در دو دهه اخیر، میلگردهای کلاهک دار به عنوان یکی از مناسب ترین انتخاب ها جهت کاهش ازدحام میلگردها در اتصال های تیر-ستون بتن مسلح مطرح شده اند. از طرفی، آیین نامه های موجود از جمله آیین نامه ACI 318-11 در مورد فاصله آزاد میلگردهای کلاهک دار و استفاده از آن ها در چند ردیف، کاستی هایی دارند. به علاوه، نیاز به داده های آزمایشگاهی بیشتری در این زمینه احساس می شود. از طرف دیگر، اثر توام پارامترهای طراحی میلگردهای کلاهک دار ممکن است پاسخ اتصال را تحت تاثیر قرار دهد. در این پژوهش، 4 نمونه اتصال خارجی تیر-ستون با ترکیب های متفاوت طول مهار، فاصله آزاد، و چیدمان متفاوت میلگردهای کلاهک دار بر اساس ضوابط لرزه یی ویژه با مقیاس 2:3 اندازه واقعی ساخته شده و مورد آزمایش چرخه یی قرار گرفته و رفتار آن ها بر اساس معیارهای پذیرش برای قاب های خمشی تحت شرایط ویژه لرزه یی ارزیابی شده است. نتیجه بررسی ها نشان داده است که اتصال های آزمایش شده با میلگردهای با فاصله آزاد کمتر از مقدار تعیین شده در آیین نامه ها، رفتار مناسب لرزه یی نشان داده اند.

در این پژوهش به منظور بررسی عملکرد اتصال های قاب خمشی فولادی تحت بارگذاری های چرخه یی متفاوت، سه مدل اتصال خمشی فولادی مربوط به ساختمان های 7، 12 و 20 طبقه تحت پروتکل های بارگذاری چرخه یی مختلف با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود تحلیل و سپس رفتار و پارامترهای ظرفیتی هر اتصال تحت هر یک از بارگذاری ها با یکدیگر مقایسه شده اند. در انتها، پروتکل بارگذاری پیشنهادی با توجه به مقادیر هدف درخواستی تاریخچه بارگذاری تولید شده است. اتصال هایی که با پروتکل بارگذاری SAC تحلیل شده اند، انطباق بهتری را با مقادیر هدف پروتکل بارگذاری نشان داده اند. پروتکل های بارگذاری ATC و FEMA درخواست های بزرگ تری را به اتصال ها تحمیل کرده اند، که منجر به برآورد پارامترهای ظرفیتی کمتری نسبت به دیگر پروتکل ها در اتصال ها شده است. همچنین تعدادی از اتصال ها تحت بارگذاری حوزه نزدیک تحلیل شده و آنها رفتاری نزدیک به رفتار یک سویه اتصال را به نمایش گذاشته اند. اتصال هایی که تحت پروتکل بارگذاری پیشنهادی تحلیل شده اند، در پارامترهای ظرفیتی اتصال افزایش داشته اند.

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

در نوشتار حاضر، تأثیر حضور لای و نسبت های تنش چرخه یی مختلف در رفتار چرخه یی و پساچرخه یی ماسه ی سُست اشباع بررسی شده است. همچنین، پارامترهای ضریب فشار آب حفره یی، مقاومت روانگرایی و منحنی های تنش ـ کرنش و مسیر تنش در حالت های چرخه یی و پساچرخه یی در ماسه ی تمیز و ماسه با 10\٪ لای تعیین شده اند. نتایج نشان می دهند که نمونه های آزمایشی با افزایش نسبت تنش چرخه یی در چرخه های کمتری روانگرا می شوند. همچنین در نسبت های تنش بزرگ تر، تنش مؤثر سریعاً کاهش یافته و رفتار نرم شوندگی در نمونه ها ملاحظه شده است، به نحوی که تنش مؤثر در آن ها به صفر رسیده است. در منحنی های تنش ـ کرنش نیز با نسبت تنش چرخه یی کوچک تر، حالت جمع شدگی مشاهده شده است؛ اما در نسبت های تنش چرخه یی بزرگ تر، حالت پروانه یی وجود داشت که حاکی از میرایی بیشتر مصالح ذکر شده در چرخه های بزرگ تر است. افزودن لای منجر به رخداد سریع تر روانگرایی شده و رفتار پساچرخه یی هر دو نوع مصالح (ماسه ی تمیز و ماسه با 10\٪ لای) به صورت سخت شونده بوده است.

