منبع پایان نامه ارشد با موضوع طرح و ساخت

دانلود پایان نامه ارشد

مدل هاي آزمايش شده مي شود.

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

3- با توجه به شيب نمودار نيرو – تغييرمکان صلبيّت شبکه مدل (1) حدود 40 درصد از صلبيّت شبکه مدل (2) بيشتر است و از طرفي حداکثر تأثير ميزان سفت شدگي پيچ ها بر صلبيّت شبکه مدل (1) حدود چهار برابر شبکه مدل (2) بوده است. بنابراين به نظر مي رسد تأثير ميزان سفت شدگي پيچ ها بر تغيير مکان شبکه هاي صلب تر افزون تر است.

4- شيب نمودارهاي نيرو – تغيير مکان به روش تحليلي با دو فرض اتصالات مفصلي و صلب به طور تقريبي يکسان بوده، اما از شيب نمودارهاي تجربي به ازاي کليه سفت شدگي ها براي پيچ ها، افزون تر است. به عبارت ديگر، صلبيّت واقعي به دست آمده براي سازه ها به روش تجربي حتي با مناسب ترين ميزان سفت شدگي پيچ ها از صلبيّت به دست آمده به روش هاي متداول تحليلي بدون در نظر گرفتن اثر انعطاف پذيري اتصالات پيونده ها به ميزان قابل ملاحظه اي که مقادير کمي آن در متن مقاله ارائه شده است، کوچک تر بوده است و اين موضوع نشان دهنده ضرورت تدوين نرم افزارهاي در برگيرنده اين آثار در تحليل سازه هاي فضايي است که در اين زمينه مطالعاتي به عمل آمده است.

5- نتايج کلي حاصل از مطالعات تجربي و تحليلي به تفاوت در پاسخ سازه (تغيير مکان قائم گره ها) تحت بارگذاري معين به ازاي سفت شدگي هاي متفاوت پيچ ها نشانگر آن است که افزايش ميزان سفت شدگي پيچ ها تا حد مناسب، علاوه بر اثر افزاينده آن در صلبيّت خمشي اتصال و تأثير ناشي از آن در کاهش طول مؤثر اعضاي فشاري، منجر به کاهش ميزان لغزش و لقي اتصالات و افزايش صلبيّت محوري اتصال مورد مطالعه نيز مي شود.

6- با ايجاد سفت شدگي مناسب براي پيچ ها (حداکثر در حدود N.m 150) مي توان تغييرمکان سازه را کاهش داد. بنابراين در سازه هاي فضايي موجود نيز با ايجاد سفت شدگي مناسب تر مي توان به يک خيز کمتر براي بهره برداري مطلوب تر دست يافت و يا در طرحي بر اساس خيز مجاز، با ايجاد سفت شدگي مناسب تر مي توان ظرفيت باربري سازه را افزايش داد.

7- ظرفيت باربري پيچ و جوش در اتصالات سازه فضايي نمونه طراحي شده به روش هاي متداول توسط کارخانه سازنده در بعضي موارد کمتر از ظرفيت باربري اعضاي سازه بوده است که رفع اين نقيصه در طرح و ساخت قطعات و اجزاي اتصال، به ويژه با توجه به اثر ترکيبي بارهاي وارده بر سازه و نيروي پيش تنيدگي اعمالي، ضروري خواهد بود.

نمودار (1-3) : نمودار نيرو – تغيير مکان گره هاي نمودار (1-4) : نمودار نيرو – تغيير مکان گره هاي
گروه ج از مدل (1) به روش تجربي و تحليلي گروه الف از مدل (2) به روش تجربي و تحليلي

نمودار (1-5) : نمودار نيرو – تغيير مکان گره هاي نمودار (1-6) : نمودار- نيرو تغيير مکان گره هاي
گروه ب از مدل (1) به روش تجربي و تحليلي گروه ج از مدل (1) به روش تجربي و تحليلي

