نشریه سازه و فولاد
سال دوازدهم شماره 23 (بهار و تابستان 1397)

راه کاری برای شناسایی طبقه هایی از قاب های ساختمانی ساده که بادبند های آن ها خراب شده اند، در این مقاله پیشنهاد می شود. یادآوری می کند، بادبندها نقش کلیدی در سختی جانبی سازه های نامبرده دارند. روش نویسندگان از پاسخ های ایستای سازه و یک الگوی بارگذاری بهره می گیرد. دراین فن، تنها تغییرمکان های انتقالی سازه سنجیده می شوند. الگوی بارگذاری انتخابی باید بتواند سبب پیدایش این گونه تغییرمکان ها گردد. باید آگاه بود، این مقاله با انجام تحلیل بر روی سازه ی خراب، تغییرمکان ها را برای آغاز فرآیند آسیب یابی فراهم می سازد. شناسایی بخش های آسیب دیده با حل مساله ی برنامه ریزی ناخطی انجام می پذیرد. رهیافت پیشنهادی این مساله را به گونه ی خطی با متغیرهای دودویی تبدیل می کند. سپس، فن سادک شبه دوگان برای حل برنامه ریزی به کار می رود. به یاری برنامه ی رایانه ای، روش پیشنهادی بر روی چند قاب تخت با بادبندهای گوناگون آزمایش خواهد شد و درستی کار وارسی می شود. یافته ها نشان از توانایی بالای شیوه ی پیشنهادی در شناسایی طبقه های آسیب دیده ی قاب های ساختمانی ساده و برآورد سختی جانبی آن ها دارندراه کاری برای شناسایی طبقه هایی از قاب های ساختمانی ساده که بادبند های آن ها خراب شده اند، در این مقاله پیشنهاد می شود. یادآوری می کند، بادبندها نقش کلیدی در سختی جانبی سازه های نامبرده دارند. روش نویسندگان از پاسخ های ایستای سازه و یک الگوی بارگذاری بهره می گیرد. دراین فن، تنها تغییرمکان های انتقالی سازه سنجیده می شوند. الگوی بارگذاری انتخابی باید بتواند سبب پیدایش این گونه تغییرمکان ها گردد. باید آگاه بود، این مقاله با انجام تحلیل بر روی سازه ی خراب، تغییرمکان ها را برای آغاز فرآیند آسیب یابی فراهم می سازد. شناسایی بخش های آسیب دیده با حل مساله ی برنامه ریزی ناخطی انجام می پذیرد. رهیافت پیشنهادی این مساله را به گونه ی خطی با متغیرهای دودویی تبدیل می کند. سپس، فن سادک شبه دوگان برای حل برنامه ریزی به کار می رود. به یاری برنامه ی رایانه ای، روش پیشنهادی بر روی چند قاب تخت با بادبندهای گوناگون آزمایش خواهد شد و درستی کار وارسی می شود. یافته ها نشان از توانایی بالای شیوه ی پیشنهادی در شناسایی طبقه های آسیب دیده ی قاب های ساختمانی ساده و برآورد سختی جانبی آن ها دارند

در این مقاله به بررسی تاثیر فاصله ی بین گل میخ های برشی روی عملکرد ورق فولادی در دیوارهای برشی مرکب فولادی- بتنی پرداخته شده است. فاصله ی گل میخ های برشی یک پارامتر تاثیرگذار روی کمانش موضعی ورق فولادی و درصد عملکرد مشترک بین ورق فولادی و پانل بتنی در دیوارهای برشی مرکب فولادی- بتنی می باشد. دیوارهای برشی مرکب فولادی- بتنی از دیوار بتنی ضخیم با صفحات فولادی به عنوان تقویت کننده تشکیل شده اند. صفحات فولادی به وسیله ی گل میخ های برشی به پانل بتنی متصل می شوند. در دیوارهای برشی مرکب با تعداد گل میخ های برشی کافی، دیوار بتنی ورق فولادی را مهار کرده و از کمانش آن قبل از جاری شدن جلوگیری می کند. در نتیجه ورق فولادی با تسلیم شدن در برش در مقابل برش طبقات مقاومت می کند. ظرفیت تسلیم ورق فولادی تحت برش در دیوار برشی مرکب می تواند به طور قابل توجهی بیشتر از ورق فولادی معادل در دیوار برشی فولادی باشد. زیرا در دیوار برشی فولادی، ورق فولادی در اثر فشار قطری کمانش می کند و برش فقط توسط عمل ناحیه کششی، تحمل می گردد. در این پژوهش با استفاده از روش اجزاءمحدود بار کمانشی الاستیک ورق فولادی متصل شده به یک طرف پانل بتنی مسلح تحت بار برشی بررسی شده است. حداکثر فاصله ی بین گل میخ های برشی برای جلوگیری از کمانش موضعی ورق فولادی قبل از جاری شدن با استفاده از ضرایب کمانش یک طرفه ورق فولادی محاسبه می شود. به دلیل اینکه وظیفه مهم و اصلی دیوار برشی مرکب فراهم کردن مقاومت و سختی برشی است، بنابراین تاثیر فاصله ی مختلف گل میخ های برشی روی درصد عملکرد کامپوزیت ورق فولادی و پانل بتنی و طول توسعه دیوار برشی مرکب فولادی- بتنی بررسی می شود. نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از آیین نامه AISC 2010 مقایسه شده و پیشنهاداتی ارائه شده است.

