دانلود بررسی انواع آسفالتهای حفاظتی و استفاده از آنها در شرایط مختلف

بررسی انواع آسفالتهای حفاظتی و استفاده از آنها در شرایط مختلف

هدف از این پایان نامه بررسی انواع آسفالتهای حفاظتی و استفاده از آنها در شرایط مختلف می باشد

مشخصات فایل

تعداد صفحات	99
حجم	5 کیلوبایت
فرمت فایل اصلی	doc
دسته بندی	عمران

توضیحات کامل

دانلود پایان نامه مهندسی عمران

بررسی انواع آسفالتهای حفاظتی و استفاده از آنها در شرایط مختلف

*آپدیت شد:

مدیریت نگهداری زمستانی راهها در قالب 235 صفحه بصورت رایگان ضمیمه شد:)-

 

 

کل صفحات:99 صفحه اولیه + 235 آپدیت

 

 

چکیده :

نگهداری و مدیریت راهها و جاده ها یکی ازمهمترین وبنیادی ترین اصول زیربنایی کشورهاست .نوع وکاربرد انواع اقدامات پیش گیرانه برای نگه داری روسازیهای آسفالتی وبتنی طی سالهای متمادی تحت بررسی وتحقیق قرارگرفته است. کاهش هزینه ها واقدامات کاهش دهند هزمان  ترمیم راهها از جمله نکاتی است که با استفاده از آسفالتهای حفاظتی تحقق می یابد. تحقیقات نشان داده  است که صرف مقدار ناچیزی ازکل هزینه ها به اقدامات نگهداری باعث کاهش بسیار زیادی ازهزینه های تعمیرات وترمیم روسازیها خواهد شد .بنابراین اهمیت توجه  به  زمینه اقدامات نگهداری ومدیریتی به وضوح روشن می گردد.

 

دراین پایان نامه ضمن معرفی وشناسایی اقدامات نگهداری پیش گیرانه بویژه آسفالتهای حفاظتی ، راهکارهای علمی آزمایشگاهی وعلمی درزمینه تهیه واجرای انواع آسفالت‌های حفاظتی ارائه میگردد. آسفالتهای حفاظتی ازجمله موارد نگهداری پیش گیرانه محسوب میشوند . آسفالتهای نازک سطحی ،اندودهای سنگدانهای، دوغاب آببندی واندودآببندی بدون سنگدانه ودرزگیرها ازجمله آسفالتهای حفاظتی بشمار می روند .هدف ازاین تحقیق معرفی انواع مختلف آسقالتهای حفاظتی ونحوه طراحی واجرا وانتخاب نوع وزمان استفاده ازهریک وانتخاب راهکار مناسب جهت شرایط موجود می باشدتا گامی درراستای افزایش ایمنی وکارایی راههای کشور برداشته شود .

 

 

 

کلمات کلیدی:

انواع قیرها

آسفالت های حفاظتی

نگهداری و مدیریت راهها و جاده ها

نگهداری روسازیهای آسفالتی و بتنی

 

 

مقدمه:

هر جاده‌ای اگر تعمیر نشود حطرساز می‌شود. فرسودگی جاده تدریجی اما مداوم است و مرمت آن به هزینه‌ی هنگفتی نیاز دارد – بریتانیا سالانه در حدود یک و نیم میلیارد پوند برای مرمت فرسودگی روزمره‌ی سطح جاده‌ها هزینه می کند. آب و هواعامل بخشی از این آسیب به شمار می‌آیند اما مقصر اصلی حرکت اتوموبیل‌ها، و به ویژه کامیون‌های سنگین، است. احتمال می‌رود که طی چند سال آینده حداقل در بریتانیا، تعداد کامیون‌های بسیار سنگینِ سی و هشت تنی به دو برابر برسد. اگر تصمیم این باشد که این تغییر، همراه با افزایش خطرات رانندگی، تعمیر جاده‌ها، و راه‌بندان‌ها نباشد باید در مورد مکانیک فرسودگی جاده‌ها و طراحی کامیون‌ها بیش‌تر بدانیم.

 

 پول دریافتی دولت انگلستان از مالیات اتوموبیل و سوخت، بیش از مبلغی است که خرج تعمیر جاده‌ها می‌کند. دولت در یک سال در حدود 7ر13 میلیارد پوند بابت مالیات‌های جاده‌ای اخذ نمود که تنها شش میلیارد پوند از آن را (توسط حکومت مرکزی و فرمانداری‌ها) صرف ساختن جاده‌های جدید و حفظ و نگه‌داری جاده‌های قدیمی نمود. اگر فقط یک درصد از مازاد درآمد جاده‌ها به کارِ تحقیق و توسعه اختصاص می‌یافت سالانه درحدود 77 میلیون پوند برای هزینه کردن در این بخش وجود می‌داشت، در حالی که طبق برنامه، سالیانه تنها 26 میلیون پوند (سه دهم درصد مازاد) صرف کار تحقیق و توسعه در امر حمل‌ و نقل گردید. بخش اعظم این مبلغ توسط آزمایشگاه دولتی پژوهش حمل و نقل و جاده در برکشایر هزینه شد. این مبلغ نسبت به مبالغ پرداختی برای مرمت جاده‌ها و میزان راه‌بندان‌های ناشی از این خرابی‌ها بسیار ناچیز است. وضع بدتر از این هم خواهد شد مگر آن که پیش‌رفت چشم‌گیری در امر پژوهش‌های اساسی و کاربردی در مورد کامیون‌ها و جاده‌ها و ارتباط متقابل آن‌ها حاصل شود.

