* قطب مطالعات بنيادي در مهندسي سازه ها، دانشكده مهندسي عمران، دانشگاه علم و صنعت ايران
در اين مقاله، ساختمان هاي فولادي قاب خمشي معمولي طراحي شده با استاندارد 2800 زلزله ايران بر اساس دستورالعمل بهسازي لرزه اي، ارزيابي و عملکرد لرزه اي آنها در حوزه رفتارهاي خطي و غيرخطي بررسي مي گردد. بدين منظور ابتدا نمونه هاي متعارفي از ساختمان طبق استاندارد 2800 طراحي شده و سپس قاب بحراني آنها بر اساس دستورالعمل بهسازي لرزه اي، تحت بهسازي مبنا و با روش هاي استاتيکي غيرخطي، ديناميکي خطي طيفي و تاريخچه زماني کنترل مي شود. مطابق نتايج اين تحقيق، عملکرد خمشي کليه اعضا در تمامي ساختمان ها کنترل شونده توسط تغيير شکل بوده و با روش ديناميکي خطي تاريخچه زماني برمبناي شتاب نگاشت زلزله هاي رخ داده در ايران (از جمله بم) نيازي به بهسازي ندارند. ساختمان هاي کوتاه برشي در حوزه رفتار غيرخطي عملکرد بسيار مناسبي دارند در حاليکه ساختمان هاي خمشي (6 و 8 طبقه) با روش استاتيکي غيرخطي و تمامي ساختمان ها با روش ديناميکي طيفي مي بايستي بهسازي شوند.
بررسي رفتار دال هاي بتني تقويت شده با ميلگرد فولادي و گريتينگ کامپوزيتي پالترود شده
مهردادشكريه محمود*,حيدري راراني محمود
* دانشكده مهندسي مكانيك، دانشگاه علم و صنعت ايران
در اين مقاله ابتدا رفتار گريتينگ هاي کامپوزيتي ساخته شده از مقاطع پالترود شده، به دليل کاربرد وسيع آنها در سازه هاي صنايع پتروشيمي، به روش تئوري و المان محدود بررسي شده است. سپس اين مواد به عنوان تقويت کننده بتن و جايگزيني براي آرماتورهاي فلزي، به دليل مقاومت خوردگي بالا، پيشنهاد شده اند. به دليل اهميت کنترل جابجايي در سازه هاي بتني، رفتار بار- جابجايي آنها به صورت تحليلي و عددي مورد مطالعه قرار گرفته است. در مدل تحليلي ارايه شده براي دال بتني تقويت شده با گريتينگ هاي پالترود شده، معادله ديفرانسيل حاکم بر صفحات اُرتوتروپيک با تعريف ضرايب سفتي در جهت هاي اصلي توسعه داده شده و براي حالت خمش چهار نقطه اي بصورت دقيق حل شده است. سپس با فرض يك طرفه بودن دال، بار نهايي شكست با اصلاح روابط تئوري مربوط به آرماتورهاي فلزي براي گريتينگ ها، محاسبه گشته است. در روش المان محدود با بکارگيري نرم افزار ANSYS و تعريف رفتار غيرخطي بتن و استفاده از معيار تخريب سه بعدي براي ترك خوردگي و خردشدگي، بار نهايي تخريب و بار در شروع ترك خوردن تخمين زده شده است. براي مقايسه رفتار بار-جابجايي و ميزان تغيير باربري نهايي دال تقويت شده با گريتينگ پيشنهادي، يک دال تقويت شده با ميلگرد فولادي (با سفتي کششي معادل گريتينگ) نيز مدل سازي و تحليل شده است. نتايج حاصل از روش تحليلي و المان محدود، با نتايج آزمايش هاي انجام شده توسط محققان ديگر مقايسه گرديده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد جايگزيني ميلگردهاي فولادي با گريتينگ هاي پالترود شده، علاوه بر کاهش خوردگي، باعث افزايش 12 درصدي بار نهايي شکست و افزايش 116.5 درصدي بار شروع ترک مي شود.
* دانشگاه علم و صنعت ايران، مشاور مركز تحقيقات ساختمان و مسكن
اين مقاله يک مطالعه تجربي و آزمايشگاهي از رفتار پيوندهاي برشي قائم را در حالت معمول (پروفيل فولادي با و بدون سخت کننده) و مرکب (پروفيل فولادي که بتن، ناحيه محصور به جان و بال ها را پر کرده است) ارايه مي نمايد. چهار نمونه در اين مقاله براي بررسي اثر سخت کننده و اثر مرکب شدن جان پيوند انتخاب شده اند. نمونه اول يک نمونه بدون سخت کننده مي باشد، در نمونه دوم طبق ضابطه هاي AISC 2005سخت کننده هاي لازم تعبيه شده است، نمونه هاي سوم و چهارم نمونه هاي مرکب مي باشند. در مدل مرکب، خاموت ها به جان پروفيل متصل مي شوند و تفاوت نمونه هاي مرکب، فاصله بين آرماتورهاي عرضي مي باشد.