تحلیل دینامیکی غیر خطی افزایشی مودال در حقیقت شیوه ای سریع برای به دست آوردن منحنی های IDA می باشد. در این مقاله برای اولین بار به بررسی این روش برای سازه های سه بعدی و تاثیر پارامترهایی چون نامنظمی هندسی سازه و همچنین اثر رکوردهای حوزه نزدیک بر این روش پرداخته است. بدین منظور 12 عدد سازه های 6، 12 و 18 طبقه با درصد نامنظمی های مختلف تحت اثر رکوردهای حوزه نزدیک قرار گرفت و نتایج تحلیل آنها با روش IDA مقایسه گردید. مطالعه این پارامترها نشان داد که سرعت انجام آنالیز و استخراج منحنی های تقاضای لرزه ای در سازه های سه بعدی به طرز شگفت انگیزی بالاتر از روش دقیق IDA می باشد. البته این روش در سازه های کوتاه مرتبه و متوسط مرتبه در زلزله های حوزه نزدیک نمی تواند منحنی های IDA را استخراج کند. در نهایت از این مطالعه نتیجه می شود که در سازه های نامنظم بهتر است که معیار جابجایی نسبی در این روش با معیار دیگری جایگزین گردد.

امروزه پیرو بحث پدافند غیرعامل با افزایش احتمال حملات تروریستی و یا وقوع انفجار های خرابکارانه نیاز به بررسی ساختمان های استراتژیک موجود در برابر پدیده خرابی پیشرونده بیش از پیش احساس می شود. در این مورد پتانسیل خرابی پیشرونده در سازه های فولادی با اتصالات ساده بسیار بیشتر از سایر سیستم های سازه ای و نتایج وقوع آن بسیار مخرب تر خواهد بود. لذا در این مقاله پتانسیل خرابی پیشرونده در اتصالات ساده پیچی بصورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق ارائه راهکارهایی برای بهبود و تقویت اتصالات ساده پیچی در برابر خرابی پیشرونده ناشی از حذف ناگهانی ستون می باشد. برای این منظور، میزان دوران مجاز اتصال ارزیابی شده است. راهکار های ارائه شده به نحوی در نظر گرفته شده است که سختی و گیرداری اتصال را افزایش ندهد و موجب تغییرات زیاد در مقدار و نوع بار وارده به اعضای اتصال نگردد. اتصالات پیچی ساده شامل اتصال تیر به ستون با دوبل نبشی جان به عنوان اتصال مبنا و شش اتصال پیچی دیگر است که از توسعه اتصال مبنا بدست آمده اند. در این تحقیق چندین راهکار ساده اما بسیار تاثیرگذار برای اتصالات ساده موجود پیشنهاد شده است. نتایج بررسی نشان داد که بکارگیری کابل بصورت پیشنهاد شده در برابر خرابی پیش رونده بسیار امیدوار کننده خواهد بود.

انتخاب ضریب اطمینان مناسب با توجه به احتمال خرابی براساس اهمیت و اقتصاد پروژه یک مسئله آماری است و از قضاوت های مهم مهندسی می باشد. ضرایب اطمینان مورد استفاده در آیین نامه ها که بیشتر متکی بر تجربه و قضاوت های مهندسی و کارهای آزمایشگاهی می باشد، به دلایل گوناگون برای انواع حالت ها یکسان تعریف می شوند. امروزه بهره گیری از روش های احتمالاتی بیشتر مورد توجه قرار گرفته و به صورت یک روش عملی برای تحلیل مسائل سازه ای درآمده است. در این مقاله با بهره گیری از روش نمونه گیری شبیه سازی زیر مجموعه که روشی بسیار سریع و کارآمد در مقایسه با روش متداول شبیه سازی مونت کارلو می باشد، به بررسی احتمال خرابی یک المان متداول با تغییرات خطی مقطع در سه حالت متفاوت پرداخته می شود. بر همین اساس تاثیر هر یک از کمیت های موثر بر کمانش، روی احتمال خرابی ستون های با مقطع متغیر در نرم افزار متلب بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان دهنده حساسیت احتمال خرابی محاسبه شده و ضریب اطمینان مناسب در این گونه اعضا به میزان ضریب تغییرات طول و مدول الاستیسیته ستون می باشد.

