58 نتیجه برای قاب
اردشیر دیلمی، محمودرضا شیراوند،
دوره 1، شماره 1 - ( 10-1384 )
چکیده
استفاده از تیرهای I شکل و ستونهای دوبل در سازههای فولادی در ایران بسیار متداول است. نقطه ضعف اساسی این سازه ها اتصالات آنها می باشد. برای اصلاح و بهینهسازی اتصالات گیردار تیرهای I شکل به ستونهای دوبل استفاده از روش اتصال با صفحه کناری (Side Plate) توصیه می شود. با استفاده از این هندسه جدید، اتصال مستقیم انتهای تیر به ستون حذف می شود و دیگر نگرانی از بابت تردشکنی جوش نفوذی اتصال بال تیر به ستون و ضعف چشمه اتصال که در اتصالات گیردار رایج بوجود می آید، وجود ندارد. علاوه بر این، با حذف اتصال مستقیم بال تیر به ورق اتصال (پوشش) ستون دوبل، مشکل تغییر شکل، پیچیدگی و یا کمانش ورق پوششی ستون تحت اثر نیروهای وارده خود به خود مرتفع میشود. در این مقاله، به منظور بررسی رفتار غیرخطی سیستم اتصال تیر به ستون دوبل با استفاده از صفحات کناری، پنج مدل سه بعدی به روش اجزا محدود تحت اثر بارگذاری سیکلی مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از تحلیل های انجام شده نشان می دهند که اتصال تیر به ستون دوبل با استفاده از صفحات کناری دارای مقاومت و شکلپذیری مناسبی می باشد و میتوان ازآن در قابهای خمشی ویژه برای مناطق با لرزه خیزی زیاد استفاده نمود.
فرهاد دانشجو، محمدرضا جهانشاهی،
دوره 1، شماره 1 - ( 10-1384 )
چکیده
روش طراحی براساس عملکرد، یک روش نوین طرح لرزه ای می باشد و در این زمینه تحقیقات گسترده ای در حال انجام است که اکثر تحقیقات صورت گرفته، در محدوده مفاهیم اولیه این روش خلاصه می شود. حال آنکه لزوم انجام تحقیقاتی مناسب که منجر به شناخت معیارهای تاثیرگذار بر عملکرد سازه و نحوه تاثیرگذاری هریک از این معیارها می گردد، کاملاً به چشم می خورد. به طور خاص در حیطه ساختمانهای بلندمرتبه فولادی با دیوار برشی بتنی مجال مناسبی برای تحقیقات زیادی در زمینه روش طراحی بر اساس عملکرد وجود دارد.
در این راستا در تحقیق حاضر، یکسری قابهای سه دهانه و پنج دهانه فولادی منظم با اتصالات صلب مورد ارزیابی پارامتریک عملکردی قرار گرفته اند. بدین منظور ازروش طیف ظرفیت و تقاضا و منحنی های بار افزون هر یک از این قاب ها برای یافتن نقطه هدف عملکردی سازه استفاده شده است. تعداد طبقات این قابها، که در سرتاسر دهانه میانی آنها برای مقابله با نیروهای جانبی از دیوار برشی بتنی استفاده شده است، 15 ، 20 و 25 می باشد. در نهایت تأثیر پارامترهایی همچون نسبت سختی دیوار برشی به سختی قاب خمشی، نسبت سختی کل سازه به سختی قاب خمشی، نسبت عرض دیوار برشی به ارتفاع کل سازه، ارتفاع طبقات، تعداد طبقات، طول دهانه ها و تعداد دهانه ها بر عملکرد لرزه ای این قاب های دوبعدی با توجه به شرایط مفروض به دست آمده است. با بررسی مدلها بیشتر و تغییر پارامترهای متنوع تر می توان امیدوار بود که بتوان به دستورالعمل چگونگی تغییر پارامترهای مختلف برای دست یابی به هدف عملکردی مورد نظر دست یافت.