قاب های مهاربندی ویژه فولادی از نوع سیستم های متداول سازه یی برای مقابله با بارهای جانبی هستند، که ضوابطی برای شکل پذیری آن ها در برابر زلزله در آئین نامه های لرزه یی و پژوهش های پیشین ارائه شده است. در این پژوهش، رفتار 4 نمونه قاب یک دهانه- یک طبقه مهاربندی ویژه فولادی با مهاری قطری با اعمال بار جانبی چرخه یی به روش های آزمایشگاهی و عددی بررسی شده است. در قاب های مذکور، ورق اتصال مهاربند با فاصله آزاد خمش مستقیم، بیضی گون و با سخت کننده طراحی شده اند. نتایج آزمایشگاهی و عددی این نمونه ها در قالب معیارهای سختی، مقاومت، استهلاک انرژی، کرنش خمیری معادل در نواحی بحرانی، ظرفیت کمانشی و جابجایی خارج از صفحه عضو مهاربند مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج آزمایش ها نشان داده است که قاب های مهاربندی ویژه در صورت رعایت شرایط لازم در اتصال مهاربند، شکل پذیری لازم و قابلیت استهلاک انرژی را به خوبی تامین و عملکرد لرزه یی مطلوب را برآورده می کنند. در نمونه های با ورق اتصال، که بر اساس رعایت فاصله آزاد خط مستقیم یا بیضی گون طراحی شده اند، تجمع کرنش های خمیری در میانه مهاربند و گوشه های ورق اتصال در مراحل نهایی بارگذاری، باعث آغاز ترک و شکست در نمونه ها شده است. در نمونه های با ورق اتصال تقویت شده، امکان تشکیل 3 مفصل خمیری در میانه و دو انتهای مهاربند فراهم شده است، ولی شکست نهایی در میانه مهاربند رخ داده است.

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

مشاهده ی خسارت های وارده به ساختمان ها در اثر زلزله ی نورثریج (1994) روشن کرد که برخلاف رفتار مورد انتظار، شکست های ترد در اتصال ها در سطح دوران های خمیری بسیار پایین تری در مقایسه با ظرفیت اتصال روی داده است. برای رفع نقیصه ی رخداده، پژوهشگران اتصال های جدیدی را پیشنهاد کرده اند که اتصال پس کشیده یکی از آنهاست. اتصال پس کشیده از کابل های پس کشیده و اتلاف کننده ی انرژی ساخته می شود. کمبود مطالعات عددی درباره ی عوامل موثر در رفتار اتصال پس کشیده، انگیزه ی مطالعه ی حاضر است. در نوشتار حاضر به کمک آباکوس و صحت سنجی مدل سازی، 3 نمونه از اتصال مدل سازی و تاثیر عواملی، همچون: استفاده از نبشی با طول و ورق تقویتی با عرض بزرگتر، نیروی پس کشیدگی بزرگتر و استفاده از نبشی جان در رفتار اتصال مطالعه شده است. در محدوده ی مدل های نوشتار حاضر، نتایج نشان می دهد که افزایش طول نبشی و عرض ورق تقویتی از یک سو و به کارگیری نبشی جان به عنوان ایده یی جدید، باعث افزایش ظرفیت خمشی، اتلاف انرژی و سختی اتصال می شود. به علاوه، افزایش نیروی پس کشیدگی، مقاومت اتصال را به اندازه ی 6٪ افزایش می دهد.

این مقاله با شبیه سازی خستگی کم چرخه (LCF)، به دنبال ارزیابی پارامترهای خستگی، خواهد بود که برای برآورد عمر خستگی تحت بارگذاری تک محوره مناسب است .پاسخ تنش کرنش الاستیک و پلاستیک سیکلی با استفاده از روش های پلاستیسیته تجزیه و تحلیل شد. شبیه سازی المان محدود (FE) رفتار غیر الاستیک ماده با استفاده از بسته المان محدود آباکوس انجام یافته است. با استفاده از این نرم افزار المان محدود رفتار سیکلی آلیاژ A356 آلومینیم کالیبره شده است. برای تایید تجربی، یک سری از آزمایش های خستگی کم چرخه تحت فشار کنترل شده و سیکل های کاملا معکوس شونده با استفاده از دستگاه MTS 810 سروو- هیدرولیک و با کنترولر MTS Flex Test GT در 120 و 280 درجه سانتی گراد انجام شده است. مقایسه بین شبیه سازی عددی و مشاهده های تجربی نشان دهنده تطابق قابل قبول است. بر اساس پاسخ سیکلی الاستیک - پلاستیک تنش-کرنش، آزمایش و شبیه سازی محاسبه شده برای دامنه کرنش های مختلف، به عنوان پارامتر آسیب خستگی شناخته شده است. ساختار سطح نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت و تصاویری از ساختار ساختار دندریتی خاص با بازوهای دندریت ثانویه (SDAS) آنها حدود 25 میکرومتر هستند. نتایج حاصل از آزمایش های هم دما در دماهای C° 120 و 280 در سیکل ثابت شده مشاهده می شود که آلیاژ در دمای 120 درجه سانتی گراد رفتار سخت شوندگی سیکلی از خود نشان می دهد و در دمای 280 درجه سانتی گراد رفتار آن نرم شوندگی سیکلی است.