پایان نامه با کلید واژه های اجزاي، محوري، بـراي

دانلود پایان نامه ارشد

ن معتبر است. با ترکیب قسمت هاي مـورد قبـول

هر یک ازمنحنی ها، منحنی ظرفیت موثر براي سازه با اعضاي تنزل یافته بدست می آیـد. اگـر انتظـار

رود که بعضی از اعضاء بسیار زودتر از رسیدن سازه به نقطه عملکرد به طور کامـل دچـار تنـزل مـی

شوند ، می توان آن ها را اصلا در مدل سازي وارد نکرد.

-4-4 رفتار اجزاي سازه

الف- مقاومت

تلاش ها (نیروها و تغییرمکانهاي مربوط به آن ها) در یک سازه به دو دسته تحـت کنتـرل نیـرو

وتحت کنترل تغییرشکل تقسیم می شوند. خود اجزاء نیز براساس تـ لاش هـاي وارد بـرآن هـا طبقـه

بندي می شوند(مثلا ستون در خمش و ستون در برش). بنابراین هر یـک از اجـزاء بـه اصـلی و غیـر

اصلی و هر یک به صورت تحت کنترل نیرو یا تحت کنترل تغییرشکل طبقه بندي می شوند.

جدول (4-4) به عنوان مثال نحوه دسته بندي رفتار اجزاي مختلف یـک قـاب خمشـی را بـه دو

دسته کنترل شونده توسط تغییرشکل وکنترل شونده توسط نیرو نشان می دهد. همانگونه که مشـاهده

می شود حتی در یک مقطع از یک عضو نیروهاي داخلی ممکن است از دو نوع کنترل شونده توسـط

تغییرمکان یا نیرو باشند.

انتخاب نوع تلاش (کنترل شونده توسط نیرو یا کنترل شونده توسط تغییرمکان ) در اختیار طـراح

نمی باشد، بلکه برحسب نوع رفتار اعضاء مشخص می شود. چنانچه اطلاعات کافی ونتایج آزمـایش

هاي لازم براي مشخص کردن منحنی رفتار عضو در دسترس نباشد، رفتار عضو بایـد کنتـرل شـونده

توسط نیرو در نظر گرفته شود.

شکل (4-4) منحنی رفتار یک عضو از سازه را که در این دستورالعمل براي مدل سازي ، تحلیـل

و بررسی معیار پذیرش مورد استفاده قرار گرفته نشان مـی دهـد. رفتـار عضـو از نقطـه A تـا B بـه

صورت خطی می باشد ازنقطه B تا C رفتار خمیري و با اعمال آثار سخت شدگی است، از نقطـه C

تا Dکاهش ناگهانی مقاومت رخ می دهد، هرچند کاهش مقاومت ناگهانی است، اما براي آنکه هنگام

75

تحلیل توسط نرم افزار ناپایداري عددي ایجاد نشود، ازنقطه C تا D منحنی رفتـار بـه صـورت خـط

شیبدار منظور می شود. از نقطه D تا E عضو مجددا به صورت خمیري اما با مقاومـت کـاهش یافتـه

عمل می کند ونهایتا در نقطه E گسیخته می شود.

جدول -(3-4) نوع مفاصل اعضاي قابهاي مهاربندي شده [20]

عضو
تلاش هاي کنترل شونده توسط
تلاش هاي کنترل شونده

تغییر شکل
توسط نیرو

مهاربندها

P

ستونها
V و PMM
PMM و V

تیرهاي پیوند
V

در سیستم مهاربند واگرا (EBF) نیروي محوري یکی از پارامترهـاي مهـم در طراحـی تیـر پیونـد

(Link) است و در صورت مدل سازي ایـن نـوع سیسـتم سـازه اي بایـد اثـرات نیـروي محـوري در

طراحی آن ها در نظر گرفته شود. در تیرها با توجه به این که نیروي محوري ناچیز است و تحت اثـر

لنگر خمشی قرار دارند، با عملکرد رفتاري کنترل شونده توسط تغییر شکل در نظر گرفته می شوند.