1-7- اثر سفت شدگي اتصالات بر کمانش اعضاي فشاري
تاکنون تحقيقات اندکي در زمينه مطالعه تجربي اثر ميزان سفت شدگي پيچ هاي اتصالات پيچي سازه هاي فضايي بر رفتار اتصالات و پاسخ سازه انجام شده است. در اين مطالعه، آثار ميزان سفت شدگي پيچ ها بر شرايط سرحدي انتهايي و طول مؤثر کمانش اعضاي فشاري به طور تجربي مطالعه شده است. بيش از چهل آزمايش بر مدول هاي هرمي شکل متشکل از هشت عضو لوله اي با اتصال پيچي از نوع سيستم مرو (Mero) انجام شده است. اين آزمايش ها با ميزان متفاوت سفت شدگي پيچ هاي اتصالات تکرار شده اند و حاکي از تأثير قابل ملاحظه ميزان سفت شدگي پيچ ها بر طول موثر کمانش و ظرفيت باربري اعضا در نمونه هاي آزمايش بوده اند. بر اساس مطالعات انجام شده به شرح زير ، ويژگي ها و مکانيزم واقعي عملکرد اتصالات سازه هاي فضايي تأثير قابل توجهي در پاسخ و رفتار مجموع? سازه خواهند داشت [4].

نتايج تحقيقات ساکا و هکي [13] نشان داد که بار کمانشي يک سازه فضايي با اتصالات نيمه صلب بزرگتر از سازه نظير آن با اتصالات مفصلي است. کاتو و همکاران [14] رفتار کمانشي الاستيک- پلاستيک گنبدهاي شبکه اي تک لايه با اتصالات نيمه صلب را مورد بررسي قرار داده و يک رابطه ساده جهت پيش بيني بار کمانشي پيشنهاد نمودند.

يامادا و همکاران نيز اثر انعطاف پذيري اتصال را به همراه نواقص ساخت و شرايط مختلف بارگذاري بر ظرفيت کمانشي گنبدهاي شبکه اي تک لايه مورد مطالعه قرار دادند [15].

تحقيقات کيتي پورنچاي و همکاران نشان داد که تأثير لغزش پيچ بر خيز سازه هاي شبکه اي نسبتاً زياد ولي بر مقاومت نهايي اين سازه ها چندان قابل توجه نبوده است [7].

کاتو و همکاران تأثيرات نيمه گيرداري اتصال را بر مقاومت کمانشي گنبدهاي شبکه اي تک لايه با پلان دايروي و تحت بار قائم مورد مطالعه قرار داده و ضريب لاغري اصلاح شده اي پيشنهاد نمودند [16].

سوادي وودهيپونگ و همکاران با بررسي رفتار يک سيستم اتصالي تحت لنگر خمشي به روش هاي تجربي و تحليلي نتيجه گرفتند که بارهاي کمانشي پيش بيني شده اعضا مبتني بر فرض انتهاي مفصلي، معمولاً به ميزان قابل ملاحظه اي محافظه کارانه است [17].

لِوي و همکاران از طريق مطالعات آزمايشگاهي نقش پيش تنيدگي اعضا را در شبکه هاي دو لايه مورد بررسي قرار داده و آنرا در افزايش ظرفيت باربري اعضاي فشاري مهم ارزيابي نمودند [18].

چناقلو با مطالعه تحليلي اثر انعطاف پذيري اتصالات در سازه هاي فضايي منابع عدم قطعيّت هاي مربوط به اتصالات از جمله ميزان سفت شدگي پيچ ها و تأثيرات آن بر عملکرد سازه را مورد بررسي قرار دادند [19].

مالک و ابوالحسن فام به منظور تحليل غيرخطي سازه هاي فضايي برنامه اي ارائه نمودند که قادر به ملحوظ داشتن آثار انعطاف پذيري پيونده ها و کمانش اعضا بود [5].

واثقي و علي بيگي نقش ميزان گيرداري اتصالات را در شبکه دو لايه فضايي مورد بررسي قرار داده و براي در نظر گرفتن آن در مقايسه با اتصالات مفصلي روش هايي را جهت تعديل و اصلاح پيشنهاد نمودند [11].

