ارزيابي و ارتقاء اتصالات خمشي تير به ستون فولادي با استفاده از ميراگرهاي ويسكوپلاستيك

چكيده فارسي :

چكيده سازهها فولاد امروزه ازجمله سازهها پركاربرد در اكثر كشورها تلقي ميشود كه به همين دليل محققان زياد را جهت دستيابي به رفتار مناسب اينگونه سازهها در تمامي اعضا همچون اتصالات تير به ستون مجاب كرده است علاوه بر معيار پايدار در برابر بارها ثقلي معيار پايدار در برابر نيروها زلزله در مناطق لرزهخيز برا تمامي سازهها اجبار است ازاينرو مقاومت كافي اعضا و اتصالات در سازهها فولاد جهت انتقال ايمن تلاشها وارده بسيار ضرور و پر اهميت است چنانچه سازها شكلپذير مناسبي داشته باشد پس از ورود انرژ ها وارده بر آن توسط المانها و بخشها شكلپذير سازه اين انرژ به نحو مناسبي مستهلك گشته و پاسخها سازه را يقين كاهش ميدهد جذب انرژ عموم در سازهها از ا ا طريق ايجاد تغيير شكلها پلاستيك در اعضا كه اصطلاح به آن مفصل ا پلاستيك گويند مهيا خواهد شد از طرفي با توجه به ماهيت رفتار تغيير شكلها غير الاستيك كه طبيعت با توجه به روند طراحي نوين سازهها در ا هنگام وقوع زلزله ممكن است رخ دهد ترميم چنين خسارتها وارده بر سازهها بسيار پرهزينه زمانبر و در موارد غيرممكن است با توجه به اهميت ترميم و بهساز سازهها به دليل وارد شدن خسارت در هنگام وقوع زلزلهها شديد در طي چند دهه گذشته ايده استفاده از سيستمها كنترل خسارت در سازهها توسط محققين زياد مطرح شده است سيستمها زياد تا به امروز پيشنهاد و توسعه داده شدهاند كه كم هزينهترين آنها ازلحاظ مالي و سرعت نصب و ترميم سيستمها كنترل غيرفعال هستند اين نوع سيستم انرژ ورود در خود را به طرق مناسبي در اجزا خاصي منتقل و پايدار و شكلپذير خواهند داشت و همانند يك فيوز رفتار هيسترزيس كاملا در سازهها عمل ميكنند در اين تحقيق سيستم جديد برا اتصال تير به ستون فولاد با يكسر مصالح در دسترس و معمولي جهت كنترل خسارت در سطح بالاتر از اتصالات خمشي معمولي توسعه دادهشده است اين ميراگر مجهز شده به لاستيك هسته ها فولاد R SCD كه دارا رفتار ويسكوپلاستيك است از خواص مصالح ويسكوالاستيك در فاز الاستيك تحت زلزلهها كوچك و خواص پلاستيك با تسليم شدن مصالح فولاد تحت زلزلهها شديد جهت استهلاك انرژ ها وارده بهره ميبرد سيستم پيشنهاد شده بعد از وقوع زلزلهها شديد و وارد شدن خسارت به هستهها فولاد بهراحتي قابل تعمير و يا تعويض هستند و به نيرو انساني زياد نياز نخواهند داشت انتظار كه از استفاده اين گونه ميراگرها در اتصالات خمشي فولاد ميرود عدم وارد شدن هرگونه تغيير شكلها پلاستيك در اعضا اصلي سازه همانند تيرها و ستونها است كه از مزيتها اصلي اين سيستم به شمار ميآيد پس از وارد شدن زلزلهها قو به سازه تنها اتلاف انرژ در هستهها فولاد در ميراگر صورت ميگيرد و تمامي خسارتها را در خود متمركز ميكند و اعضا اصلي سازه بدون خسارت باقي ميمانند و پس از آن بهراحتي و بدون هيچگونه تمهيدات از پيش تعيينشده ميتوان اتصال خمشي را تعمير و يا تعويض كرد به جهت تأييد رفتار مورد نظر در اين ميراگرها نمونهها آزمايشگاهي متعدد تهيه شد كه تفاوت عمده آنها ازلحاظ نوع سيستم بدنه اصلي ضخامت لايهها ويسكوالاستيك جنس و شكل هستهها فولاد است نمونهها تحت بارگذار چرخها مطابق با پروتكل بارگذار 42 ATC قرار گرفتند كه پايدار با شكلپذير مطلوبي مشاهده درنتيجه آن رفتار هيسترزيس كاملا شد به جهت تأييد رفتار نمونهها آزمايشگاهي مدل تحليلي آنها نيز به روش اجزا محدود موردبررسي و صحت سنجي قرار گرفت كه درنهايت منحنيها هيسترزيس بهدستآمده از نتايج آزمايشگاهي مطابقت بسيار خوبي با نتايج تحليلي داشت در انتها نيز به جهت بررسي عملكرد ميراگر پيشنهاد در اتصالات خمشي تير به ستون فولاد و به جهت تأييد مدل رفتار آنها يك اتصال خمشي به روش آييننامهها معتبر دنيا به دو روش مقطع كاهشيافته و اتصال توسط سپر طراحي و درنهايت به روش المانها محدود موردبحث و بررسي قرار گرفتند كه نتيجه آن برتر سيستم ميراگر پيشنهاد از جنبه ميزان خسارتها وارده به اجزا اصلي سازه شد كلمات كليد استهلاك انرژ ميراگر ويسكوپلاستيك اتصال تير به ستون فولاد ۴ لاستيك ۵ هستهها فولاد ۶ تغيير شكلها پلاستيك

سلطان آبادي، رضا

ارزيابي و ارتقاء اتصالات خمشي تير به ستون فولادي با استفاده از ميراگرهاي ويسكوپلاستيك

استهلاك انرژي , لاستيك , هسته هاي فولادي , تغيير شكل هاي پلاستيك