 

فرسودگی فرایندی پیچیده است، اما اتوموبیل‌ها به سه طریق اصلی باعث ایجاد آسیب می‌شوند. اولاً، عملِ اصطکاکِ میلیون‌ها چرخ بر روی جاده‌ها به تدریج سطح آن‌ها را صیقل می‌دهد. این وضعیت، از مقاومت سطح جاده در برابر سُر خوردن خودرو می‌کاهد. ثانیاً، کوبیدنِ مداوم چرخ‌ها، لایه‌ی بالایی آسفالت را به سوی پایین و اطراف می‌فشرد و در قسمتی از جاده که بیش‌تر در معرض عبور چرخ‌هاست فرورفتگی‌هایی ایجاد می‌کند. این وضع، رانندگی را خطرناک می‌سازد، زیرا فرورفتگی‌ها بر هدایت و کنترل ماشین اثر می‌گذارند و در آن‌ها آب جمع می‌شود. ثالثاً، در اثر کم و زیاد شدن فشار بار که در هنگام گذشتن چرخ‌ها بر سطح جاده اعمال می‌شود، کل جاده ترک بر می‌دارد. این فرایند مشابه با فرایند مشهور به خستگی فلزات است، یعنی گرچه جاده می‌تواند در برابر یک نوبت بار سنگین مقاومت کند اما ساختمان آن ممکن است در برابر بارهای مکرر و کوچک‌تر تاب نیاورد.

 

می‌دانیم که فرورفتگی و ترک خوردگی بستگی به وزنی دارد که توسط چرخ به سطح جاده منتقل می‌شود. هرچه وزن بیش‌تر باشد آسیب هم بزرگ‌تر است. اما دقیقاً و به طور کامل نمی‌دانیم که فرورفتگی‌ها و ترک‌ها چگونه پدیدار می‌شوند. در شرایط فقدان اطلاعات بهتر، برنامه‌ریزان از یک اصل تجربی یعنی قانون توان چهارم استفاده می‌کنند تا بتوانند به پیش بینی میزان آسیب ایجاد شده توسط وسایل نقلیه‌ی مختلف بپردازند. این قانون، که مبتنی بر آزمایش‌های مقاومتی است که در اواخر دهه‌ی 1950 میلادی توسط انجمن مسئولان جاده‌های ایالتی امریکا انجام شد فرض می‌کند که بار چرخ عامل اصلی است. پژوهش‌گران دریافتند که دو برابر بار چرخ، شانزده برابر به آسیب جاده‌ها می‌افزاید (توان چهارم دو مساوی با شانزده است). با مقایسه‌ی یک کامیون چهل تنی ده چرخ با یک اتوموبیل یک تنی چهار چرخ، قانون توان چهارم پیش بینی می‌کند که کامیون معادل با 163840 عدد اتوموبیل، آسیب‌هایی به شکل فرورفتگی و ترک در جاده ایجاد می‌کند.

 

 

 

 

فهرست مطالب

چکیده : 1

فصل اول :معرفی انواع قیرها وکاربردآنها در 3

آسفالتهای حفاظتی 3

1ـ1ـانواع قیرها : 4

1ـ2 ـ قیرهای امولسیونی 6

1ـ2ـ1ـ تاریخچه کاربرد امولسیونهای قیری 6

1ـ 3ـ طبقه بندی وساختار امولسیون های قیری 8

1ـ 3ـ 1ـ تعریف امولسیون قیری : 9

1ـ 4 ـ انواع امولسیونهای قیری 10

1ـ 4ـ 1ـ 1ـ امولسیونهای قیری تند شکن ( ناپایدار ) 10

1ـ4ـ1ـ2ـ امولسیونهای قیری کند شکن ( نیمه پایدار ) 11

1ـ4ـ1ـ3ـ امولسیونهای قیری دیر شکن (پایدار ): 11

1ـ 4ـ2ـ رده بندی امولسیونهای قیری از نظربار الکتریکی 12

1ـ4ـ2ـ1ـ امولسیونهای قیری کاتیونیک 12

1ـ4ـ2ـ2ـ امولسیونهای قیری آنیونیک 13

1-5 موارد کاربرد امولسیونهای قیری 15

1-6-  اجزای تشکیل دهنده امولسیون های قیری 16

1-6-1- قیر 16

1-6-2- آب 17

1-6-3- امولسیون ساز 17

1-6-4- پایدار کننده ها 19

1-7- خواص امولسیون قیری 20

1-7-1-کند روانی 20

1-7-2- نشست 20

1-7-3- لخته شدن 22

1-7-4- انعقاد 23

1-7-5- شکست 23

1-7-6- چسبندگی 28

 

فصل دوم :معرفی انواع روشهای نگهداری 

1-2- مقدمه 31

2-3-1- دوغاب آببندی Slurry Seal ) ) 34

2-3-2- آسفالت نازک سطحی (Micro Surfacing ) 34

2-3-3- اندود آببندی سنگدانه ای (Chip Seal ) 35

2-3-4- اندود آببندی بدون سنگدانه (Fog Seal ) 35

 

فصل سوم :آسفالت های حفاظتی از نوع دوغاب آببندی (Slurry Seal ) 

3-1- مشخصات 37

3-2- مصالح 37

3-2-2- سنگدانه ها 38

3-2-2-1- تست های کیفیت 39

3-2-2-2- دانه بندی 39

3-2-2-3- فیلرهای معدنی 41

3-2-2-5- افزودنیها 41

3-3 ارزیای های  آزمایشگاهی 42

3-3-1- طرح مخلوط 42

3-3-2- سرعت کاربرد 44

3-3-3- نوسانات: 45

3-4- تجهیزات 46

3-4-1- تجهیزات اختلاط 46

3-4-2- وسایل تنظیم نسبت 47

3-4-3- تجهیزات پخش 47

3-5- تنظیمات 48

3-6- محدودیتهای آب و هوایی 49

3-7- کنترل ترافیک 49

3-8- آماده سازی سطحی 50

3-8-1- تک کت: 50

3-8-2- ترک ها: 51

3-9- کاربرد: 51

3-9-1- درزها 52

3-9-2- پایداری مخلوط 52

3-9-3- وسایل دستی 52

3-9-4- خطوط 53

3-9-5- غلطک زنی 53

3-10- کنترل کیفیت 53

3-10-2- قیر امولسیونی 54

3-10-3- دانه بندی 54

3-10-4- فیلرهای معدنی 56

 

فصل چهارم: آسفالت های حفاظتی از نوع آسفالت 

نازک سطحی (Micro Surfacing) 59

4-1 معرفی 60

4-2 مشخصات کاربردی 61

4-3- مصالح مصرفی 61

4-3-2- سنگدانهها 63

4-3-3- فیلر های معدنی 

4-4- ارزیابی های آزمایشگاهی 

4-4-2- سرعت کاربرد 70

4-5- تجهیزات: 72

4-5-1- تجهیزات اختلاط 72

4-5-2- دستگاههای نسبت بندی 73

4-5-3- دستگاههای پاشش 73

4-6- کالیبراسیون 75

4-7- محدودیت‌های آب و هوایی: 

