%37تخفیف

دانلود پروژه:تعیین صلبیت خمشی تیرهای طبقات در دیوارهای برشی فولادی نیمه مقید در لبه­ ها

تعداد 136 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

دانشکده عمران و معماری

 رشته مهندسی عمران گرایش سازه

با عنوان:

تعیین صلبیت خمشی تیرهای طبقات در دیوارهای برشی فولادی نیمه مقید در لبه­ها

چكيده:

در سامانه دیوار برشی فولادی نیمه مقید، به علت عدم اتصال ورق دیوار به ستون­های اصلی فاصله­ای بین ورق دیوار با ستون اصلی ایجاد شده و تیر طبقات در دو ناحیه قرار می­گیرند. ناحیه اول فاصله بین دیوار و ستون اصلی است که از آن با عنوان تیر پیوند یاد می­شود و ناحیه دوم مقداری از طول تیر است که بین ورق­های بالایی و پایینی قرار می­گیرد. در تحقیقات قبلی نشان داده شده است که حداقل مقطع لازم برای تیر پیوند به ظرفیت برشی نهایی دیوار، ارتفاع دیوار و نسبت عرض دیوار به عرض دهانه قاب وابسته است. در این پژوهش با استفاده از یک روش تحلیلی، تیر طبقات در ناحیه دوم متناسب­سازی ­می­شود.

در این تحقیق مثال­های متنوعی با در نظر گرفتن ارتفاع طبقات ثابت و ضخامت ورق دیوار متفاوت، در سه بخش با عرض دیوار برشی 210، 270 و 330 سانتیمتر و با تعداد طبقات 3، 5، 7، 9 و 12 حل شده است. پس از اعمال بار ناشی از میدان کشش تسلیم شده و شرایط قاب بر تیر، نمودار لنگر خمشی حاصل از بارگذاری ترسیم می­گردد. نکته قابل توجه این­که ممکن است بخشی از ورق­های بالا و پایین تحت تأثیر میدان تنش تسلیم شده ناشی از اعمال بارهای جانبی قرار نگیرد و لذا می­تواند در تحمل تنش­های خمشی وارد به تیر میانی به کمک تیرها بیاید. مقطع تیر با روش آزمون و اصلاح طوری انتخاب می­شود که نسبت لنگر موجود به لنگر پلاستیک در کلیه نقاط تیر کمتر از واحد شده و در مقطع (مقاطع) بحرانی تیر حتی­­الامکان به واحد نزدیک باشد.  نتایج بدست آمده نشان می­دهد که در همه حالات، مقطع تیر در ناحیه بین دو ورق بالایی و پایینی از ناحیه بین دیوار و ستون اصلی کوچکتر شده و یا به عبارت دیگر تیر پیوند تعیین­کننده مقطع تیر می­باشد.

واژه‌های كليدی: دیوار برشی فولادی نیمه­مقید، لنگر خمشی تیر، لنگر پلاستیک تیر، صلبیت خمشی تیرها، میدان کشش تسلیم شده.

فهرست مطالب

پیشگفتار 1

فصل 1: كليّات   3

1-1- مقدمه. 5

1-2- دیوارهای برشی فولادی معمولی… 7

1-2-1- مقدمه. 7

1-2-2- معرفی سیستم و انواع آن.. 8

1-2-3- نحوه عملکرد سیستم.. 9

1-2-4- نحوه عملکرد انواع دیوارهای برشی… 11

1-2-5- مزایای استفاده از دیوار برشی فولادی… 14

1-3- دیوارهای برشی فولادی نیمه مقید در لبه­ها 15

1-4- ضرورت و اهداف تحقیق حاضر. 17

1-5- روش تحقیق… 17

1-6- ساختار پایان­نامه. 18

فصل 2: پيشينه تحقيق  19

2-1- مقدمه. 21

2-2- تحقیقات انجام ‌شده در مورد رفتار تیرورق‌ها 22

2-2-1- تحقیقات انجام ‌شده در مورد کلیات رفتار تیرورق­ها 22

2-2-2- تحقیقات انجام ‌شده در مورد رفتار تیرورق­ها تحت تأثیر انواع سخت­کننده. 30

2-3- تحقیقات انجام‌ شده در مورد رفتار دیوارهای برشی فولادی… 58

2-3-1- مطالعات تحلیلی… 61

2-3-2- مطالعات آزمایشگاهی… 69

2-4- خلاصه و جمع­بندی… 70

فصل 3: مواد و روش­ها 71

3-1- مقدمه. 73

3-2- روش انجام تحقیق حاضر. 75

3-2-1- مراحل روش انجام تحقیق… 81

3-3- خلاصه و جمع‌بندی… 103

فصل 4: نتایج و بحث   105

4-1- مقدمه. 107

4-2- بیان مسئله. 108

4-3- دیوارهای برشی با عرض 210 سانتیمتر در قاب 5 طبقه. 110

4-4- دیوارهای برشی با عرض 270 سانتیمتر. 116

4-5- دیوارهای برشی با عرض 330 سانتیمتر. 118

4-6- بررسی میزان بهینه بودن مقطع انتخابی… 119

4-7- مقایسه نتایج با مطالعات گذشته و انتخاب مقطع مناسب…. 121

4-7-1- طراحی تیر میانی… 122

4-7-2- طراحی تیر پیوند.. 123

4-7-3- انتخاب مقطع نهایی… 123

4-7-4- مثال… 124

4-8- صحت سنجی… 125

4-9- جمع‌بندی… 125

فصل 5: نتيجه­گيري و پیشنهادات   127

5-1- مقدمه. 129

5-2- نتایج به ‌دست ‌آمده. 131

5-3- پیشنهادات برای تحقیقات آتی… 132

فهرست مراجع  135

پیوست الف: نتایج انواع قا­بها 141

پیوست ب: کد کامپیوتری  207

فهرست شکل‌ها

شکل (1-1) تیرورق طره. 6

شکل (1-2) وجه تشابه سازهای دیوار برشی فولادی و تیرورق.. 8

شکل (1-3) شکل­گیری میدان کشش قطری در جان (ورق فولادی). 11

شکل (1-4) مقایسه سیستم دیوار برشی فولادی با انواع سیستم­های مقاوم در برابر بارهای جانبی    12

شکل (1-5) دیوار برشی فولادی نیمه مقید در لبه­ها 16

شکل (2-1) روش باسلر در محاسبه ظرفیت برشی تیرورق.. 23

شکل (2-2) توزیع تنش در سخت­کننده تیرورق.. 27

شکل (2-3) مکانیزم پیشنهادی راکی و اسکیلود برای محاسبه ظرفیت برشی نهایی تیرورق.. 29

شکل (2-4) محل شکست فرضی برای جان‌های با سخت­کننده طولی… 33

شکل (2-5) a. مکانیزم خرابی برشی برای پانل انتهای صلب b. مکانیزم خرابی برشی برای پانل انتهای انعطاف­پذیر c. مکانیزم خرابی برشی برای پانل مرکب…. 38

شکل (2-6) جزئیات تیرورق­های آزمایشگاهی… 38

شکل (2-7) توزيع تنش در صفحه جان و مکانیزم نوسان:  a. ميزان برش خالص   b. ايجاد تنش اضافي در مرحله پس کمانش c. با فرض توزيع تنش در جان و در خرابي صفحه در برش d. مکانیزم   42

شکل (2-8) a. تیرورق با تکیه­گاه ساده b. مکانیزم اعوجاج سخت‌کننده‌های مؤثر c. مکانیزم اعوجاج سخت‌کننده‌های غیر مؤثر. 43

شکل (2-9) تنش‌ها و سيستم نيروي مؤثر بر بال‌ها و ماده سخت‌کننده به هنگام توسعه ميدان تنش غشايي كامل توسط دو صفحه مجاور. 44

شکل (2-10) تیرورق دارای سخت­کننده عرضی با تکیه­گاه ساده. 50

شکل (2-11) نمودار تنش-کرنش چند خطی… 50

شکل (2-12) تصاویر تیرورق­های که تحت اعمال بارگذاری­های مختلف تغییر شکل یافته است     51

شکل (2-13) تیرورق با قسمتی از جان بریده شده. 52

شکل (2-14) تصویر تغییر شکل یافته تیرورق با قسمتی از جان بریده شده. 53

شکل (2-15) هندسه تیرورق آزمایشی… 54

شکل (2-16) منحنی‌های بار- جابجایی برای تیرورق­های آزمایش‌شده. 55

شکل (2-17) منحنی­های بار- جابجایی(مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی). 56

شکل (2-18) دیوار برشی فولادی و اعضای آن.. 60

شکل (2-19) مدل نواری توربورن و همکاران.. 61

شکل (2-20) دیاگرام نیروی برشی – تغییر مکان مدل اندرکنش قاب- ورق.. 63

شکل (2-21) مدل نواری رفت و برگشتی… 67

شکل (3-1) ایجاد مکانیزم در طبقه k ام و k+1 ام تحت بارهای جانبی نهایی… 78

شکل (3-2) نيروهاي وارد شده بر يك تير طبقه مياني تیپ 1. 79

شکل (3-3) یک نمونه از منحنی ظرفیت برشی- لنگر واژگونی… 81

شکل (3-4) نيروهاي برشی وارد شده بر قاب. 82

شکل (3-5) سازه چندطبقه تحت بارهاي جانبي نهايي و محل    و . 85

شکل (3-6) دیاگرام جسم آزاد اجزای دیوار برشی فولادی… 86

شکل (3-7) نيروهاي وارد شده بر يك تير مياني تیپ 2. 90

شکل (3-8) نيروهاي وارد شده بر يك تير مياني تیپ 3. 91

شکل (3-9) نيروهاي وارد شده بر يك تير مياني تیپ 4. 93

شکل (3-10) نيروهاي وارد شده بر يك تير مياني تیپ 5. 94

شکل (3-11) نيروهاي وارد شده بر يك تير مياني تیپ 6. 95

شکل (3-12) نيروهاي وارد شده بر يك تير مياني تیپ 7. 97

شکل (3-13) نيروهاي وارد شده بر يك تير مياني تیپ 8. 98

شکل (3-14) نيروهاي وارد شده بر تير طبقه آخر تیپ 9. 99

شکل (3-15) دیاگرام جسم آزاد توزیع تنش. 101

شکل (3-16) تیری که نواحی مثلثی ورق بالا و پایین دیوار برشی در لنگر پلاستیک آن اثر دارد. 102

شکل (3-17) مقطع A-A نمونه­ای از تیر که ورق زیر دیوار برشی در لنگر پلاستیک آن اثر دارد. 102

شکل (4-1) نمودار پراکندگی انواع تیپ تیرها در کل قاب­ها. 109

شکل (4-2) نمودار پراکندگی انواع تیپ تیرها در قاب­های با عرض دیوار برشی 210 سانتیمتر. 110

شکل (4-3) نمودار پراکندگی انواع تیپ تیرها در قاب­های با 20% افزایش بار برای عرض دیوار برشی 210 سانتیمتر. 111

شکل (4-4) بار اعمالی بر قاب دیوار برشی فولادی پنج طبقه با عرض دیوار 210 سانتیمتر. 112

شکل (4-5) مقایسه لنگر خمشی و لنگر پلاستیک تیر طبقه اول در قاب 5 طبقه برای عرض دیوار برشی 210 سانتیمتر. 112

شکل (4-6) مقایسه لنگر خمشی و لنگر پلاستیک تیر طبقه دوم در قاب 5 طبقه برای عرض دیوار برشی 210 سانتیمتر. 113

شکل (4-7) مقایسه لنگر خمشی و لنگر پلاستیک تیر طبقه سوم در قاب 5 طبقه برای عرض دیوار برشی 210 سانتیمتر. 114

شکل (4-8) مقایسه لنگر خمشی و لنگر پلاستیک تیر طبقه چهارم در قاب 5 طبقه برای عرض دیوار برشی 210 سانتیمتر. 115

شکل (4-9) مقایسه لنگر خمشی و لنگر پلاستیک تیر طبقه پنجم در قاب 5 طبقه برای عرض دیوار برشی 210 سانتیمتر. 116

شکل (4-10) نمودار پراکندگی انواع تیپ تیرها در قاب­های با عرض دیوار برشی 270 سانتیمتر. 117

شکل (4-11) نمودار پراکندگی انواع تیپ تیرها در قاب­های با 20% افزایش بار برای عرض دیوار برشی 270 سانتیمتر. 118

شکل (4-12) نمودار پراکندگی انواع تیپ تیرها در قاب­های با عرض دیوار برشی 330 سانتیمتر. 119

شکل (4-13) نمودار پراکندگی انواع تیپ تیرها در قاب­های با عرض دیوار برشی 330 سانتیمتر. 119

شکل (4-14) نمایش محلی که فاصله بین لنگر خمشی و لنگر پلاستیک به حداقل می­رسد. 120

شکل (4-15) مقایسه میزان بهینه بودن مقاطع انتخابی برای قاب دیوار برشی فولادی پنج طبقه با عرض 210 سانتیمتر. 121

شکل (4-16) الگوریتم طراحی تیرهای میانی. 122

فهرست جدول‌ها

جدول (2-1) جزئیات پانل­های آزمایشی… 32

جدول (2-2) نتایج پانل­های بدون سخت­کننده. 33

جدول (2-3) نتایج پانل­های با سخت­کننده ضعیف…. 34

جدول (2-4) نتایج پانل­های با سخت­کننده مقاومت متوسط… 35

جدول (2-5) نتایج پانل­های با سخت­کننده قوی… 36

جدول (2-6) اندازه تیرورق­های آزمایشی… 39

جدول (2-7) بارهای نهایی و محل­های مفصل پلاستیک برای مقادیر تئوری و آزمایشگاهی    39

جدول (2-8) مقایسه بار قابل تحمل(ظرفیت تحمل بار) نمونه آزمایشگاهی و مدل عددی… 57

جدول (2-9) مقایسه بار قابل تحمل(ظرفیت تحمل بار) نمونه آزمایشگاهی با دو روش عرض مؤثر و تنش کاهش یافته. 57

جدول (4-1) میزان بهینه بودن مقاطع انتخابی برای قاب دیوار برشی فولادی 5 طبقه با عرض 210 سانتیمتر. 121

جدول (4-2) حداکثر ظرفیت برشی دیوار (kN) برای تیرهای  IPE با نسبت  مشخص….. 123

جدول (4-3) مقایسه نتایج قاب 5 طبقه. 124

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo