به علت بوجود آمدن آسیب در اتصالات بال جوش شده تقویت نشده در زلزله 1994 نورتریج، اتصالات خمشی مقطع تیر کاهش یافته و در بعد از آن اتصالات بال سوراخ شده برای جلوگیری از گسیختگی ترد در اتصالات جوشی رایج شد. دراین مقاله، عملکرد لرزه ای اتصالات مقاوم خمشی با بال سوراخ شده با سوراخ لوبیایی در نواحی لرزه ای، مورد بررسی قرار می دهد. اتصالات بال سوراخ شده با بوجود آوردن سوراخ بوسیله مته بروی بالهای بالا و پایین، در امتداد محور اصلی تیر برای ایجاد یک منطقه ضعیف کنترل شده مفصل پلاستیک جهت کمتر شدن تمرکزهای تنش در لبه های اتصال، ایجاد می شوند. در این بررسی، بوسیله تعدادی از مطالعات تحلیلی، بر اساس تحقیقات قبلی، برای ارزیابی اثر استفاده از سوراخ لوبیایی در اتصالات بال سوراخ شده بر پتانسیل شکست در اتصالات جوش شده نفوذی در مقایسه با اتصالات بال سوراخ شده انجام می شود. سوراخهای لوبیایی با نسبتهای متفاوت هندسی و نسبتهای مقاومت برشی چشمه اتصال استفاده گردید تا بهینه ترین طرح بدست آید که از شکست زودرس در جوش های شیاری با نفوذ کامل جلوگیری شود. نتایج نشان داد که طول بهینه سوراخهای لوبیایی در نسبت طول لوبیایی به قطر سوراخ تقریبابرابرعدد 2 می باشد که این نسبت با توجه به الگوی ثابت قطر سوراخها که بوسیله مطالعات قبلی بدست آمده است می تواند سبب کاهش کرنش پلاستیک در جوش نفوذی اتصال مستقیم تیر به ستون به طور متوسط به اندازه 28% وکاهش کرنش پلاستیک در کنار سوراخها به اندازه 70% شود.

آسیب های بسیار در اتصالات بال جوش شده تقویت نشده Welded Un-reinforced Flange) WUF) در زلزله 1994 نورتریج منجر به توسعه اتصالات خمشی مقطع تیر کاهش یافته Reduced Beam Section) RBS) برای جلوگیری از مودهای گسیختگی ترد زودرس در اتصالات جوشی شدند. این مقاله، عملکرد لرزه ای اتصالات مقاوم خمشی با بال سوراخ شده (Drilled flange connection DF) را که اخیراً توسعه یافته اند به عنوان یک جایگزین ساده وکار آمد برای اتصالات RBS در نواحی لرزه ای، مورد مطالعه قرار می دهد. اتصالات DF به وسیله مجموعه ای از سوراخ های تعبیه شده با مته روی بال های بالایی و پایئنی تیر( در امتداد محور اصلی تیر) به منظور ایجاد یک نقطه ضعیف کنترل شده مفصل پلاستیک که میتواند مانع تمرکز های تنش در لبه های اتصال شود، ایجاد می شوند. در این بررسی، مجموعه ای از مطالعات تحلیلی، بر مبنای تحقیقات تجربی قبلی، برای ارزیابی رفتار چرخه ای اتصالات تیر به ستون DF، WUF وRBS انجام گرفت.ترکیبات متفاوت سوراخ ونسبتهای مقاومت برشی چشمه اتصال استفاده گردید تا طرح بهینه ای حاصل شود و مودهای شکست زودرس درجوشهای شیاری با نفوذ کامل اجتناب شود. نتایج نشان می دهد که ترکیب بهینه سوراخهای بال در اتصالات DF مقدار شاخص گسیختگی وکرنشهای پلاستیک نقاط بحرانی براتصالات جوش شده را کاهش داده و درمقایسه با اتصالات WUF و RBS عملکرد لرزه ای مناسبی ارائه می دهد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

