2-3-2-3  تحلیل وبررسی پارامتریک قابهای دروازه ای مرکب با اتصالات نیمه صلب__ 38
2-3-2-4  ماتریسهای سختی درجه اول ودوم وبار محوری یک سیستم  تیر به ستون با اتصالات نیمه صلب__ 40
2-3-2-5  توسعه متدهای طراحی کاربردی برای سازه های فولادی با اتصالات نیمه صلب   41
2-3-2-6 پارامترهای تقریبی برای بررسی رفتار پیچشی سازه های فولادی با اتصالات نیمه صلب خورجینی_ 44
2-3-2-7  بررسی وآنالیز قابهای فولادی با اتصالات زانویی نیمه صلب تیر به تیر وتیر به ستون تحت نیروی خمشی ومحوری 46
2 -3-2-8 ارزیابی اتصالات نیمه صلب در سازه های فولادی با استفاده از تست مودال_ 48
2-3-2-9  تحلیل پایداری سازه های قفسه ای سه بعدی مسطح با اتصالات نیمه صلب    50
2-3-2-10 طراحی پایداری سازه ها با اتصالات نیمه صلب   50
2-3-2-11  بررسی توزیع بار برروی فنداسیونهای انعطاف پذیردر سازه های با اتصالات نیمه صلب__ 50
2-3-2-12  بررسی خصوصیات دینامیکی وپاسخ زمانی سازه های قابی شکل با اتصالات نیمه صلب وگریز از مرکز 50
2-3-2-13 ارزیابی رفتارلرزه ای قابهای فولادی با اتصالات نیمه صلب ومهاربندی زانویی با استفاده ار روش 50
2-3-2-14 بررسی ازمایشگاهی سیستمها با اتصالات نیمه صلب تحت خمش با وبدون نیروی محوری  57
2-3-2-15 عملکرد لرزه ای قابهای خمشی نیمه صلب تحت رکوردهای ثبت شده دور ونزدیک__ 79
فصل سوم مبانی مدلسازی و تطابق نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی_ 62
3-1  مقدمه_ 63
3-2 تخمین میرایی و ضرایب کاهش طیف پاسخ نیاز 63
3-3 تحلیل اجزای محدود_ 67
3-4  مراحل تحلیل المان محدود_ 69
3-5  نحوه تحلیل المان محدود_ 70
3-6  روشهای تحلیل المان محدود_ 70
3-6-1  روش اجزا محدود ضمنی_ 71
3-6-2  روش اجزا محدود صریح_ 71
3-7 اعتبارسنجی کار آزمایشگاهی_ 75
فصل چهارم مدلسازی و تحلیل مدلها 84

4-1  مقدمه_ 87
4-2  انتخاب معیار تسلیم_ 87
4-2-1  معیار ون میسز_ 87
4-3  مدلهای مورد مطالعه_ 88
4-3-1  شتاب نگاشت زلزله طبس__ 89
4-3-2  شتاب نگاشت زلزله بم_ 90
4-3-3  شتاب نگاشت زلزله منجیل_ 90
4-3-4  شتاب نگاشت زلزله السنترو 91
4-4   نتایج بارگذاری لرزه ای_ 91
4-4-1  زلزله طبس__ 91
4-4-2  نتایج لرزه ای دیگر_ 102
4-5  مدلهای تیپ دوم_ 110
فصل پنجم  نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات__ 123
5-1 مقدمه_ 124
5- 2نتیجه گیری 124
5-3   پیشنهادها 126
منابع_ 127
اتصالات نیمه صلب[1] اتصالاتی هستند که سختی آنها بین دو حالت گیردارومفصلی قراردارد وبخشی از لنگر راانتقال می دهند وبه عبارت دیگردرجه صلبیت آن بین 20% تا90% می باشدکه در این اتصالات بویژه اتصالات پیچی از طریق شکل پذیری دورانی مناسب وایجاد مفصل پلاستیک در استهلاک انرژی ناشی از نیروهای زلزله موثر می باشد وبا افزیش میرایی باعث کاهش نیروهای زلزله می شود . دراین پایان نامه به بررسی رفتار لرزه ای اتصالات نیمه صلب درسازه های فولادی پرداخته شده است که در این راستا ابتدا یک نمونه آزمایشگاهی تحت بارگذاری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفته و با نرم افزار اباکوس کالیبره می شود در ادامه برای بررسی مشخصات اتصالات نیمه صلب ، چندین نمونه، مدل سازی شده و مورد بررسی قرار می گیرد و مدل های ساخته شده ، تحت شرایط بارگذاری دینامیکی مختلف مورد تحلیل قرارگرفته و نتایج با یکدیگر مقایسه می شود که بطور خلاصه  می توان گفت که با افزایش ضخامت ورق جان ستون مقاومت قاب افزایش یافته واین افزایش در حدود 7% می باشد ودر نتیجه سختی را در مدل ها افزایش می دهد وبا افزایش فاصله پیچها در جهت افقی افت 2.5 درصدی مقاومت را بهمراه خواهد داشت وبا افزایش مقدار آن بیش از mm50 تاثیر چندانی در مقاومت نخواهد داشت واز سختی مدل ها می کاهد ودر نهایت با نزدیک کردن پیچ ها به هم ودور کردن از لبه ها تا حدودی مقاومت را افزایش داده وسختی را به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می دهد.
کلید واژه ها: اتصالات ، نیمه صلب ، مفصل پلاستیک ، سختی ، مقاومت ، شکل پذیری

