عنوان پایان‌نامه
بررسی تیر همبند فولادی با جان موجدار در سیستم دیوارهای برشی همبسته
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی زلزله
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1448;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46525
- تاریخ دفاع
- ۰۳ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- امیر شاه محمدی
- استاد راهنما
- سیدرسول میرقادری
- چکیده
- در این پایان‌نامه استفاده از جان موجدار در تیر همبند فولادی به جای ورق صافِ همراه با سخت‌کننده عرضی، با هدف افزایش ظرفیت دورانی تیر همبند فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا با استفاده از نرم افزار اجزای محدود ANSYS 11.0، تحلیل کمانشی خطی و غیرخطی بر روی چندین مدل تیر همبند با جان موجدار انجام شده است. برای اعتبار‌بخشی به مدل‌سازی، مدل اجزای محدود یک نمونه‌ی آزمایشگاهی تیر همبند فولادی با ورق صاف ایجاد و با نتایج آزمایشگاهی کالیبره شده است. سپس جان موجدار با اشکال مختلف، جایگزین ورق صاف شده و با انجام تحلیل کمانشی غیرخطی تحت بارگذاری‌های یک‌طرفه و رفت‌وبرگشتی به بررسی رفتار تیر همبند با جان موجدار پرداخته شده است. در راستای اعتبارسنجی مدل‌های با جان‌موج‌دار، میزان حساسیت جان موجدار به نقص اولیه مورد بررسی قرار گرفته که نتایج، حاکی از عدم حساسیت قابل ملاحظه‌ی آن نسبت به نقص اولیه می‌باشد. مطالعه‌ی پارامتریک با در نظر گرفتن سه نوع مختلف ورق موجدار ( ذوزنقه‌ای، منحنی‌شکل دایروی و زیگزاگی) در 5 ضخامت و در 3 زاویه و با تعداد نیم موج و مختلف در طول تیر انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از جان موجدار با نسبت‌های هندسی خاص ـ در صورت عدم وقوع پارگی ورق و جوش اتصال بال به جان ـ می‌تواند از ظرفیت دورانیِ نظیرِ کمانشِ بیشتری نسبت به ورق با جانِ صافِ دارای سخت‌کننده و هم‌ضخامت با آن، برخوردار گردد. در انتها ، به منظور ارائه پیشنهادی برای طراحی برشیِ تیر همبند فولادی با جان موجدار، بر اساس تحلیل‌های انجام گرفته مقادیری برای نسبت تنش کمانشی الاستیک ورق موجدار به تنش تسلیم برشی پیشنهاد شده است.
- Abstract
- In present thesis, the use of corrugated steel webs instead of a stiffened flat plate in steel coupling beams has been investigated with the purpose of rotation capacity increment. In this regard, by using ANSYS – so called finite element analysis software - linear and nonlinear buckling analysis on several Steel coupling beams with corrugated steel web has been carried out. With the aim of validation, FE modeling of an experimental specimen of a flat web steel coupling beam has been studied and is compared with experimental results. The following, flat plate is replaced by corrugated plate in different shapes and behaviour of steel coupling beam with corrugated web is investigated by nonlinear buckling analysis under monotonic and cyclic loading. With regard to modeling validation, a sensitivity analysis is carried out indicating the corrugated webs are not considerably sensitive to imperfection. Parametric study has been performed by considering different thicknesses, numbers and types of corrugation (trapezoidal, circular curved and zigzag). The results demonstrated that the use of corrugated web with specific geometric properties leads to more rotation capacity than the stiffened flat plate provided that the rupture in the web and web to flange weld would not happened. Finally, based on result of analysis, some values of elastic shear buckling stress to yielding shear stress ratios are proposed in order to shear design of steel coupling beam with corrugated web.