تنش های بزرگ متمرکز درناحیه اتصال جوشی تیر به ستون در قابهای خمشی فولادی در تقاضاهای شکل پذیری زیاد به عنوان عاملی بحرانی در آسیب پذیری اتصال مطرح گردیده است. کاهش تمرکز تنش در اتصالات، میتواند با روش تضعیف عمدی مقطع تیر متصل به ستون صورت پذیرد. با روش مطرح شده، مفصل پلاستیک در مقطع ضعیف شده تشکیل می گردد و تقاضای وارده بر روی اجزاء اتصال شامل می یابد. در این مقاله اثر صلبیت چشمه بر رفتار اتصال تیر با مقطع کاهش مقاومت خمشی یافته با جان لوله ای بررسی گردیده است. هشت اتصال با ضخامت های جان مختلف مورد بررسی قرارگرفته است. اتصالات با استفاده ازمدل سازی اجزای محدود تحت بارگذاری شبه استاتیکی تحلیل گردیده اند. در این تحقیق مشاهده می گردد که با افزایش ضخامت جان چشمه اتصال، افت مقاومت منحنی چرخه ای کاهش یافته و اتصال تغییرمکان نسبی بیشتری را تجربه می نماید. همچنین با افزایش ضخامت مقادیر تنش فون مایسز در چشمه اتصال کاهش یافته است. مقادیر تنش و جابجایی در جان لوله ای تیر در ضخامتهای بزرگتر بیشتر مشاهده گردید. خرابی ناحیه ستون و چشمه اتصال در اتصالات با افزایش ضخامت چشمه اتصال کاهش یافته است. کمترین میزان استهلاک انرژی مربوط به ضعیف ترین چشمه اتصال می باشد. با افزایش ضخامت چشمه اتصال میتوان انتظار استهلاک بیشتر انرژی از اتصال داشت. به طور کلی طبق نتایج بدست آمده از این تحقیق به کار بردن ضخامت کمتر از مقدار محاسبه شده در طرّاحی لرزه ای توصیه نمی شود.

تضعیف عمدی مقطع تیر در نزدیکی محل اتصال به ستون یک راه حل کاربردی برای ایجاد شکل پذیری و توانایی مقاومت در برابر تغییر شکلهای بزرگ چرخه ای در اتصالات قاب خمشی است. با این روش، مفصل پلاستیک در مقطع تضعیف شده تشکیل می گردد و این کاهش موضعی، تقاضای وارده بر روی اجزاء اتصال و احتمال آسیب پذیری آن را کاهش می دهد. بر همین اساس در طرح حاضر اتصال نوین خمشی تیر به ستون با مقطع کاهش یافته توسط جان آکاردئونی لوله ای شکل (TW-RBS: Tubular Web RBS connection) که با برش در جان پیوسته تیر در محل مورد نظر و جایگزینی یک لوله در جان بدست می آید، مورد مطالعه تحلیلی قرار می گیرد. نتایج تحلیلی نشان می دهد که استفاده از مقطع تضعیف شده با جان اکاردئونی لوله ای، با حذف اثر جان تیر در مقاومت خمشی مقطع، منجر به ایجاد فیوز شکل پذیر دور از اجزاء اتصال تیر به ستون می گردد. میزان کاهش ظرفیت خمشی تیر در محل مفصل پلاستیک بر اساس مشخصات ابعادی تیر و لوله مصرفی قابل محاسبه است بطوریکه سهم باقیمانده جان لوله ای در مقاومت خمشی مقطع با توان دو ضخامت لوله رابطه مستقیم و با ضخامت جان صاف تیر و همچنین قطر لوله رابطه معکوس خواهد داشت. تعیین محل بهینه قرارگیری جان لوله ای نیز با توجه به طول تیر و نسبت مدول پلاستیک تیر در محل مفصل پلاستیک به مقطع کل قابل ارزیابی است. همچنین نحوه کنترل برش در جان لوله ای با توجه به کمانش های موضعی و کلی حاصل از برش از دیگر نکات مورد طرح است. نتایج تحلیلی بیان می کند که بکارگیری لوله در جان تیر، کاهش سختی خمشی مقطع در محل مفصل پلاستیک را در حدود 14 الی 19% درصد به همراه دارد که این میزان کاهش در سختی خمشی با اتصال RBS20% برابری می نماید. همچنین این اتصال بر حسب سایز تیر مصرفی منجر به کاهش مقاومت خمشی مقطع در محل مفصل پلاستیک بین 22 تا 28% می گردد که بینابین نتایج حاصل از اتصال RBS20% و اتصال RBS50% است.

