منابع پایان نامه ارشد درباره مطالعات تحلیلی و پایان نامه

دانلود پایان نامه

پس از فصل اول که مقدمات و مبانی و اهداف این پایان نامه در آن تشریح شده است، در فصل دوم ، مروری بر تحقیقات گذشته در مورد دیوار های برشی فولادی (SPW) و موارد کاربرد آن، انجام شده است.
در فصل سوم، تحت عنوان مطالعه آزمایشگاهی رفتار دیوار های برشی فولادی تحت بارگذاری چرخه ای ، 7 عدد پانل برشی فولادی با اتصالات تیر و ستون مفصلی تحت بارگذاری رفت و برگشتی ، مورد بررسی قرار گرفته اند. در فصل چهارم با عنوان مطالعات تحلیلی، نحوه مدل سازی دیوار برشی فولادی با اشکال مختلف سخت کننده های تحلیل شده بررسی و تشریح شده است . در فصل پنجم ، نتیجه گیری و پیشنهادات شامل خلاصه نتایج مهم این تحقیق و موضوعات پیشنهادی جهت تحقیقات بعدی ارائه شده است.

فصل دوم
مطالعات پایه ای در مورد دیوار های برشی فولادی و مروری بر تحقیقات گذشته

2-1 رفتار دیوار برشی فولادی
‏‏‏ در این بخش رفتار انواع دیوارهای برشی فولادی که در تببین و استخراج روابط طراحی و نیز شناخت از عملکرد این سیستم باربر جانبی مفید است تشریح می گردد.
‏ در سیستم دیوار برشی فولادی نیرو های جانبی ناشی از زلزله توسط عملکرد کششی ورق جان و نیرو های فشاری و کششی در ستون ها تحمل و منتقل می شوند. شکل شکل 2-1 ‏رفتارایده ال یک دیوار برشی یک طبقه نشان داده شده است.
بار کمانش ورق های نازک و سخت نشده بسیار ناچیز بوده و پس از وقوع کمانش قطری در ورق جان و از کار افتادن آن نیرو های کششی قابل ملاحظه ای در راستای عمود بر جهت کمانش در ورق جان توسعه می یابد که قادر خواهد بود با نیرو های ناشی از زلزله به خوبی مقابله کند. تاثیر نیرو های کششی بزرگی که در ورق جان ایجاد می شود بر روی اعضای مجاور (اجزای مرزی قائم و افقی) از مسائل مهمی است که باید به آن توجه کافی داشت.
‏ تحقیقات انجام گرفته نشان می دهد که دیوار برشی فولادی با ورق جان نازک و سخت نشده که به آن دیوار برشی فولادی ویژه نیز اطلاق می گردد، از نظر اقتصادی و کارایی در تحمل بارهای جانبی دارای عملکرد مناسبی است. آیین نامه های طراحی از جملهAISC341[2] استفاده از این سیستم باربر جانبی را در مناطق با خطر لرزه خیزی متوسط و زیاد توصیه می کنند. با این تفاوت که در مناطق با خطر لرزه خیزی زیاد لازم است اتصال تیر به ستون قادر به تحمل و انتقال لنگر خمشی باشد.
شکل 2-1 رفتار ایده آل دیوار برشی
‏ در سیستم دیوار برشی فولادی با جان سخت نشده ظرفیت فشاری ورق جان بسیار ناچیز است لیکن مقاومت کششی ورق جان که همراه با تجربه تغییرشکل های فراارتجاعی بزرگ می باشد، زیاد است.
‏ رفتار دیوار برشی با ورق جان سخت نشده را می توان با یک قاب مهار بندی شده که اعضای قطری آن فقط به کشش کار می کنند شبیه سازی کرد.
‏ نیرو های واژگونی به وسیله ستون ها و از طریق مؤلفه قائم مهاربند ها تحمل می گردند. تیرها تحت نیرو های محوری فشاری بزرگی حاصل از مؤلفه افقی مهار بندها هستند. این رفتار را می توان با عملکرد یک تیر ورق با جان نازک که در آن تیرها مانند تقویت های میانی، ستون ها مانند بال تیر ورق و ورق پرکننده دیوار مانند جان می باشد شبیه سازی کرد.
‏ با مقایسه رفتار دیوار برشی فولادی با تیر ورق به این نکته می توان پی برد که بال ها در تیر ورق سختی کافی برای توسعه میدان کشش در جان تیر ورق را فراهم نمی کنند، این در حالی است که اجزای مرزی قائم در دیوارهای برشی فولادی صلبیت کافی برای ایجاد میدان کشش در ورق جان را تامین می کنند. اجزای مرزی قائم و افقی در دیوارهای برشی فولادی تحت تاثیر نیرو های گسترده ای در طول خود در اثر عملکرد کششی ورق پرکننده دیوار برشی هستند.
نیرو های کششی در اجزای مرزی افقی دیوارهای برشی فولادی ناشی از عملکرد ورق جان در بالا و پایین اعضای مرزی افقی تا حدودی یکدیگر را خنثی می کنند. ورق های جان در دیوارهای برشی فولادی در طبقه اول و آخر نیرو های کششی قابل ملاحظه ای در تراز طبقه آخر (بام) و طبقه پایین (فونداسیون) ایجاد می کنند که لازم است توسط اعضای مرزی افقی به صورت مناسبی تحمل شوند. بنابراین ابعاد تیرها در تراز بام قابل ملاحظه خواهد بود و در تراز کف نیز این نیرو ها باید توسط تیر های افقی فولادی یا بتنی مهار شوند.
‏ چنان چه صلبیت خمشی ستون و به عبارتی ممان اینرسی آن حول محور خمش کافی نباشد،‏ در این صورت امکان توسعه میدان کششی در ورق جان به صورت یکنواخت میسر نبوده و مقاومت سیستم به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در صورتی که سختی ستون مناسب و کافی باشد، آن گاه امکان توسعه میدان کشش در ورق جان فراهم خواهد شد.
‏ نیروی برشی در اثر میدان کشش در ورق جان در ستون های دو طرف جان در جهت مخالف یکدیگر هستند و واکنش افقی تکیه گاه ستون تحت فشار در جهت عکس واکنش افقی ورق جان است.
2-2 سختی و مقاومت
دو عامل تعیین کننده در سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی مانند سیستمهای مهار بند، دیوارهای برشی فولادی، قابهای ممان گیر، دیوارهای برشی بتنی و غیره سختی و مقاومت آنها می باشد که به کمک دیاگرام بار- تغییر مکان جانبی آنها تعیین می گردد. در شکل 2-2 یک نمونه از این د‏یاگرام ها در یک ‏تصویرکلی نشان داده شده است.
د‏ر دیاگرام مذکور شیب خط OA سختی سیستم مقاوم نامیده ‏می شود و Fu مقاومت و یا بار نهائی سیستم مذکور می باشد. همانطور که در شکل مشاهده می گردد رابطه بین بار و تغییر مکان جانبی در محیط الاستیک بصورت زیر است :
(2-1)
برای تعیین سختی سیستم در هر تراز دلخواه می توان از رابطه فوق استفاده نمود.
سیستم هایی که د‏ارای سختی بیشتری می باشند تغییر مکان جانبی آنها د‏ر مقابل بارهای جانبی کمتر است.