• مقدمه

1-1-1        

یک مطلب دیگر :

هویت بخشی در مجتمع زیستی:

تاریخچه سازه های فولادی واتصالات

استفاده از فلز به عنوان مصالح سازه ای به ساخت یک پل قوسی در انگلستان به دهانه 30 متر با استفاده از اعضای چدنی بین سالهای 1777 تا 1779 برمی گردد. بین سالهای 1780 تا 1820 میلادی پل های چدنی متعددی به همین شیوه ساخته شد.حدوداً از سال 1840 به تدریج آهن کم کربن (چکش خوار) جایگزین چدن معمولی در امرساختمان سازی شد که قدیمی ترین نمونه آن پل چهاردهانه بریتانیا در ویلز[2] می باشد. باتولید ونورد نیمرخ های مختلف از جنس چدن وآهن کربن داراستفاده از این دو فلز گسترش بیشتری یافت ونهایتا” به نورد نیمرخ های I شکل در سال1870 انجامید واز سال 1890 به تدریج فولاد جایگزین آهن کربن داردر امر ساختمان سازی شدودر حال حاضر فولاد از عمده ترین مصالح ساختمانی می باشد که با تنش های جاری شدن (تسلیم) ، 2400 تا 7000 کیلوگرم برسانتی مترمربع به منظورهای مختلف تولید می شود .
آثار باقیمانده از گذشته های بسیار دور نشانگر این واقعیت است که انسان های اولیه با استفاده از اصول فیزیکـی که امـروزه اساس جوشکـاری مدرن را تشکیـل می دهد قطعـات فلزی را بـه یکدیگر متصل    می کردند. در سال 1891 دانشمند روسی بنام اسلاویانیو[3]، روش الکترود ذوب شونده را اختراع نمود. در این روش به جای الکترود ذغالی از یک الکترود فلزی استفاده شده که همزمان وظیفه فلز پرکننده را نیز به عهده داشت. برای برطرف نمودن این عیوب در سال 1905 یک صنعتگر سوئدی بنام اسکارکیل برگ الکترود فلزی پوشش دار را اختراع نمود. پوشش این الکترود را مخلوطی از مواد معدنی مختلف تشکیل   می داد که قادر بود با تولید گاز و ایجاد سرباره، مذاب حاصل از ذوب الکترود را در مقابل آثار نامطلوب تماس با هوا محافظت  نماید (طاحونی,1385).
1-2 بیان مسئله
در این تحقیق به بررسی رفتار لرزه ای سازه های فولادی با اتصالات نیمه صلب پرداخته وسپس نتایج بدست آمده را با اتصالات صلب مقایسه نموده و در ادامه با طرح سوالاتی ازجمله اینکه آیا با وجود اتصالات نیمه صلب ازشکل پذیری سازه می توان درجهت بهبود عملکرد آن استفاده کنیم و طراحی اتصالات نیمه صلب در اسکلت فلزی تا چنددرصد می تواند برروی وزن تمام شده سازه تاثیرگذارباشد وهمچنین استفاده از اتصالات نیمه صلب از لحاظ اقتصادی می تواند جایگزینی برای اتصالات صلب باشد ونهایتاً اتصالات نیمه صلب می تواند بررفتار سازه از جمله تغییر درعکس العملهای انتهایی تیر، زمان تناوب ، رفتار لرزه ای سازه وغیره تاثیرداشته باشد.
1-2-1 طبقه بندی سازه های فولادی
سازه های فولادی به سه گروه اساسی طبقه بندی می شوند (طاحونی, 1389):
الف) سازه های قاب بندی شده[4]
این سازه ها ترکیبی از تیرها وستون ها می باشند که با استفاده از اتصالات صلب ویا ساده به یکدیگر متصل  شده اند و ممکن است بصورت ساختمانهای چندطبقه و یا ساختمانهای صنعتی باشد .این سازه ها از ترکیب دوسری قاب صفحه ای عمود برهم بوجود آمده وتشکیل قاب فضایی را می دهند ،بگونه ای که عملکرد این قابها در هرامتداد تاثیری برعملکرد قابهای امتداد دیگر ندارد وتحلیل قابهای هرامتداد به طورمستقل وبه صورت  صفحه ای انجام می شود.
شکل 1-1-نمونه هایی از سازه های قاب بندی شده
ب) سازه های پوسته ای[5]
     این سازه ها به شکلهای گوناگون از قبیل منابع نگهداری مایعات وگازهای تحت فشار، سیلوها ، سقف های گنبدی وموارد مشابه مورد استفاده قرار می گیرد .مشخصه اصلی این سازه ها این است که فضاکار می باشند یعنی به علت اندرکنش اجزای موجود در امتدادهای مختلف نمی توان آنها را بصورت ترکیبی از سازه های  صفحه ای در نظرگرفت وبرای تحلیل آن باید سازه رابه عنوان یک مجموعه واحدطراحی نمود. (شکل 1-2)
شکل 1-2- نمونه هایی از سازه های پوسته ای

