به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « steel structure » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «steel structure» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Yusef Mesr Habiby, Farhad Behnamfar *
    In this study, nonlinear dynamic response of 4, 7, and 10-story moment frame steel structures is investigated under seismic ground motions. An incrementally increasing intensity is accounted for to evaluate the collapse fragility curves of the same buildings under different values of torsional eccentricity. The site soil of the buildings is assumed to be composed once of a firm and then of a soft soil. As a distinction of this study, the realistic maximum possible value of eccentricity ratio for moment frames, including both stiffness and mass eccentricities, is shown to be 10-15% that is much less than peak values of the past studies. Because of the three-dimensional aspect of the study, the eccentricity is selected to be bi-directional and the horizontal components of the earthquake motion are applied concurrently. It is exhibited that while torsional eccentricity lowers the median collapse probability of the studied buildings, it does not have a sensible effect up to the eccentricity ratios not larger than 10%. Besides, the taller structures on the firm soil are affected more strongly from torsional eccentricity, as the median collapse acceleration decreases up to 46% for the 10-story building suffering from 15% eccentricity ratio on the firm soil.
    Keywords: collapse, Eccentricity, Seismic fragility, Steel Structure, torsion}
  • مرضیه اکبری، علی محمد روستا*، علی علی پور منصورخانی، حامد عنایتی
    در این تحقیق به بررسی فروریختگی پیش رونده قاب های مهاربندی شده با بادبند زانویی در سازه های فولادی تحت بار آتش سوزی بر اساس روش مدل سازی نرم افزاری پرداخته شد. به منظور انجام تحقیق قاب های فولادی 3 و 6 و 9 طبقه، با سیستم بادبندی زانویی هم محور و برون محور به شکل هشتی در نظر گرفته شد و با استفاده از روش نرم افزاری SAP و ABAQUS تحلیل و بررسی گردید. در این خصوص در ابتدا با مدل سازی قاب ها در نرم افزار SAP، قاب ها تحلیل و طراحی گردید و مقاطع قاب ها مشخص شد. در ادامه قاب در نرم افزار ABAQUS تحت بار آتش سوزی تحلیل شد. سپس بعد از مشخص شدن المان‎های بحرانی، مجددا در نرم افزار SAP قاب بدون و با حذف المان های بحرانی به صورت پی در پی تحت بار حریق تحلیل شد تا میزان انرژی نمونه قاب ها در هر حالت بررسی و مقایسه شود. براساس مطالعه انجام شده بر روی قاب با بادبند زانویی برون محور و هم محور مشخص گردید که نوع بادبند برون محور تاثیر بسیار قابل توجهی را بر کاهش انرژی قاب در مقایسه با سیستم بادبندی هم محور داشته است. قاب های 3 و 6 و 9 طبقه با بادبند برون محور زانویی، انرژی به ترتیب در حدود 35 و 50 و 65 درصد کمتر از قاب با بادبند هم محور زانویی را در خلال وقوع حریق و در بازه زمانی کل آن داشته است.
    کلید واژگان: فروریختگی پیش رونده, سازه فولادی, بادبند زانویی, بار آتش سوزی, استهلاک انرژی}
    Marzieh Akbari, Ali Mohammad Rousta *, Ali Alipour, Hamed Enayati
    In this research, the progressive collapse of braced frames with knee braces in steel structures under fire load was investigated based on the software modeling method. In order to carry out the research 3, 6 and 9-story steel frames with coaxial and off-axis knee bracing systems were considered in the shape of inverted-V and were analyzed and analyzed using the software method and ABAQUS and SAP software. In this regard, at first, the frames were analyzed and designed by modeling the frames in SAP software, and the sections of the frames were determined. In the following, the frame was analyzed in ABAQUS software under the fire load. the frame without and with the removal of the critical elements was analyzed successively under the fire load in the SAP software to check and compare the energy of the frame samples in each case based on the results obtained from the analysis. Based on the study conducted on the frame with off-axis and coaxial knee bracing, it was determined that the bracing type of off-axis had a significant effect on reducing the energy of the frame compared to the coaxial bracing system. The 3,6 and 9-storyframes with off-axis knee bracing had 35%, 50% and 65% less energy than the frames with coaxial knee braces during the fire and in the entire time period.
    Keywords: Progressive Collapse, Steel Structure, Knee Brace, Fire Load, Energy Dissipation}
  • میلاد زربیلی نژاد، امین قلی زاد*
    جداسازها و میراگرها، ابزارهای اتلاف انرژی برای کنترل و کاهش پاسخ های لرزه ای سازه ها تحت زمین لرزه های شدید محسوب می شوند. جداساز هسته سربی (LRB) و میراگر جرمی تنظیم شونده (TMD) دو نمونه از متداولترین این ابزارها هستند. مطالعه رفتار غیرخطی و خواص لرزه ای سیستم های سازه ای مجهز به این نوع جداسازها و میراگرها می تواند کمک قابل توجهی به درک رفتار این سیستم ها در برابر نیروهای جانبی ناشی از زمین لرزه های بزرگ نماید. در این پژوهش سازه فولادی 9 طبقه طراحی شده، با استفاده از روش زمان دوام در حالت های با پایه ثابت و جداسازی شده به همراه میراگر با نسبت های جرمی مختلف و بدون میراگر جرمی در نرم افزار SAP2000 تحلیل شده است. نتایج تحلیل های انجام گرفته نشان می دهد که وجود میراگر جرمی تنظیم شونده در کاهش میزان جابه جایی تراز جداساز، نسبت جابه جایی نسبی و نیروی برش طبقات بسیار موثر هست که با افزایش نسبت جرمی میراگر، این اثر بیشتر می گردد. ولی در کاهش پاسخ شتاب مطلق سازه موثر نبوده و با افزایش نسبت جرمی میراگر جرمی از کارایی سامانه کنترلی در بهبود پاسخ شتاب نسبت به حالت جداساز تنها کاسته می شود.
    کلید واژگان: جداساز لاستیکی هسته سربی, میراگر جرمی تنظیم شونده, تحلیل زمان دوام, سازه فولادی}
    Milad Zarbilinezhad, Amin Gholizad *
    Isolators and dampers are devices that dissipate energy and reduce the seismic response of structures during strong earthquakes. Lead Rubber Bearings (LRBs) and Tuned Mass Dampers (TMDs) are two common types of these devices. Studying non-linear behavior and seismic properties of structural systems equipped with this type of isolators and dampers can significantly enhance understanding of their behavior against lateral forces caused by strong earthquakes. In this study, a 9-story steel structure was analyzed using the Endurance Time Analysis (ETA) method in SAP2000 software with fixed and isolated bases, along with a tuned mass damper with different mass ratios and without a tuned mass damper. The analysis results indicate that the tuned mass damper is highly effective in reducing the displacement of the isolator level, drift ratio, and story shear forces. This effect is more significant with higher mass ratios of the TMD. This effect is more pronounced with higher mass ratios of the TMD. However, reducing the absolute acceleration response of the structure has not been effective, and increasing the mass ratio of the TMD only reduces the performance of the control system in improving the absolute acceleration response compared to the isolated state.
    Keywords: Lead Rubber Bearing, Tuned mass damper, Endurance Time Analysis, Steel Structure}
  • Masoud Mahdavi *, Seyyed Reza Hosseini, Abbas Babaafjaei
    Innovative braces in steel structures aim to improve the performance, resilience, and efficiency of buildings under various loads, such as seismic activity. Different types of braces are designed and used in the building according to the seismic needs of the structure. Considering the importance of modern bracing systems, in this research, a 10-story steel structure was modelled with Abaqus software and finite element method (FEM). Steel structures have three types of bracing systems including (a) inverted v braced frame (IVBF), diagonal braced frame (DBF) and (c) proposed parabolic braced frame (PPBF). The structures were subjected to the El Centro earthquake for 25 seconds using the implicit dynamic method. Seismic indexes investigated include von-mises stress, total displacement and total acceleration in the structure and displacement-time, acceleration-time and base shear-time diagrams. The results showed that the proposed parabolic bracing system has a very good performance and has better seismic criteria compared to diagonal braces and reverse v braces. The proposed bracing has greatly increased the power of the steel structure in the dissipation of the earthquake force. The proposed parabolic bracing system can be used as a new bracing system in steel structures.
    Keywords: Steel Structure, Parabola Brace, Finite Element Method, Implicit Dynamic Analysis, Seismic Performance}
  • فرزانه نباتی، محمدایمان خداکرمی*