براي بعضی از اعضاء راحت تر است که معیارهاي پذیرش بجاي تعریـف بـر حسـب تغییرشـکل

ها، برحسب نسبت تغییرشکل ها بیان شوند، به همین جهـت ممکـن اسـت بـرايبعضـی اعضـاء

منحنی شکل -4-4)الف) و براي بعضی دیگر منحنی شـکل -4-4) ب) تهیـهشـود شـکل -4-4)

الف) رابطه تغییر شکل ها (دوران θ یا انتقال ) را در مقابل نسبت نیرو به مقاومت مورد انتظار نشان

می دهد. در این شکل پارامترهاي تعریف شـکل منحنـی c)٫b٫(a نیـز مشـخص مـی باشـند. معیـار

پذیرش اعضاء برحسب سطوح عملکرد (آستانه فروریزش PC ،ایمنی جانی SL وقابلیت استفاده بی

وقفه.(IO

76

شکل -(4-4) روش هاي تعریف معیار پذیرش اعضاء [4]
∆∆

شکل -4-4) ب) رابطه بین نسبت تغییرشکل هاي متناظر با تسلیم (

یا

) را با نسبت

نیرو به مقاومت مورد انتظار و همچنین پارامترهاي تعریف شـکل منحنـی c)٫d٫(e
نشـان مـی دهـد.

معیار پذیرش اعضاء برحسب سطوح عملکرد ( آستانه فروریـزش PC، ایمنـی جـانی LS و قابلیـت

استفاده بی وقفه (OI براي اعضاي اصلی (P) و غیراصلی (S) در شکل -4-4) ج) براي مقایسه با

یکدیگر نشان داده شده است.

در حالت تحت کنترل تغییرشکل تلاش ها می توانند از حد الاستیک فراتر رونـد. مقاومـت بـراي

اجزاي تحت کنترل تغییرشکل را می توان برابر مقاومت مورد انتظار که به طور آزمایشـگاهی و یـا بـا

محاسبه براساس اصول مکانیک تعیین می شود در نظر گرفت. مقاومت مورد انتظـار عبـارت اسـت از

77

میانگین حداکثر مقاومت در محدوده تغییرمکانهاي محتمـل اجـزا. در حـالتی کـه از روش محاسـباتی

براي تعیین مقاومت مورد انتظار اجزا استفاده می شود، مقاومت مـورد انتظـار مصـالح شـامل سـخت

شدگی کرنشی باید در نظر گرفته شود.

در حالت تحت کنترل نیرو، تلاش ها مجاز به تجـاوز از حـد الاسـتیک نیسـتند. مقاومـت بـراي

اجزاي تحت کنترل نیرو باید برابر حد پائینی مقاومتی که به صورت آزمایشـگاهی و یـا بـا اسـتفاده از

روش هاي مبتنی بر اصول مکانیک به دست می آید ، حد پائینی مقاومت عموما برابر 5 در صد پائینی

مقاومت مورد انتظار تعیین می گردد.

در حالت هایی که مقاومت با تکرار چرخه هاي بارگـذاري یـا افـزایش تغییرمکـان جـانبی دچـار

تنزل می شود، حد پائینی مقاومت به صورت حداقل مقدار قابل انتظـار در محـدوده تغییرمکـان هـا و

مقدار چرخه هاي محتمل تعیین می شود. در حالتی که این حـد پـائینی ، بـه روش هـاي محاسـباتی

تعیین می گردد، باید مقادیر حد پائینی مقدار مقاومت مصـالح را در روابـط مربوطـه در نظـر گرفـت.

براي تعیینمقاومت اسمی میتوان از روش هاي آیین نامه ها استفاده کرد.

به طور کلی براي اجزاي شکل پذیر که مواجه با تلاش هـاي تحـت کنتـرل تغییرشـکل هسـتند،

عملکرد از رابطه بین نیاز تغییرمکان وظرفیت تغییرمکان تعیین می گردد. نیروها وسـطح تـنش هـا در

این قبیل اجزاء

از اهمیت کمتري برخوردارند. اما براي اجزایی که مواجه با تلاش هاي تحت کنترل نیرو هسـتند،

رفتار شکننده قابل انتظار است وعامل اصلی در تعیین عملکرد، نیروها وسطح تنش ها می باشند.

براي اجزاي تحت اثرتلاش هاي تحت کنترل تغییرشکل ، مـی تـوان از تخمـین هـاي بـالا بـراي

مقاومت استفاده کرد. ز یرا در یک سازه جاري شده این مقادیر نیاز تحمیل شده به سـازه را در حالـت

تحت کنترل تغییرشکل تعیین می کنند. اما در مقایسه براي اجزاي تحت اثر تلاش هـاي کنتـرل نیـرو

باید از تخمین هاي پائین براي مقاومت استفاده کرد. زیرا این تلاش ه ا منجر به گسـیختگی تـرد مـی

شوند.

البته یک استثناء وجود دارد، هنگامی که مصالح یکسان در تعیین مقاومت براي تلاش هاي تحـت

کنترل نیرو و تحت کنترل تغییرشکل به کار می رود، مناسب است مشخصات یکسانی بـراي مصـالح

78

در نظر گرفته شود. نه این که حدود بالایی براي تلاش هاي تحت کنترل تغییرمکان و حد پائینی براي

دیگري در نظر گرفته شود. در کلیه حالات مقاومت باید با درنظر گرفتن سایر نیروهـاي وارده تعیـین

شود. به طور مثال مقاومت خمشی وظرفیت تغییرشکل ستون ها باید با در نظر گرفتن نیروي محوري

مورد انتظار تعیین گردد.[20]

به طور کلی براي ستون هاي تحت فشار ، خمش به صورت تحـت کنتـ رل تغییرشـکل و نیـروي

محوري به صورت تحت کنترل نیرو است. مقاومت خمشی ستون و معیار پذیرش متناظر، با توجه به

نیروي محوري وارد بر آن ستون در ترکیبات مختلف بارگذاري تعیین می شود. در صورتی که نیـروي

محوري حاصل از ترکیبات مختلف بارگذاري خیلی متفاوت باشد، باید مقدار مقاومت خمشی ومعیار

پذیرش براي مقادیر حد بالا وپایین نیروهاي وارده محاسبه گردند ( همچنین براي مقادیر بحرانـی بـین

این دو حد). مقاومت وظرفیت تغییرشکل اجزا را می توان با اسـتفاده از آزمـایش بـر روي نمونـه هـا

بدست آورد. در این صورت آزمایش باید معرف نسبت ها ، جزئیات و همچنـین سـطح تـنش مـورد

انتظار در اجزا باشد. نتایج آزمایش بـراي تعیـین روابـط ایـده آل شـده بـار- تغییرشـکلبـه صـورت

چندخطی مورد استفاده قرار می گیرد.

براي تلاش هاي تحت کنترل تغییرشکل ، شکل (5-4) منحنی ستون (خط پر) معرف حد بـالایی

براي نیروها با نشان دادن افت مقاومت به هنگام وقوع تنزل براثر بارهاي چرخه اي می باشد. منحنـی

چند خطی ساده شده براي بار- تغییرشکل مشابه شکل (1-4) براي تقریـب زدن ایـن منحنـی سـتون

(خط پر) به کار گرفته می شود.

براي تلاش هاي تحت کنترل تغییرشکل ، رابطه چندخطی بار- تغییرشکل ، باید ظرفیـت شـکل

پذیري حداقل برابر نشان دهد. در غیر این صورت تلاش مذکور به عن وان تحت کنتـرل نیـرو در نظـر

گرفته می شود .[17]

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با کلید واژه های بارهاي، بهسازي، استاندارد Next Entries پایان نامه ارشد رایگان درباره پناهندگان، غازان خان