4-8- آماده ساختن سطوح 

4-9- کاربردها 77

4-10- آزمایشات طرح اختلاط 

4-10-2- آزمایش شیار خیس 

 

فصل پنجم: آسفالت‌های حفاظتی از نوع اندود آببندی سنگدانه‌ای (Chip Seal) 

5-1- مقدمه 

اهداف: 

5-2- فاکتورهایی که به طراحی و عملکرد آسفالت سطحی تأثیر می گذارند 

5-2-1- حجم ترافیک و سرعت 

5-2-2- شرایط و سختی سطح موجود راه 

5-2-3- اندازه و سایر مشخصات سنگدانه ها 

5-2-4- بافت سطفحی و مقاومت سایشی 

5-2-5- نوع قیر 

5-2-5-1- دلایل استفاده از قیرهای پلیمری در UK 

خصوصیات قیر کاتیونیک K1-70 (تندشکن): 

5-2-5-2- مقایسه قیرهای محلول و امولسیون 

 

فصل ششم: خلاصه و نتیجه گیری 

مراجع 

واژه نامه: 

 

توضیحات بیشتر و دانلود

دانلود بررسی عملکرد اتصالات گیردار و روشهای ارتقا آن

بررسی عملکرد اتصالات گیردار و روشهای ارتقا آن

در این پایان نامه بررسی عملکرد اتصالات گیردار و روشهای ارتقا آن صورت می گیرد

مشخصات فایل

تعداد صفحات	65
حجم	6 کیلوبایت
فرمت فایل اصلی	doc
دسته بندی	عمران

توضیحات کامل

دانلود پایان نامه مهندسی عمران

بررسی عملکرد اتصالات گیردار و روشهای ارتقا آن

 

 

 

چکیده:

سازه‌های فولادی مجموعه‌ای از اعضای منفصل فولادی بصورت تیر و ستون می‌باشد که توسط انواع اتصالات و نوع طراحی آنها تبدیل به سیستمی می‌شود که نیازهای ما را برآورده سازد.

ساختمان ترکیبی است در فضا که از المانهای سازه‌ای‏ تیرها و ستونها و المان‌های غیرسازه‌ای، نما‏، کف و پارتیشن که با انواع مختلف اتصالات با هم جفت شده‌اند تشکیل شده است. پاسخ واقعی چنین سیستمی ترکیبی‏، به بارهای دینامیکی و استاتیکی مختلف، بسیار پیچیده است زیرا وابسته به هندسه مصالح و انواع بارگذاری می‌باشد و متاثر از تعداد زیادی از اندرکنش‌های سازه‌ای و غیر سازه‌ای است، مشخصه‌هایی که هنوز بخوبی شناخته نشده‌اند. در مجموع سازه به تنهایی یک سیستم سه بعدی فضایی است، که پاسخش به محرکات، بسیار متاثر از رفتار اتصالات تیر به ستونش می‌باشد.

 

در سیستم سازه‌ای ساده، اعضا (تیر و ستون) بدون انتقال لنگر به همدیگر بصورت آزاد دوران می‌کنند. در این نوع سیستم، اتصال مفصلی بوده و زاویه اتصال بسته به بار وارده کم یا زیاد خواهد شد. در قاب ساده فرض می‌کنند که انتهای تیرها و شاه تیرها، تنها برای انتقال برش به ستون متصل شده‌اند و مقاومتی در برابر دوران حاصله از بارهای ثقلی نخواهند کرد. در غیر از این دو حالت فوق، سیستم موردنظر و اتصالات آن نیمه صلب می‌باشد. در سیستم نوع سوم، لنگر خمشی در اتصال بین صفر و حالت صلب خواهد بود و دارای رفتار میانه‌ای بین اتصالات نوع اول و نوع دوم می‌باشد. در این مورد فرض می‌شود که اتصالات می‌توانند برش قائم را انتقال دهند، همچنین ظرفیت انتقال مقداری از لنگر را نیز دارا هستند. لکن در عمل هیچگاه زاویه بین اعضا بطور مطلق ثابت نمانده و همچنین هیچ نوع مفصلی نمی‌توان یافت که لنگر در آن صفر باشد لذا لازم است تا مرزها و کمیت‌های قابل سنجش برای تفکیک این سه نوع اتصال و سیستم‌های مربوطه مشخص شود. مهمترین معباری که برای تفکیک و طبقه‌بندی اتصالات در مراجع مختلف استفاده شده است منحنی لنگر ـ دوران (Moment- Rotation Curve) اتصال می‌باشد.

 

 

 

کلمات کلیدی:

ورقهای پوششی

سازه های فولادی

قابهای خمشی جوشی

تقویت اتصالات فولادی صلب

طرح لرزه ای سازه های فولادی

 

 

 

مقدمه:

هر سازه‌ای باید تحت اثر تحریک لرزه‌ای زمین و بارگذاری‌های ثقلی و بارهای دیگر، مورد تحلیل قرار گیرد؛ تا توزیع نیروهای داخلی اعضا و تغییر شکل‌ها مشخص شود. سازه‌های خمشی فولادی را می‌توان با یکی از روشهای بارگذاری استاتیکی معال، تحلیل طیفی، و یا تاریخچه زمانی، آنالیز کرده و نیروهای داخلی اعضا را به دست آورد.طراحی المان‌های سازه‌ای باید طبق آیین‌نامه‌های مربوطه، که درابتدای این فصل بیان شد، صورت گیرد. علاوه بر رعایت ضوابط آیین‌نامه‌ای، مواردی که در ادامه می‌آید نیز باید مدنظر قرار گیرد.