    ارزیابی سازه های آسیب دیده در حین زلزله های دهه اخیر مشخص کرده که اندرکنش خاک-سازه و مجاورت سازه ها  درکنار یکدیگر ازجمله عواملی هستند که بر میزان آسیب های جانی، مالی و تخریب سازه ها اثر به سزایی دارند. در این مقاله عملکرد لرزه ای سازه سه بعدی فولادی یک بار با در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه و بار دیگر با در نظر گرفتن دو سازه مشابه کنار یکدیگر روی خاک (اندرکنش سازه-خاک-سازه) ارزیابی شده است. برای دستیابی به این منظور مدل های سه بعدی از سازه فولادی شش طبقه با پلان متقارن و سیستم های باربر جانبی قاب خمشی و قاب مهاربندی شده طراحی شده است. نوع  خاک مدل سازی شده، از نوع سست بوده و مدل سازی خاک با روش زیر سازه (فنر غیرخطی وینکلر) انجام شده است. برای انجام تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی، 11 زلزله مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از تحلیل های تاریخچه زمانی مشخص کرده که اندرکنش سازه-خاک-سازه موجب افزایش دامنه تغییرمکانی بام سازه به میزان 58 درصد نسبت به پاسخ سازه تنها روی خاک می گردد. ارزیابی پاسخ تغییر مکان سازه در حوزه فرکانسی (چگالی طیفی) مشخص کرده که اندرکنش سازه-خاک-سازه باعث افزایش در دامنه چگالی طیفی (به طور متوسط 6/44 درصد افزایش دامنه چگالی طیفی اتفاق افتاده است) و تغییرات در فرکانس غالب مجموعه سازه و خاک شده که نیاز به بررسی بیشتری دارد. از طرف دیگر نتایج مشخص کرده است که اندرکنش سازه-خاک-سازه به طور متوسط تا 32 درصد شاخص خرابی سازه را نسبت به اندرکنش خاک-سازه افزایش می دهد.

    کلید واژگان: اندرکنش خاک-سازه, اندرکنش سازه-خاک-سازه, شاخص خرابی, تحلیل دینامیکی غیرخطی, سازه فولادی}
    Farzaneh Nabati, MohammadIman Khodakarami*

    Seismic waves of structural vibrations propagating through the soil and transmitting to other structures, and the effect this has on seismic performance, have recently come up due to the result of recent ground movements originating in soft soil zones like Mexico City. In regions with densely built structures, this vibration may have a significant impact on structural responses. The purpose of this research is to evaluate the seismic performance of a single structure on soil (Soil-Structure Interaction, or SSI) vs. that of a pair of similar structures with differing soil conditions (Structure-Soil-Structure Interaction, or SSSI). Recent research suggests that damage risks may increase due to the SSSI impacts. The studied structure is a three-dimensional, six-story steel building with a foundationally sound moment and braced frames lateral force resisting system. To account for the non-linear behavior shown by SSSI and SSI models, a three-dimensional steel structure is presented in OpenSEES. For simulating the soil easily under the foundations and between structures, the nonlinear Beam-on-Nonlinear-Winkler-Foundation (BNWF) model is employed. There is a meter of space between structures. Therefore impact between buildings is prohibited. The SSSI and SSI systems are examined using 11 horizontal components. Ground motion magnitudes ranges from Mw = 5.0 to Mw = 8.5, soil shear velocity varies from Vs30=185 m/s to Vs30=365 m/s, and distance from faults goes from 10 km to 50 km. The two orthogonal horizontal components of selected seismic ground motion stimulate the system. Inter-story drift ratio, roof displacement, and plastic hinge rotations of structural elements are among the reactions of importance. In the SSSI and SSI models, the Park-Ang damage index is utilized to calculate the local and global damage index. This damage indicator is divided into two categories: deformation and energy-based indices. The current study's findings show that the SSSI model increases the roof displacement response by up to 58%. When the SSI and SSSI cases are compared, it is discovered that the SSSI case increases the inter-story drift ratio by 118% in the moment frame and by 53% in the braced frame. In addition to this, it is shown that,  in general, a second structure may have a significant impact on the frequency amplitude of a system that is adjacent to it. According to the data, the amplitude of the power spectrum density in the SSSI model is more than 44.6% higher than that which is found in the SSI model. According to the findings, the damage index predicted by SSSI models is 32% greater than that predicted by SSI models. It is important to keep in mind that constructing a second building next to an existing one is often counterproductive and raises the possibility of damage occurring in both of the structures. As a result of the findings, it is clear that more study into SSSI phenomena and their influence on structural seismic risk is necessary. This is because it has been shown that adjacent buildings may significantly increase a structure's vulnerability to earthquakes.

    Keywords: Soil-Structure-Interaction (SSI), Structure-Soil-Structure Interaction (SSSI), Steel structure, Nonlinear Dynamic Analysis, Damage Index}
  • Ali Mirzaee *, Ayoub Harouni Kajal

    In recent years, many advances have been made in fatigue and failure modeling in steel structures. The methods used to simulate failure and fatigue caused by earthquakes in steel structures are based on experimental and semi-empirical methods or conventional fracture mechanics. Semi-empirical methods cannot be generalized to a wide range of structural details, but conventional fracture mechanics can be reliably used only to simulate brittle fractures such as those observed in the Northridge and Kobe earthquakes, where large-scale yielding is absent. Similar to what is described in this paper, physics-based micromodels seek to simulate the fundamental processes of void growth and coalescence and granular shear responsible for very low-cycle fracture and fatigue in structures. These models are relatively free of assumptions about behavior and can be accurately used to simulate fracture and fatigue in a general sense under different conditions. The growth of voids or cracks can cause sudden crack propagation and deterioration of strength on a global scale of structural components. Therefore, these micromodels, relying on fundamental physics, are equally applicable to situations considered as "brittle" or "unbreakable" at the structural or component level. Examples are given to demonstrate the use of one of these models - the Cyclic Void Growth Model (CVGM) - to simulate failure through continuous finite element analyses. © 2017 Journals-Researchers. All rights reserved.

