامل، جوش شیاری استوانه‌ای و جوش شیاری مخروطی استفاده شد. روش همبستگی تصاویر دیجیتال جهت سنجش میدان کرنش اتصالات جوشی و نوع شکست میل‌مهارها به‌کار برده شد. در نتیجه اتصالات جوشی توانایی تحمل ماکزیمم ظرفیت کششی میل‌مهارها را دارا بودند و الاستیک باقی ماندند. در حین بارگذاری، میل‌مهارها در ناحیۀ الاستیک هیچ شکستی ناشی از کاهش مقاومت در منطقۀ HAZ نداشتند. در نتیجه هیچ عدم اطمینانی در رفتار اتصالات جوشی تحت کشش به‌عنوان جزء نیرو-کنترل در اتصالات پیشنهادی وجود ندارد. جوش گوشه و جوش شیاری با نفوذ کامل، برتری بیش‌تری از لحاظ هزینه نسبت به بقیۀ جوش‌ها داشتند.
مهندس علی صادقی، دکتر محمدرضا سهرابی، دکتر سید مرتضی کاظمی،
دوره 18، شماره 43 - ( 4-1403 )
چکیده
یکی از روشهای کاربردی و مفید که در آیین نامۀ Eurocode3 برای بررسی رفتار خمشی اتصالات به‌صورت تحلیلی مورد استفاده قرار می‌گیرد، روش مؤلفه ای است. بر اساس این روش منحنی‌های لنگر-دوران اتصالات بر پایۀ دو پارامتر مقاومت خمشی و سختی اولیه به‌صورت دوخطی تخمین زده می‌شوند. بنابراین یکی از مهم‌ترین پارامترها جهت ارزیابی منحنی لنگر-دوران با استفاده از روش مؤلفهای، یافتن دقیق سختی اولیۀ اتصال ( S j,ini ) است. موضوعی که در آیین نامۀ Eurocode3 به آن اشاره نشده و باعث میشود نتایج بهدستآمده دقت کافی را نداشته باشد، بحث پیش‌تنیدگی پیچ‌ها است. هدف اصلی این پژوهش اضافه‌کردن اثر پیش‌تنیدگی پیچ‌ها در روش مؤلفه ای است. به این منظور باید سختی المانهای فنری مدل‌کنندۀ بال ستون در خمش، ورق انتهایی در خمش و پیچ‌ها در کشش، که جهت پیش‌بینی سختی دورانی اتصالات با ورق انتهایی با پیچهای پیش‌تنیده‌شده لازم هستند، مورد بررسی قرار گیرند. بر این اساس ابتدا روابطی جهت درنظرگرفتن اثر پیش‌تنیدگی پیچ‌ها در روش مؤلفه ای ارائه میگردد، سپس چندین اتصال صفحۀ انتهایی که توسط محققین مورد بررسی قرار گرفته در دو حالت بدون درنظرگرفتن اثر پیش‌تنیدگی پیچ‌ها و با درنظرگرفتن این اثر، مورد ارزیابی قرار می‌گیرد تا درستی روابط ارائه‌شده راستی آزمایی گردد. نتایج بیانگر آن است که روش ارائه‌شده جهت درنظرگرفتن پیش‌تنیدگی پیچ‌ها روش مناسب و کارایی است و باعث میشود که دقت روش مؤلفه ای توسعه‌یافته نسبت به روش مؤلفه ای مرسوم دقیق‌تر باشد، به‌طوری‌که که اختلاف سختی دورانی مدل آزمایشگاهی با روش مؤلفه ای بدون درنظرگرفتن اثر پیش‌تنیدگی پیچ‌ها 13/81- درصد و با درنظرگرفتن اثر پیش‌تنیدگی پیچ‌ها به 2/41- درصد کاهش یافت.
مهندس علی صادقی، دکتر محمدرضا سهرابی، دکتر سید مرتضی کاظمی،
دوره 20، شماره 45 - ( 9-1403 )
چکیده
با توجه به افزایش روزافزون استفاده از اسکلت‌های فولادی در ساختمانهای ساخته‌شده در ایران و افزایش قیمت پروفیل نسبت به ورقِ خام، استفاده از تیرورق در ساخت اسکلت‌های فولادی رونق فراوان یافته است. اتصالات در تمامی سازه‌ها ازجمله سازههای فولادی یکی از اجزای اساسی بوده و عامل اصلی یکپارچگی سیستمهای سازهای به‌شمار می‌آیند. هدف از این پژوهش تعیین ابعاد مطلوب برای اتصالات صفحۀ انتهایی جهت کاهش هزینه به کمک الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات است؛ به‌طوری‌که محدودیت‌های مکانیکی مربوط به لنگر خمشی و سختی آغازین حاصل و همچنین ایمنی و یکپارچگی اتصال به خطر نیافتد. در مدل بهینه‌سازی، شش متغییر طراحی ازجمله ابعاد، ضخامت صفحۀ انتهایی، قطر و محل پیچ‌ها انتخاب شدند تا مقادیر بهدستآمده با نتایج ادبیات گذشته مقایسه شوند. برای محاسبۀ ممان خمشی و سختی دورانی اتصال از "روش مؤلفهای" موجود در یوروکد 3 بخش 8-1 استفاده شده و همچنین تجزیه و تحلیل و طراحی بهینۀ اتصالات تیر به ستون برای قابهای فولادی دوبعدی در محیط محاسباتی MATLAB صورت پذیرفت. خروجی این برنامه نتایج کاملاً رضایت‌بخشی را در مقایسه با نتایج موجود در ادبیات گذشته نشان میدهد؛ به‌طوری‌که نتایج بهدستآمده با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی یادشده هزینۀ اتصالاتA ،B ، C و D از قاب مورد بررسی به‌ترتیب 46/24 درصد، 5/29 درصد، 55/10 درصد و 56/44 درصد در مقایسه با پژوهش کابرو و بایو در سال 2005 و همچنین هزینۀ اتصالاتA و C از قاب مورد بررسی به‌ترتیب 8/07 درصد و 0/22 درصد نسبت به پژوهش دیاز و همکاران در سال 2012 کاهش یافت.
