بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

مقدمه:

           پانل های برشی نقش مهمی را در بهبود رفتار لرزه ای سازه ها ایفا می کند. این سیستم بطور کلی در دیوار های برشی فولادی نازک یا پانل های برشی سخت شده در جان تیرهای پیوندی ( ink beam ) سازه های با قاب بادبندی برون محور یافت می شوند.

          ظرفیت پس کمانشی , شکل پذیری وقابلیت اتلاف بالای انرژی سبب شده تا این سیستم به عنوان یک ابزار مناسب مورد توجه مهندسان و طراحان ساختمان قرار گیرد.

           بطورکلی پانلهای برشی به دو صورت سخت شده و سخت نشده مورد استفاده قرارمی گیرند مقایسه رفتار پانل های سخت نشده وبه شدت سخت شده نشان داده است که پانل های

اسلاید 2 :

      سخت نشده دارای یک محدوده ی شکل پذیری بیشتری نسبت به پانل های سخت شده و دارای سطح تسلیم وسیعی می باشد

          پانل های برشی بطور گسترده در تیرهای پیوندی قاب های بادبندی برون محوروهمچنین به عنوان دیوار برشی فولادی نازک مقاوم در برابر زلزله در قاب های ساختمانی بکارمی رود. شکل پذیری بسیار خوب و تسلیم شدن تحت برش ازاهداف اساسی جهت دستیابی به سیستم پانل های برشی می باشد.

         در این تحقیق اثر سخت کننده ها بر روی مقاومت نهائی پانل های برشی وسپس رفتار پریودیک پانل های برشی سخت شده و سخت نشده مورد مطالعه قرار گرفت و در نهایت با توجه به منحنی های هیسترزیس بدست آمده از پانل های برشی سخت نشده سخت کننده های بهینه ی مورد نیاز جهت فراهم نمودن شکل پذیری و اتلاف انرژی مورد تحقیق قرار گرفت.

 

اسلاید 3 :

معرفی دیوار برشی فولادی:

    کاربرد اصلی دیوار برشی فولادی جهت مقاومت برشی افقی طبقه و لنگر های واژگونی ناشی از بار های جانبی می باشد. بطورکلی سیستم دیوار برشی فولادی متشکل از یک دیوار فولادی و دو ستون محیطی وتیرهای کف افقی می باشد که دیوار فلزی وستون ها به صورت ترکیبی به عنوان یک تیرورق عمودی عمل می کنند که ستون ها به عنوان بال تیرورق وصفحه ی پرکننده فلزی به عنوان جان آن عمل می کند و تیرهای افقی کم وبیش به عنوان سخت کننده های عرضی جان تیر- ورق عمل می کند. یک دیوار برشی با طراحی صحیح معمولا” دارای شکل پذیری وظرفیت اتلاف انرژی بالایی می باشد لذا دیوارهای برشی یک سیستم موثرو اقتصادی در برابر بارهای

اسلاید 4 :

جانبی به حساب می آید همچنین دیوار برشی فولادی دارای سختی اولیه ی نسبتا” بالایی می باشد و بدین لحاظ در محدود کردن تغییرمکان جانبی سازه ها خیلی موثر می باشد در کاربرد های اولیه دیوارهای برشی فولادی در ژاپن و آمریکا دیوارها دارای تعداد زیادی سخت کننده های افقی و قائم بودند بطوری که هدف اصلی سخت کننده ها جلوگیری از کمانش کلی و الاستیک و افزایش مقاومت کمانش برشی دیوار بود.در سالهای اخیر با توجه به اینکه جوشکاری سخت کننده ها به دیوار گران و پر هزینه به نظرمی آید لذا تحقیقات و آزمایشهایی که بر روی نمونه های واقعی انجام گرفت نشان داد که صفحات فولادی پرکننده به علت ظرفیت پس کمانشی آن ٫رفتار موثر و مطلوب و شکل پذیری بالایی را از خود بجای می گذارد در نتیجه در اکثر کاربرد های اخیر دیوارهای برشی فولادی در آمریکا و کانادا بصورت سخت نشده استفاده  می گردند. 