ضوابط لرزه‌ای AISC شامل روابطی است که در آن، ستونها از تیرها قوی‌تر در نظر گرفته شده‌اند (برای قابهای خمشی ویژه و متوسط). روابط FEMA267 کمی با ضوابط AISC متفاوت است؛ ولی نتایج یکسانی را به دنبال دارد. اما روابط AISC باید به عنوان یک حداقل، ارضا شود. توجه به این نکته جالب است که آنالیزهای غیرخطی نشان داده‌اند ضوابط اخیر از ایجاد مفصل در ستون جلوگیری نمی‌کند. اما این امر مشکل خاصی ایجاد نمی‌کند، مگر اینکه یکی از شرایط زیر رخ دهد:

 

1ـ از مقاطع غیرفشرده استفاده شود.

2ـ شیب نمودار لنگر در طول طبقه کم باشد (لنگر خمشی یکنواخت در طول ستون).

3ـ مفصل پلاستیک در بالا و پایین ستون‌های تمام طبقات تشکیل شود؛ به طوری که یک مکانیزم ناپایدار ایجاد گردد.

4ـ نیروی محوری دورن ستون به 50 درصد مقاومت کمانشی ستون برسد.

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

 

فصل اول: اتصالات در سازه‌های فولادی

ـ انواع اتصالات سازه‌های فولادی در آئین‌نامه AISC

شکل (-) نمایش طبقه‌بندی اتصالات در آئین‌نامه AISC بوسیله منحنی‌ ممان چرخشی

- انواع اتصالات در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان []

- تقسیم‌بندی اتصال براساس (EURO CODE )

ـ انواع اتصالات

الف) بال جوشی تقویت نشده (WURF)

ب) بال‌های جوش شده با ورق‌های پوششی‌(WCPF)

ج) تیر با مقطع ضعیف شده (RBS or Dog Bone)

د) ماهیچه جوشی تک

هـ) ماهیچه جوشی دوبل

و) صفحه کناری (SPL) Side Plate

ز) شکاف جان (SW) Slotted Web

-- اتصالات نیمه صلب

الف) اتصال صفحه جان تک و نبشی جان تک

ب) اتصالات نبشی جان تیر دوبل

ج) اتصالات صفحه سر

شکل (-) انواع اتصالات نیمه‌صلب

د) اتصالات نبشی فوقانی و نشیمن

هـ) اتصالات نبشی فوقانی و نشیمن با نبشی جان دوبل

و) اتصالات صفحه انتهایی

ـ رفتار اتصالات

 

فصل دوم: طرح لرزه‌ای سازه‌های فولادی خمشی جوشی

ـ عوامل موثر بر عملکرد ضعیف اتصالات گیردار در زلزله نورتریج

ــ اثر مقیاس (Sclae Effect)

ــ اثر جزئیات اتصال

ــ اثر فرایند جوشکاری Welding Procesures

ــ عدم رعایت استانداردهای جوشکاری

ــ اثر شکاف Notch Effect در تردشکنی

ــ تاثیر مقاومت متغیر فولادها

ــ تاثیر تمرکز تنش

ــ اثر تنش سه محوره Trixial Stress

ـ ارتقاء لرزه‌ای سازه‌های موجود با قابهای خمشی جوشی

ــ استانداردها و آیین‌نامه‌ها

ــ اهداف و ضوابط ارتقاء

ــ استراتژی‌های ارتقاء

ــ ارتقاء از قبل تایید شده اتصالات

ـــ بال جوش شده اصلاح شده بدون تقویتی

ـــ اتصال جوشی با ماهیچه تحتانی

ـــ اتصال جوشی با ماهیچه تحتانی و فوقانی

ـ معیارهای طرح لرزه‌ای سازه‌های فولادی خمشی جوشی جدید

ــ استانداردها و آیین‌نامه‌های مورد استفاده

ـ ـ انتخاب سیستم

ـــ ترکیب و مسیر بار

ـــ نوع اتصال 

ـــ انتخاب نوع قاب خمشی

ــ تحلیل و طراحی سازه‌ای

ــ چند نوع اتصال جوشی از قبل تایید شده

) بال جوشی تقویت نشده

) بال‌های جوش شده با ورق‌های پوششی‌

) تیر با مقطع ضعیف شده (RBS)

) ماهیچه جوشی تک

) ماهیچه جوشی دوبل

) صفحه کناری

) شکاف جان

ـ تقویت اتصالات فولادی گیردار با ورق‌های پوششی

ــ مقدمه

ــ تقویت اتصالات گیردار

ــ اطلاعات آزمایش اتصالات با ورق‌‌های پوششی

ـــ نمونه‌های مورد آزمایش

ـــ جوشکاری و جزئیات ساخت

ـــ نتایج آزمایش

ـــ علل زوال

ــ نتیجه‌گیری و بحث

منابع

توضیحات بیشتر و دانلود

دانلود بررسی عملکرد و رفتار اتصالات تیر به ستون و اعضا مهاربندی در سازه های فولادی

بررسی عملکرد و رفتار اتصالات تیر به ستون و اعضا مهاربندی در سازه های فولادی

هدف از اینپایان نامه بررسی عملکرد و رفتار اتصالات تیر به ستون و اعضا مهاربندی در سازه های فولادی می باشد

مشخصات فایل

تعداد صفحات	117
حجم	9 کیلوبایت
فرمت فایل اصلی	doc
دسته بندی	عمران

توضیحات کامل

دانلود پایان نامه رشته عمران

بررسی عملکرد و رفتار اتصالات تیر به ستون و اعضا مهاربندی در سازه های فولادی

 

 

چکیده:

فلسفه طراحی لرزه‌ای سازه‌ها، برای سالهای متمادی در آیین‌نامه‌های ساختمانی ملی و جهانی مورد قبول واقع شده است. بدین منظور، سازه‌ها باید عموماً قادر باشند:

 

الف. برای زمین‌لرزه‌های ضعیف که در طول عمر مفید سازه اتفاق می‌افتد، سازه باید بدون خسارات سازه‌ای و غیرسازه‌ای بتواند از طریق سختی خود، نیروهای زلزله را به فونداسیون انتقال دهد.

ب. در برابر زمین لرزه‌های متوسط بدون آسیب سازه‌ای مقاومت نمایند و لیکن مقدار جزئی خسارت غیرسازه‌ای متحمل شوند.