    Keywords: crack, fracture energy, low cyclic, fatigue, steel structure}
  • محمد امامی کورنده*، بهرام عسگری
    بر اساس آیین نامه بارگذاری ساختمان آمریکا خرابی پیش رونده به صورت گسترش خرابی در یک سازه از یک المان به المان دیگر به طوری که در نهایت منجر به خرابی کل سازه و یا بخش عمده ای از آن می شود، تعریف می شود عواملی که می توانند منجر به این نوع خرابی شوند، عبارتند از: ضربه اتومبیل، انفجار گاز، برخورد هواپیما، خطای ساخت، آتش سوزی، بارگذاری تصادفی بیش از اندازه روی اعضاء، انفجار و... اکثر این حوادث دارای مدت زمان تاثیر کوتاهی می باشند که در نتیجه منجر به پاسخ های دینامیکی می شوند. در این تحقیق 100 نوع مدل در نظر گرفته خواهد شد و از آیین نامه های مرجع فروریزش پیش رونده جهت تحلیل و از نرم افزار کاربردی برای رسیدن به پاسخ تحت تحلیل استاتیکی غیر خطی استفاده خواهد شد با حذف ستون و انجام آنالیز استاتیکی غیر خطی، پارامترهای رفتاری اعضای سازه در برابر این پدیده مورد ارزیابی قرار خواهند گرفت و در نهایت نتایج با ضوابط موجود در آیین نامه کنترل خواهد شد و رفتار نهایی سازه در برابر این پدیده بررسی خواهد شد. شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان ابزاری توانمند در زمینه های مختلف مهندسی استفاده شده است و کاربرد آنها به صورت روزافزونی در حال افزایش است. مهندسی عمران و بررسی رفتار سازه ها نیز از این قاعده مستثنی نبوده و به مراتب از روش های عصبی در آن استفاده شده است. در این تحقیق از سه نوع شبکه عصبی جهت بررسی پدیده فروپاشی پیشرونده استفاده شده است. پارامترهای ورودی و خروجی انتخاب شده و به کمک شاخصهای ارزیابی این پدیده مدلسازی شده است. در نهایت با مقایسه عملکرد شبکه های عصبی مصنوعی موفقترین نوع شبکه عصبی پیشنهاد شده است.
    کلید واژگان: سازه فولادی, تخریب پیشرونده, شبکه عصبی مصنوعی, شاخصهای ارزیابی}
    Mohammad Emamikorandeh *, Bahram Asgari
    According to the American Building Loading Code, progressive failure is defined as the spread of failure in a structure from one element to another, which ultimately leads to the failure of the entire structure or a large part of it. Lead to this type of failure are: car impact, gas explosion, aircraft collision, construction error, fire, accidental overloading of members, explosion, etc. Most of these accidents have a short impact time that in The result leads to dynamic responses. In this research, 100 types of models will be considered and the progressive collapse reference codes will be used for analysis and the application software will be used to achieve the answer under nonlinear static analysis by removing the column and performing nonlinear static analysis. The behavior of structural members against this phenomenon will be evaluated and finally the results will be controlled by the rules in the regulations and the final behavior of the structure against this phenomenon will be examined. Artificial neural networks have been used as a powerful tool in various fields of engineering and their use is increasing. Civil engineering and the study of the behavior of structures are no exception to this rule and neural methods have been used in it. In this study, three types of neural networks have been used to investigate the phenomenon of progressive collapse. Input and output parameters are selected and modeled with the help of evaluation indicators of this phenomenon. Finally, by comparing the performance of artificial neural networks, the most successful type of neural network has been proposed.
    Keywords: steel structure, Progressive degradation, Artificial Neural Network, Evaluation indicators}
  • محمدجواد گودرزی، حسین نجفی، مجید مرادی*

    میزان کنترل رفتار و عملکرد سازه تحت بارهای خارجی یکی از مهم ترین مباحث و وظایف در مهندسی سازه و زلزله است. امروزه استفاده از سیستم های نوین جهت کنترل ارتعاشات سازه گسترش چشم گیری داشته است. میراگر ویسکوز یکی از متداول ترین ابزارها جهت کنترل ارتعاشات سازه در برابر بارهای خارجی است. یکی از این بار های خارجی می تواند انفجار ناشی از حملات تروریستی باشد. در این تحقیق سعی شده است رفتار سازه های دارای میراگر ویسکوز با تکیه بر بالانس انرژی تحت بارگذاری انفجار بررسی گردد. بر این مبنا دو سازه ی 10 طبقه با سیستم قاب خمشی تنها و قاب خمشی فولادی دارای میراگر ویسکوز تحت سناریوهای مختلف انفجار مورد تحلیل قرارگرفته و انرژی های تلف شده و جذب شده در بالانس انرژی با کار خارجی ناشی از آن مورد ارزیابی قرارگرفته است. در ابتدا برای درک بهتر از رفتار سازه های مورد بررسی، عملکرد سازه ها بر اساس دوران مفاصل پلاستیک و جابجایی نسبی طبقات مورد بررسی و در نهایت تاثیر میراگر ویسکوز در میزان کاهش خسارت سازه ای با استفاده از مفاهیم بالانس انرژی مورد ارزیابی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد به طور کلی میراگر ویسکوز می تواند تا حد قابل قبولی خسارات وارده را کاهش دهد و رفتار سازه را کنترل نماید. همچنین وجود آن توانسته است در بعضی از بارها از ناپایداری سازه جلوگیری کند.

    کلید واژگان: بارگذاری انفجار, بالانس انرژی, میراگر ویسکوز, پاسخ دینامیکی, سازه فولادی}
    Mohammad Javad Goodarzi, Hossein Najafi, Majid Moradi *

    The degree of control of the response and performance of structures under external loads is one of the most important issues in structural and earthquake engineering. Today, the use of modern systems to control structural vibrations has expanded significantly. Viscous dampers are one of the most common tools for controlling structural vibrations against external loads. One of these foreign burdens could be an explosion caused by terrorist attacks. In this research, it has been tried to investigate the behavior of structures with viscous dampers based on energy balance under explosion load. For this aim, two 10-story structures with Moment Resistance Frame (MRF) system and steel Moment Resistance Frame with viscous damper under different explosion scenarios have been analyzed and the dissipated and absorbed energies in the energy balance due to external work have been evaluated. First, to better understand the behavior of these structures, the performance of the structures is evaluated based on the plastic hinges and the relative displacement of the studied stories and finally the effect of viscous damper in reducing the damage of structures using energy balance concepts. The results show that in general, viscous dampers can reduce the damage to an acceptable level and control the behavior of the structure.

    Keywords: viscous damper, Energy balance, Blast loading, Dynamic loading, steel structure}
  • امید نورعلیزده، سپیده رحیمی، محمد حسین زاده، مهدی عبادی جامخانه*

    زلزله های اخیر نشان داد که درکنار نیروهای لرزه ای، اندرکنش بین گسلش و سازه می تواند منجر به خسارت زیادی به سازه های سطحی و زیرزمینی شود. در این مطالعه، مدل المان محدود سه بعدی در برنامه اجزاء محدود آباکوس به منظور مطالعه رفتار یک سازه 9 طبقه فولادی با سیستم قاب خمشی متکی بر سه نوع پی گسترده، گروه شمع و دیواره دیافراگمی واقع بر خاک ماسه ای مورد استفاده قرار گرفت. تحلیل بکار گرفته شده در این مطالعات از نوع استاتیکی غیرخطی و نوع بارگذاری به صورت کنترل تغییرمکان در بستر خاک می باشد. عملکرد سیستم سازه-پی با در نظر گرفتن اهداف عملکردی سازه ای و ژیوتکنیکی نظیر نسبت دریفت طبقات، تغییرمکان پی و توزیع لنگر خمشی و نیروی برشی در طول بدنه شمع و پی مورد ارزیابی قرار گرفت. در این مطالعه، موقعیت پی نسبت به خط اثر گسل و نوع پی به عنوان پارامترهای کلیدی در نظر گرفته شدند. نتایج تحلیل نشان داد بهترین عملکرد در کاهش نسبت دریفت ماندگار طبقات مربوط به سازه با سیستم دیواره دیافراگمی در پی است که در وضعیتی که لبه پی به محل خط اثر گسل مماس باشد، این مقدار به 62/1 درصد می رسد. همچنین در اکثر حالات، در مقادیر کوچک بالاآمدگی گسل، سیستم پی گسترده دارای نشست تفاضلی کمتری نسبت به سایر پی های مورد بررسی در این مطالعه بود.

