مهندسی سازه و ساخت
سال:1394 | دوره:2 | شماره:3 |تعداد مقالات:6

در این مقاله در یک شالوده عمیق مرکب از شمعهای بلند و کوتاه، تاثیر فاصله شمعها بر ظرفیت باربری و نیروهای وارد بر شمع ها و همچنین نشست شالوده با در نظر گرفتن متغیرهایی مختلف نظیر طول شمع های کوتاه، سختی خاک کتراکم زیر کلاهک، سختی شمع های کوتاه و سختی شمع بلند با استفاده از روش های عددی مورد ارزیابی قرار می گیرد. تحلیل عددی با بهره گیری از نرم افزار آباکوس صورت گرفته که نتایج حاصل نشان داد با افزایش فاصله بین شمع های کوتاه و بلند، تنش سشاری محوری وارد بر شمع های کوتاه افزایش و بر شمع بلند کاهش می یابد. همچنین با افزایش فاصله بین شمع های کوتاه و بلند، نشست شالوده کاهش می یابد. با افزایش سختی شمع کوتاه، نشست گروه کاهش پیدا می کند در حالیکه افزایش سختی شمع بلند و کوتاه سبب کاهش نشست کلاهک می گردد.

روش های متداول تحلیل و طراحی سازه ها براساس تحلیل ارتجاعی و کاهش نیروی زلزله پایه گذاری شده اند. این کاهش بار طراحی در آیین نامه ها به وسیله اعمال ضریب رفتار انجام می شود. به کار گیری تحلیل استاتیکی غیر خطی و ایده آل نمودن منحنی بارافزون بدست آمده از آن، از جمله روش های رایج در تعیین ضریب رفتار است. هدف این پژوهش ارزیابی دقت تحلیل استاتیکی غیرخطی در تعیین ضریب رفتار قاب های خمشی بتن مسلح با استفاده از روش پوش آور دینامیکی که یک تحلیل دقیق تر به دلیل لحاظ نمودن اثر مدهای بالاتر، تغییرات سختی و ماهیت دینامیکی بار نسبت به روش استاتیکی بارافزون است، می باشد. نتایج این پژوهش نشان داد مقادیر ضریب رفتار محاسبه شده با استفاده از روش تحلیل دینامیکی افزایشی با مقادیر ارائه شده از تحلیل بارآفزون حدود 13% اختلاف دارد. همچنین این روش مقادیر ضریب رفتار بیش تر از تحلیل استاتیکی بارآفزون محاسبه نموده است.

یکی از سیستم های سازه ای کارآمد در ساختمان های فولادی، قاب های خمشی درختی با اتصالات پیچی می باشند که در سال های اخیر به میزان وسیعی مورد استفاده قرار گرفته اند. تحقیقات بسیار اندکی بر روی رفتار این سیستم در شرایط آتش سوزی صورت گرفته است. این مقاله به بررسی آزمایشگاهی رفتار تیر و اتصالات وصله ای پیچی در قاب های خمشی درختی تحت اثر آتش می پردازد. بدین منظور دو قاب فولادی با اتصالات متفاوت در مقیاس واقعی تحت اثر آتش استاندارد ایزو 834 آزمایش گردید. رفتارهای سازه ای و حرارتی نمونه ها در آتش، شامل تاریخچه دماها، نمودارهای دما - خیز و زمان - خیز تیر، دما - دوران اتصال و مودهای خرابی مطالعه شده است. مشاهده گردید که اتصال تیر میانی به دستک به علت گسیختگی برشی پیچ های وصله بال بالایی در دمای بالاتر از 750oC دچار خرابی می گردد و این درحالیست که تیر خیزهای بزرگی بیش از یک بیستم دهانه را تجربه می نماید. همچنین استفاده از ورق های دوبل با پیچ های دوبرشه در وصله بال می تواند باعث بهبود تاب حرارتی و ظرفیت دورانی اتصالات وصله ای پیچی تیر شود.