ج. برای زمین لرزه‌های شدید که بزرگترین زلزله محتمل در طول عمر مفید سازه می‌باشد، سازه باید با کمی خسارات سازه‌ای و غیرسازه‌ای، ولی بدون فروریزش (collapse) بتواند نیروهای زلزله را تحمل نماید، بعبارتی در زلزله‌های شدید اجزای سازه‌ای خسارت عمده می‌بینند ولی سازه پایداری و ایستایی خود را حفظ می‌نماید [3]. چرا طراحی لرزه‌ای خسارات جزئی به سازه را اجازه می‌دهد در حالی که برای بارگذاری‌های دیگر چنین چیزی قابل قبول نیست؟ دلیل اصلی هزینه زیاد تمهیدات طراحی لرزه‌ای برای شدیدترین زمین لرزه طرح و مقاومت سازه بدون آسیب در برابر آن می‌باشد.

 

برای رسیدن به این اهداف یکی از اصولی که در آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای سازه‌ها وجود دارد، عبارت است از استفاده از اشکال، سیستم‌ها و موادی که رفتار شکل‌پذیر داشته باشند. زمانی به یک سازه شکل‌پذیر اطلاق می‌شود که بتواند تغییر شکل‌های غیرالاستیک بزرگ را بدون کاهش در مقاومت تحمل نماید. (همچنین نباید ناپایداری و فروریزش در سازه اتفاق افتد). در آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای سازه‌ها، بزرگی نیروی زلزله برای یک سیستم سازه‌ای مشخص، رابطه معکوس با میزان شکل‌پذیری آن سیستم دارد. سازه‌ها با میزان شکل‌پذیری زیاد برای نیروهای لرزه‌ای کوچکتر و سازه‌ها با میزان شکل‌پذیری کم برای نیروهای لرزه‌ای بزرگتر طراحی می‌شوند. در واقعیت سازه‌های شکل‌پذیرتر تحت زلزله‌هایی قرار خواهند گرفت که از حد مقاومت الاستیک آنها بیشتر است [12].

 

سازه‌های فولادی از بسیار جهات از جمله مصالح ایده‌ال برای مقاومت در برابر زمین لرزه می‌باشند. این مصالح درجه بالایی از جذب انرژی و شکل‌پذیری را از خود نشان می‌دهد. تجربه نشان می‌دهد که سازه‌های فولادی در زمین لرزه‌ها، معمولاً بخوبی عمل می‌کنند. با این وجود به منظور استفاده بیشتر از شکل‌پذیری فولاد، تدابیر ویژه‌ای در طراحی و جزئیات سیستم‌های قابی و اتصالات نیاز است. فروریختن برج 20 طبقه (pinot suarez) در زمین لرزه 1985 مکزیکوسیتی، که یک سازه فولادی بود، به وضوح نشان داد که فولادی بودن طرح به تنهایی تضمینی برای عملکرد مناسب در برابر زمین لرزه نمی‌باشد.

 

 

کلمات کلیدی:

طرح لرزه ای سازه ها

بارگذاری رفت و برگشتی

عملکرد و رفتار اعضا مهاربندی

عملکرد و رفتار اتصالات تیر به ستون

 

 

مقدمه:

در دهه 1960 مهندسین سازه به این باور رسیدند که سیستم قاب مقاوم خمشی فولادی با اتصالات جوشی، در رده یکی از شکل‌پذیرترین سیستم‌های سازه‌ای قرار دارد. بسیاری از مهندسین سازه بر این باور بودند که قاب‌های خمشی اصولاً در مقابل زلزله‌ها حساس نمی‌باشند و فروریزشی در آنها رخ نمی‌دهد و اگر خسارت سازه‌ای رخ دهد، محدود به جاری شدن اعضای قاب بوده و اتصالات آن به صورت الاستیک باقی می‌مانند. به واسطه همین تفکر در آن سالها، سازه‌های صنعتی، آموزشی و تجاری بزرگی که سیستم آنها قاب خمشی فولادی با اتصالات جوشی بود در غرب ایالات متحده بنا گردید. 

 

با وقوع زلزله نورتریج در 17 ژانویه سال 1994، این ایده و تفکر کاملاً عوض شد. بعد از وقوع این زلزله، بسیاری از ساختمانها که سیستم سازه‌ای آنها از قاب مقاوم خمشی فولادی بود، دچار شکست ترد در ناحیه اتصال تیر به ستون شدند. ساختمانهای مذکور ارتفاعی بین 1 تا 26 طبقه و عمری حداکثر تا 30 سال داشتند، حتی ساختمانهایی که در زمان زلزله در حال احداث بودند نیز دچار اینگونه خسارات شده بودند. سازه‌هایی که در مناطقی قرار گرفته بودند که حرکت زمین در آنجا شدید بود، بیشترین خسارت سازه‌ای را متحمل شده بودند و حتی در مناطقی که حرکت زمین در حد متوسط بود، خسارات سازه‌ای شدیدی مشاهده می‌شد ]12].

 

شکست ترد اتصال تیر به ستون در اثر این زلزله، یک زنگ خطر برای مهندسین به حساب می‌آمد. همچنین این کشف باعث نگرانی در مورد خسارات احتمالی وارده به سازه‌هایی که در مناطق دیگر و تحت زلزله‌های قدیمی‌تری واقع شده بودند، گشت. تحقیقات بعدی نشان داد که این نوع خسارات در تعداد کمی از ساختمانها که تحت زلزله لاندرز 1992، بیگ بیر 1992 و لوماپریتا 1989 قرار گرفته بودند، وجود دارد. در زلزله نورتریج، سازه‌ها بگونه‌ای که از قبل در طراحی‌ها پیش‌بینی شده بودند، رفتار نکردند. خسارات وارده به اتصالات، حتی در سازه‌هایی که نیروی لرزه‌ای وارده به آنها کوچکتر از نیروی طراحی بود، مشاهده می‌شد [12]. 

