دانلود پاورپوینت تحلیل و ارزیابی رفتار سازه های فولادی

بررسی رفتار سازه های فولادی

عنوان های پاورپوینت  : 

تحلیل و ارزیابی رفتار سازه های فولادی

بررسی رفتار سازه های فولادی

فهرست مطالب :

1- بررسی تاثیر عوامل سختی و مقاومت و کاهندگی مقاومت و سختی روی سازه

2- کمانش موضعی تحت نیروهای متناوب و نمودارهای پسماند آن

3- رفتار تیر تحت نیروهای متناوب و استاتیکی

4- رفتار تیر ستون تحت نیروهای استاتیکی و متناوب

5- بررسی مقاومت تیر ستون

6- بادبند همگرا و مدل تحلیلی حلقه پسماند بادبند

7- بادبند برون محور و تیر رابط

8- اتصالات فولادی و اتصالات صلب

9- اتصالات خورجینی

قسمت ها و تکه های اتفاقی از فایل

مدل تحلیلی حلقه پسماند باد بند :

رابطه نیرو و جابجایی محوری عضو بادبند با استفاده از روش تحلیل ارتجاعی – خمیری در شکل زیر آمده است .

شکل حلقه پسماند بادبند به ضریب لاغری آن نیز بستگی دارد . علاوه بر این , نوع نیمرخ بادبند نیز موثر است زیرا کمانش موضعی مقطع می تواند به کوچک شدن سطح حلقه پسماند منجر گردد . همچنین باید دانست که مقاومت اتصالات بادبند باید بیش از خود بادبند باشد در غیر اینصورت رفتار ترد را به دنبال داشته و اتصال گسیخته می شود .

بادبند برون محور :

برای حل مشکلات کاهندگی بادبند تحت بار متناوب می توان از بادبند خمشی یا برون محور استفاده نمود . ویژگی مهم باد بندهای خمشی این است که با ایجاد تسلیم در اعضای خمشی می توان از کمانش باد بند فشاری جلوگیری کرد و بدینوسیله از کاهندگی سازه کاست .

برون محوری e :

بادبند برون محور به شکلهای مختلف قابل اجرا است . فاصله برون محوری  e عامل اصلی کنترل رفتار بادبند برون محور است . مهمترین تاثیر e بر رفتار سازه تنظیم میزان سختی جانبی سازه است بطوری که با کاهش برون محوری می توان سختی را تا حد سازه با باد بند هم محور افزایش داد .

تیر رابط :

در دهانه با یک بادبند برون محور , بخشی از تیر که در فاصله ستون تا محل اتصال بادبند برون محور قرار گرفته تیر رابط نامیده می شود و طول آن برابر برون محوری e می باشد . نقش مهم تیر رابط این است که عمل تسلیم در برابر نیروی جانبی را در خود متمرکز ساخته و بادبند را از ناپایداری ناشی از کمانش حفظ می کند . با طراحی صحیح تیر رابط می توان شکست را به صورت کنترل شده و مطلوب در آورد و درنتیجه نرمی سازه را در برابر نیروهای زلزله بالا برد . در حالت کلی تیر رابط دارای دو حالت شکست است  :

شکست خمشی و شکست برشی .

در شکست خمشی , عمل تسلیم و اتلاف انرژی به صورت باز و بسته شدن لولاهای خمیری در تیر رابط تحت نیروهای جانبی متناوب انجام می گیرد , و در شکست برشی این عمل با تسلیم برشی ورق جان تیر رابط و ایجاد لولاهای خمیری در بال این تیر صورت می پذیرد . تحقیقات نشان داده است شکست برشی تیر رابط مطلوب تر از شکست خمشی است .

تحقق هر یک از این دو حالت شکست بستگی به مقدار e دارد , با کاهش برون محوری e می توان شکست برشی را حکم فرما کرد .

اتصالات فولادی :

اتصال صلب

اتصال نیمه صلب

اتصال ساده

لازم به توضیح است تمام اتصالات واقعی نیمه صلب هستند , لیکن برای سهولت تحلیل اتصالات با سختی زیاد به عنوان اتصالات صلب و اتصالات با سختی کم به عنوان اتصال ساده یا مفصلی مدلسازی می شوند .

اتصالات صلب :

اتصال با جوش نفوذی کامل بین بالهای تیر و ستون به همراه اتصال برشی پیچی یا جوشی بین جان تیر و بال ستون (اتصال مستقیم ) :

اتصال با استفاده از ورقهای بالا و پایین اتصال روی بالهای تیر ( اتصال با ورقهای اتصال بال ) :

اتصال با ورق انتهایی :

اتصال با بال جدا شده از جان که در آن جان تیر قبل از رسیدن به اتصال بریده شده و بالها با جوش نفوذی به بال ستون متصل و جان نیز با ورق به بال ستون متصل می شود :

بارزترین ویژگی اتصالات صلب قابلیت انتقال لنگر می باشد , به کمک این ویژگی قابهای صلب می توانند بدون نیاز به بادبند نیروهای جانبی را تحمل نمایند .

صلبیت یک اتصال به دو عامل بستگی دارد : سختی و مقاومت . سختی اتصال بیانگر مقاومت آن در برابر تغییر زاویه است و هر قدر اتصال سختتر باشد , میزان تغییر زاویه کمتر است .

سختی زیاد یک اتصال به تنهایی کافی نیست زیرا چنانچه اتصال از مقاومت کافی برخوردار نباشد , زود گسیخته می شود و در نتیجه موجب بروز رفتار کاهنده در سازه خواهد شد .

نکته بسیار مهم این است که اتصالات صلب باید به قدر کافی مقاوم باشند بطوری که ناحیه تسلیم در داخل تیر یا ستون (ترجیحا تیر) ایجاد گردد تا اتصال آسیبی نبیند .

از این رو در بررسی عملکرد لرزه ای یک سازه , اهمیت تامین مقاومت در یک اتصال بیش از تامین سختی است زیرا فقدان سختی اتصال باعث کاهش نیروی زلزله بر آن , و تمرکز آن بر روی سایر عناصر واجزای لرزه بر می شود در حالیکه فقدان مقاومت می تواند به انهدام اتصال و فرو ریختن بخشی از سقف بیانجامد .

حالتهای کلی شکست یک اتصال صلب عبارتند از :

تسلیم یا گسیختگی در اثر تمرکز تنش

تسلیم برشی در چشمه اتصال

نیروی افقی بال :

نیروی افقی بال :

F =M/db

db ارتفاع مقطع تیر

نیروی کنترل لهیدگی جان ستون :           Pbf = mF

m بستگی به نوع بارگذاری دارد , برای بارگذاری فوق العاده ( بارهای مرده و زنده بعلاوه زلزله ) برابر 1.33 است .

نیروی افقی بال تیر برای کنترل کشیدگی بال ستون :

Pbf = 1.8 Af fy

.Af   مساحت بال تیر و  fy  تنش تسلیم فولاد

تنشهای متمرکز بصورت فشاری (در مقابل بال فشاری تیر) و کششی (در مقابل بال کششی تیر) وارد می شوند و موجب شکستهای زیر می شوند :

مچاله شدن جان ستون در محل بال فشاری تیر

کشیدگی مفرط بال ستون در محل بال کششی تیر که سرانجام به کنده شدن جوش بین تیر و جان ستون منجر می شود .

طبق ضوابط AISC تنش فشاری وارد به جان ستون با شیب 1 : 5/2 پخش می گردد و برای جلوگیری از تسلیم جان باید :

Fy tw (tb + 5 kc) > Pbf

یا:    fy tw (tb + 5 kc) > Af fy

Kc فاصله بر ستون تا ساق جان , Af سطح مقطع بال تیر , tb  ضخامت بال تیر , tw ضخامت جان ستون وFy تنش تسلیم فولاد .                                                                                                                                                                                                    برای جلوگیری از کمانش جان ستون باید دو رابطه زیر وارسی شود :

برای مقابله با کشیدگی مفرط بال ستون در ناحیه کششی باید :

tc .  ضخامت بال ستون است .

اگر روابط فوق بر قرار باشد در مقابل بال فشاری نیازی به نصب ورق تقویت در ستون نیست , و اگر هر یک از این روابط ارضا نشود باید در مقابل بال فشاری و به محاذات آن یک جفت ورق تقویتی افقی در ستون نصب گردد , این ضوابط گفته شده برای بال کششی هم صدق می کند .

حداقل عرض و ضخامت این ورقها باید شرایط زیر را ارضا نماید :

2bs + tw > 2/3 bf

Ts > tf /2

همچنین برای جلوگیری از کمانش موضعی ورقهای تقویت باید :

Bs/ts < 556/

نیروی برشی وارد به جان ستون با توجه به شکل از رابطه زیر محاسبه می شود :

Vp = ( Mb1 + Mb2 )/ Jb ) – ( (Vc1 + Vc2 )/2

مقاومت تسلیم برشی اتصال برابراست با :

Vpy = fy Aw /

تغییر شکل برشی جان ستون در ناحیه برشی مزبور موجب کاهش سختی اتصال و افزایش جابجایی سازه می گردد . البته باید توجه داشت که در تحلیل سازه معمولا از اندازه اتصالات چشم پوشیده و طول اعضا بیشتر از واقع منظور می شود , از این رو عملا سختی واقعی سازه را دست پایین می گیریم , که در نتیجه خطای حاصل از صلب گرفتن اتصالات را تا حدودی کاهش می دهد .

رفتار پسماند اتصالات گیردار به نوع اتصال بستگی دارد :

رفتار پسماند اتصالاتی که بطور کامل جوشکاری شده اند بدون کاهندگی و مطلوب است .

2. در مواردی که از اتصالات پیچی برای جان استفاده شود , به علت لغزش پیچها از صلبیت اتصال اندکی کاسته می شود اما خواص پسماند تغییر چندانی نمی کند .

3. اگر همچنین برای متصل ساختن بال تیر به ستون از ورق اتصال استفاده شود , در انتهای ورق مزبور در مجاورت جوش گوشه ترک پیش رس ایجاد می شود که نرمی اتصال در این حالت نسبت به دو دو حالت فوق کمتر است .

4.در اتصالات پیچی بدلیل لغزش پیچها , حلقه های پسماند دچار باریک شدگی می شوند .

30 تا 70 درصد پروژه | پاورپوینت | سمینار | طرح های کارآفرینی و  توجیهی |  پایان-نامه |  پی دی اف  مقاله ( کتاب ) | نقشه | پلان طراحی |  های آماده به صورت رایگان میباشد ( word | pdf | docx | doc )