محمد رضائی پژند، محسن بمبائی چی، صفا پیمان،
دوره 8، شماره 15 - ( 1-1393 )
چکیده
در بیشتر قابهای فولادی، پیوند میان عضوها را ساده یا سخت میپندارند. در حالی که تمامی پیوندها در زیر بار، مقدار مشخصی نرمی از خود نشان میدهند. در این مقاله، اثر نرمی پیوند در تحلیل کمانشی قابهای فولادی دو بعدی بررسی میگردد. در این راستا، با بهره جویی از ضریب گیرداری، اثر پیوندهای ساده، سخت، نیمهسخت و خورجینی در تحلیل وارد میشوند. همچنین، شیوهای برای تحلیل قابهای خورجینی ارائه میگردد. بر پایۀ فن پیشنهادی، تمامی رابطه های تحلیلی قابهای نیمهسخت، قابل گسترش برای قابهای خورجینی میباشند. باید افزود، درستی شیوۀ پیشنهادی با حل نمونه های عددی تأیید میشود. به دنبال آن، ماتریس سختی عضو، با وارد نمودن اثرهای مرتبه دوم و نرمی پیوند، پیشنهاد خواهد شد. ویژگی اصلی این ماتریس، کلی بودن آن میباشد. زیرا، توانایی الگوسازی یک عضو قابی با هر گونه پیوندی را دارد. همچنین، نسبت به ماتریسهای مشابه از دقت و کارایی بیشتری برخوردار است. بنابراین، با در اختیار داشتن ماتریس سختی عضوها میتوان ماتریس سختی قاب را برپا نمود. سپس، بار کمانشی قاب با تعیین مقدارهای ویژۀ این ماتریس به دست میآید. سرانجام، حل چند نمونۀ عددی و مقایسۀ پاسخ آنها با نتیجه های دیگر پژوهشگران، درستی و دقت بیشتر این شیوه را تأیید میکند. بررسی ها نشان میدهند که پاسخ قابهای خورجینی در این گونه تحلیل، نزدیک به قابهای نیمه سخت است
موسی محمودی صاحبی، حسین اعتضادی فر،
دوره 8، شماره 15 - ( 1-1393 )
چکیده
در بررسی آسیبپذیری لرزهای سازهها، تعریف یک "شاخص زیان" ضروری است. هدف از ارائه این مقاله، تعریف یک شاخص زیان جدید به نام "عمر مفید باقی مانده ساختمان" و تعیین کاربرد آن در بررسی آسیبپذیری لرزهای سازهها میباشد. به کمک شاخص عمر مفید باقیمانده میتوان الویت مقاومسازی مجموعهای از ساختمانها را تعیین کرد و همچنین در صنعت بیمه به عنوان شاخص قابل فهم برای افراد غیرمتخصص مورد استفاده قرار داد. در این تحقیق، برای سه سازه فولادی 4، 7 و 10 طبقه از نوع مهاربند ضربدری آسیبپذیر، عمر مفید باقیمانده محاسبه گردید و با عمر مفید پیشنهادی آییننامهها (50 سال) مقایسه شد. نتایج نشان میدهد این روش میتواند به راحتی میزان آسیبپذیری ساختمانها را بیان نماید.
جواد کاتبی، مهدی کهریزی،
دوره 8، شماره 15 - ( 1-1393 )
چکیده
بادبندهای همگرا معمولا برای پایداری قابها در برابر نیروهای جانبی در طراحی لرزه ای مورد استفاده قرار می گیرند. طبق فلسفه طراحی لرزه ای انتظار می رود که سیستم های مهاربندی همگرا تحت زلزله های شدید بتوانند پاسخ غیرارتجاعی پایدار و مداومی از خود نشان دهند. در اینگونه قابها بادبندها به وسیله ورق به تیرها و ستونها متصل می شوند و تغییر شکل غیر الاستیک درزمان تسلیم عضو به صورت کششی و کمانش غیر الاستیک اتفاق می افتد. آزمایشات تجربی جدید نشان می دهند که عملکرد لرزه ای بادبندهای همگرا با طراحی ورق اتصال و با اجازه یافتن ورق اتصال به تسلیم شدن بهبود می یابد.
در این پژوهش ضمن بررسی تاثیرات ورق اتصال و تغییرات آنها، مدل اجزاء محدود غیرالاستیک و روشهای آنالیز مورد بررسی قرار گرفته و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می گردند. موارد مهم در جزئیات قابها شامل تاثیر ورق اتصال بادبند در صلبیت اتصال تیر به ستون، شکل و ضخامت ورق اتصال و تجزیه وتحلیل تغییرشکلهای غیر الاستیک می باشد. نتایج پیشنهاد شده باعث بهبود شکل و جزئیات این نوع اتصالات می گردد.