آزمایشات و تحقیقات باعث پیشرفت‌های قابل توجهی در فهم تفاوت‌های رفتار سازه در دو حالت بارگذاری ساده و رفت و برگشتی گشته است. کارهای بیشتری نیز روی انواع شکل‌پذیر بادبندی‌ها انجام شده که این کار باعث پیشرفت بزرگی در مفهوم طراحی سازه‌های فولادی در برابر زمین لرزه گردیده است. در این سمینار به بررسی مقاومت و شکل‌پذیری اعضا و اتصالات در اثر بارگذاری رفت و برگشتی خواهیم پرداخت. پس از توضیحات مقدماتی در دو بخش اول و دوم بطور جداگانه عملکرد و رفتار اتصالات تیر به ستون و اعضا مهاربندی با ارائه تحقیقات و آزمایشاتی که محققین در این رابطه ارائه نموده‌اند، بررسی گشته و نتایج هر تحقیق با شرح روند آزمایش در هر قسمت بیان شده است.

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

- فلسفه طراحی

- منحنی هیسترزیس جهت مدل کردن اتصالات

-- مدلهای هیسترزیس

-- رفتار هیسترزیس اتصالات

ـ سازه‌های ساختمان فولادی نیمه صلب

-- رفتار لرزه‌ای قابهای صلب و نیمه صلب

ــ طراحی لرزه‌ای قابهای نیمه صلب ساختمان‌های فولادی

 

بخش اول: تحقیقات جهت بررسی رفتار اتصالات تیر به ستون

ـ معرفی (آزمایش و تحقیق)

ـ سیستم قابهای خمشی (Moment Resistant Frame) MRF

- بررسی رفتار اتصالات نیمه صلب با نبشی تحت بارگذاری سیکلی

ــ هدف

ــ معرفی

ــ وسایل آزمایش

ــ روش کار آزمایش

ــ نتایج آزمایش

ــ نتیجه‌گیری

ـــ مدل عددی برای بررسی رفتار لرزه‌ای اتصالات تیر به ستون نیمه صلب

ـــ معرفی

--- دقت مدل عددی

ـــ نتیجه

ـ رفتار اتصالات نبشی فوقانی و نشیمن تحت بارهای لرزه‌ای و بررسی اثر لغزش پیچهای اتصال

ــ هدف

ــ معرفی

ــ آزمایشات

ــ اثر لغزش پیچ

ــ رفتار لغزشی: مقایسه با سایر آزمایشات و نکات طراحی

ــ پیش‌بینی عددی توسط یک مدل مکانیکی

ــ نتیجه

ـ آسیب‌پذیری اتصالات جوشی در زمین لرزه نورتریج

ـ بررسی آزمایشگاهی بر روی اتصال خمشی جوشی فولادی تقویت نشده

ـ عملکرد اتصال بال جوشی و جان پیچی تحت اثر بارگذاری دوره‌ای

ـ بررسی اتصال زوج نبشی جان

ــ  هدف

ــ معرفی و شرح آزمایش

ــ نتیجه‌گیری

 

بخش دوم: عملکرد بادبندها تحت بارگذاری چرخه‌ای

-سیستم قاب مهاربندی شده هم‌مرکز  CBF

-- مقدمه

-- انواع سیستم‌های CBF            

-- مزایا و معایب قاب با مهاربندی هم مرکز (CBF)

-- رفتار هیسترزیس سیستم CBF

ـ کمانش خارج از صفحه در اثر بار رفت و برگشتی در مهاربندی دوبل نبشی

ــ چکیده

ــ معرفی

ــ طراحی نمونه‌های آزمایش

ــ نتیجه‌گیری و توصیه‌های طراحی

ـ کمانش داخل صفحه مهاربند دوبل نبشی تحت بار چرخه‌ای

-- خلاصه و نتیجه‌گیری

- رفتار اعضای بادبندی فولادی و مرکب با مقاطع توخالی و پرشده

-- هدف

-- معرفی و شرح تحقیقات

-- نتیجه گیری

- رفتار بادبندهای نبشی ضربدری در اثر بار رفت و برگشتی

منابع

توضیحات بیشتر و دانلود

دانلود بررسی تقویت اتصالات فولادی صلب با قابهای خمشی جوشی و ورقهای پوششی

تقویت اتصالات فولادی صلب با قابهای خمشی جوشی و ورقهای پوششی

دانلود پایان نامه مهندسی عمران تقویت اتصالات فولادی صلب با قابهای خمشی جوشی و ورقهای پوششی

مشخصات فایل

تعداد صفحات	57
حجم	6 کیلوبایت
فرمت فایل اصلی	doc
دسته بندی	عمران

توضیحات کامل

دانلود پایان نامه مهندسی عمران

تقویت اتصالات فولادی صلب با قابهای خمشی جوشی و ورقهای پوششی

 

 

 

چکیده:

سازه‌های فولادی مجموعه‌ای از اعضای منفصل فولادی بصورت تیر و ستون می‌باشد که توسط انواع اتصالات و نوع طراحی آنها تبدیل به سیستمی می‌شود که نیازهای ما را برآورده سازد.

ساختمان ترکیبی است در فضا که از المانهای سازه‌ای‏ تیرها و ستونها و المان‌های غیرسازه‌ای، نما‏، کف و پارتیشن که با انواع مختلف اتصالات با هم جفت شده‌اند تشکیل شده است. پاسخ واقعی چنین سیستمی ترکیبی‏، به بارهای دینامیکی و استاتیکی مختلف، بسیار پیچیده است زیرا وابسته به هندسه مصالح و انواع بارگذاری می‌باشد و متاثر از تعداد زیادی از اندرکنش‌های سازه‌ای و غیر سازه‌ای است، مشخصه‌هایی که هنوز بخوبی شناخته نشده‌اند. در مجموع سازه به تنهایی یک سیستم سه بعدی فضایی است، که پاسخش به محرکات، بسیار متاثر از رفتار اتصالات تیر به ستونش می‌باشد.