اتصال تیر با بال کاهش یافته، پس از زلزله نورثریج 1994 پیشنهاد شد. این اتصال با تشکیل مفصل پلاستیک در خارج از ناحیه اتصال، خسارات ایجاد شده در چشمه اتصال را کاهش می دهد. البته به علت تمرکز خسارت در ناحیه کاهش یافته، پس از زلزله های متوسط باید کل تیر را تعویض نمود که عملا ممکن نیست. هدف این مقاله بررسی آزمایشگاهی استفاده از مقطع کاهش یافته در یک فیوز قابل تعویضاست. در این راستا سه اتصال صلب تیر با مقطع بال کاهش یافته (RBS)، اتصال دارای فیوز با مقطع کاهش یافته در بال (RBS-F) و اتصال دارای فیوز با مقطع کاهش یافته در جان (RWS-F) ارزیابی شدند. بارگذاری استاتیکی به صورت چرخه ای اعمال شد و نمودار هیسترزیس لنگر– دریفت ترسیم شد. همه نمونه ها دریفت مورد نیاز برای اتصال صلب در قاب خمشی ویژه را برآورده نمودند و استفاده از انواع اتصالات RBS خسارت در ستون و چشمه اتصال را کاهش می دهد. نتایج نشان داد نمونه های RBS-F وRWS-F علاوه بر اینکه شکل پذیری بسیار مناسبی دارند، با قابلیت تعویض پس از زلزله می توانند جایگزین بسیار خوبی برای اتصالات RBS متعارف باشند.

بیسموت وانادات به علت فعالیت در حضور نور مرئی، پایداری و مقرون به صرفه بودن یکی از پرکاربردترین نیمه رساناها برای شکافت فوتو الکتروشیمیایی آب با استفاده از نور خورشید می باشد. این نیمه رسانا علاوه بر داشتن گاف نوار مناسب معایبی همچون بازترکیب بالای الکترون-حفره را داراست . در این کار تحقیقاتی با هدف کاهش بازترکیب الکترون–حفره و افزایش بهره وری فوتو الکترود های بیسموت وانادات از تیتانیوم دی اکسید مزومتخلخل قالب گیری شده با کوپلیمر های P123، F127 و Brij 57 استفاده شد. اثر این کوپلیمر های سه و دو بلوکی بر روی خواص تیتانیوم دی اکسید مزوپروس سنتز شده با آن ها و در حضور بیسموت وانادات توسط آنالیز های FE-SEM، XRD، UV-vis وBET مورد بررسی قرار گرفت. این کوپلیمر ها با ایجاد حفراتی با اندازه های متفاوت باعث تغیر در میزان تخلخل و در نتیجه بارگزرای متفاوت بیسموت وانادات بر روی تیتانیوم دی اکسید شدند. جهت ارزیابی نتایج فوتو الکتروشیمیایی، آنالیزهای LSV و امپدانس الکتروشیمیایی بر روی فوتوالکترود ها انجام شد. آنالیز های فوتو الکترود ها، جذب در ناحیه مرئی، افزایش جریان در پتانسیل 1.23V vs RHE و مقاومت انتقال بار کم در نمونه های Meso TiO2/ BiVO4 را ثابت کرد. نتایج نشان داد که تیتانیوم دی اکسید مزوپروس قالب گیری شده، فعالیت بیسموت وانادات را تا 2.5 برابر بهبود می بخشد.