ج) سازه های معلق[6]
    سازه های معلق اغلب درپوششها (سقفها) وپل های دهانه بلند مورد استفاده قرارمی گیرند .در چنین       سازه هایی یک اسکلت قاب بندی شده وجود دارد که توسط آویزهایی از کابل های کششی اصلی آویزان است.(شکل1-3)
شکل 1-3- نمونه هایی از سازه های معلق

1-2-2  معایب ومزایای سازه های فولادی(طاحونی,1389-فریدون ایرانی,1377):
الف)مزایا
1-مقاومت زیاد:
مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ونیز ساختمان هایی که بر زمین های سست قرار میگیرند(بدلیل سبکی وکاهش وزن این سازه ها) حائز اهمیت فراوان می باشد.
2-خواص یکنواخت:
با توجه به اینکه فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه می شود وبه یکنواخت بودن خواص آن      می توان اطمینان کرد ، لذا بدلیل این خاصیت با انتخاب یک ضریب اطمینان کوچک می توان در مصرف مصالح صرفه جویی کرد .
3-دوام:
دوام فولاد بسیار خوب و مناسب است و اگر در نگهداری آن دقت گردد برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهد بود.
4-خواص ارتجاعی:
رفتار فولاد بهتر از اغلب مواد دیگر بر فرضیات طراحی منطبق است زیرا فولاد تا تنش بالایی از قانون هوک[7] به خوبی پیروی می کند بعنوان مثال ممان اینرسی[8] یک مقطع فولادی را بدلیل شکل پذیری ویکسان بودن مقاومت آن درفشار وکشش می توان با اطمینان در محاسبه وارد نمود حال آنکه در مقاطع بتنی بعضا”بدلیل عدم هماهنگی بتن وفولاد بویژه در اجرا ارقام مربوطه چندان معین وقابل اطمینان نمی باشند .

5- شکل پذیری[9]:
یکی از ویژگی های مناسب مصالح فلزی شکل پذیری آن است که با توجه به این خاصیت قادرند آثار تمرکز تنش را که در واقع از عوامل موثر در ترد شکنی (یک نوع خرابی فاجعه انگیز) می باشد کاهش داده و در نتیجه از خرابی ناگهانی و خطرات آن جلوگیری نماید.