 

در سیستم سازه‌ای ساده، اعضا (تیر و ستون) بدون انتقال لنگر به همدیگر بصورت آزاد دوران می‌کنند. در این نوع سیستم، اتصال مفصلی بوده و زاویه اتصال بسته به بار وارده کم یا زیاد خواهد شد. در قاب ساده فرض می‌کنند که انتهای تیرها و شاه تیرها، تنها برای انتقال برش به ستون متصل شده‌اند و مقاومتی در برابر دوران حاصله از بارهای ثقلی نخواهند کرد. در غیر از این دو حالت فوق، سیستم موردنظر و اتصالات آن نیمه صلب می‌باشد. در سیستم نوع سوم، لنگر خمشی در اتصال بین صفر و حالت صلب خواهد بود و دارای رفتار میانه‌ای بین اتصالات نوع اول و نوع دوم می‌باشد. در این مورد فرض می‌شود که اتصالات می‌توانند برش قائم را انتقال دهند، همچنین ظرفیت انتقال مقداری از لنگر را نیز دارا هستند. لکن در عمل هیچگاه زاویه بین اعضا بطور مطلق ثابت نمانده و همچنین هیچ نوع مفصلی نمی‌توان یافت که لنگر در آن صفر باشد لذا لازم است تا مرزها و کمیت‌های قابل سنجش برای تفکیک این سه نوع اتصال و سیستم‌های مربوطه مشخص شود. مهمترین معباری که برای تفکیک و طبقه‌بندی اتصالات در مراجع مختلف استفاده شده است منحنی لنگر ـ دوران (Moment- Rotation Curve) اتصال می‌باشد.

 

 

 

کلمات کلیدی:

ورقهای پوششی

سازه های فولادی

قابهای خمشی جوشی

تقویت اتصالات فولادی صلب

طرح لرزه ای سازه های فولادی

 

 

 

مقدمه:

هر سازه‌ای باید تحت اثر تحریک لرزه‌ای زمین و بارگذاری‌های ثقلی و بارهای دیگر، مورد تحلیل قرار گیرد؛ تا توزیع نیروهای داخلی اعضا و تغییر شکل‌ها مشخص شود. سازه‌های خمشی فولادی را می‌توان با یکی از روشهای بارگذاری استاتیکی معال، تحلیل طیفی، و یا تاریخچه زمانی، آنالیز کرده و نیروهای داخلی اعضا را به دست آورد.طراحی المان‌های سازه‌ای باید طبق آیین‌نامه‌های مربوطه، که درابتدای این فصل بیان شد، صورت گیرد. علاوه بر رعایت ضوابط آیین‌نامه‌ای، مواردی که در ادامه می‌آید نیز باید مدنظر قرار گیرد.

ضوابط لرزه‌ای AISC شامل روابطی است که در آن، ستونها از تیرها قوی‌تر در نظر گرفته شده‌اند (برای قابهای خمشی ویژه و متوسط). روابط FEMA267 کمی با ضوابط AISC متفاوت است؛ ولی نتایج یکسانی را به دنبال دارد. اما روابط AISC باید به عنوان یک حداقل، ارضا شود. توجه به این نکته جالب است که آنالیزهای غیرخطی نشان داده‌اند ضوابط اخیر از ایجاد مفصل در ستون جلوگیری نمی‌کند. اما این امر مشکل خاصی ایجاد نمی‌کند، مگر اینکه یکی از شرایط زیر رخ دهد:

 

1ـ از مقاطع غیرفشرده استفاده شود.

2ـ شیب نمودار لنگر در طول طبقه کم باشد (لنگر خمشی یکنواخت در طول ستون).

3ـ مفصل پلاستیک در بالا و پایین ستون‌های تمام طبقات تشکیل شود؛ به طوری که یک مکانیزم ناپایدار ایجاد گردد.

4ـ نیروی محوری دورن ستون به 50 درصد مقاومت کمانشی ستون برسد.

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

 

فصل اول: اتصالات در سازه‌های فولادی

ـ انواع اتصالات سازه‌های فولادی در آئین‌نامه AISC

شکل (-) نمایش طبقه‌بندی اتصالات در آئین‌نامه AISC بوسیله منحنی‌ ممان چرخشی

- انواع اتصالات در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان []

- تقسیم‌بندی اتصال براساس (EURO CODE )

ـ انواع اتصالات

الف) بال جوشی تقویت نشده (WURF)

ب) بال‌های جوش شده با ورق‌های پوششی‌(WCPF)

ج) تیر با مقطع ضعیف شده (RBS or Dog Bone)

د) ماهیچه جوشی تک

هـ) ماهیچه جوشی دوبل

و) صفحه کناری (SPL) Side Plate

ز) شکاف جان (SW) Slotted Web

-- اتصالات نیمه صلب

الف) اتصال صفحه جان تک و نبشی جان تک

ب) اتصالات نبشی جان تیر دوبل

ج) اتصالات صفحه سر

شکل (-) انواع اتصالات نیمه‌صلب

د) اتصالات نبشی فوقانی و نشیمن

هـ) اتصالات نبشی فوقانی و نشیمن با نبشی جان دوبل

و) اتصالات صفحه انتهایی

ـ رفتار اتصالات

 

فصل دوم:عواملی مبنی بر عملکرد ضعیف اتصالات صلب و چگونگی تقویت آنها

 طرح لرزه‌ای سازه‌های فولادی خمشی جوشی

ـ عوامل موثر بر عملکرد ضعیف اتصالات گیردار در زلزله نورتریج

ــ اثر مقیاس (Sclae Effect)

ــ اثر جزئیات اتصال

ــ اثر فرایند جوشکاری Welding Procesures

ــ عدم رعایت استانداردهای جوشکاری

ــ اثر شکاف Notch Effect در تردشکنی

ــ تاثیر مقاومت متغیر فولادها

ــ تاثیر تمرکز تنش

ــ اثر تنش سه محوره Trixial Stress

ـ ارتقاء لرزه‌ای سازه‌های موجود با قابهای خمشی جوشی

ــ استانداردها و آیین‌نامه‌ها

ــ اهداف و ضوابط ارتقاء

ــ استراتژی‌های ارتقاء

ــ ارتقاء از قبل تایید شده اتصالات

ـــ بال جوش شده اصلاح شده بدون تقویتی

ـــ اتصال جوشی با ماهیچه تحتانی

ـــ اتصال جوشی با ماهیچه تحتانی و فوقانی

ـ معیارهای طرح لرزه‌ای سازه‌های فولادی خمشی جوشی جدید

ــ استانداردها و آیین‌نامه‌های مورد استفاده

ـ ـ انتخاب سیستم

ـــ ترکیب و مسیر بار

ـــ نوع اتصال

ـــ انتخاب نوع قاب خمشی

ــ تحلیل و طراحی سازه‌ای

ــ چند نوع اتصال جوشی از قبل تایید شده

) بال جوشی تقویت نشده

) بال‌های جوش شده با ورق‌های پوششی‌

) تیر با مقطع ضعیف شده (RBS)