زمینه و هدف: بررسی و تاثیرگذاری دو طرفه عوامل اتصال دهنده عاجی و ماده زمینه ای بر جنبه های گوناگون ترمیم های چسبنده از جمله استحکام باند از مهمترین توجهات می باشد. هدف از این مطالعه مقایسه استحکام باند برشی سه نوع عامل اتصال دهنده Excite،Prime & bond NT و Clearfil SE-bond در دو مقطع تاج و ریشه دندان انسان در شرایط آزمایشگاه می باشد. روش بررسی: در این مطالعه تجربی شصت دندان پرمولر سالم به دو گروه تصادفی یک و دو تقسیم شد، سطح باکال سی دندان در گروه یک جهت نمایان شدن قسمت میانی عاج در مقطع تاجی حد فاصل DEJ تا پالپ و سطح پروگزیمال سی دندان در گروه دو جهت نمایان شدن قسمت میانی عاج در مقطع ریشه ای حد فاصل CEJ تا پالپ توسط دستگاه تریمر برش داده شد. سطوح عاجی نمایان شده برای نزدیکتر شدن به شرایط تراش عاج در دهان و ایجاد لایه اسمیر با فرز الماسی فیشور و توربین در سه جهت تراش مختصری داده شد. نمونه های مانت شده در آکریل به سه گروه تصادفی ده تایی تقسیم گردید. در گروه (1-1) و (1-2) از عامل اتصال دهنده Excite بعد از اچ کردن با اسید فسفریک 35% استفاده شد. در گروه (2-1) و (2-2) از عامل Prime & bond NT بعد از اچ کردن با اسید فسفریک 35% استفاده و در گروه (3-1) و (3- 2) از SE-bond Clearfil استفاده گردید، سپس با استفاده از مولدهای پلاستیکی 3´5 میلی متر کامپوزیت Z100 به نمونه ها متصل شد و بعد از یک هفته نگهداری در آب مقطر، میزان استحکام اتصال برشی نمونه ها با سرعت یک میلی متر در دقیقه در دستگاه اینسترون بررسی گردید. از آزمون ANOVA یک طرفه و پس آزمون LSD برای مقایسه این سه گروه در هر مقطع استفاده شد. یافته ها: در مقاطع تاجی در مقایسه استحکام اتصال بین گروهی میان (12.86) (1-1) و (12.96) (1-2) میزان P.v=0.967 بود و اختلاف آماری معنی دار وجود نداشت، اما بین گروه های (1-1) و P.v=0.001 (12.51) (1-3) و بین گروه های (2-1) و P.v=0.001 (1-3) بود و اختلاف آماری معنی دار بود. در مقاطع ریشه ای در مقایسه هر سه گروه (11.40) (2-1) و P.v=0.017 (6.49) (2-2) ، گروه های (1-2) و P.v=0 (19.71) (2-3) و گروه های (2-2) و P.v=0 (2-3) اختلاف آماری معنی دار بود. نتیجه گیری: اتصال به عاج چه در ناحیه تاج و چه در ناحیه ریشه با کاربرد عامل اتصال دهنده خود اچ کننده استحکام اتصال بالاتری نسبت به عوامل توتال اچ داشت.

پژوهشگران مدت ها به موضوع تاثیر خستگی در رفتار سازه های فولادی توجه داشته اند. با مشاهده ی خرابی های گسترده ی اتصال های سازه های فولادی پس از زلزله ی نورثریج، بررسی موضوع خستگی کم چرخه حایز اهمیت شده است. در مطالعه ی حاضر، رفتار دو اتصال از پیش تایید شده ی اتصال مستقیم تقویت نشده ی جوشی و اتصال مستقیم تیر با مقطع کاهش یافته، تحت اثر خستگی کم چرخه بررسی شده و منحنی S-N با روش نستار و نتایج آزمایشگاهی موجود به دست آمده است. چهار سازه با روش تحلیل تاریخچه ی زمانی خطی، تحلیل و آسیب ناشی از خستگی تجمعی در دو اتصال اخیر با روش تحلیل خستگی پالمگرن-ماینر بررسی شده است. بیشترین مقدار شاخص خستگی تجمعی در اتصال WUF-W در تیرها 1٫ 29 برابر اتصال RBS و در ستون ها 1٫ 34 بوده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده ی نیاز به توجه بیشتر به اثر خستگی کم چرخه در اتصال های قاب خمشی فولادی، به ویژه در اتصال WUF-W است.