منبع پایان نامه ارشد با موضوع طرح و ساخت

دانلود پایان نامه ارشد

نزديک بوده اند، مورد استفاده قرار داده شود؛ اين خود نمايشگر آن بوده که مطالعات در محدوده رفتاري الاستيک و تغييرمکان هاي برگشت پذير انجام گرفته است. اولين آزمايش در مدل (1) با ميزان سفت شدگي طبيعي پيچ ها که توسط کارخانه سازنده اجرا شده بود، انجام شد که در نمودارهاي مربوط به آن با عنوان نمونه در حالت نصب متداول (با ميزان سفت شدگي پيچ ها به صورتي که بدون کنترل ويژه، توسط کارخانه سازنده انجام مي گيرد) معرفي شده است. اما در آزمايش هاي بعدي به ترتيب همه پيچ ها با سفت شدگي متناظر با قرائت گشتاورسنج معادل N.m 50، N.m120 و N.m200 سفت شده و آزمايش ها تکرار شده اند. در مدل (2) که با حذف 4 گره و 32 عضو از مدل (1) به وجود آمده است، آزمايش ها به ترتيب با سفت شدگي هاي N.m 50، N.m 100، N.m 120 و N.m 150 انجام شد. علاوه بر اين آزمايش ها، مطالعه متفاوتي نيز با اعمال تفاوت در ميزان سفت شدگي پيچ هاي لايه بالايي و زيرين انجام گرفت. در آزمايش ذکر شده ميزان سفت شدگي براي پيچ هاي اتصالات کليه اعضاي کششي برابر با N.m 50 ايجاد شد. هدف از مطالعه ذکر شده، مقايسه اهميت تأثير ميزان سفت شدگي پيچ هاي اتصال اعضاي فشاري و کششي بر رفتار کلي شبکه فضايي بوده است. در جريان آزمايش ها، در چند مورد گسيختگي هايي در پيچ ها يا جوش ها مطابق شکل (1-4) به وجود آمده بود.

مدل (1) مدل (2)

شکل (1-3) : محل قرارگيري ترانس ديوسرها در شبکه هاي مورد آزمايش
در حالي که اعضاي مربوط به آن هنوز به حداکثر ظرفيت خود نائل نشده بودند. به عبارت ديگر، اتصال پيونده به عضو داراي مقاومت کمتري از مقاومت نهايي عضو مربوطه بوده است که اين موضوع به طور عمومي در حالت هاي متداول اعمال نکردن پيش تنيدگي، نشانه اي از نقص طراحي و ساخت شبکه تلقّي مي شود. براي بهره گيري مناسب از مقاومت نهايي و شکل پذيري اعضاي شبکه، توصيه شده است که اتصالات و پيونده ها به نحوي طراحي شوند که شکست يا خرابي در آنها صورت نگيرد. شکست در مواردي که پس از اعمال پيش تنيدگي در شبکه تحت آزمايش اتفاق افتاده، نشانگر آن است که اين پيچ ها براي ترکيب آثار بارهاي کششي وارده از سوي عضو و نيروي پيش تنيدگي ناشي از سفت کردن اتصال طراحي نشده بودند. بنابراين استنتاج مي شود که در صورت تمايل به افزايش صلبيّت سازه، به ترتيبي که در اين مطالعات نشان داده خواهد شد، بايد طراحي پيچ ها و ادوات اتصال و جوش ها براي ترکيب اين آثار به عمل آيد و اين موضوع در مورد پيچ ها براي اعضايي که تحت کشش قرار مي گيرند، اهميت خاصي دارد.