) ماهیچه جوشی تک

) ماهیچه جوشی دوبل

) صفحه کناری

) شکاف جان

ـ تقویت اتصالات فولادی گیردار با ورق‌های پوششی

ــ مقدمه

ــ تقویت اتصالات گیردار

ــ اطلاعات آزمایش اتصالات با ورق‌‌های پوششی

ـــ نمونه‌های مورد آزمایش

ـــ جوشکاری و جزئیات ساخت

ـــ نتایج آزمایش

ـــ علل زوال

ــ نتیجه‌گیری و بحث

منابع

توضیحات بیشتر و دانلود

دانلود بررسی طراحی و مدلسازی اتصالات صلب با نرم افزار انسیس

طراحی و مدلسازی اتصالات صلب با نرم افزار انسیس

در این پایان نامه طراحی و مدلسازی اتصالات صلب با نرم افزار انسیس صورت می گیرد

مشخصات فایل

تعداد صفحات	90
حجم	2 کیلوبایت
فرمت فایل اصلی	doc
دسته بندی	عمران

توضیحات کامل

دانلود پایان نامه مهندسی عمران

طراحی و مدلسازی اتصالات صلب با نرم افزار انسیس

 

*توجه:

پایان نامه دارای 130 (صدوسی)شکل می باشد که در محتوا ضمیمه شده است.

 

 

چکیده:

مدلسازی و تحلیل عددی اتصالات صلب ساخته شده از فولادهای پرمقاومت ، کفایت لرزه ای و شکل پذیری این نوع اتصالات مورد بررسی قرار گیرد . روش تحلیل برمبنای تحلیل استاتیکی غیرخطی تحت اثر بارهای افزاینده قرار دارد . در این تحقیق تعداد 4 نوع اتصال صلب اتصال با ورق میانگذر و اتصال با ماهیچه ،RBS مختلف ( اتصال گیردار با جوش نفوذی، اتصال با مقطع تیر AISC Seismic و FEMA- از پایین جوشی ) که همگی مورد تایید آیین نامه های لرز های 350 هستند، مورد بررسی قرار گرفتند . همچنین از چهار نوع فولاد ساختمانی نرمه و Provision 2002 نیز برای مدلسازی مصالح استفاده شد ه است . منحنی های هیسترزیس لنگر - DIN پرمقاومت آیین نامه دوران استخراج شده از نتایج تحلیل این اتصالات، نشان دهنده رفتار قابل قبول لر ز های برای این نوع مصالح میباشد. همچنین مقادیر شکل پذیری و میرایی ویسکوز معادل برای آنها محاسبه شده است . 

 

نتایج نشان می -دهند که با افزایش مقدار تنش تسلیم فولاد، از میزان شک ل پذیری و میرایی اتصال و مفاصل پلاستیک کاسته میشود. ولی با این وجود اظهار نظر در مورد اقتصادی بودن استفاده از فولاد پرمقاومت در صنعت ساختمان احتیاج به بررسی بیشتری دار د . زیرا مقدار مصرف فولاد در ساختمان به عوامل دیگری همچون ضریب رفتار نیز بستگی دارد و در نهایت ممکن است به کاهش وزن مصرفی فولاد منجر شود، که (R) این نوع سازه ها خود باعث صرفهجویی در هزینه های ساخت، مصالح و منابع طبیعی میشود.همچنین کاربرد فولاد پرمقاومت در کشش بیشتر از فشار می باشد . زیرا در فشار مسائل کمانشی حکمفرما بوده و اگر مقاطع خیلی از حد طبیعی کوچکتر شوند، طرح توجیه اقتصادی خود را از دست می -دهد. درحالیکه در اعضای کششی که براساس حداکثر لاغری مجاز کششی انتخاب نشده اند، انتخاب فولاد پرمقاومت میتواند مقرون به صرفه میباشد.

 

در نهایت می توان نتیجه گرفت که استفاده از فولاد های پرمقاومت الزاماً موجب صرف ه جویی اقتصادی نشده و نوع سازه، معیارهای حاکم بر آن، نسبت قیمت فولاد پرمقاومت به فولاد معمولی و امکان تهیه آن در مدت زمان اجرای پروژه از عوامل موثر در تصمیمگیری و انتخاب نوع فولاد مصرفی میباشد.

 

 

 

کلمات کلیدی:

اتصالات صلب

شکل پذیری

فولادهای پر مقاومت

طراحی لرزه ای اتصالات

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

طراحی و مدلسازی اتصالات گیردار با نرمافزار ANSYS1

1- محاسبات اولیه طراحی اتصال2

2- طرح لرزه ای چند اتصال صلب جهت مقایسه9

2-1- اتصال تیر با مقطع کاهش یافته9

2-2- اتصال تیر با ورق میانگذر12

2-3- اتصال تیر با ماهیچه از پایین جوشی14

3- روش ارزیابی عملکرد لرزه ای اتصالات پیشنهادی17

معرفی خصوصیات و قابلیت های نرم افزار ANSYS18

1- تحلیل غیر خطی مادی18

2- رفتار خمیری مستقل از زمان19

المان های مورد استفاده22

1- معرفی المان های متناسب با فیزیک مساله23

6-  مدلسازی اتصال پیشنهادی24

7- معرفی مدلهای اجزاء محدود اتصالات28

7-1 مدل اتصالات تیر I شکل به ستون H شکل29

8 بررسی نتایج تحلیلهای اجزاء محدود30

8-1 تیرها30

8-2 ستون ( خارج از چشمه اتصال)39

8-3 چشمه اتصال ستون40

9- بررسی رفتار کلی اتصال52

10- مقایسه از نظر شکل پذیری57

11- نسبت میرایی ویسکوز معادل هر یک از نمونه ها68

جمعبندی نتایج تحلیلها و ارائه پیشنهادات78

1- بحث و نتیجهگیری78

2- ارائه پیشنهادات

فهرست مراجع و منابع85

 

       

 

توضیحات بیشتر و دانلود