چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

سازه های تشکیل شده از ورق کاربرد وسیعی در زمینه سازه های مهندسی دارند. سازه های ورق تا شده با توجه به عملکرد آن مورد توجه بوده و از انواع پوششهای مناسب برای فضاهای بزرگ می باشند در این پایان نامه سعی شده با ارائه روشی مبتنی بر استفاده از سری فوریه در حل معادلات حاکم بر رفتار صفحات یک روش تحلیلی فراهم آید. برای این منظور ابتدا تحلیل سازه های ورق تا شده اثر بارهای خمشی و غشای بررسی شده و در ادامه با استفاتده از سری فوریه در حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار صفحات روش مناسبی برای تحلیل اینگونه از سازه ها ارائه می گردد. سازه های ورق تا شده که در این پایان نامه مورد مطالعه قرار گرفته است . متشکل از مجموعه ای از ورقهای تا شده که بر روی دیافراگم های انتهائی قرار دارند بوده، بطوریکه شرایط مرزی حل لوی برای آنها برقرار می باشد. با توجه به مجزا بودن جوابهای سری فوریه در این ورقها، معادلات حاکم برای مجموعه ورقهای تا شده بر حسب تغییر مکانهای داخل صفحه ای و خارج از صفحه ای لبه پیوسته ورق نوشته شده و کل سیستم ورقهای تا شده بر حسب این تغییر مکان تحلیل می گردد. و سپس نیروهای داخلی در هر یک از ورقها بدست می آید در پایان یک نرم افزار کامپیوتری برای تحلیل داخلی در هر یک از ورقها بدست می اید. در پایان یک نرم افزار کامپیوتری برای تحلیل این ورقها تهیه گردیده و مثالهائی برای نشان دادن کارائی روش فوق، مورد تحلیل قرار گرفته است .

هدف از این پایان نامه در ابتدا مشخص نمودن ضرورت تحلیل سازه ها با توجه به تاثیر تاریخچه بارگذاری و سپس تعیین تغییرات نتایج تحلیل و مقایسه آنها به دو روش تحلیل متداول و تحلیل گام به گام می باشد.

یکی از مهمترین قسمتها در سازه های فولادی اتصال بین ستونها و فنداسیون است که صفحه ستون نامیده می شود. اهمیت این اتصال به خاطر اینست که رفتار آن بر روی کل سازه تاثیر میگذارد از جمله: پخش نیروها و لنگرها، تغییر مکانها، پایداری کلی سازه و غیره. که بعضی از آنها، رفتار صفحه ستون را به صورت مناسبتری مورد بررسی قرار می دهند. اما از مهمترین اشکالهای این صفحه ستون را به صورت مناسبتری مورد بررسی قرار می دهند. اما از مهمترین اشکالهای این روشها، در نظر گرفتن رفتار صفحه ستون به صورت صلب و خطی است . همزمان برش و نیروی محوری و پیچش و مخصوصا لنگر در دو جهت مورد بررسی قرار نگرفته است . هدف از این پایان نامه، بررسی این رفتارها و ارائه فرمولها و جداولی به منظور آنالیز و طراحی های مناسبت تر میباشد.