شکل (1-4) : دو نمونه از گسيختگي در جوش و پيچ

1-6-3- نتايج تجربي آزمايش ها
نتايج کلي آزمايش ها بر مدل (1) با عنوان نمودارهاي نيرو – تغييرمکان براي گره هاي گروه (الف) و به ازاي سفت شدگي هاي متفاوت پيچ ها در نمودار (1-1) ارائه شده است. به همين ترتيب نمودارهاي نيرو – تغييرمکان براي گره هاي گروه (ب) و (ج) به ترتيب در نمودار هاي (1-2) و (1-3) نشان داده شده است. با مطالعه اين نمودارها نتايج زير حاصل مي شود:

1- افزايش ميزان سفت شدگي پيچ ها از N.m 50 به N.m 120 تغيير مکان گره هاي گروه (الف)، (ب) و (ج) را در حدود 35% کاهش و به عبارت ديگر صلبيّت سازه مورد بررسي را در حدود 50% افزايش داده است. اما افزايش ميزان سفت شدگي پيچ ها از N.m 120 به N.m 200 تغيير مکان گره هاي گروه الف، ب و ج را افزايش داده و به بيان ديگر در صلبيّت سازه کاهش مشاهده شده است. در اين حالت، علت اصلي را مي توان به لهيدگي اجزاي غلاف نسبت داد که در طراحي سيستم اصلي MERO از مصالح مقاوم تري در مقايسه با مصالح ساخته شده در داخل کشور و مورد استفاده نمونه هاي آزمايش شده، استفاده مي شود.
2- تغييرمکان گره هاي گروه الف، ب و ج به ازاي سفت شدگي اوليه انجام شده توسط شرکت سازنده، کمي کمتر از مقادير نظير آن به ازاي سفت شدگي N.m 50 بوده است و به عبارت ديگر صلبيّت سازه در ازاي سفت شدگي به ميزان تحويل شده از سوي کارخانه سازنده، اندکي بيش از صلبيّت سازه در ازاي سفت شدگي کنترل شده N.m 50 بوده است.

همچنين نتايج کلي آزمايش ها روي مدل (2) با عنوان نمودارهاي نيرو – تغيير مکان براي گره هاي گروه (الف)، (ب) و (ج) و به ازاي سفت شدگي هاي متفاوت پيچ ها به ترتيب در نمودار هاي (1-4)، (1-5) و (1-6) ارائه شده است. از مطالعه نمودارهاي مربوط به مدل (2) نتايج زير قابل استخراج است:

با افزايش ميزان سفت شدگي پيچ ها از N.m 50 به N.m 100 و از N.m 100 به N.m 120 و نيز از N.m 120 به N.m 150 تغيير مکان گره هاي گروه (الف)، (ب) و (ج) به طور محسوسي کاهش يافته و در نتيجه صلبيّت سازه مورد آزمايش افزايش يافته است.

نمودار (1-1) : نمودار نيرو – تغيير مکان گره هاي نمودار (1-2) : نمودار نيرو – تغيير مکان گره هاي
گروه الف از مدل (1) به روش تجربي و تحليلي گروه ب از مدل (1) به روش تجربي و تحليلي

در ازاي ميزان سفت شدگي N.m 150 براي اعضاي فشاري و N.m 50 براي اعضاي کششي صلبيّت سازه نزديک به حالتي است که کليه پيچ ها داراي همين ميزان سفت شدگي N.m 150 باشند.

از مقايسه نتايج تجربي مدل (1) با مدل (2) همچين مي توان نتيجه گيري کرد که صلبيّت شبکه دو لايه مدل (2) در مقايسه با شبکه دو لايه مدل (1) به ميزان کمتري تحت تأثير ميزان سفت شدگي پيچ ها دستخوش تغييرات شده و حساسيّت نشان داده است و با توجه به اينکه مدل (1) در مقايسه با مدل (2) صلبيّت بيشتري دارد، مي توان انتظار داشت و مقايسه اين دو آزمايش نيز اين موضوع را تأييد کرده است که در سازه هاي صلب تر تأثير ميزان سفت شدگي پيچ ها بر صلبيّت سازه بيشتر بوده است. در نهايت پس از مطالعه و بررسي همه نتايج حاصل از آزمايش ها بر شبکه هاي دو لايه مدل (1) و (2) مي توان نتايج را به شرح زير خلاصه کرد که با توجه به محدود بودن تعداد آزمايش ها در تعميم آن بايد جانب احتياط را رعايت کرد:

1- افزايش ميزان سفت شدگي پيچ ها تا حد مناسب (براي نمونه هاي مورد مطالعه حدود N.m 150) صلبيّت شبکه را افزايش داده، اما سفت شدگي بيش از اين حد در پيچ ها سبب کاهش صلبيّت شبکه شده است که اين کاهش اغلب به دليل بروز لهيدگي در غلاف اتصال هاي تحت فشار بوده است. به هر ترتيب بايد طراحي پيچ ها به منظور جلوگيري از بروز شکست تردگونه پيچ، در صورت اعمال پيش تنيدگي قابل ملاحظه، تحت تأثير ترکيب بارهاي ناشي از عوامل وارده بر سازه و همچنين اثر سفت شدگي و ايجاد نيروهاي پيش تنيدگي در پيچ ها به عمل آيد.

2- افزايش ميزان سفت شدگي پيچ ها در اعضاي فشاري به مراتب بيش از سفت شدگي پيچ ها در اعضاي کششي در افزايش صلبيّت شبکه مؤثر است.

3- حساسيّت به ميزان سفت شدگي پيچ ها در شبکه داراي ترکيب هم بندي اعضاي منتج به صلبيّت بيشتر، به مراتب بيش از شبکه با نحوه هم بندي منتج با صلبيّت کمتر بوده است.

4- ميزان سفت شدگي پيچ ها در اجراي شبکه دو لايه مورد نظر توسط کارخانه مجري با توجه به نتايج آزمايش در حدود N.m 50 بوده و در نتيجه صلبيّت شبکه مزبور نسبت به حالاتي که در آنها ميزان سفت شدگي پيچ ها متناظر با گشتاورهاي N.m 120 و N.m 150 بوده است، کاهش قابل توجهي نشان داده است.

5- ظرفيت باربري پيچ و جوش در اتصالات شبکه موجود که توسط کارخانه سازنده طراحي و احداث شده بود، گاهي کمتر از ظرفيت باربري اعضاي شبکه مورد نظر بوده است که رفع اين نقيصه در طرح و ساخت قطعات و اجزاي اتصال بسيار ضروري به نظر مي رسد؛ به ويژه در مواردي که اعمال پيش تنيدگي به منظور افزايش صلبيّت و کنترل تغييرمکان ها مورد نظر است. طراحي بايد تحت اثر ترکيبي بارهاي وارده و اثر ناشي از پيش تنيدگي به نحوي به عمل آيد که گسيختگي در پيچ يا ساير ادوات اتصال و جوش ها مقدم بر اعضاء اتفاق نيفتد.

مقايسه نتايج تحليل الاستيک شبکه هاي آزمايش شده در حالت بدون سفت شدگي خاص با نتايج آزمايش ها در نمودار هاي (1-1) و (1-2) ارائه شده است. اين شبکه ها در دو حالت تحليل شده اند. در حالت اول فرض شده است که همه اتصال ها اعضاي شبکه به يکديگر به طور کامل مفصلي باشند و در حالت دوم همه اين اتصال ها به طور کامل صلب فرض شده اند. اين دو پاسخ به همراه پاسخ هاي تجربي مدل (1) براي مقايسه در نمودار هاي (1-1)، (1-2) و (1-3) و براي مدل (2) در نمودار هاي (1-4)، (1-5) و (1-6) در نمودارهاي نيرو – تغيير مکان مربوط به آن رسم شده است. با ملاحظه شيب اين نمودارها در مدل هاي (1) و (2)، که نمايانگر صلبيّت سازه هستند و با مقايسه آنها با يکديگر، دو نکته به وضوح قابل رؤيت است:

– نخست اينکه شيب نمودارهاي تحليلي با دو فرض اتصالات مفصلي و صلب بسيار به هم نزديک و به طور تقريبي بر هم منطبق هستند.

– دوم، شيب نمودارهاي تحليلي از شيب نمودارهاي تجربي به ازاي مقادير متفاوت سفت شدگي هاي پيچ ها به شرح توضيح داده شده، افزونتر است.

با توجه به اينکه پاسخ تحليلي شبکه ها با فرض اتصالات مفصلي و صلب به طور تقريبي بر هم منطبقند و از طرف ديگر کليه نمودارهاي نيرو – تغيير مکان تجربي به ازاي سفت شدگي هاي متفاوت پيچ ها، نمايانگر صلبيّت واقعي کمتر براي شبکه ها بوده اند، بنابراين تفاوت پاسخ هاي تحليلي و تجربي نمي تواند ناشي از خطاهاي محاسبه صلبيّت خمشي اتصالات باشد. چرا که در هر دو حالت صلبيّت خمشي صفر و بي نهايت براي اتصالات، پاسخ هاي تحليلي تقريباً يکسان بوده و در عين حال با پاسخ واقعي تفاوت قابل ملاحظه اي داشته اند. بنابراين به نظر مي رسد تفاوت هاي بين پاسخ واقعي و تحليلي بيشتر ناشي از خطاهايي است که در تعيين صلبيّت محوري مجموعه شامل ادوات و پيونده ها و رواداري هاي اجرايي مربوط به آن و نوع اتصال وجود دارد. اول، به دليل آنکه در تعيين صلبيّت محوري اعضاء و ادوات اتصال در تمام طول آن در مدل تحليلي از مشخصات هندسي مقطع لوله استفاده شده است، در حالي که در واقع اين مشخصات فقط براي طول واقعي لوله صادق بوده و قطعه انتهايي مخروطي، پيچ، غلاف و گوي در دو طرف المان مقاطع متفاوتي دارند. دوم، در فرضيه هاي متداول تحليل، چه با فرض اتصالات مفصلي و چه اتصالات صلب، احتمال لقي و لغزش اتصالات که سبب کاهش جدي صلبيّت محوري، به ويژه در ابتداي اعمال نيروي محوري بر اتصالات مي شوند، ملحوظ نمي شوند. همچنين با توجه به رفتار خرپاي فضايي دو لايه که در آن نيروي محوري اعضاء نقش تعيين کننده دارد و لنگر خمشي چنداني در اعضا به وجود نمي آيد، صلبيّت خمشي اتصالات اهميت قابل ملاحظه اي در رفتار شبکه نخواهد داشت. از طرفي نتايج تجربي نشان مي دهد که صلبيّت شبکه به ازاي سفت شدگي هاي متفاوت پيچ ها تغيير مي کند و در نتيجه تفاوت در پاسخ سازه به ازاي سفت شدگي هاي متفاوت پيچ ها نشانگر تأثير ميزان سفت شدگي پيچ ها بر صلبيّت محوري اتصالات نيز هست.

1-6-4- نتيجه گيري
شبکه هاي مورد آزمايش را مي توان به شرح زير بيان کرد. لازم به تأکيد دوباره است که با توجه به تعداد محدود آزمايش هاي انجام شده و ويژگي هاي شبکه هاي مورد مطالعه، نتايج زير در همين چارچوب قابل ارائه بوده و نمي توان اين نتايج را بدون مطالعات گسترده تر براي شبکه هاي متنوع ديگر تعميم داد.

1- افزايش ميزان سفت شدگي پيچ ها تا حد مناسب (حدود متناظر با گشتاور N.m 150) صلبيّت سازه را افزايش داده، اما با توجه به نوع و مصالح ادوات اتصال مشاهده شد که سفت شدگي بيش از اين حد در پيچ ها سبب کاهش صلبيّت سازه به دليل اعمال صدمه هاي موضعي به ادوات اتصال در

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه ارشد با موضوع طرح و ساخت Next Entries منبع پایان نامه ارشد با موضوع طرح و ساخت