ستون های دو جداره فولادی لوله ای پر شده با بتن در سازه هایی مانند پل ها، ساختمان های بلند مرتبه و دکل های انتقال برق مورد استفاده قرار می گیرند. در مقاله حاضر، با استفاده از نرم افزار عناصر محدود ABAQUS، رفتار این نوع ستون ها با مقطع دایره و مربع در جداره داخلی و خارجی، با تغییر نسبت توخالی و همچنین با تغییر ارتفاع و ضخامت سخت کننده و تاثیر آنها بر شکل پذیری، ظرفیت باربری و تغییر شکل پلاستیک تحت بار محوری فشاری جزئی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی نشان داد، ظرفیت باربری و شکل پذیری ستون های دو جداره فولادی پر شده با بتن، تحت فشار محوری، با افزایش ضخامت سخت کننده و کاهش نسبت توخالی افزایش می یابند. افزایش تعداد و ارتفاع سخت کننده ها، به علت افزایش اثر محصور کنندگی حلقوی و درگیری بیشتر با بتن، باعث افزایش قابل توجهی در ظرفیت باربری و سختی ستون های دو جداره فولادی پر شده با بتن می شوند. همچنین هر چه سخت کننده ضخیم تر، دارای ارتفاع بزرگتر و تعداد سخت کننده بیشتری بوده و نسبت توخالی کوچکتر باشد، محدوده تغییرشکل پلاستیک جداره های فولادی و نقطه ماکزیمم تغییرشکل پلاستیک بزرگتر می شود. مشاهده شد استفاده از سخت کننده در این نوع ستون ها، باعث به تاخیر افتادن کمانش محلی می شود.

انتخاب گزینه ها با در نظر گرفتن تمامی ابعاد آن همواره یکی از بزرگترین موارد در تصمیم گیری ها است. در این میان استفاده از ابزاری که بتواند این انتخاب را به طور ساختار یافته ای هدایت نماید بسیار سودمند است. در این پژوهش، مهندسی ارزش در کنار روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی به عنوان یک ابزار، جهت انتخاب بهترین گزینه نوع سد و همچنین بهترین نوع سرریز استفاده شده است. برای انجام این کار سه معیار هزینه اجرا، زمان اجرا و عملکرد به عنوان شاخص های اصلی تصمیم گیری در نظر گرفته شده اند. با توجه به نتایج مشخص گردید، بهترین گزینه سد بتن غلتکی با سرریز آزاد می باشد.

امروزه استفاده از روش های عددی به ویژه روش اجزای محدود، در حل مسائل متفاوت کاربرد فراوانی دارد. از آنجا که این روشها تقریبی هستند، داشتن درکی واقعی از میزان و نحوه توزیع خطاها اهمیت بسیار زیادی دارد. بررسی ها نشان می دهد که شبکه مورد استفاده در روش اجزای محدود نقش بسیار اساسی در میزان خطای روش خواهد داشت. بنابراین روش های مختلفی برای یافتن شبکه بهینه و کاستن خطای روش پیشنهاد شده است. این روشها عمدتا هدف را بر کاستن خطا در میدان تنش به دست آمده قرار داده اند. هر چند کاهش خطای میدان تنش یکی از اهداف روش اجزای محدود تطابقی می باشد، ولی تضمینی برای رسیدن به اهداف در مسائل خاص مورد نظر نمی باشد. از جمله این مسائل می توان به مسائل تحلیل ترک اشاره نمود که در تحلیل الاستیک آن پارامتر ضریب شدت تنش نقشی کلیدی در تعیین مسیر ترک و طراحی مربوطه خواهد داشت. در این تحقیق هدف این است که معیار آنالیز تطابقی بر روی پارامتر ضریب شدت تنش قرار گیرد تا به جای اصلاح پارامترهای جانبی نظیر کرنش به اصلاح پارامتر هدف یعنی ضریب شدت تنش بپردازیم.