    کلید واژگان: اندرکنش خاک و سازه, گسل نرمال, زاویه تمایل گسل, سازه فولادی, نسبت دریفت ماندگار}
    Omid Nooralizadeh, Sepideh Rahimi, Mohamad Hoseinzadeh, Mehdi Ebadi Jamkhaneh *

    Recent earthquakes have shown that, besides the seismic forces, the interaction between faults and structures could cause extensive damage to the surface and underground structures. Field observations showed that the need for design measures and regulations for fault loading due to fault movement in areas with active faults seems necessary. In this study, the three-dimensional finite element model in Abaqus finite element program to study the behaviour of a 9-story steel structure with a moment frame system based on three types of mat foundations, piles group, and diaphragm walls was used on sandy soil. The performance of the structural-foundation system was evaluated taking into account the structural and geotechnical performance goals such as the drift ratio of floor levels, displacement of the foundation and distribution of bending moment and shear force along with the pile and foundation. In this study, the position of the foundation relative to the fault line and the foundation type were considered as key parameters. The results of the analysis showed that the best performance in reducing the ratio of the permanent drift ratio of the floors related to the structure with the diaphragm wall system. This was in the case that the edge of the foundation is tangent to the fault line, this value reaches 1.62%. Also, in most cases, in small amounts of fault movements, the mat foundation system had a smaller difference than the other considered foundation system in this study.

    Keywords: Soil-structure interaction, normal fault rupture, fault angle, steel structure, permanent drift ratio}
  • محمد امامی کورنده*، سید عظیم حسینی
    ضریب رفتار، یکی از پارامترهای مهم در محاسبه بارهای تاثیر گذار بر سازه، در تحلیلهای سازه ای است. در این تحقیق، جنبه های مختلف ضریب رفتار شناسایی گردیده و به عنوان مساله اصلی تحقیق حاضر مطرح شده است. بادبندهای واگرا نیز به عنوان ابزاری سودمند در سازه های فولادی مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از مسایل مهم در سازه های فولادی دارای بادبندهای واگرا مساله تیر پیوند است. اصلی ترین هدف این پژوهش، بررسی ضریب رفتار قاب های فولادی با تیر پیوند و ارتفاع مختلف با در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه می باشد که بر اساس تحلیل های استاتیکی غیرخطی بار افزون و درسازه های چهار، هشت و دوازده طبقه مورد بررسی قرار گرفتند. متغیر طول تیر پیوند نیز در کنار اثر اندرکنش خاک و سازه مورد ارزیابی قرار گرفته است. در بررسی اثر اندرکنش خاک و سازه بر منحنی پوش آور مشاهده شد که با در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه، جابجایی در منحنی پوش اور افزایش یافته ولی نیروی برش پایه کاهش می یابد. همچنین مشاهده می گردد که مقادیر ضرایب رفتار در حضور اثر اندرکنش خاک و سازه کاسته می شود که این امر می تواند به سبب کاهش مقادیر برش پایه و افزایش مقادیر تغییرمکان باشد. روند کلی این نمودارها، افزایش مقادیر ضریب رفتار در اثر افزایش طول تیر پیوند بوده است. همچنین مقادیر ضرایب رفتار با در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه کاهش پیدا کرده است.
    کلید واژگان: ضریب رفتار, تحلیل پوش اور, اندرکنش خاک وسازه, سازه فولادی, تیر پیوند}
    Mohammad Emamikorandeh *, Seyed Azim Hosseini
    Behavior coefficient is one of the important parameters in calculating the loads affecting the structure in structural analysis. In this research, different aspects of behavior coefficient have been identified and have been raised as the main issue of the present study. Eccentric Bracing Frames (EBF) braces are also used as a useful tool in steel structures. One of the important issues in steel structures with EBF braces is the problem of link beams. The main purpose of this study is to investigate the coefficient of behavior of steel frames with link beams and different heights by considering the effect of soil-structure interaction, which were studied based on increasing nonlinear static analysis in four, eight and twelve floor structures. The variable of link beam length along with the effect of soil-structure interaction has been evaluated. In the study of the effect of soil-structure interaction on the cover curve, it was observed that considering the effect of soil-structure interaction, the displacement in the pushover curve increases but the base shear force decreases. It is also observed that the values of behavior coefficients decrease in the presence of the effect of soil-structure interaction, which can be due to the decrease in base shear values and increase in displacement values. The general trend of determined graphs has been to increase the values of the coefficient of behavior due to the increase in the length of the link beam. Also, the values of behavior coefficients have been reduced by considering the effect of soil-structure interaction.
    Keywords: Behavior coefficient, Pushover analysis, Soil-structure interaction, steel structure, link beam}
  • مهسا بهنام، حسین نادرپور*، علی خیرالدین

    در این مقاله، به بررسی رفتار لرزه ای قاب های فولادی با هسته بتن آرمه در سازه های بلند معمولی و دوبلکسی پرداخته شده است. برای دست یابی به این هدف با انجام آنالیزهای خطی تحت 3 نوع بارگذاری زلزله (استاتیکی معادل، دینامیکی طیفی و دینامیکی تاریخچه زمانی) و بار باد بر روی سازه ساختمان های 20، 40 و 60 طبقه به بررسی پارامترهای مختلفی مانند برش پایه سازه ها و اثر افزایش ارتفاع بر روی رفتار لرزه ای مورد بحث، پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند، دوبلکسی شدن سازه باعث تغییراتی در شکل مدها و تغییر در درصد مشارکت جرمی مدها می شود؛ به همین دلیل در پاسخ های سازه های معمولی و سازه های دوبلکسی به روش های استاتیکی معادل و بار باد تغییری دیده نمی شود ولی در پاسخ های سازه برای 12 رکورد زلزله دور و نزدیک پاسخ های متفاوتی مشاهده شده است.

    کلید واژگان: ساختمان های بلند, سازه فولادی, دوبلکسی, تحلیل لرزه ای استاتیکی و دینامیکی, بار باد}
    Mahsa Behnam, Hosein Naderpour*, Ali Kheyroddin

    History of past earthquakes and the destruction caused by them show that irregular structures have the vulnerability potential more than other structures. Reinforced concrete (RC) walls are commonly used as the primary lateral-force-resisting system for tall buildings, although for buildings over 49 m (160 ft), IBC 2006 requires use of a dual system. Use of nonlinear response history analysis (NRHA) coupled with peer-review has become a common way to assess the expected performance of tall buildings at various hazard levels to avoid the use of a backup Special Moment Frame for tall buildings employing structural walls. Modeling of the load versus deformation behavior of reinforced concrete walls and coupling beams is essential to accurately predict important response quantities for NRHA. The design of tall buildings essentially involves a conceptual design, approximate analysis, preliminary design and optimization, to safely carry gravity and lateral loads. New developments of tall buildings of ever-growing heights have been continuously taking place worldwide. Consequently, many innovations in structural systems have merged. The design criteria are strength, serviceability, stability and human comfort. The strength is satisfied by limit stresses, while serviceability is satisfied by drift limits in the range of H/500 to H/1000. Stability is satisfied by sufficient factor of safety against buckling and P-Delta effects. The factor of safety is around 1.67 to 1.92. The human comfort aspects are satisfied by accelerations in the range of 10 to 25 milli-g, where g=acceleration due to gravity. The aim of the structural engineer is to arrive at suitable structural schemes, to satisfy these criteria, and assess their structural weights in weight/unit area in square feet or square meters. This initiates structural drawings and specifications to enable construction engineers to proceed with fabrication and erection operations. The weight of steel is often a parameter the architects and construction managers are looking for from the structural engineer. This includes the weights of floor system, girders, braces and columns. The premium for wind is optimized to yield drifts in the range of H/500, where H is the height of the tall building. In this paper, the seismic behavior of steel frames with reinforced concrete core in the duplex and common high rise building are investigated. In this research, linear analysis under 3 kind of earthquake loading (equivalent static, spectral dynamic and dynamic time history) and wind load on structures with 20, 40 and 60 stories have been accomplished and different parameters, such as structure’s base shear and effect of increasing height on seismic behavior have been discussed. Based on results, making structures duplex, causes changes in modal shapes and mass participation percentage of modes. For this reason, there is no change in linear static methods and wind load of common structures and duplex structures response but it has seen changes in structure’s response for 12 far and near earthquake records. In some earthquakes, base shear has been increased maximum 32 percent of common structure’s base shear and also there is no change in base shear in some of them. In some structures, base shear has been decreased maximum 16 percent of common structure’s base shear.