فولوپ و ايواني، رفتار يک سازه فضايي را تا مرحله خرابي به روش تجربي مورد مطالعه قرار دادند [12].

معصومي و مالک مطالعات تحليلي جديدي با مدل سازي تفصيلي اجزاء محدود و بر مجموعه هاي اعضا و پيونده هاي نوع مرو انجام داده و ضريب طول مؤثر اعضا را مورد بررسي قرار دادند [6].

بالاخره کاتو و همکاران [20]تحقيقاتي در زمينه تعيين ظرفيت کمانش گنبدهاي شبکه اي تک لايه ارائه نمودند. اتصالات در مقايسه با ديگر اجزاء تشکيل دهنده سازه، داراي پيچيدگي هاي هندسي و مکانيکي بيشتري بوده و لذا منابع عدم قطعيّت در رفتار اتصالات به مراتب از ديگر اجزاء سازه اي قابل ملاحظه تر است. دلايل عدم قطعيّت در رفتار اتصالات به طور عمده شامل پيچيدگي هندسي، وجود خواص متفاوت براي مصالح مختلف به کار رفته در اتصال، وجود سطوح تماس و عدم پيوستگي ها، اثرات اندرکنش نيروها، لنگرها، رواداري ها در ساخت و نصب و خطاهاي انساني در حين ساخت و برپايي سازه مي باشند. يکي از مهم ترين منابع و دلايل عدم قطعيّت در رفتار اتصالات در پيونده هاي گوي سانِ سازه هاي فضايي، ميزان سفت شدگي پيچ ها مي باشد. تفاوت در مقادير نفوذ پيچ ها، فقدان فضاي مناسب براي آچار جهت سفت کردن کامل بعضي پيچ ها، اثرات ميزان سفت شدگي يک پيچ بر ميزان سفت شدگي ديگر پيچ ها و خطاهاي انساني عواملي هستند که دست به دست هم داده و موجب مي شوند تا ميزان سفت شدگي واقعي پيچ ها متفاوت باشند. اصولاً در يک سيستم اتصالي مرو به علت وجود پيچ ها و غلاف ها، ناپيوستگي بين اجزاي اتصال، قطعي و اجتناب ناپذير بوده و به علت وجود شکاف ها و پيش تنيدگي ها و نيز انتقال فشار به وسيله غلاف و انتقال کشش به وسيله پيچ، مکانيزم انتقال بار در اين نوع اتصال بسيار پيچيده مي باشد. چون ميزان سفت شدگي پيچ ها بر ميزان شکاف و مقدار پيش تنيدگي اتصال مؤثر است، انتظار مي رود طبق مطالعات چناقلو [19] ميزان سفت شدگي پيچ ها بر رفتار اتصال و در نتيجه بر پاسخ و رفتار کلي سازه تأثيرگذار باشد.

به طور کلي مطالعه اثر ميزان سفت شدگي پيچ ها بر رفتار سازه هاي فضايي با سيستم اتصالي مرو مي تواند با دو رويکرد متفاوت انجام گيرد:

– آثار ميزان سفت شدگي پيچ ها بر اتصالات و در نتيجه بر رفتار سازه.

– اثر مستقيم ميزان سفت شدگي پيچ ها بر رفتار سازه.

در رويکرد اول، خود اتصال تحت مطالعه قرار گرفته و با استفاده از روش هاي آزمايشگاهي بر پيونده مجزا رفتار آن با در نظر گرفتن ميزان سفت شدگي مختلف پيچ ها مورد بررسي قرار مي گيرد و در ادامه رفتار سازه با در نظر گرفتن اين اثرات تعيين مي گردد. در رويکرد دوم، که در اين تحقيق نيز مورد استفاده قرار گرفته، رفتار سازه مستقيماً تحت تأثير ميزان سفت شدگي هاي متفاوت پيچ ها مورد مطالعه قرار داده مي شود. از آنجا که تعيين اثر ميزان سفت شدگي پيچ ها بر رفتار يک سازه بسيار پيچيده بوده و با استفاده از يک رويکرد صرفاً تئوريک به هيچ وجه قابل انجام نيست و از طرفي مدل هاي با مقياس هاي کوچک از يک سازه فضايي نيز نمي توانند رفتار چنين سازه هايي را در موقعيت واقعي بهره برداري به درستي ارائه نمايند، در اين تحقيق براي دستيابي به يک درك دقيق از تأثير ميزان سفت شدگي پيچ ها بر طول کمانش اعضاي فشاري سازه هاي فضايي، يک مجموعه آزمايش بر تعداد زيادي مدول هشت عضوي هرمي شکل مربع القاعده با پيونده هاي گوي سان مرو و با ميزان سفت شدگي هاي مختلف پيچ ها انجام شد و نتايج تجربي با نتايج محاسباتي مقايسه گرديد.

1-7-1- مدول هاي مورد آزمايش
براي برآورد تأثير ميزان سفت شدگي پيچ ها بر شرايط انتهايي اعضاي فشاري، طول مؤثر و ظرفيت باربري آنها، انجام آزمايش بر يک عضو با دو گوي در دو انتها نتايج مطلوبي را به همراه نخواهد داشت؛ زيرا ايجاد شرايط تکيه گاهي منطبق و يا حتي نزديک به واقعيت براي سازه اي که فقط شامل يک عضو و پيونده هاي دو سر آن باشد، در آزمايش قابل حصول نخواهد بود. در نتيجه آزمايشات بر مدول هاي هرمي شکلي انجام شد، که مطابق شکل (1-11) از چهار عضو لايه تحتاني و چهار عضو جان، که به وسيله پنج پيونده گوي سان از نوع پيونده هاي مرو به هم متصل شده بودند، تشکيل شده بودند. در مدول نمونه فاصله مرکز تا مرکز گوي هاي دو سر کليه اعضا از يکديگر 141 سانتي متر درنظر گرفته شده بود. مدول هايي با اعضاي به قطر 3، 2 و 5/1 اينچ و ميزان سفت شدگي متفاوت پيچ ها به ميزان N.m 40 ، N.m 100 ، N.m 160 و N.m 200 و در هر حالت بين 3 تا 5 نمونه مورد آزمايش قرار داده شدند. در نتيجه جمعاً بيش از 40 آزمايش تا مرحله بروز کمانش بر مدول هاي مزبور انجام گرديد [4].

1-7-2- شرح انجام آزمايش
با توجه به نيت اصلي از مطالعات، در جهت بررسي تغييرات بار کمانش اعضا در حالات متفاوت پيش تنيدگي پيچ هاي اتصال، در اين آزمايش ها، مدول ها تحت تأثير بار قائم متمرکز اعمال شونده بر گوي فوقاني مياني قرار گرفته و توسط تغييرمکان سنج مقدار تغييرمکان گوي فوقاني اندازه گيري شد و در نهايت مقدار نيروهاي وارده بر مدول و تغييرمکان هاي نظير آنها به وسيله دستگاه گردآورنده داده ها ثبت گرديد. ابتدا مدول ها از لوله هايي به قطر 3 اينچ مطابق روش معمول کارخانه سازنده ساخته و مورد آزمايش قرار داده شدند. در اين آزمايش ها قبل از بروز کمانش در اعضاي فشاري، جوش بين لوله ها و قطعات مخروطي انتهايي مطابق شکل (1-12) گسيخته شدند. متعاقباً مدول هايي با اعضاي لوله اي با قطرهاي 2 و 5/1 اينچ به همراه اجزا و متعلقات متناسب با آن، با اعمال روش هاي کنترل کيفيت جوش کاري، از کارخانه سازنده درخواست و تهيه شد. سپس آزمايش ها ابتدا با لوله هاي به قطر 2 اينچ و با ميزان

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