محمد رضاییپژند، فرزاد شهابیان، محسن بمبائیچی،
دوره 8، شماره 16 - ( 2-1393 )
چکیده
در تحلیل و طراحی قابهای فولادی، عاملهای گوناگونی وجود دارند که عدم قطعیت هر یک از آنها میتواند اثر
قابل توجهی در ایمنی سازه داشته باشد. در این میان، سختی پیوندهای تکیهگاهی، سختی پیوندهای تیر به ستون و سختی تکیهگاه جانبی یا مهاربند، به سبب عدم قطعیتهایی مانند چگونگی ساخت، اجرا، نصب و الگوسازی عضوها و پیوندهای سازههای فولادی، میتوانند به عنوان نمونههایی از این متغیرها پنداشته شوند. در این مقاله، نخست، بر پایهی حل دقیق معادلهی دیفرانسیل تیر اولر- برنولی، ماتریس پایداری قابهای فولادی ساده و دروازهای با عضوهای منشوری و نامنشوری و پیوندها و تکیهگاههای نرم در دسترس قرار میگیرد. باید افزود، نرمی پیوندها با فنرهای دورانی و انتقالی خطی الگوسازی
میشوند. سپس، با حل چند نمونه عددی، درستی و دقت روش پیشنهادی در تحلیل پایداری یقین اندیشانه وارسی میگردد. در ادامه، از روش شبیهسازی مونت کارلو برای برآورد احتمال شکست در پایداری این گونه قابها بهرهجویی خواهد شد.
در این میان، سختی دورانی پیوندهای تیر به ستون، سختی دورانی پیوندهای ستون به تکیهگاه و سختی انتقالی تکیهگاه جانبی، به عنوان متغیرهای تصادفی اختیار میشوند. بر این پایه، صدهزار مرتبه از رابطهسازی پیشنهادی برای یافتن بار کمانشی
قابهای شبیهسازی شده، بهرهجویی میگردد و اثر تغییرهای ضریب پراکندگی و گونهی تابع توزیع احتمال متغیرهای تصادفی در مقاومت کمانشی سازههای یاد شده مورد ارزیابی میگیرد. افزون بر اینها، حساسیت احتمال شکست در پایداری قابهای فولادی ساده و دروازهای، نسبت به عدمقطعیت در سختی پیوندها و تکیهگاهها بررسی میشود.
محمد سهیل قبادی، معصومه کارگرنجفی، روح ا... احمدی جزنی،
دوره 8، شماره 16 - ( 2-1393 )
چکیده
قابهای خمشی پسکشیده خود محور اخیراً به عنوان جایگزین قابهای خمشی با اتصال جوشی در ساختمانهای فلزی مطرح شدهاند. اتصال این قابها شامل دو قسمت اصلی کابلهای پس کشیده و ابزار اتلاف انرژی میباشد. در این اتصال کابلهای پر مقاومت پسکشیده میشوند وبه دلیل نیروی پسکشیدگی که در این کابلها وجود دارد در هنگام زمینلرزه نیروی بازگردانندهای ایجاد میشود، که سازه را با آسیب کمی در اعضای اصلی سازه، به موقعیت اولیه قبل از زلزله باز میگرداند. یکی از ابزار اتلاف انرژی برای قابهای خود محور که توسط محققین معرفی شدهاند ابزار اصطکاکی بال پایین BFFD
میباشد. در مقاله پیشرو ابتدا رفتار اتصال با ابزار اصطکاکی BFFD در قاب 6 طبقه 4 دهانه نسبت به نتایج آزمایشگاهی موجود مورد تطبیق و بررسی قرار گرفته است که در برنامه OpenSEES مدلسازی آن انجام شده است. تحلیل استاتیکی و دینامیکی این قاب در برنامه فوق انجام شده و اثر تعداد کابلهای پسکشیده، نیروی پسکشیدگی بهینه، آرایش پسکشیدگیها در طبقات و اثر مشارکت آلیاژهای حافظه شکل در مصالح کابلها در رفتار لرزهای قاب خمشی خود محور بررسی میشود. نتایج نشان میدهد با افزایش تعداد کابلهای پسکشیده تا تعداد40 عدد عملکرد اتصال بهبود مییابد و افزایش نیروی
پسکشیدگی نیز تا یک مقدار مشخص باعث بهتر شدن رفتار اتصال میشود.
سید مهدی زهرائی، ابوذر صالح، سید رسول میرقادری،
دوره 8، شماره 16 - ( 2-1393 )
چکیده
از ویژگیهای مهم قابهای خمشی، رفتار شکل پذیر و قابلیت جذب و استهلاک انرژی القایی، ناشی از زلزله است.