    Keywords: Tall Buildings, Steel Structure, Duplex, Seismic Behavior, Dynamic Analysis, Wind}
  • حمیدرضا توکلی*، مجید مرادی، میعاد کیاندوست

    وقوع حملات تروریستی و بمب گذاری در سال های اخیر، اهمیت ایمنی سازه در برابر بار انفجار را بیشتر از گذشته نشان می دهد. انفجار از جمله حوادث نادری است که می تواند خسارات زیادی را در طول عمر مفید ساختمان ها در پی داشته باشد. بررسی رفتار سازه ها تحت بار انفجار می تواند به تصمیمات مدیریتی در جهت امنیت سازه ها کمک شایانی نماید. در این تحقیق رفتار سازه های فولادی با جداسازی لرزه ای از نوع LRB در سناریوهای مختلف انفجار با استفاده از مفهوم بالانس انرژی بررسی شده است. دو تیپ سازه ی فولادی 10 طبقه ی جداسازی شده و سازه با پای ثابت پس از طراحی در معرض 12 نوع بارگذاری انفجار قرار گرفته است. در ابتدا عملکرد سازه ها تحت این بارگذاری ها بررسی و دوران مفاصل پلاستیک و دریفت سازه ها ارزیابی شده و در ادامه با استفاده از منحنی های تاریخچه زمانی انرژی های تلف شده و جذب شده ی موجود در سازه، بالانس انرژی در هریک از سناریوها بررسی و نقش جداسازها در ایجاد بالانس انرژی بررسی شده است. نتایج نشان داده است انرژی کرنشی پلاستیک تلف شده در جداسازهای لرزه ای باعث شده است انرژی تلف شده توسط سایر اعضا کاهش یابد و میزان خسارت در آن ها نیز کم شود. همچنین درصد انرژی های داخلی در اتلاف انرژی ناشی از اعمال بار انفجار نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است. در سازه های دارای جداساز لرزه ای سهم اتلاف انرژی المان های تیر و ستون کمتر از سازه با پای ثابت است.

    کلید واژگان: جداساز لرزه ای, بارگذاری انفجار, بالانس انرژی, سازه فولادی, عملکرد سازه ای}
    Hamidreza Tavakoli *, Majid Moradi, Miad Kiandoust

    The occurrence of terrorist attacks and bombings in recent years has shown the importance of constructive safety against blast loading more than ever before. Blast is one of the rare events that can cause many damages to the buildings during their lifespan. Investigating the behavior of structures under blast load can help to make managerial decisions for the safety of structures. In this research, the behavior of steel structures with seismic isolation of LRB type in different explosion scenarios was investigated using the concept of energy balance. Two types of 10-story steel structures with isolated and fixed-bases have been subjected to 12 types of blast loadings after designing. Initially, the performance of the structures under these loadings and the rotation of the plastic joints and drift of structures were evaluated and then, using the time history curves the depreciated and absorbed energies of the structure, balance of energy in each scenario are studied and the role of isolators in the creation of energy balance is investigated. The results show that the existence of depreciated plastic strain energy in seismic isolators reduce depreciated energy in other members and the amount of their damage will be decreased. Also, the percentage of internal energy in the energy loss caused by the explosive charge has also been evaluated.In structures with a seismic separation, the energy loss ratio of the elements of the beam and column is less than that of the fixed foot structure.

    Keywords: Base isolation, Blast loading, Energy balance, steel structure, Structural performance}
  • حمید صابری، وحید صابری*، فاطمه ولی، نجمه فرج پور، زهرا ساداتی، محبوبه رازگردانی، عباسعلی صادقی

    روش های مختلفی برای تحلیل و طراحی سازه وجود دارد که یکی از آن ها تحلیل استاتیکی معادل می باشد محدودیت وجود دارد. 4 مدل در این پژوهش مورد بررسی قرار می گیرد، شکل کلی پلان قاب پنج طبقه،در نمونه اول یک قاب منظم،نمونه دوم نامنظمی جرمی در طبقه اول، نمونه سوم نامنظمی جرمی در طبقه سوم و نمونه چهارم نامنظمی جرمی در طبقه پنجم می باشد که بارگذاری لرزه ای آن با استفاده از طیف طرح استاندارد 2800 ویرایش چهارم انجام شده، مورد مطالعه قرارگرفته است. نامنظمی جرمی در طبقه اول با اختلافی 45 درصدری نسبت به سایر طبقات بیشتر بود و نامنظمی جرمی در طبقه سوم با 15 درصد نسبت به نمونه منظم کمتر بوده است، آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی با استفاده از شتاب نگاشتهای مختلف در حوزه دور و نزدیک صورت گرفته و پاسخ ها تغییرمکان جانبی و نسبی برای طبقات مختلف محاسبه شده و با مقادیر مجاز آیین نامه مقایسه گردید. به عنوان نتیجه قابل استنتاج از این پژوهش می توان به محافظه کارانه بودن روش استاتیکی معادل در برآورد برش وارده و عدم توانایی این روش برای در نظر گرفتن شکل بارگذاری اشاره کرد. نتایج بدست آمده بیانگر کاهش ظرفیت لرزه ای سازه های با نا منظمی جرمی در ارتفاع گشته است و بنابراین پیشنهاد می گردد تا حد امکان از ایجاد نامنظمی جرمی در ارتفاع پرهیز شود.

    کلید واژگان: تحلیل استاتیکی, تحلیل دینامیکی طیفی, تحلیل تاریخچه زمانی, سازه فولادی, نامنظمی جرمی}
    Hamid Saberi, Vahid Saberi *, Fatemeh Vali, Najmeh Farajpour, Zahra Sadati, Mahbube Razgordani, Abbasali Sadeghi

    There are several methods for structural analysis and design, one of which is equivalent to static analysis. There are limitations. 4 models are examined in this research, the general shape of the plan of a five-story frame, in the first sample is a regular frame, the second sample is a mass irregularity in the first floor, the third sample is a mass irregularity in the third floor and the fourth sample is a mass irregularity in the fifth floor and Its seismic loading has been studied using the standard design spectrum of 2800 fourth edition. Mass irregularities in the first floor with a difference of 45% were higher than other classes and mass irregularities in the third floor were 15% less than the regular sample. Dynamic time history analysis was performed using different near and far fault earthquakes. Responses of lateral and relative displacement were calculated for different stories and compared with the allowable values of the regulations. As a deductive result of this study, we can point to the conservatism of the equivalent static method in estimating the incision and the inability of this method to consider the shape of the load. The results show a decrease in the seismic capacity of structures with mass irregularities in height and therefore it is recommended to avoid creating mass irregularities in height as much as possible.