آزمايش هاي انجام شده از نوع چرخه اي شبه استاتيکي بوده و در مقياس يک به يک انجام شده اند. در ابتدا جزئيات پيشنهادي براي پيوندهاي مرکب تشريح مي گردد، سپس نحوه ساخت، بارگذاري، گزارش آزمايش ها و نتايج حاصله بيان مي شود. جزئيات ارايه شده براي پيوند قائم مرکب به صورتي بوده است که نتايج حاصله حاکي از افزايش قابل توجه ظرفيت برشي و شکل پذيري آن نسبت به حالت معمول مي باشد.
بررسي کارايي ضوابط استاندارد 2800 در بهبود عملکرد ساختمانهاي با نسبت فرکانس مد پيچشي به انتقالي کم
حاج سيدتقيا سيدعلي,سروقدمقدم عبدالرضا
در اين مقاله با استفاده از تحليل ديناميکي غير خطي تاريخچه زماني، رفتار لرزه اي چند مدل ساختماني که داراي سختي پيچشي کم هستند، تحت اثر شتاب نگاشت زلزله بررسي مي شود. معيار بررسي، نسبت تغيير مکان جانبي سازه (Drift) است. شايان ذکر است که نسبت تغيير مکان جانبي سازه، شاخص مناسبي براي خرابي اعضاي سازه اي و غير سازه اي به طور مقايسه اي است، لذا ايمني سازه بر اساس اين معيار تعريف مي شود.
نتايج اين بررسي مبين آن است که ضوابط پيشنهاد شده در استاندارد 2800 براي سازه هايي که به روش استاتيکي خطي معادل، تحليل مي شوند، در مواردي، ايمني کافي در برابر زلزله را براي سازه هاي نرم پيچشي تامين نمي نمايد، لذا تحليل استاتيکي معادل براي سازه هاي نرم پيچشي همواره روش مناسبي نيست. در اين تحقيق با بررسي پارامترهاي پاسخ تحليل هاي ديناميکي غير خطي، علت اين امر مشخص شده است.
تاثير ضريب شكل پذيري بر ضريب رفتار ديوارهاي برشي فولادي با ورق نازک
قلهکي مجيد*,صبوري سعيد
* دانشكده مهندسي عمران، دانشگاه سمنان
ايده استفاده از ديوار برشي فولادي، به عنوان يک سيستم مقاوم در برابر بار جانبي در طراحي و تقويت ساختمان ها، بيش از سه دهه است که مورد توجه پژوهشگران و طراحان قرار گرفته است. با توجه به لزوم پاسخگويي به برخي از مسايل طراحي آنها، در اين تحقيق تلاش شده است تا با کمک آزمايش هاي انجام شده بر روي دو نمونه ديوار برشي فولادي شکل پذير سه طبقه با دو نوع اتصال تير به ستون ساده و کاملا صلب كه در آنها براي ورق پانل ها از فولاد نرم (جاذب انرژي) استفاده گرديده و تحت بار دوره اي مورد آزمايش قرار گرفتند و همچنين آزمايش هاي معتبر انجام شده در ديگر مراکز تحقيقاتي دنيا، تاثير ضريب شكل پذيري در ضريب رفتار ديوارهاي برشي فولادي با ورق نازک، مورد بررسي قرار گيرد. ارزيابي در اين زمينه نشان مي دهد که با فرض ثابت بودن ضريب اضافه مقاومت، ضريب رفتار ديوارهاي برشي فولادي با ورق نازک بر اساس روش يوانگ، بيشتر از قاب هاي خمشي فولادي مي باشد.
تحليل اثر بازشوي مدور در مقاومت برشي تيرورق هاي فولادي
شهابيان فرزاد*,قهستاني سليمان
* گروه عمران، دانشكده مهندسي، دانشگاه فردوسي مشهد
براي بالا بردن مقاومت خمشي تيرورق ها، تمايل به انتخاب جان با ارتفاع زياد مي باشد. براي كاهش وزن، ضخامت جان تيرورق ها را كم در نظر مي گيرند. از اين رو قبل از فرا رسيدن مقاومت خمشي، صفحه جان تيرورق تحت تاثير نيروهاي برشي دچار كمانش و يا تسليم مي شود. در اين مقاله، مقاومت برشي تيرورق هاي فولادي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل از تحليل اجزاي محدود نشان مي دهد که مقاومت کمانشي تيرورق ها به حالتي که در آن اتصال جان به بال ها به صورت گيردار فرض مي شود، نزديک تر است و اين در حالي است که در نظريه هاي رايج، اتصال جان به بال ها به صورت ساده فرض مي گردد. نتايج حاصل از تحليل اجزاي محدود غيرخطي تيرورق هاي داراي بازشوي مدور نشان مي دهد که با افزايش لاغري تيرورق و ابعاد نسبي بازشو، مقاومت نهايي كاهش مي يابد. اين کاهش ممکن است تا 50 درصد مقاومت اوليه برسد. بررسي هاي انجام شده در اين پژوهش حاکي است که در صورت افزايش صلبيت نسبي بال، کاهش مقاومت تيرورق ها در اثر وجود بازشو که ممکن است به دلايل اجرايي اجتناب ناپذير باشد، به ميزان 30 درصد جبران مي گردد.