مقدمه :
باتوجه توسعه روز افزون صنعت سازه ای وفولاد کشور وبه تبع آن اهمیت استحکام ،
خوردگی و فرسایش در این صنعت ونیز کمبود وجود واحد های مشابه این طرح که
نیاز های صنایع خطوط انتقال نیرو ومخابرات وحفاظهای کنار جاده ای رابرآورد ه سازد
که برآیند همه اینها دور ماندن صنعت سازه (قطعه سازی ) کشور از میدان رقابت
داخلی وخارجی می باشد.
از سوی دیگر بازده مالی وسود آوری بالای طرح گالوانیزاسیون گرم قطعات فولادی
میباشد این طرح پتانسیل اشتغال مستقیم 40 نفر را دارد .
چکیده:
در دهه های اخیر، سیستم دیوار برشی فولادی بعنوان یکی از سیستمهای مقاوم در برابر بارهای جانبی مورد توجه محققین قرار گرفته است. نیازهای معماری و ملاحظات غیرسازهای نظیر عبور سیستمهای تاسیساتی از جمله عوامل ایجاد بازشو در دیوارهای برشی فولادی میباشند. در این تحقیق، 60 مدل دیوار برشی فولادی با بازشو دایره ای و مستطیلی به ابعاد مختلف و با در نظر گرفتن تقویت وعدم تقویت مدلسازی و تحلیل شده است. از اینرو، ضمن بررسی اثر شکل و ابعاد بازشو بر رفتار دیوار برشی فولادی، به منظور بهبود رفتار دیوارهای برشی فولادی بازشودار به بررسی تقویت این سیستم پرداخته شده است. بدین منظور دیوار برشی فولادی بازشودار در دو حالت تقویت با سختکننده عمودی- افقی و تقویت با سخت کننده قطری مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور اطمینان از صحت روش مدلسازی و تحلیل اجزاء محدود، نتایج یک نمونه آزمایشگاهی با نتایج نمونه مدل شده در نرم افزار اجزاء محدود مقایسه شده است. نتایج این تحقیق نشان میدهد دیوار برشی فولادی با بازشو دایرهای رفتار و عملکرد مناسبتری نسبت به دیوار برشی فولادی با بازشو مستطیلی نشان میدهد و همچنین تقویت دیوار برشی فولادی بازشودار باعث افزایش مقاومت و سختی و کاهش کمانش خارج از صفحه سیستم شده و در این میان، سختکننده قطری اثر بیشتری در افزایش ظرفیت برشی و سختی سیستم داشته و همچنین این نوع تقویت، در کنترل تغییر مکانهای خارج از صفحه و توزیع تنش در ورق پرکننده دیوار مناسبتر عمل کرده است.
فهرست مطالب:
چکیده:............................................................................................................................................................................................................ 1
مقدمه:............................................................................................................................................................................................................. 2
فصل اول...................................................................................................................................................................................................................... 3
کلیات ............................................................................................................................................................................................. 3
-1-1 معرفی سیستم دیوار برشی فولادی............................................................................................................................................. 4
-2-1 مروری بر تحقیقات گذشته........................................................................................................................................................... 5
-3-1 روشهای تحلیل سیستم دیوارهای برشی فولادی................................................................................................................... 6
-4-1 طراحی دیوارهای برشی فولادی.................................................................................................................................................. 6
-5-1 موارد کاربرد در ساختمان های مختلف...................................................................................................................................... 8
فصل دوم.................................................................................................................................................................................................................. 14
بررسی عملکرد و رفتار دیوار برشی فولادی......................................................................................................................... 14
-1-2 سختی و مقاومت........................................................................................................................................................................... 15
-2-2 جذب انرژی دیوارهای برشی ساخته شده از صفحات فولادی............................................................................................ 16
-3-2 ضریب رفتار دیوارهای برشی ساخته شده از صفحات فولادی........................................................................................... 18
-1 -3 محاسبه ضریب رفتار به روش ضریب شکل پذیری یوانگ ................................ ................................ ............................... 19 -2
-2 -3 آزمایشات انجام شده به منظور تعیین ضریب رفتار دیوار برشی فولادی در ایران ................................ ........................... 20 -2
-3-3 آزمایشات انجام شده در دانشگاه آلبرتا ................................ ................................ ................................ ................................. 23 -2
-4-3 آزمایشات انجام شده در دانشگاه بوفالو ................................ ................................ ................................ ................................. 26 -2
-5-3 آزمایشات انجام شده در دانشگاه بریتیش کلمبیا ................................ ................................ ................................ ................ 27 -2
-6-3 مقایسه ضرایب رفتار به دست آمده با روشهای مختلف ................................ ................................ .................................... 29 -2
-4-2 دیوارهای برشی ساخته شده از صفحات فولاد نرم................................................................................................................ 30
-1 -4 میزان کاهش تغییرمکان برشی و افزایشسختی برشی دیوار برشی فولادی ................................ .................................. 31 -2
-2 -4 پایداری کلی و موضعی دیوار برشی فولادی با استفاده از فولاد نرم ................................ ................................ ................. 32 -2
فصل سوم................................................................................................................................................................................................................. 33
ز
آنالیز پلاستیک.......................................................................................................................................................................... 33
34.........................................................................................CAN/CSA S16- -1 -3 آنالیز و طراحی بر اساس آیین نامه 01
-2 -3 آنالیز پلاستیک دیوارهای برشی فولادی- در مورد قاب های یک طبقه......................................................................... 36
-1 -2 روش تعادل- اتصالات ساده تیر به ستون : ................................ ................................ ................................ ......................... 36 -3
-2 -2 روش سینماتیکی- اتصالات ساده تیر به ستون : ................................ ................................ ................................ ................ 40 -3
-3 -2 روش سینماتیکی- اتصالات تیر به ستون صلب : ................................ ................................ ................................ ............... 40 -3
-3 -3 آنالیز پلاستیک دیوارهای برشی فولادی- قابهای چند طبقه........................................................................................... 41
-4 -3 مقایسه با نتایج تجربی................................................................................................................................................................ 43
فصل چهارم.............................................................................................................................................................................................................. 45
مدلسازی و تحلیل غیرخطی دیوار برشی فولادی بازشودار .............................................................................................. 45
-1-4 ضرورت برسی اثر بازشو در دیوار برشی فولادی..................................................................................................................... 46
-2-4 تحقیقات انجام شده در زمینه اثر بازشو در دیوار برشی فولادی........................................................................................ 46
-3-4 مدلسازی اجزاء محدود................................................................................................................................................................. 47
-1 -3 مدلسازی هندسی : ................................ ................................ ................................ ................................ ............................... 48 -4
-2 -3 مدلسازی مصالح مصرفی : ................................ ................................ ................................ ................................ ................... 49 -4
-3 -3 بارگذاری و معیار خرابی نمونه ها ................................ ................................ ................................ ....................................... 51 -4
-4 -3 شرایط مرزی نمونهها ................................ ................................ ................................ ................................ ........................... 53 -4
-5 -3 روش تحلیل : ................................ ................................ ................................ ................................ ........................................ 53 -4
-4 -4 مقایسه نتایج آزمایشگاهی موجود و نتایج تحلیلی برنامه مورد استفاده :...................................................................... 55
-1 -4 مقایسه و ارزیابی منحنیهای هیسترزیسنمونههای آزمایشگاهی و مدلهای تحلیلی : ................................ .............. 55 -4
-2 -4 مقایسه و ارزیابی میزان تنش و کمانش در نمونههای آزمایشگاهی و مدلهای تحلیلی : ............................................ 56 -4
فصل پنجم............................................................................................................................................................................................................... 58
جمعبندی نتایج تحلیل و بررسی پارامترهای مختلف ....................................................................................................... 58
-1 -5 مشخصات نمونههای تحلیلی..................................................................................................................................................... 59
-1 -1 دیوار برشی فولادی با بازشو دایرهای در مرکز آن ................................ ................................ ................................ ............. 59 -5
-2 -1 دیوار برشی با بازشو مستطیلی در مرکز آن ................................ ................................ ................................ ....................... 60 -5
-2-5 بررسی تنشها بر اساس معیار فون - میسز در نمونههای تحلیلی.................................................................................... 62
ح
-1 -2-5 نمونههای دارای بازشو دایرهای به قطر 70 سانتیمتر و ضخامت 1 میلیمتر جهت بررسی اثر سختکننده در توزیع
تنشسیستم : ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ......................... 62
1 میلیمتر جهت بررسی اثر سختکننده در / 60 سانتیمتر و ضخامت 5 × -2 -2 -5 نمونههای دارای بازشو مستطیلی به ابعاد 40
توزیع تنشسیستم : ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .............. 64
1 میلیمتر جهت بررسی شکل و ابعاد بازشو در توزیع تنشسیستم : / -3 -2 -5 نمونه های بدون سختکننده و به ضخامت 5
67.................. ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................
0 میلیمتر جهت بررسی شکل و ابعاد بازشو در توزیع تنش / -4 -2 -5 نمونههای دارای سختکننده قطری و به ضخامت 8
سیستم : ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................... 70
-3 -5 بررسی نمودار بار- تغییرمکان در نمونههای تحلیل شده................................................................................................... 73
-1 -3 نمودار بار- تغییرمکان برشی در مورد نمونههای دارای ضخامتهای مختلف ................................ ................................. 73 -5
-2 -3 نمودار بار- تغییرمکان برشی در نمونههای دارای ترکیبات مختلف بازشو و سختکننده ............................................ 79 -5
-3 -3 نمودار بار- تغییرمکان برشی در نمونههای دارای بازشو به اشکال و ابعاد متفاوت ................................ ...................... 82 -5
-4 -5 مقاومت دیوار برشی فولادی بازشودار..................................................................................................................................... 84
-1 -4 مقاومت دیوار برشی با بازشو دایرهای در مرکز آن ................................ ................................ ............................................ 84 -5
-1 -1 اثر ضخامت بر مقاومت دیوار برشی فولادی با بازشوی دایرهای ................................................................................................... 86 -4 -5
-2 -1 اثر سختکننده بر مقاومت دیوار برشی فولادی با بازشوی دایرهای ............................................................................................ 86 -4 -5
-2 -4 مقاومت دیوار برشی با بازشو مستطیلی در مرکز آن ................................ ................................ ........................................ 86 -5
-1 -2 اثر ضخامت بر مقاومت دیوار برشی فولادی با بازشوی مستطیلی .............................................................................................. 89 -4 -5
-2 -2 اثر سختکننده بر مقاومت دیوار برشی فولادی با بازشوی مستطیلی ....................................................................................... 89 -4 -5
-3 -4 اثر شکل و ابعاد بازشو بر مقاومت سیستم : ................................ ................................ ................................ ....................... 90 -5
-5 -5 سختی دیوار برشی فولادی بازشودار....................................................................................................................................... 92
-1 -5 سختی دیوار برشی با بازشو دایرهای در مرکز آن ................................ ................................ ................................ .............. 92 -5
-1 -1 اثر ضخامت بر سختی دیوار برشی فولادی با بازشوی دایرهای .................................................................................................... 94 -5 -5
-2 -1 اثر سختکننده بر سختی دیوار برشی فولادی با بازشوی دایرهای ............................................................................................. 94 -5 -5
-2 -5 سختی دیوار برشی با بازشو مستطیلی در مرکز آن ................................ ................................ .......................................... 94 -5
-1 -2 اثر ضخامت بر سختی دیوار برشی فولادی با بازشوی مستطیلی ................................................................................................ 97 -5 -5
-2 -2 اثر سختکننده بر سختی دیوار برشی فولادی با بازشوی مستطیلی ......................................................................................... 97 -5 -5
-3 -5 اثر شکل و ابعاد بازشو بر سختی سیستم ................................ ................................ ................................ ........................... 98 -5
-6 -5 تغییرمکان نسبی المانهای مرزی دیوار برشی فولادی بازشودار...................................................................................... 100
ط
-1 -6 تغییرمکان نسبی المانهای مرزی دیوار برشی فولادی با بازشو دایرهای در مرکز آن ................................ .................. 100 -5
دیوار برشی فولادی با بازشوی دایرهای ................................................... 102 (β) -1 اثر ضخامت بر فشار وارده بر المانهای مرزی -1 -6 -5
دیوار برشی فولادی با بازشوی دایرهای ............................................ 102 (β) -2 اثر سختکننده بر فشار وارده بر المانهای مرزی -1 -6 -5
-2 -6 تغییرمکان نسبی المانهای مرزی دیوار برشی با بازشو مستطیلی در مرکز آن ................................ ............................ 103 -5
دیوار برشی فولادی با بازشوی مستطیلی ............................................... 105 (β) -1 اثر ضخامت بر فشار وارده بر المانهای مرزی -2 -6 -5
دیوار برشی فولادی با بازشوی مستطیلی ........................................ 106 (β) -2 اثر سختکننده بر فشار وارده بر المانهای مرزی -2 -6 -5
107......................... ................................ ................................ (β) -3 -6 اثر شکل و ابعاد بازشو بر فشار وارده بر المانهای مرزی -5
دیوار برشی فولادی بازشودار.......................................................... 109 (Out Of Plane) -7 -5 تغییرشکل خارج از صفحه
-1 -7 تغییرشکل خارج از صفحه در دیوار برشی با بازشو دایرهای در مرکز آن ................................ ..................................... 109 -5
-1 -1 اثر ضخامت بر تغییرشکل خارج از صفحه دیوار برشی با بازشو دایرهای .................................................................................. 109 -7 -5
-2 -1 اثر سختکننده ها بر تغییرشکل خارج از صفحه دیوار برشی با بازشو دایرهای...................................................................... 111 -7 -5
-2 -7 تغییرشکل خارج از صفحه در دیوار برشی با بازشو مستطیلی در مرکز آن ................................ ................................. 114 -5
-1 -2 اثر ضخامت بر تغییرشکل خارج از صفحه دیوار برشی با بازشو مستطیلی .............................................................................. 114 -7 -5
-2 -2 اثر سختکننده ها بر تغییرشکل خارج از صفحه دیوار برشی با بازشو مستطیلی.................................................................. 116 -7 -5
-3 -7 اثر شکل و ابعاد بازشو بر تغییرشکل خارج از صفحه ................................ ................................ ..................................... 118 -5
-8 -5 یکنواختی در تسلیم دیوار برشی فولادی بازشودار............................................................................................................ 121
-1-8 اثر سختکننده بر یکنواختی در تسلیم ورق پرکننده دیوار برشی فولادی بازشودار: ................................ .................. 121 -5
-2 -8 اثر ابعاد بازشو بر یکنواختی در تسلیم ورق پرکننده دیوار برشی فولادی بازشودار ................................ .................... 124 -5
-9 -5 جذب انرژی دیوار برشی فولادی بازشودار........................................................................................................................... 127
فصل ششم............................................................................................................................................................................................................. 129
نتیجهگیری و پیشنهادات ..................................................................................................................................................... 129
فهرست منابع فارسی........................................................................................................................................................................................... 132
فهرست منابع لاتین........................................................................................................................................................................................... 133
سایتهای اطلاع رسانی........................................................................................................................................................................................ 136
چکیده انگلیسی
دیوار برشی فولادی
Steel Plate Shear Walls
فرمت PDF
تعداد صفحات 202
دانلود پروژه سازه فولادی
بادبند و خمشی (طراحی همه اتصالات)
سازه های فولادی
مقدمه
فولاد بعنوان ماده ای با مشخصات خاص و منحصر بفرد ، مدتهاست در ساخت ساختمانها کاربرد دارد. قابلیت اجرای دقیق ، رفتار سازه ای معین ، نسبت مقاومت به وزن مناسب ، در کنار امکان اجرای سریع سازه های فولادی همراه با جزئیات و ظرافتهای معماری ، فولاد را بعنوان مصالحی منحصر و ارزان در پروژه های ساختمانی مطرح نموده است ؛ به نحوی که اگر ضعفهای محدود این ماده نظیر مقاومت کم در برابر خوردگی و عدم مقاومت در آتش سوزیهای شدید به درستی مورد توجه و کنترل قرار گیرند ، امکانات وسیعی در اختیار طراح قرار می دهد که در هیچ ماده دیگر قابل دستیابی نیست .
فولاد ، آلیاژی از آهن و کربن است که کمتر از 2 درصد کربن دارد. در فولاد ساختمانی عموما" در حدود 3 درصد کربن و ناخالصیهای دیگری مانند فسفر ، سولفور ، اکسیژن و نیتروژن و چند ماده دیگر موجود می باشد . ساخت فولاد شامل اکسیداسیون و جدانمودن عناصر اضافی و غیر ضروری موجود در محصول کوره بلند و اضافه کردن عناصر مورد نیاز برای تولید ترکیب دلخواه است. برای ساخت فولاد ، از چهار روش اصلی استفاده می شود. این روشها عبارتند از : روش کوره باز ، روش دمیدن اکسیژن ، روش کوره برقی ، روش خلاء . آنچه فولاد را به عنوان یک مصالح ساختمانی مناسب معرفی کرده می تواند شامل موارد زیر باشد : - تغییر شکل در اثر بارگذاری و ایجاد تنش یکنواخت - وجود خاصیت الاستیک و پلاستیک - شکل پذیری - خاصیت چکش خواری و تورق - خاصیت خمش پذیری - خاصیت فنری و جهندگی - خاصیت چقرمگی - خاصیت سختی استاتیکی و دینامیکی - مقاومت نسبی بالا - ضریب ارتجاعی بالا - جوش پذیری - همگن بودن - امکان
استفاده از ضایعات - امکان تقویت مقاطع در صورت نیاز