هدف کلی از انجام این پایان نامه بررسی عملکرد و رفتار متقابل سازه و دیافراگم کف طبقات سازه های ساختمانی در برابر نیروهای جانبی می باشد. رفتار دیافراگم ها در برابر بارهای ثقلی و قائم شناخته شده و روابط تحلیلی و طراحی کاملی نیز در آئین نامه ها موجود می باشد. ولی در مورد رفتار دیافراگم در برابر بارهای جانبی منابع و مراجع کاملی وجود ندارد و در آئین نامه ها نیز اشاره ای کوتاه و مختصر به آن شده است . نوع دیافراگم کف ساختمان از نظر صلیب و انعطاف پذیری تاثیر اساسی و تعیین کننده در رفتار سازه در برابر بارهای جانبی دارد. در حال حاضر در طراحی در برابر زلزله، دیافراگم قریب به اتفاق سازه های ساختمانی صلب در نظر گرفته می شود. این پایان نامه به این نتیجه می رسد که صلبیت دیافراگم تنها بستگی به مشخصات خود سقف ندارد، بلکه تابع مشخصات سایر اجزای ساختمان نیز می باشد. بعنوان مثال دال بتنی با ضخامت 15 سانتیمر در یک ساختمان کاملا صلب دیافراگم با ضریب دیافراگم a که نسبت تغییر مکان دیافراگم به تغییر مکان طبقه است ، سنجیده می شود. نتایج تحقیقات نشان می دهد که اولا، حد این ضریب حد بالایی می باشد و باید میزان آن کاهش یابد. ثانیا، این ضریب نباید منحصر به فرد باشد، بلکه حد آن برای سازه های مختلف فلزی و بتنی و با مشخصات متفاوت اعضای مقاوم جانبی بایستی تفکیک شود و برای آن از چند ضریب به جای یک ضریب به جای یک ضریب واحد استفاده گردد. ثالثا و مهمتر اینکه، این ضریب برای تعیین کفایت رفتار صلب دیافراگم کافی نمی باشد بطوریکه مشاهده شد که در ساختمانهایی میزان ضریب a از نظر آئین نامه ها کاملا موید رفتار صلب دیافراگم کف است ، ولی نحوه توزیع نیروهای جانبی در اعضای قائم مقاوم جانبی نشان دهنده رفتار غیر صلب دیافراگم کف می باشد. لذا وجود یک پارامتر دیگر که نحوه توزیع این نیرو را کنترل کند الزامی است . ما این پارامتر را b (پارامتر نیرویی) مکمل هم در تعیین صلابت دیافراگم می باشند و هر دو بایستی کنترل گردند. تعیین محدوده دقیق تر این می دهد که صلب یا انعطاف پذیر بودن دیافراگم در میزان پریود سازه و برش پایه آن تاثیر دارد و در بعضی موارد پریود اصلی سازه با کاهش صلبیت دیافراگم افزایش یابد. در آئین نامه های موجود پریود اصلی سازه بر مبنای دیافراگم صلب محاسبه می گردد و این امر می تواند پریود سیستمهای با دیافراگم انعطاف پذیر را کمتر از مقدار واقعی تخمین بزند.

دراین تحقیق "طرح بهینهء قاب های شیبدار فولادی مسطح با مقطع متغیر" مورد بررسی قرار می گیرد. منظور از طرح بهینه بدست آوردن مشخصات هندسی سازه در کلیهء نقاط آن است بطوری که حداقل وزن ممکن را دارا باشد. در راه رسیدن به این هدف محدودیت هایی نیز وجوددارند که مدنظر قرار می گیرند. این محدودیت ها عبارتند از ترکیب تنش های فشاری و خمشی بطوری که از حدمجاز آئین نامه ای تجاوز ننمایند و نیز کنترل کمانش های مختلف در بال و جان تیرورق طبق ضوابط آئین نامه . همچنین محدودیت هایی نیز روی حداقل ابعاد هندسی اعمال می شود. از ضوابط آئین نامه aisc در طراحی استفاده شده است . برای آنکه بتوان مشخصات هندسی سازه را بدست آورد باید در مقاطع مورد نیاز نیروهای داخلی سازه را بدست آورد. جهت این کار باید ابتدا سازه را تحت نیروهای خارجی مورد نظر تحلیل نمود . جهت تحلیل سازهء موردنظر از تحلیل ماتریسی سازه ها که حالت خاصی از روش المان های محدود است استفاده شده است . متغیرهای مسئله عبارتند از : شیب تیر اصلی قاب نسبت به ستون آن، ضخامت بال تیر ورق، ضخامت جان تیر ورق، عرض بال تیر ورق و ارتفاع جان تیر ورق در گره های تعریف شده برای سازه . هرچه تعداد گره های سازه افزایش یابد مقادیر بدست آمده دقیق تر خواهند بود . در ضمن تغییرات ارتفاع جان تیر ورق بین گره های متوالی بصورت خطی درنظر گرفته شده است . متغیر شیب بطور جداگانه بهینه می گردد. به دلیل غیرخطی بودن مدل مسئله از روش های بهینه سازی غیرخطی کمک گرفته شده است که بطور اخص برای حل مدل همراه با محدودیت از روش تابع جریمه توسعه یافتهء داخلی استفاده شده و چون این روش سعی در تبدیل مدل با محدودیت به یک تابع بدون محدودیت دارد لذا از روش پاول جهت حل تابع بدون محدودیت استفاده شده است . در روش پاول نیاز به یک روش جستجوی یک بعدی برای بدست آوردن طول قدم دارد که در این تحقیق از روش جستجوی نسبتهای طلائی یاری گرفته شده است . این نوع سازه کاربرد بسیار وسیعی در صنعت دارد و به خصوص جهت پوشش مکان های بزرگ با دهانه های وسیع همچون آشیانه های هواپیما، سالن های کارخانجات و غیره کاربرد زیاد داشته و بالتبع طرح بهینهءآن ها از نظر مسائل اقتصادی بسیار ثمربخش خواهد بود.

عدم وجود یک آیین نامه ملی جوشکاری سازه های فولادی جامع که در برگیرنده کلیه الزامات مربوط به روند جوشکاری و شرایط ساخت باشد، مهمترین دلیل کیفیت پایین اجرای سازه های جوشی در کشور می باشد.در فصل دوم این پایان نامه کلیه مقررات و ضوابط ملی جوشکاری موجود شامل نشریات شماره 20 تا 26 و 55 سازمان برنامه و بودجه و مقررات ملی ساختمانی ایران مبحث دهم با آیین نامه های معتبر سایر کشورها نظیر آیین نامه ‏‎awsd1.1-98‎‏ و در بعضی موادر آیین نامه ‏‎‏‎din‎‏ مقایسه گردیده است.در فصل سوم پیش نویس آیین نامه جوشکاری سازه های فولادی ایران ارائه گردیده که شامل کلیه الزامات مربوط به طراحی اتصالات جوشی، پیش صلاحیت، تائید صلاحیت، ساخت و بازرسی بر اساس یک سیستم مستند تضمین و کنترل کیفیت با تهیه مشخصات فنی روند جوشکاری و گزارش تائید صلاحیت روند جوشکاری و تائید صلاحیت پرسنل جوشکاری و انجام بازرسی برساخت و نصب توسط پیمانکار و بازرسی بمنظور تائید توسط کارفرما می باشد.

مساله نسبتا مبهمی که اختلاف زایدی بین مراجع در مورد آن وجود دارد، مساله طراحی وصله می باشد که گروهی معتقدند طراحی وصله براساس نیروهای حاصل در مقطع وصله انتقال داده شود و گروهی دیگر صحبت از طراحی وصله باشد و گروهی معتقد براین هستند که برای اطمینان بیشتر تمام ظرفیت مقطع اصلی در محل وصله به ازای نیروی حاصله در مقطع وصله به شرط انتقال درصدی از ظرفیت مقطع می کنند.در این پروژه سعی شده است میزان مناسبی از ظرفیت مقطع برای انتقال در محل وصله محاسبه گردد تا تاثیراتش در رفتار سازه در آنالیزهای الاستیک، پایداری، پلاستیک و دینامیکی اندک و قابل قبول باشد. این میزان در حدود 20% به نتیجه رسیده است. همچنین بررسی شد که نمی توان تنها به ازای نیروهای حاصل از تحلیل سازه در محل وصله، وصله را طراحی نمود.

با توجه به استفاده روزافزون تیرهای لانه زنبوری در ساختمانهای فلزی موضوع ناپایداری جان اینگونه اعضا سازه ای در طراحی اهمیت فوق العاده ای یافته اند و بایستی به طور دقیق مورد بررسی قرار گیرند، زیرا هر چند که اینگونه تیرها در اثر برشهای مختلف بر روی جان آنها به تیرهای با ارتفاع بیشتر تبدیل گردیده و قابلیت باربری خمشی آنها نسبت به تیر اصلی افزایش میابد ولی با این وجود بدلیل وجود سوراخهای بزرگ در آنها، بایستی به اثرات تنشهای حاصل از برش، خمش و ترکیب آنها و ناپایداریهای قسمتهای توپرجان و قسمتهای ‏‎t‎‏ شکل فوقانی و تحتانی توجه بیشتری نمود.در ادبیات فنی برای آنالیز صفحات تحت بارهای مختلف روشهای تحلیلی بسیاری ارائه گردیده ولی بدلیل وجود سوراخ در جان اینگونه تیرها و همچنین بارهای مختلف بر روی آنه که به صورت توام در اثر بارگذاری کلی روی تیر بوجود می آید استفاده از این روشها برای مساله مورد بررسی به سادگی میسر نمیباشد و برای بررسی پایداری اینگونه تیرها بهتر است که از روشهای عددی بهره جست.در این رساله با توجه به کثرت استفاده اینگونه اعضا در تیرهای با دهانه ساده و هم چنین تعداد تیرهای نورد شده به مطالعه یک تیر یک دهانه دو سر مفصل خواهیم پرداخت. بدین منظور پس از معرفی گسترش اصول بنیادی روش تفاوت محدود و ارائه برنامه کامپیوتری جهت آنالیز صفحات، با در نظر گرفتن جان تیر به عنوان صفحه و بالهای آن به عنوان تکیه گاه، به بررسی اثرهای تعیین کننده تنشهای قائم، برشی، خمشی و تنش خمشی ثانویه ناشی از برش به صورت مجزا و توام در تیرهای مختلف پرداخته و سپس مقطع بهینه تحت شرایط مرزی و بارگذاری معین تعیین می گردد. نهایتا مقایسه ای بین بار کمانشی تیر و بار طراحی ان که توسط روش قیاس باخرپای ویرندال محاسبه گردیده، انجام خواهد شد تا ضرورت این بررسی ها معین گردد.

به همان میزان که سازه های فولادی با اتصال خورجینی کاربرد زیادی در کشور دارند. نگرانی های موجود از فرض رفتار خمشی قابهای دارای اتصال خورجینی در هنگام زلزله فراوانی است. در قابهای خورجینی مهاربندی شده شرایط بهتری وجود دارد، اما نه آنگونه که به صحت رفتار اینگونه قابها بتوان اطمینان کامل داشت.در پژوهش حاضر سعی شده است تا ضمن بررسی رفتار اتصال خورجینی و شناخت نقاط ضعف آن در برابر بارگذاری زلزله، راهکارهایی در جهت بهبود رفتار این اتصال ارائه گردد. یکی از این راهکارها مقاوم سازی خمشی آن می باشد. لذا علاوه بر بررسی روشهای مختلف مقاوم سازی خمشی اتصال خورجینی، قسمت عمده ای از این پژوهش مربوط به معرفی و بررسی رفتار جزئیات جدیدی از اتصال خورجینی با عملکرد خمشی می باشد. در این راستا علاوه بر مقاوم سازی اتصال خورجینی، شکل پذیر نمودن آن نیز به طور ویژه مد نظر بوده است.در جهت نیل به اهداف فوق با استفاده از نرم افزار تحلیلگر ‏‎ansys 5.4‎‏ به بررسی نظری این اتصالات پرداخته شده است. همچنین به منظور بررسی تجربی رفتار جزئیات خاصی از اتصالات خورجینی با عملکرد خمشی، چهار آزمایش در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن به عمل آمد. در این آزمایشها نمونه های اتصالات مذکور تحت بارگذاری چرخه ای قرار داده شد و رفتا آنها ثبت گردید.بر اساس نتایج این پژوهش اتصال خورجینی متداول، یک اتصال نیمه گیردار می باشد و لنگر تسلیم این اتصال بسیار کمتر از لنگر تسلیم تیرهای نظیر آن می باشد. دلیل تسلیم اتصال خورجینی، تسلیم زودرس جوشها و در نهایت شکست ترد آنها می باشد. بنا بر این رفتار اتصال خورجینی در هنگام وقوع زلزله، ترد و شکننده پیشبینی می شود. با کاستن از طول و ضخامت نبشیهای اتصال می توان اتصال خورجینی را به یک اتصال مفصلی تبدیل نمود. جزئیات خمشی جدید معرفی شده در این پژوهش بسته به نوع طراحی، قادر به بروز دو رفتار مختلف می باشد. در حالت اول اتصال خورجینی به یک اتصال نیمه گیردار با شکل پذیری و قابلیت جذب انرژی بالا در برابر با گذاری ناشی از زلزله تبدیل گردیده است. این اتصال در برابر بارهای ثقلی یکی اتصال گیردار میباشد. در حالت دوم اتصال خورجینی به یک اتصال گیردار تبدیل گردیده است. در این حالت مقاومت خمشی اتصال بیش از ظرفیت خمشی تیرها بوده و در نتیجه امکان تشکیل مفصل پلاستیک در تیرها فراهم می گردد. این امر موجب می گردد که سازه دارای این اتصال در هنگام وقوع زلزله از قابلیت اتلاف انرژی زیادی برخوردار باشد.

آنچه که در این رساله صورت گرفته است، با تهیه یک نرم افزار تحلیل گر غیرخطی ‏‎nap2d‎‏ و یک نرم افزار محاسبه کنندهخطا‏‎smooth‎‏ ، میزان خطای نسبی سراسری و خطای نسبی موضعی در هر گام بارگذاری محاسبه شده و به کمک یک نرم افزار تولید کننده شبکه جزبندی ‏‎mgp‎‏ و براساس اصلاح وفقی نوع ‏‎h‎‏ با شبکه بندی غنی شده ، ابعاد المانها بطور موضعی کوچک شده به طوری که خطای نسبی در کلیه المانها کمتر از یک گردد. محاسن روش فوق نسبت به روش اجزای محدود معمولی عبارتند از: 1-داشتن ابزاری مبنی بر صحیح بودن نوع حل صورت گرفته.2-اصلاح وفقی المانها.3-رسیدن به جواب نهایی با تعداد المانهای کمتر و عدم نیاز به برنامه هایی با ظرفیت بالاتر.4-دسترسی به مسیرهای محتمل تشکیل مکانیزم گسیختگی از طریق اصلاح وفقی و محاسبه نرم های خطا.