امروزه غالبا از نرم افزارهای مختلف برای طراحی سازه های فولادی استفاده می شود. لیکن همچنان تئوری طراحی سازه های فولادی به عنوان پایه ای برای نرم افزارهای مختلف جایگاه خود را دارد. در این میان بررسی پایداری ستونها به عنوان جزئی مهم از سازه، اهمیت زیادی دارد. معمولا نقص های هندسی ستونها در حین نصب از قبیل ناشاغولی، خروج از مرکزیت، انحنای ستون و همچنین اثر تغییر شکل های برشی در روابط محاسباتی، همگی انحرافهایی از میزان دقت در طراحی را سبب می شوند. لذا در این مقاله با ملحوظ کردن اثرات تغییر شکل های برشی، به بررسی پایداری ستونهای با اتصالات نیمه صلب دارای نقص های اولیه پرداخته شده و معادلات شیب افت مربوطه استخراج و پیشنهاد شدند. سپس به کمک نرم افزار ABAQUS و مدلسازی سه مدل ستون، قاب یک طبقه و قاب سه طبقه، صحت و دقت روابط پیشنهادی تایید شدند.

این مقاله، رفتار لرزه ای نوع جدیدی از اتصال تیر به ستون با میراگر سوراخ دار را بررسی می کند. در این اتصال جدید، رفتار پلاستیک و آسیب های لرزه ای فقط در نیمرخ شیاردار ایجاد شده و تیر، ستون، جوش ها و چشمه اتصال از هرگونه آسیبی در امان می مانند. در این پژوهش میراگرهای سوراخ دار از پروفیل های I شکل ساخته شده اند و سوراخ هایی مستطیل شکل در جان آنها ایجاد شده است. در یک نمونه آزمایشگاهی (SDC1) از یک پروفیل I شکل بدون سوراخ در پایین و یک نیمرخ شیاردار در بالا برای اتصال خمشی تیر به ستون استفاده شده است. نمونه دوم (SDC2) شامل دو نیمرخ شیاردار یکسان در بالا و پایین تیر برای اتصال تیر به ستون می باشد. نمونه ها تحت اثر بارگذاری چرخه ای قرار گرفته اند. بارگذاری چرخه ای تا دوران 6 درصد ادامه پیدا کرد. نمونه SDC2 تا دوران 4 درصد هیچگونه افت مقاومتی نشان نداد، در حالی که نمونه SDC1 پس از دوران 3 درصد دچار کاهش مقاومت گردید. نمونه با دو میراگر، عملکرد بهتری نسبت به نمونه با یک میراگر نشان داد. رفتار این دو نمونه اتصال با تحلیل های تئوری و عددی مورد بررسی قرار گرفت. مطابق نتایج آزمایشگاهی و عددی، ظرفیت دورانی بالای این اتصال ناشی از تغییرشکل های پلاستیک میراگرهای سوراخ دار می باشد. نمونه SDC2 ظرفیت تحمل لنگر خمشی تا 73/1 برابر لنگر پلاستیک مقطع تیر را از خود نشان داد. در نمونه SDC1 مقدار حداکثر لنگر خمشی مقاوم 4/1 برابر لنگر پلاستیک مقطع تیر می باشد. همچنین نسبت جذب انرژی نمونه SDC2 به نمونه SDC1 برابر 51/1 می باشد.

در این تحقیق قاب های بتنی تقویت شده با مهاربندهای فولادی همگرا مورد بررسی قرار گرفتند و ورق های اتصال مهاربندها با ضخامت و شکل های مختلف در قاب های بتنی مدل سازی شدند. این مدل ها در نرم افزار آباکوس ساخته شدند و از تحلیل استاتیکی غیرخطی با در نظر گرفتن اثرات غیرخطی مصالح و هندسه استفاده شد. همچنین قاب ها تحت اثر بارهای جانبی قرار گرفتند و بارگذاری به صورت اعمال تغییر مکان یکسویه بود. با استفاده از نتایج تحلیل های انجام شده، رفتار ورق های اتصال بدست آمد و این رفتار با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید و صحت انجام تحلیل توسط نرم افزار آباکوس اثبات شد. سپس نمونه های ورق اتصال که از نظر شکل پذیری و مقاومت دارای اهمیت بیشتری بودند با هم مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد که با اضافه کردن سیستم مهاربند فولادی به قاب خمشی بتنی، ظرفیت باربری سازه و سختی آن به ترتیب تا حدود 12 و 3 برابر افزایش یافتند. ضمنا مقاومت قاب با ورق اتصال پنج ضلعی نسبت به ورق های اتصال مستطیلی و مثلثی حدود 21 و 24 درصد افزایش پیدا کرد. همچنین شکل پذیری قاب های تقویت شده با ورق اتصال پنج ضلعی نسبت به ورق های اتصال مستطیلی و مثلثی به ترتیب حدود 65/1 و 06/2برابر گردید. بنابراین ورق های پنج ضلعی بهترین گزینه در اتصال مهاربند های فولادی برای تقویت قاب های خمشی بتنی است.