زلزلههای نرتریج (1994) و کوبه (1995) نگرانیهایی را بابت روش و جزئیات طراحی در اتصالات بر اساس گسیختگی ترد غیر قابل انتظار در اتصالات تیر به ستون سیستم قاب خمشی فولادی فراهم نمود، به طوریکه ایجاد شکل پذیری و
توانایی مقاومت در برابر تغییرشکلهای بزرگ چرخهای پلاستیک مورد اهمیت قرار گرفت و استانداردهای طراحی با فرض ایجاد ناحیه مستهلک کننده انرژی، بر روی تیر و در نزدیکی محل اتصال تیر به ستون همراه گردید. بر همین اساس
در طرح حاضر اتصال نوین خمشی تیر به ستون با مقطع کاهش ظرفیت خمشی یافته توسط جان آکاردئونی لولهای شکل
(TW-RBS: Tubular Web RBS connection) که با جایگزینی یک لوله در جان تیر در محل مورد نظر جهت مفصل پلاستیک بدست میآید، مورد مطالعه تحلیلی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد که استفاده از مقطع تضعیف شده با جان اکاردئونی لولهای شکل، با حذف جان تیر در مقاومت خمشی مقطع، منجر به ایجاد فیوز شکل پذیر دور از اجزاء اتصال تیر به ستون میگردد. میزان کاهش ظرفیت خمشی تیر در محل مفصل پلاستیک بر اساس مشخصات ابعادی تیر و لوله مصرفی قابل محاسبه است طوریکه سهم باقیمانده جان لوله ای در مقاومت خمشی مقطع با توان دو ضخامت لوله رابطه مستقیم و با ضخامت جان صاف تیر و همچنین قطر لوله رابطه معکوس خواهد داشت. تعیین محل بهینه قرارگیری جان لوله ای نیز با توجه به طول تیر و نسبت مدول پلاستیک تیر در محل مفصل پلاستیک به مقطع کل قابل ارزیابی است. همچنین نحوه کنترل برش در جان لولهای با توجه به کمانشهای موضعی و کلی حاصل از برش از دیگر نکات مورد طرح است. نتایج نشان داد که بکارگیری لوله در جان تیر، کاهش سختی خمشی مقطع در محل مفصل پلاستیک را در حدود 14 الی 19% درصد به همراه دارد که این میزان کاهش در سختی خمشی با اتصال RBS با 20% کاهش عرض بال برابری مینماید.همچنین این اتصال برحسب عمق تیر مصرفی منجر به کاهش مقاومت خمشی مقطع در محل مفصل پلاستیک بین 22 تا 28% می گردد که بین نتایج حاصل از اتصال RBS با 20% و 50% کاهش عرض بال است.
مسعود اژدری فر، افشین مشکوه الدینی،
دوره 9، شماره 17 - ( 1-1394 )
چکیده
در این مقاله عملکرد سیستم های مقاوم جانبی با ساختار قاب صلب لوله ای بر پایه ارزیابی پاسخ دینامیکی غیرخطی سازه های فولادی میان مرتبه تحت رکوردهای حوزه نزدیک و حوزه دور از صفحه شکست گسل مورد مطالعه قرار گرفته است. سه مدل مطالعاتی مختلف با اسکلت قاب صلب لولهای انتخاب و بر اساس ضوابط لرزه ای موجود در آیین نامه ۳-۲۸۰۰ و نیز مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان های فولادی) طراحی شده اند. همچنین در این پژوهش، معیار اصلی در انتخاب رکوردهای حوزه نزدیک برای انجام تحلیل های تاریخچه زمانی غیر خطی، حضور یک پالس منفرد با پریود بلند و دامنه بزرگ همراه با ساختارهای چند گانه موجی شکل در تاریخچه زمانی سرعت زمین بوده است. ارزیابی نتایج تحلیلی این پژوهش با تاکید اساسی بر روی تغییرات دو پارامتر تغییرمکان جانبی و دریفت طبقات که در پروسه طراحی از اهمیت بسزایی برخوردارند، صورت گرفته است. افزون بر آن دیده شد که ماکزیمم ایجاد شده برای پارامتر دریفت بیشتر از 3.5 درصد بوده و میزان دوران چشمه اتصال در ترازهای فوقانی سازه های مطالعاتی نیز بیشتر از ۵ درصد رادیان بدست آمد. همچنین ملاحظه گردید که ساختار پاسخ لرزه ای ساختمان های فولادی میان مرتبه با اسکلت قاب محیطی خمشی، بطور چشمگیری تحت تاثیر رکوردهای زلزله قوی که در تاریخچه زمانی آنها پالس های با پریود بلند ظاهر می شوند، قرار می گیرد.