اسلاید 5 :

مراحل تحقیق:

1- مدلسازی و خواص مصالح :

          رفتار پانل های برشی سخت شده تحت بارگذاری برشی توسط نرم افزار تحلیل غیرخطی المان محدود Ansys مورد مطالعه قرار گرفته شد وهمچنین اثر تغییرشکل های بزرگ نیز در این تحلیل درنظر گرفته شد.در این تحلیل برای مدل کردن پانل های برشی و سخت کننده ها و اعضای محیطی از المانShe 43  استفاده گردید.بطوریکه این المان دارای قابلیت های پلاستیسیته, خزش,سختی ناشی از تنش, تغییرشکلهای بزرگ وکرنشهای بزرگ می باشد.المان She 43 نوع مناسبی برای مدلهای خطی, پیچ دارو سازه های با پوسته ضخیم ومتوسط می باشد. این المان در هر گره دارای شش درجه آزادی می باشد که عبارتند از:

اسلاید 6 :

Ux      : جابجایی در جهت x

Uy      : جابجایی در جهتy

 Uz     : جابجایی در جهتz

θx      : چرخش حول محورx

θy      : چرخش حول محور y

θz      : چرخش حول محور z

 

اسلاید 7 :

در این مدلها از مواد و هندسه غیرخطی استفاده گردید و مصالح صفحات پرکننده نیز ازمواد الاستوپلاستیک در نظر گرفته شد روابط تنش-کرنش مواد در شکل زیر نشان داده شده است بطوری که مدول یانگ و دیگر خصوصیات مصالح مطابق زیر می باشد:

E1=210 Gpa

E2=2.1Gpa

σ=240 Mpa  υ= 0.3

اسلاید 8 :

2- بارگذاری و شرایط مرزی:

در این تحقیق مدل به 576 المان تقسیم گردید و بار برشی توسط اعمال جابجایی در

 یک گره بالای عضو محیطی انجام شد بطوری که این گره به گره های مجاور

متصل شده است تا از ایجاد تمرکز تنش و گسیختگی محلی جلوگیری به عمل آید تحلیل

اجزای محدود با جابجایی کنترل شده صورت گرفت. جزییات قیدها در شکل(2) آمده

است:

شکل(2):شکل شماتیک نمونه ها و شرایط مرزی

اسلاید 9 :

بررسی نتایج:

1-بارگذاری یکنواخت:

      برای بررسی اثر سخت کننده ها برروی مقاومت نهایی پانل های برشی یک سری نمونه های مشابه تحت بارگذاری برشی یکنواخت انجام شد بطوری که ابتدا یک پانل سخت نشده (0.5* 300*300 میلی متر)تحلیل گردیدو مقاومت نهایی آن محاسبه گردید نوارهای مستطیلی به عنوان اعضای مرزی به لبه های صفحات پرکننده متصل بودندودارای سختی برشی(1000) بود و در شکل (3) نشان داده شده است .بطوری که سختی از رابطه مقابل بدست می آید:

اسلاید 10 :

پانل برشی سپس توسط سخت کننده های افقی و عمودی سخت شدند بطوری که منحنی های

پس کمانشی بار تغییرمکان این پانل ها در شکل (4) نشان داده شده است. سخت کننده ها از

نوع نوار های مستطیلی (10*10)میلی متربوده و سختی مناسبی را برای فرم گره های خود

فراهم کرده بود بطوریکه از کمانش کلی پانل ها جلوگیری کرد با توجه به منحنی های بدست

آمده استفاده از سخت کننده ها مقاومت کمانش برشی پانل ها راخیلی بیشتر از مقاومت نهایی

آن افزایش می دهد.

در شکل (5) مد های کمانش و توزیع تنش را برای مدلهای ارائه شده در شکل (4)نشان داده

شده است.

در شکل (6) درصد افزایش مقاومت نهایی پانل ها برای الگوهای مختلف سخت کنندگی نشان

داده شده است شکلهای 4 و6 نشان می دهند که در پانلهای برشی سخت شده مقاومت نهائی

بطور خطی با تعداد سخت کننده ها افزایش می یابد همچنین نشان می دهد که سخت کننده های

تک جهته مقاومت بیشتری نسبت به دو جهته ایجاد می کند بطور مثال مقاومت پانل با دو

سخت کننده طولی مقاومت را در حدود 100 درصد افزایش می دهد در صورتی که با یک

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید