بخشی از مقاله
چکیده-
در سالهای اخیر با انتشار مباحث جدید سازمان نظام مهندسی و افزوده شدن کامپوزیت ها بعنوان مواد جایگزین بتن یا تقویت کننده آن، بررسی عملکرد این مصالح دارای اهمیت می گردد، لذا در این تحقیق به بررسی عملکرد دیوار مرکب ساخته شده از یک لایه فولادی که با آلومینیوم و پلاستیک تقویت شده و در نهایت دارای سه لایه گردیده باهم مقایسه می گردد. در این تحقیق از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده و نوع آنالیز استاتیکی و دینامیکی غیرخطی بوده و برای مکانیزم شکست از مدل های مختلف استفاده شده است. [1] در این مقاله در می یابیم که با افزودن یک یا چند لایه از فلز آلومینیوم و پلاستیک به دیوار مرکب علاوه بر کاهش اثر تخریبی بر آن و جلوگیری از پاشیدگی آن سبب پایداری بیشتر دیوار در برابر نیروهای وارده می گردد.[2]
کلید واژه- آلومینیوم ، پلاستیک ، دیوار مرکب ، نیروی کششی
-1 مقدمه
-2 آشنایی با اجزاء دیوار مرکب
امروزه به منظور مقاوم سازی سازه ها در برابر نیروهای وارده از جمله نیروهای جانبی سه روش استفاده می شود که عبارتند از تقویت کننده های جانبی ، دیوارهای برشی بتنی و فولادی . استفاده از دیوارهای فولادی به نسبت سایر روشها جدیدتر بوده و در هنگام اجرا دارای مشکلاتی می باشد که از جمله آنها می توان به کمانش دیوارهای فولادی اشاره نمود. برای جلوگیری از این کمانش، ایده قرار گرفتن یک لایه متصل به ورق فولادی مطرح گردیده که بعنوان دیوارهای مرکب از آنها یاد می شود. در سالهای اخیر محققان داخلی رفتار دیوارهای مرکب را مورد بررسی عددی و آزمایشگاهی قرار داده و نتایج مورد انتقاد را دریافت نمودند. [3] در این تحقیقات مصالح جدیدی از دیوارهای مرکب به صورت مرکب با الیاف پلیمری با کربن تحت مطالعات قرار گرفته که در نمونه های بالای سیصد مورد در شرایط آزمایشگاهی نتایجی فراتر از انتظار بدست آمد. در تحلیل های انجام گرفته در نهایت بطور متوسط تغییر مکان ها در حدود 15 درصد کاهش و تنش و کرنش در مرکز دیوارها به میزان حدود 4 درصد افزایش یافت. دیوار مورد تحلیل از سه قسمت تشکیل شده است. تمام دیوار از فولاد ساخته شده است، یک قسمت از دیوار با آلومینیوم تقویت شده که در نهایت دارای دو لایه آلومینیوم و فولاد است و یک قسمت دیگر از نمونه دارای فولاد تقویت شده با پلاستیک است و در ناحیه مشترک یک قسمت دارای سه لایه فولاد ، آلومینیوم و پلاستیک است و تحلیل در سه لایه باهم مقایسه گردیده است. شکل های زیر چگونگی قرار گرفتن این لایه ها را بیشتر مشخص می کند.
دیوارهای مرکب یکی از بهترین گزینه ها برای رفع این نقیصه است.[4]
-4 صحت سنجی و مدل سازی در نرم افزار آباکوس برای صحت سنجی از مدل، یک دیوار ساده که در یک طرف بصورت کاملا گیردار فرض شده و در طرف دیگر بصورت سطحی و کاملا یکنواخت تحت نیروی کشش قرار گرفته است استفاده شده است. سطح دیوار به پند قسمت تقسیم بندی شده و هر سطح دارای یک نوع مصالح متفاوت و لایه های مختلف می باشد.[5] دیوار شبیه سازی شده برای اینکه دارای رفتار مشابه با دیوارهای معمول داشته باشد را از المان Shell و مصالح بصورت کامپوزیت تعریف می شوند که سه نوع مصالح بعنوان مواد مرکب به نرم افزار معرفی می گردد.
-3 کشش و اثرات آن بر روی دیوارهای سازه ای
عموما دیوارها به دلیل داشتن مصالح سنگی مقاومت مطلوبی از خود در برابر فشار نشان می دهند اما در برابر کشش تقریبا هیچگونه مقاومتی از خود نشان نمی دهند از این رو محققان بدنبال روش های نوینی برای جایگزین کردن آنها و جبران این ضعف نموده اند. مصالح مرکب و
-5 بررسی تاثیر میزان نرخ بارگذاری
بسیاری از سازه ها ممکن است تحت تاثیر بارگذاری های متفاوت با نرخ کرنش بالا روبرو شوند. رفتار دینامیکی سازه ها با رفتار استاتیکی آن تفاوت دارد. بدلیل این که مقاومت دینامیکی سازه ها به نرخ بارگذاری بستگی دارد. چگونگی اثر نرخ کرنش بر خصوصیات این مواد مانند مقاومت نهایی، مدول الاستیسیته و از پارامترهای مهم در بررسی و شناخت رفتار سازه ها