مهرسا میرزاحسینی، محسن گرامی، احسان برهانی،
دوره 9، شماره 17 - ( 1-1394 )
چکیده
بعد از زلزله نورتریج، محققین بسیاری یکی از علل شکست اتصالات را وقوع پدیده خستگی کم چرخه تحت بارهای سیکلیک زلزله معرفی نمودند. مطالعات انجام شده در زمینه خستگی کم چرخه در سازههای قاب خمشی فولادی، اغلب به صورت آزمایشگاهی، تحلیلی و به صورت موضعی در قالب اتصال انجام شده است، لذا لزوم ارزیابی نقاط بحرانی کل سازه و تاثیر پارامترهای لرزهای در مقیاس کلی قاب، بیشتر احساس میشود. در مقاله حاضرضمن مدلسازی و انجام آنالیز دینامیکی یک قاب خمشی فولادی، تاثیر خستگی کم چرخه تحت زلزلههای مختلف در اتصالات قاب مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. میزان آسیب و یا کاهش عمر خستگی هماهنگی مناسبی با طیف پاسخ زلزلههای متفاوت در پریود سازه داشته است. همچنین نتایج نشان میدهد افزایش ماکزیمم شتاب زلزله،سبب افزایش آسیب خستگی در اتصال شده است وباکاهش ٦٨ درصدی مدت زلزله در تحلیل، آسیب خستگی در اتصال با ١٧ درصدکاهش(بطور متوسط) همراه بوده است.
مهندس معین شعبان عبدالمحمدی، دکتر کاظم شاکری،
دوره 9، شماره 18 - ( 2-1394 )
چکیده
زلزلههای سالهای اخیر نشان دادند که روش طراحی سازهها با استفاده از نیرو نمیتواند روش قابل اعتمادی برای طراحی سازه به منظور عملکرد مورد انتظار در برابر زلزله باشد. روشهای طراحی پلاستیک بر اساس عملکرد شیوه نوینی از طراحی لرزهای سازهها میباشد که به منظور بهبود بخشیدن به عملکرد لرزهای سازههای مقاوم در برابر زلزله توسعه پیدا کرده است. در این روش از تعادل کار داخلی و خارجی برای محاسبه برش پایه استفاده میشود. همچنین این روش توزیع جدیدی از نیروهای داخلی ارائه میکند که میتواند اثر رفتار غیرخطی و مودهای بالاتر سازه را در طراحی در نظر بگیرد. برتری دیگر این روش نسبت به روش مبتنی بر نیرو، انتخاب تغییرمکان هدف و حذف مکانیزمهای نامطلوب از ابتدای روند طراحی میباشد. این مقاله به ارزیابی دو روش طراحی مبتنی بر نیرو و روش طراحی پلاستیک بر اساس عملکرد در قابهای خمشی ویژه با اتصالات RBS میپردازد. بدین منظور چهار سازه قاب خمشی ویژه فولادی 4 ، 8 ،12 و20 طبقه بر اساس آییننامه ایران به عنوان سازههای پایه در نظر گرفته میشود و بار دیگر با روش طراحی پلاستیک بر اساس عملکرد طراحی میشوند. سازههای پایه و سازه های طراحی شده بر اساس عملکرد تحت آنالیز غیر الاستیک پوشآور قرار میگیرند. عملکرد و مکانیزم تسلیم سازه ها نشان میدهد که هر دو گروه از سازهها ایمنی جانی را تامین میکنند. همچنین تحت زلزله سطح سرویس خدمت رسانی بیوقفه را ارضاء میکنند. روش عملکردی تحت زلزلههای شدیدتر مکانیزم تسلیم هدف را برآورده میکند ولی در روش نیرویی مشاهده میشود که تعدادی از مفاصل پلاستیک در ستونها تشکیل شده، مضاف بر اینکه مشاهده میشود از لحاظ اقتصادی روش عملکردی به صرف تر از روش نیرویی است.
دکتر عباس حق اللهی، مهندس علی اصغر صفوی، دکتر موسی محمودی صاحبی،
دوره 9، شماره 18 - ( 2-1394 )
چکیده
در این مقاله تعیین بار کمانش خمشی ستون های با مقطع متغیر با روشی خاص ارائه میگردد (کمانش درون صفحه قاب). مسئله ی مورد نظر به صورت قاب یک دهانه متقارن با تکیه گاه های مفصلی یا گیردار بررسی می شود. تحلیل مسئله بر اساس روش تفاضلات محدود و روش کار مجازی انجام می شود. به این صورت که طول ستون به n تکه تقسیم می شود و صورت تفاضل محدودی معادله دیفرانسیل برای جابجایی جانبی نقاط مرزی تکه ها نوشته می شود. با این کار n-1 معادله حاوی n متغیر(جابجایی نقاط) به دست می آید. کمبود یک معادله به خاطر نداشتن شرط مرزی در سر ِستون است که با استفاده از روش کار مجازی معادله ی مورد نیاز حاصل میشود. دترمینان ماتریس ضرایبِ متناظر با دستگاه معادلات، مساوی با صفر قرار داده می شود و بار بحرانی به دست می آید. نتایج تحلیل درباره تعدادی مسئله گزارش گردیده و با نتایج حاصل از مطالعه سایر محققین مقایسه شده است. مقایسه نشان می دهد که روش ارائه شده با تقریبی مناسب بار بحرانی قاب مورد بررسی را به دست میدهد و این فرمولبندی قابل تعمیم به سایر قابهایی که از اعضای با مقطع متغیر ساخته شده اند، می باشد.
محمد بیات، سید مهدی زهرایی،
دوره 10، شماره 19 - ( 2-1395 )
چکیده
با تغییر تدریجی روش طراحی سازه ها از روشهایی که بر پایه مقاومت هستند به روشهایی که بر پایه عملکرد میباشند، قابهای ساختمانی متداول موجود پاسخگوی ضوابط این روشها نمیباشند و در صورت طراحی این قابها با ضوابط عملکردی جدید طرح غیر اقتصادی خواهد شد. مشکل اساسی انواع قابهای موجود عدم توازن بین سختی و شکل پذیری در آنهاست. یک سازه برای آنکه در یک زمین لرزه دچار جابه جایی های زیادی نشود باید از سختی کافی برخوردار بوده و برای اینکه انرژی زلزله را به خوبی مستهلک کند باید شکل پذیری بالایی داشته باشد. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد لرزه ای قابهای صلب و نیمه صلب و تاثیر اضافه نمودن میراگر اصطکاکی به این قابها میباشد. برای این منظور یک قاب ساختمانی به چهار صورت قاب خمشی، قاب خمشی با میراگر اصطکاکی، قاب نیمه صلب و قاب نیمه صلب با میراگر اصطکاکی طراحی شد و تحت سه رکورد زلزله قرار گرفت. با بررسی نتایج حاصل از آنالیز این قابها مشخص گردید که قاب نیمه صلب با میراگر اصطکاکی بهترین عملکرد را در بین این چهار قاب ساختمانی داشته است. آنالیزها نشان داد با استفاده از اتصالات نیمه صلب در قاب خمشی با میراگر اصطکاکی مقادیر حداکثر تغییرمکان طبقه اول و برش پایه به ترتیب 7 و 20 درصد کاهش می یابند.
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.
دکتر سعید صبوری، پیمان موسوی قیه قشلاقی،
دوره 10، شماره 19 - ( 2-1395 )
چکیده
دیوارهای برشی فولادی دارای بازشو، به دلیل عملکرد مناسب معماری، مورد اقبال چشمگیر بوده است. نوع خاصی از این سیستمها، دیوارهای برشی دارای بازشوی درب شکل است که در آن بازشو همانند یک دروازه از کف تا تیر بالایی امتداد مییابد و المانهای مرزی ضعیفتر نسبت به ستونهای اصلی در طرفین بازشو تعبیه میشوند. با فرض رفتار برشی محض برای این سیستم میتوان هر کدام از پانلهای طرفین بازشو را به عنوان یک دیوار برشی با المان های مرزی قائم غیر یکسان در نظر گرفت. رفتار این نوع دیوار برشی با استفاده از روابط متداول دیوارهای برشی فولادی قابل بیان نبوده و در ادبیات فنی تاکنون به دقت مورد بررسی قرار نگرفته است. در این مطالعه رفتار دیوار برشی فولادی با یک ستون قوی و یک ستون ضعیف به صورت تحلیلی و عددی بررسی شده است. روابط تحلیلی برای تعیین منحنی بار تغییرمکان سیستم با تفکیک عملکرد ورق، ستون قوی و ستون ضعیف ارائه شده است. به منظور بررسی صحت روابط تحلیلی، 12 مدل عددی دیوار برشی با تغییر ابعاد کلی سیستم و مقاطع مختلف ستونها به روش اجزای محدود مورد مطالعه قرار گرفته و میزان خطاهای احتمالی بین نتایج نیز تحلیل شده است. نتایج بدست آمده حاکی از انطباق مناسب روابط تحلیلی با رفتار واقعی این سیستم بوده و قابل استفاده بودن این روابط در طراحی این نوع دیوارهای برشی را بیان میدارد.
اباذر اصغری، سیاوش قناعت پیشه،
دوره 10، شماره 20 - ( 12-1395 )
چکیده
مطابق آیین نامه های لرزهای جدید، ورود رفتار سازه به ناحیه غیرخطی یک امر ضروری است. بدیهی است که در صورت ورود رفتار سازه به ناحیه غیرخطی خرابی برخی از المانهای سازهای اجتناب ناپذیر است. تجربه نشان داده است که برای زلزلههای متوسط به بالا تعمیرات المانها ضروری است. بنابراین استفاده از سیستم سازهای که به آسانی قابل تعمیر باشد، در مناطق لرزهای مفید است. به طور منطقی سازههایی که تغییرشکل آنها در المانهای مشخصی متمرکز شوند و علاوه بر آن تغییرمکان باقیمانده ناچیزی داشته باشند، قابلیت تعمیر بهتر و آسانتری خواهند داشت. برای این منظور در این تحقیق رفتار قاب مهاربندی واگرای مرکزگرا با فیوزهای توزیع شده در ارتفاع که مشخصهی سازههای قابل تعمیر را دارند، مورد مطالعه قرار گرفته است. در قاب مهاربندی واگرا، ستونها به زمین متصل نیستند و قابلیت بلندشدگی دارند، همچنین قاب واگرا، داخل قاب ثقلی قرار داده شده است و فیوزها بین ستون گهوارهای و ستون ثقلی قرار داده شدهاند. در ادامه کابل پسکشیده برای بازگرداندن قاب به موقعیت اولیه در امتداد ستون گهوارهای قرار داده شده است. برای بررسی رفتار لرزهای این سیستم از تحلیل استاتیکی چرخهای و دینامیکی غیرخطی استفاده شده است و مقادیر مختلف کابل و فیوز مورد مقایسه واقع شدهاند. نتایج نشان میدهند این سیستم رفتار پرچمی شکل از خود نشان میدهد و با اضافه شدن مقاومت فیوز، اتلاف انرژی نیز افزایش مییابد. همچنین با اضافه شدن تعداد کابل یا نیروی پسکشیدگی، مقاومت نهایی قاب افزایش خواهد یافت. نتایج تحلیل دینامیکی نشان میدهد که دریفت طبقات در سازه گهوارهای در کلیه طبقات یکسان است و همچنین تغییرمکان باقیمانده ناچیزی پس از زلزله وجود دارد.
احسان جهانی بهنمیری، حامد حمیدی جمنانی، مجید مهجورلطف آبادی،
دوره 11، شماره 21 - ( 6-1396 )
چکیده
امروزه بررسی لرزهای ایمنی ساختمانها یکی از ملزومات اساسی اجرای آن میباشد. در دهههای اخیر نظریه قابلیت اطمینان سازهها تحقیقات بسیار گستردهای را به خود اختصاص داده است. شبیهسازی مونتکارلو روشی مناسب برای تحلیل قابلیت اطمینان سازهها میباشد. در این مقاله، یک روش جدید نمونهگیری بااهمیت بهمنظور کاهش تعداد محاسبات تابع حالت حدی و زمان محاسباتی پیشنهاد میشود. ویژگی الگوریتم پیشنهادی عدم نیاز به دانستن موقعیت نقطه طراحی یا شکل تابع حالت حدی است. ایده اصلی الگوریتم پیشنهادی این است که مقدار متوسط تابع چگالی احتمال نمونهگیری در پروسه شبیهسازی تغییر میکند. بر این اساس تمرکز نمونهبرداری بر مناطق بااهمیت از فضای مسئله خواهد بود. یکی از روشهای محاسبه قابلیت اطمینان لرزهای سازهها در نظر گرفتن عدم قطعیتهای سازهای در برابر رکوردهای زلزله تعیینی میباشد. تحلیل قابلیت اطمینان عبور از سطح آستانه سازه برای زمینلرزههای معین، تحلیل عبور از سطحی است که احتمال تجاوز پاسخ سازه از یک مقدار آستانه تعیینشده خواهد بود. روش شبیهسازی مونتکارلو بر اساس نمونهگیری بااهمیت یکی از روشهای آماری بسیار قدرتمند برای محاسبه شاخص قابلیت اطمینان میباشد که باعث بهبود و کاهش تعداد نمونهها و افزایش سرعت عمل میشود. با توجه به وابستگی ظرفیت سیستم سازهای به خصوصیات مصالح و ابعاد اعضاء بررسی میزان عدم قطعیتهای موجود در هر یک از این پارامترها مهم مینماید.
محمدهادی علیپور، لادن جوکار،
دوره 11، شماره 21 - ( 6-1396 )
چکیده
در این پژوهش اثر کاهش مقطع مهاربند در قابهای فولادی همگرا برای مقابله با بارهای لرزهای و افزایش شکلپذیری و تاثیر آن
بر تغییرات برش پایه مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق با کاهش سطح مقطع مهاربند، دو نمونه فیوز ایجاد شده است. فیوز اول با کاهش سطح مقطع مهاربند قوطی شکل در نواحی خاص ایجاد شده است. این مهاربند با مقطع کاهشیافته در قابهای سه و هفت طبقه با تعداد دهانههای متفاوت بکار رفته است. فیوز دوم با کاهش سطح مقطع نبشی در مهاربند ضربدری در قابهای فولادی دو تا نه طبقه ایجاد شده است. مقاطع کاهشیافته طوری طراحی شدهاند که ظرفیت کششی مهاربند از ظرفیت اتصال کمتر باشد. پژوهش با شبیهسازی کامپیوتری با نرم افزارهای ABAQUS و ETABS انجام شده و عملکرد قابها تحت بارهای جانبی بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که قاب با مهاربند با مقاطع کاهشیافته، انرژی وارده به سازه ناشی از بارهای لرزهای را به خوبی مستهلک می کند و
شکلپذیری سازه را افزایش میدهد. عملکرد قاب با مهاربند با مقطع کاهشیافته به گونهای است که با تشکیل مفصلهای پلاستیک
در فیوزها از جاری شدن اتصالها جلوگیری میشود، بدون آنکه اتصال نیاز به مقاومسازی داشته باشد. با عملکرد مناسب فیوزها مقادیر نیروهای انتقالی به اعضای اصلی سازه و نهایتاً مقدار برش پایه سازه نیز کاهش پیدا میکند که نشانه بارز عملکرد مطلوب و ارجحیت این سیستم سازهای است.
پرویز عبادی، سعید فرجلومنش،
دوره 11، شماره 21 - ( 6-1396 )
چکیده
سیستم دیوار برشی فولادی در دهههای اخیر مورد توجه محققان و مهندسان قرار گرفته است. طراحی دیوارهای برشی فولادی معمولاً با اختصاص کل برش طبقه به ورقها و طراحی قابهای پیرامونی برای تمام نیروی انتقال یافته از ورقها به قابهای پیرامونی انجام میگیرد و از مشارکت قابها در تحمل برش طبقه صرفنظر میگردد. در این تحقیق ابتدا یک روش طراحی مبتنی بر ظرفیت دیوارهای فولادی و قابهای پیرامونی براساس ظرفیت مورد نیاز برشی در طبقات ساختمان ارائه شده است. سپس دیوارهای فولادی با توجه به منحنیهای اندرکنش قاب-ورق (PFI) برای درصدهای مختلفی از برش طبقات طراحی و پارامترهای لرزهای آنها با استفاده از مدلسازی عددی و نرمافزاری با یکدیگر مقایسه گردیدهاند. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که استفاده از روشهای رایج طراحی و اختصاص کل برش طبقه به دیوار فولادی و صرفنظر از ظرفیت قاب پیرامونی میتواند منجر به طراحی دست بالا برای سیستم گردد. در حالیکه اگر طرح لرزهای این سیستم با در نظر گرفتن مجموع ظرفیت ورق فولادی و قاب پیرامونی انجام گردد طراحی سیستم به مراتب مهندسیتر و اقتصادیتر میگردد.
سید مهدی زهرایی، حامد عنایتی،
دوره 11، شماره 21 - ( 6-1396 )
چکیده
روشهای کنترل سازه به دنبال کاهش پاسخ سازه و ارتقای رفتار دینامیکی سازه تحت اثر بارهای جانبی مثل باد و زلزله میباشد. روشهای کنترلی را میتوان به سه دسته کلی غیر فعال، فعال و نیمه فعال تقسیم نمود. کنترل نیمه فعال علاوه بر قابلیت سازگاری کنترل فعال، قابلیت اطمینان کنترل غیر فعال را دارا میباشد. در کنترل نیمه فعال به یک منبع انرژی کوچک خارجی نیاز است که این امر در زلزلهها به علت احتمال قطع شدن برق امکان استفاده از آن را فراهم مینماید. میراگر مایع علاوهبر هزینه نصب و راه اندازی کم دارای هزینه نگهداری پایینی نیز میباشد. از دیگر ویژگیهای این میراگر میتوان به قابلیت استفاده دومنظوره به عنوان مخزن ذخیره آب اشاره نمود. میراگر مورد استفاده دارای 4 پره در دو ردیف بوده که امکان چرخش آن در حین تحریک فراهم میباشد. برای طراحی الگوریتم کنترلی از روش کنترل بهینه خطی استفاده شده و تاخیر زمانی نیز در الگوریتم کنترلی لحاظ گردیده است. در این مطالعه از 4 رکورد زلزله حوزه نزدیک و 4 رکورد حوزه دور استفاده شده تا بتوان اثر چرخش پرهها را بررسی نمود. نتایج این مطالعه نشان میدهد که میراگر مایع با پره قابل تنظیم در کنترل نیمه فعال باعث بهبود پاسخ سازه در مقایسه با نتایج کنترل غیر فعال میگردد. بررسی نتایج نشان میدهد که این میراگر در تحریکهای حوزه نزدیک باعث کاهش بیشتر پاسخها نسبت به تحریکهای حوزه دور میگردد.