    Keywords: Static analysis, Spectral dynamic analysis, time history analysis, steel structure, Mass irregularity}
  • محمد فیاض*، فربد عباسی، سحر میرمعینی، فریدون خسروی
    میراگرهای غیر فعال که در ارتفاع سازه توزیع می شوند انرژی جانبی وارد بر سیستم سازه ای را متناسب با مشخصات هر یک از اجزاء و ماهیت بار وارده مستهلک می نمایند. سه گروه عمده میراگرهای غیرفعال شامل میراگرهای تسلیم شونده، ویسکوز و اصطکاکی است. در این تحقیق رفتار قاب ساده فولادی همراه با میراگرهای XADAS، اصطکاکی و ویسکوز در سیستم قطری و سیستم الاکلنگی، U شکل با عملکرد خمشی-برشی در برابر بارگذاری انفجاری و زلزله مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. تحلیل دینامیکی غیرخطی بر روی مدل های سازه ای با تعداد طبقات 3، 5 و 10  بر اساس دستورالعمل UFC 3-340- 02 در دو سطح مختلف بار انفجاری و بر اساس آیین نامه 2800 تحت چهار شتاب نگاشت زلزله در نرم افزار SAP 2000 انجام گردید. در ادامه ایده جدید میراگر لوله ای در سیستم الاکلنگی مطرح و با سایر میراگرهای مذکور مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد در بین میراگرهای مورد بررسی، میراگرهای ویسکوز و میراگر U  شکل در قاب های با سیستم الاکلنگی، بیشترین تاثیر را به ترتیب در برش پایه و جابه جایی بام تحت نیروی زلزله دارند. همچنین میراگرهای U شکل با عملکرد برشی و میراگر اصطکاکی در قاب های تحت انفجار، بیشترین تاثیر را به ترتیب در برش پایه و جابه جایی بام دارند. میراگر لوله ای پیشنهادی نیز در کاهش پاسخ قاب ها عملکرد مناسبی داشت. مقایسه نتایج مدل با داده های آزمایشگاهی صحت مطالعات را تایید می نماید.
    کلید واژگان: بار انفجار, پاسخ دینامیکی غیرخطی, میراگر, قاب فولادی}
    Mohammad Fayyaz *, Farbod Abasi, Sahar Mirmoeini, Ferydoon Khosravi
    Nowadays terrorist attacks on civilian facilities have increased.Paying attention to the design of construction sites against the impact loads due to the explosion is important. Identifying the nature of explosive loads and their impact on the structure is one of the important issues to be studied. The explosion is one of the complex phenomena including high strain rate which highly affects the structural elements behavior. Regarding the fact that existing steel structures are typically designed based on conventional gravity and seismic loads, it is required that the performance of these structures be investigated under the explosion load. In this study, the evaluation of simple steel frame behavior with different dampers against explosive load and earthquake is investigated. Nonlinear dynamics analysis is performed on models with 3, 5 and 10 floor structures and in accordance with UFC 3-340-02 at two different levels of explosive charge, in the SAP 2000 software. The results show that between XADAS, friction dampers, Viscose in diagonal system, in the seesaw system, U-shaped with flexural and shear performance and proposed pipe dampers, The displacement dampers have the greatest impact in reducing the structure response. From this Friction damper and pipe and U-shaped with flexural function is more effective.
    Keywords: Blast load, Nonlinear dynamic response, Damper, earthquake, steel structure}
  • محمد امامی کورنده*، سیده نگار نوربخش

    بهینه سازی یکی از مهمترین مسایل مهندسی عمران می باشد. در این تحقیق از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) به منظور بهینه سازه سازه های فولادی استفاده شده است. از شبکه عصبی چند لایه پرسپترون، یکی از پرکاربردترین شبکه های عصبی، استفاده شده است. ساختارهای متفاوتی از شبکه عصبی مصنوعی با تعداد لایه های پنهان مختلف و تعداد نرونهای متفاوت جهت دستیابی به بهترین معماری مدل شبکه عصبی مصنوعی مدلسازی شده اند. مدلهای شبکه عصبی از موفقیت قابل قبولی در فرآیند بهینه سازی برخوردارند. در تمامی این مدلها از خواص ابعادی سازه ها استفاده شده است. مدلهایی که برای بهینه سازی استفاده شده اند دارای چهار پارامتر ورودی هستند از یک پارامتر خروجی استفاده شده است. به عنوان بانک اطلاعاتی از مجموعه بزرگی از مدلهای سازه ای انجام شده بهره گرفته شده است. در شبکه عصبی پرسپترون از شبکه هایی با معماری مختلف با یک و دو لایه پنهان برای تعیین دقیق ترین شبکه استفاده شده است. استخراج و ارایه روابط حاکم بر یک مدل شبکه عصبی به کاربر اطمینان بیشتری در استفاده از چنین مدلهایی داده، در نتیجه کاربرد چنین مدلهایی را در کارهای مهندسی تسهیل می کند.

    کلید واژگان: سازه فولادی, بهینه سازی, شبکه عصبی مصنوعی, چند لایه پرسپترون}
    Mohammad Emamikorandeh *, Negar Nourbakhsh

    Optimization is one of the most important issues in civil engineering. In this research, artificial neural network (ANN) has been used to optimize the structure of steel structures. The multilayer neural network of perceptron, one of the most widely used neural networks, has been used. Different structures of artificial neural network with different number of hidden layers and number of different neurons have been modeled to achieve the best architecture of artificial neural network model. Neural network models have acceptable success in the optimization process. Dimensional properties of structures have been used in all these models. Models used for optimization have four input parameters, one output parameter is used. A large set of structural models has been used as a database. In the perceptron neural network, networks with different architecture with one and two hidden layers have been used to determine the most accurate network. Extracting and presenting the relationships governing a neural network model gives the user more confidence in using such models, thus facilitating the application of such models in engineering work.

    Keywords: steel structure, optimization, Artificial Neural Network, perceptron multilayer}
  • مسعود محمدی، محمدعلی کافی*، علی خیرالدین، حمیدرضا رونق

    مهاربندهای هم محور از متداول ترین عناصر قابل استفاده در تامین مقاومت جانبی سازه می باشند که به دلیل سختی زیاد، تغییر مکان جانبی کم، سهولت اجرا و مقرون به صرفه بودن همواره طراحان سازه های فولادی را به استفاده از این سیستم ترغیب نموده است. با این وجود از مهمترین معایب این نوع مهاربندها ضعف در شکل پذیری و کمانش اعضای مهاربند ضمن قرار گرفتن در معرض فشار، پیش از تسلیم شوندگی است. در سه دهه گذشته جهت رفع نقیصه های این سیستم پرکاربرد از تمهیداتی در اعضا مانند فیوزهای سازه ای استفاده شده است. این مقاله به ارایه یک فیوز نوین کمانش ناپذیر کامپوزیتی (CBRF) برای استفاده در اعضای مهاربند می پردازد. این فیوز با ابعادی به نسبت کوچک، تکامل یافته مهاربندهای کمانش ناپذیر طول کوتاه (RL-BRBs)، یک میراگر هیسترزیس با رفتار و ظرفیت باربری متفاوت در کشش و فشار است. استفاده از اجزای کششی مضاعف در این فیوز توانسته است تا کاهش ظرفیت کششی اعضای مهاربند ناشی از استفاده فیوز های معمول سازه ای در آن ها را مرتفع نماید. در این مطالعه تعدادی از پارامترهای مهم طراحی فیوز پیشنهادی مانند طول و ضخامت هسته مرکزی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه طی یک مطالعه آزمایشگاهی دو نمونه از این قطعه طراحی، ساخته و در آزمایشگاه تحت بارگذاری چرخه ای مورد آزمایش قرار گرفته است. در انتها پارامتر های تنظیم کننده مقاومت ضمن بررسی نمودار هیسترزیس نمونه ها محاسبه و مقایسه شده است. نتایج حاکی از رفتار شکل پذیر فیوز پیشنهادی با کرنش متوسط 5٪، توام با ظرفیت کششی و استهلاک انرژی مناسب می باشد.

    کلید واژگان: مهاربند های هم محور, فیوز های سازه ای, شکل پذیری, استهلاک انرژی, مهاربند های کمانش ناپذیر}
    Masoud Mohammadi, Mohammad Ali Kafi *, Ali Kheyroddin, Hamid Reza Ronagh

    Concentrically braced frames (CBFs) have become prevalent as a lateral load resisting system due to their rigidity, low lateral displacement and ease of implementation over the last three decades. These advantages encourage the increasing utilization of this system in the construction industry. Despite the advantages of CBFs, the lack of ductility and buckling of the bracing element before yielding is the main disadvantage this lateral system. In the last three decades, studies have become focused on the ductility and energy dissipation of the CBFs that were modified in terms of using dampers and fuse segments. The current study aims to presents an innovative Composite Buckling Restrained Fuse (CBRF) to be used as a bracing segment. CBRF with relatively small dimensions is an improvement on Reduced Length Buckling Restrained Brace (RL-BRBs) as a hysteretic damper with different performance in tension and compression. Extra tensile elements in a novel configuration were used to compensate for the limitation of tensile strength that exists in bracing elements containing ordinary fuse segments. Here, some key design parameters of CBRF such as length and cross-sectional area of the core are discussed theoretically. Two specimens were designed and tested under cyclic loads. Moreover, the hysteretic response of the specimens was evaluated to calculate their strength adjustment parameters. The results indicate that the proposed CBRF has a ductile behavior with an average strain of 5% and high energy absorption capacity along with sufficient tensile strength.

    Keywords: steel structure, Braced Frames, Structural Fuse, Ductility, Hysteretic damper, Buckling-restrained braces}
  • رضا وهدانی*، محسن خزائی، علی خیرالدین

    میراگر جرمی تنظیم شده نوع جدیدی از سیستمهای کنترل سازه می باشد که باعث افزایش اتلاف انرژی میرایی تحت نیروهای خارجی در سازه می گردد. تاکنون در بیشتر موارد تنها یک میراگر جرمی تنظیم شده TMD (Tuned Mass Damper) در بام ساختمان و یا چند میراگر محدود در چندین نقطه در ارتفاع ساختمان نصب می شد، که این مستلزم در نظرگرفتن جرم قابل توجه در نقاطی از سازه به عنوان سربار و همچنین درنظر گرفتن فضایی قابل توجه برای نصب این جرم و از آن مهمتر پیش بینی جسمی که جرم مورد نیاز را تامین کند می باشد. لذا در این تحقیق کارایی میراگر جرمی تنظیم شده توزیعی در طبقات (MTMD) در ساختمان بلند مورد بررسی قرار گرفته و به اثرات میراگر جرمی چندگانه بر روی ساختمان های بلند قاب خمشی فولادی منظم و دارای نامنظمی در پلان پرداخته شده است. مدلهای 10،15،20 طبقه با پلان های منظم و دارای نامنظمی به شکل L,U در نرم افزار SAP2000 مورد تحلیل و طراحی قرار گرفته، سپس در نرم افزار OPENSEES مجهز به میراگر جرمی چندگانه شده و تحت رکوردهای دور و نزدیک از گسل تحلیل دینامیکی غیرخطی شده و مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد که میراگر جرمی که در طبقات بام قرار گرفته اند از نظر برش حدود 40 درصد کاهش، از نظر جابجایی مطلق طبقات حدود 30 درصد کاهش و از نظر شتاب طبقات حدود 35 درصد کاهش بوده که باعث افزایش کارایی مدل ها شده و وضعیت لرزه ای آنها را بهبود بخشیده اند.

    کلید واژگان: میراگر جرمی چندگانه, قاب خمشی فولادی, ساختمان بلند, نامنظمی در پلان, تحلیل دینامیکی غیرخطی}
    Reza Vahdani *, Mohsen Khazaei, Ali Kheyroddin

    The tuned mass damper is one of the latest structural control system that helps the structure to damp the dynamics loads. So far using the Tuned Mass Damper (TMD) on the roof or a few dampers was installed at several points at the height of the building or other levels of the building was popular, but this system has some disadvantages like considering a significant mass as overhead which requires special material and enough space to install. Therefore, in this research the efficiency of Multiple Tuned Mass Damper (MTMD) in tall building is investigated. Also the effects of MTMD on regular and irregular tall moment resisting buildings are studied. The 10,15 and 20 story buildings with regular and irregular U and L shapes are modelled,analysed and designed, using the SAP 2000. Then the models equipped with MTMD and analysed in nonlinear dynamic mode under the earthquake records of the near and far fault , using OPENSEES. Afterwords, the models compared considering different earthquake records.finally the results showed the MTMD on the roof had seismic performance with 40% reduction of the base shear , 30% reduced absolute displacement of the stories and 35% smaller acceleration, which increased the efficiency of the models and the situation have improved their seismicity.

    Keywords: Multiple Tuned Mass Damper, steel structure, Tall building, Irregularity on plan, Nonlinear dynamic analysis}
  • قاسم گرجی بندپی، غلامرضا عبدالله زاده درزی*، علی رحمانی فیروزجائی

    با مرور مطالعات پیشین در حوزه فروریزش سقف سازه، جای خالی یک روش تحلیلی کارآمد که بتواند مکانیزم ضربه و نحوه گسترش خرابی در تیرها را به نحو مطلوبی مدلسازی نماید احساس می شود. لذا در این مطالعه به بررسی تحلیلی اثرات ضربه تیرها پرداخته شده است. بدین منظور در ابتدا اثرات برخورد جرم معادل متمرکز ناشی از تیر فوقانی بر روی تیر تحتانی مورد بررسی قرار می-گیرد و با فرض رفتار خطی و با استفاده از روابط انرژی جنبشی جرم و انرژی پتانسیل تیر تحتانی، مقدار لنگر وارده ناشی از ضربه در محل ماکزیمم لنگر که وسط دهانه می باشد محاسبه گردید و سپس با در نظر گرفتن یک سازه فولادی متعارف، نتایج محاسبات نشان می دهد که لنگر وارده از لنگر حد تسلیم تیر تحتانی بیش از هشت برابر بزرگتر می باشد و لذا در وسط دهانه لولای پلاستیک بوجود خواهد آمد. در ادامه با استفاده از معادله حرکت، تابع سرعت در نقاط مختلف تیر تحتانی محاسبه گردیده است و با استفاده از رابطه تعادل لنگر در محل وسط دهانه و یک نقطه دلخواه که آن نقطه در واقع محل لولای فرضی است که به صورت موج در حال رسیدن به تکیه گاه ها می باشد، زمان رسیدن لولا به تکیه گاه ها بدست آمده است و همچنین تابع تغییرمکان در نقاط مختلف تیر تحتانی محاسبه شده است. سپس نمودارها و جداول مربوطه ترسیم گردیده و این نمودارها با نمودار ظرفیت نهایی تغییرمکان تیر تحتانی مقایسه گردید که نتایج نشان می دهد تیر تحتانی تحت اثر ضربه ناشی از جرم معادل تیر فوقانی دچار تخریب خواهد شد و گسترش خرابی به تیرهای زیرین رخ خواهد داد. در پایان جهت افزایش دقت مدلسازی ضربه تیر فوقانی به تحتانی، اثرات ضربه ثانویه طرفین تیر فوقانی مدلسازی و محاسبه گردید. نتایج نشان می دهد ضربه ثانویه نسبت به ضربه اولیه جرم معادل تیر فوقانی اثر ناچیزی در پاسخ های تیر تحتانی دارد.

    کلید واژگان: ضربه تیر, جرم معادل, انرژی جنبشی و پتانسیل, لولای پلاستیک, نمودار ظرفیت, ضربه ثانویه, سازه فولادی, تخریب پیش رونده}
    Ghasem Gorji Bandpey, Gholamreza Abdollahzadeh Darzi *, Ali Rahmani Firozjaee

    By reviewing previous studies in the field of roof’s collapse, an efficient analytical method is required to simulate the impact mechanism and failure procedure. Hence, the purpose of present study is mainly to analyze the beams' impact. Consequently, upper and lower beams are considered to survey the collision effects of upper beam’s equivalent concentrated mass to the lower beam’s midspan in a way that an initial impact caused by mass is taken into account. At first, the maximum bending moment at the midspan is calculated by assuming linear behavior and employing the relations which involves the kinetic energy of concentrated mass and potential energy of the lower beam. Then, studying a conventional steel frame demonstrates that the bending moment is about eight times greater than the bending moment capacity of lower beam, therefore it would lead to formation of a plastic hinge at the midspan. In continue, the mentioned relations are solved by using the equations of motion including inertial effect. The results are used to calculate velocity in different sections of lower beam. Subsequently, the equilibrium equation is employed in the middle of lower beam and a virtual hinge at an arbitrary section which is tending in a wave form to supports is considered. Due to mentioned assumptions by investigating hinge formation behavior, the time of hinge tendency to the supports is calculated. Additionally, displacement values along the lower beam are obtained. Finally, the diagrams and tables are represented by using the obtained equations and compared with the lower beam's displacement capacity. The results demonstrate that the lower beams will collapse due to the collision of concentrated mass of upper beam and progressive collapse occurs in lower stories. Finally, for more accuracy of present study, the effect of secondary impact of upper beam on the lower beam is considered.

    Keywords: steel structure, beams’ impact, concentrated mass, kinetic, potential energy, Plastic hinge, capacity displacement diagram, secondary impact, Progressive collapse}
  • مجید مرادی، حمیدرضا توکلی*

    امروزه از المان های زیادی در جهت کنترل ارتعاشات و کاهش آسیب های سازه ای استفاده می شود. میراگر اصطکاکی پال یکی از این المان ها است. این میراگر با اتلاف انرژی می تواند به کاهش خسارات سازه ای کمک کند. بارهایی مانند بار لرزه ای و انفجار هریک میزان قابل توجهی از انرژی را به سازه تحمیل می کنند. این انرژی باید توسط المان های سازه ای جذب یا دفع شود تا تعادل مجدد در سازه ایجاد شود. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از مفاهیم بالانس انرژی در سازه، عملکرد یک ساختمان ده طبقه دارای میراگر اصطاکی پال تحت بارهای متعدد انفجار بررسی شود. دو سازه ده طبقه با سیستم قاب خمشی با و بدون میراگر اصطکاکی پال در معرض 12 بار انفجار قرار گرفته و عملکرد آن ها با استفاده از مفاهیم دوران مفاصل پلاستیک، دریفت و انرژی کرنشی پلاستیک بررسی شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد دوران مفاصل پلاستیک، دریفت طبقات و انرژی کرنشی پلاستیک تلف شده در المان های سازه ای در سازه دارای میراگر اصطکاکی پال کمتر از سازه ی بدون میراگر است. انرژی تلف شده در میراگر اصطکاکی پال از سهم انرژی کرنشی پلاستیک در سایر اعضا می کاهد و این عامل باعث کاهش آسیب های سازه ای می شود.

    کلید واژگان: میراگر اصطکاکی پال, بارگذاری انفجار, سازه فولادی, بالانس انرژی, عملکرد سازه ای}
    Majid Moradi, Hamidreza Tavakoli *

    Today, many elements are used to control vibrations and reduce structural damage. Pall friction damper is one of these elements. This energy-dissipating damper can help to reduce structural damage. Various loads such as seismic and blast impose significant amounts of energy on the structure. This energy must be absorbed or dissipated by structural elements to create a new energy balance in structures. In this research, tried to investigate the performance of a ten-story building with a pall fraction damper under blast loads using the concept of energy balance in a structure. Tow ten-story steel MRF structure whit Pall fraction damper are exposed to 12 blast loadings and their performance has been investigated using the concepts of plastic hinges, drift and strain energy of plastic. The results of the study show that the plastic hinges, the story drift and the strain energy in structural elements in the model with a frictional pallet damper are less than the model without a damper. The dissipated energy in the pall friction damper reduces the contribution of plastic strain energy to other members, and reduces structural damage.

    Keywords: Pall Damper, Blast Loading, steel structure, Energy balance, structural performance}
  • پویا اکبری، وحید صابری*، حمید صابری، فائزه اسلامی، عباسعلی صادقی
    یکی از مسایل مهم و اساسی که امروزه با توجه به اهمیت آن همواره مهندسین عمران به آن میپردازند، بررسی عملکرد و رفتار سازه ها تحت شرایط مختلف است. عالوه بر این در بسیاری از موارد، ساختمانها بطور جداگانه و بدون در نظر گرفتن اثر دیگر المانها ازجمله پی و خاک زیر سازه ها مورد تحلیل و طراحی قرار میگیرند که این امر در بسیاری از موارد ایجاد خطرات جبران ناپذیری مینماید؛ از اینرو بررسی و ارزیابی اثر اندرکنش خاک-سازه بر عملکرد و طراحی ساختمانها به منظور مدیریت هزینه و زمان پروژه های عمرانی ضرورت پیدا میکند. در این تحقیق، عملکرد سازه های فولادی با مهاربند همگرا 5، 10 و 15 طبقه با در نظر گرفتن اندرکنش خاک سازه در سه حالت خاک مختلف با استفاه از تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی تحت 3 زلزله نزدیک به گسل انجام شده است. نتایج نشان می دهد که لحاظ نمودن اندرکنش خاک و سازه باعث افزایش دقت پاسخ های سازه ای می شود.
    کلید واژگان: سازه فولادی, مهاربند همگرا, اندرکنش خاک و سازه, زلزله نزدیک به گسل}
    Pouya Akbari, Vahid Saberi *, Hamid Saberi, Faezeh Eslami, Abbasali Sadeghi
    One of the most important and fundamental issues that civil engineers always deal with today due to its importance is the study of the performance and behavior of structures under different conditions. In addition, in many cases, buildings are analyzed and designed separately and without considering the effect of other elements, including the foundation and soil of the infrastructure, which in many cases creates irreparable risks; Therefore, it is necessary to study and evaluate the effect of soil-structure interaction on the performance and design of buildings in order to manage the cost and time of construction projects. In this study, the performance of steel structures with concentric brace of 5, 10 and 15 floors by considering the interaction of soil structure in three different soil modes using nonlinear dynamic analysis of time history under 3 near-fault earthquakes has been done. The results show that considering the interaction of soil and structure increases the accuracy of structural responses.
    Keywords: steel structure, Concentric brace, Soil, Structure Interaction, Near-fault earthquake}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال