در این پایان نامه بررسی شکل پذیری اعضای اتصالات ساخته شده از فولاد پرمقاومت انجام می گیرد
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران زلزله
بررسی شکل پذیری اعضای اتصالات ساخته شده از فولاد پرمقاومت
*قابل توجه مشتریان عزیز پایان نامه در فرمت ورد (قابل ویرایش) و در 220 صفحه بصورت کامل و جامع ارائه شده است.
مقدمه
تولید فولادهای پرمقاومت با خواص مناسب مانند شکل پذیری و مقاومت بالا در طی 50 سال اخیر شدیداً توسعه یافته است. ولی به علت عدم شناخت مهندسین، استفاده از آنها در صنعت ساخت و ساز رشد قابل توجهی نیافته است. تا زمانی که مشخصات این فولادها به طور کامل ارزیابی نشود و عملکرد آنها در بارگذاری های لرزه ای مورد تحقیق و بررسی قرار نگیرد، استفاده از این فولادها که موجب اقتصادی شدن پروژه های ساخت و ساز می شوند، توسعه نخواهد یافت. از این رو در این پایان نامه سعی می شود تا با مدلسازی و تحلیل عددی اتصالات صلب ساخته شده از فولادهای پرمقاومت تحت بارگذاری-های شبه دینامیکی، کفایت لرزه ای و شکل پذیری این نوع اتصالات مورد بررسی قرار گیرد.
بیش از یک قرن است که فولاد بعنوان مصالح ساختمانی تثبیت شده است. واژه فولاد ساختمانی (Structural Steel) عموماً به فولادهای کربن- منگنز اطلاق می شود که ساختاری فریتی– پرلیتی دارند و در تناژ بالا برای مصارف ساختمانی و شیمیایی تولید می شوند. فولاد کم کربن نورد گرم، از جمله پرکاربردترین مصالح در صنعت ساختمانی می باشد. پیشرفت تکنولوژی جوشکاری و تسهیل در عملیات جوشکاری به عنوان یکی از تکنیکهای اتصال قطعات فولادی، باعث پیشرفت سریع سازه های فولادی گردیده است. گذشته از این، استفاده از فولادهای پرمقاومت، صرفه جویی اقتصادی، مقاوم سازی و جذابیت فولادهای ساختمانی را به خوبی تامین می کند.
طی سالیان اخیر، با پیشرفت تکنولوژی، نیاز صنایع به محصولات با کیفیتی بالا، باعث افزایش تقاضا برای تولید فولادهای پرمقاومت، همراه با شکل پذیری بیشتر و چقرمگی کافی گردیده است[39]. در این راستا تحقیقات گسترده ای توسط محققین علوم متالورژی بر روی بهبود خواص فولادها انجام شده است. اولین هدف در این تحقیقات آن بوده که بتوانند فولادهایی با مقاومت بالاتر، شکل پذیری بیشتر و و قابلیت جوشکاری بهتر تولید نمایند. همچنین در تحقیقات اخیر بر روی این نکته متمرکز شده اند که بتوانند مقدار فولاد مصرفی را با توجه به مقاومت و شکل پذیری مورد نیاز کاهش دهند[37].
در گذشته تهیه فولادهای پرمقاومت تنها از طریق عملیات استحکام رسوبی و یا افزودن عناصر آلیاژی نظیر نیکل، کروم ، مولیبدن و ... با درصد بالا امکان پذیر بود. استحکام رسوبی اگر چه مقاومت را افزایش می دهد ولی سبب تردی نیز می شود. مضافا بر اینکه بعلت حضور عناصر آلیاژی، طبیعی است که این فولادها قیمت زیادی نیز داشته باشند[40].در این راستا با توجه به اهمیت پایین نگه داشتن قیمت تمام شده تولید فولاد و جوش پذیری، از مکانیزم های چندگانه ای برای افزایش مقاومت استفاده می شود.مکانیزم های عمده افزایش مقاومت فولاد شامل تشکیل محلول جامد، ریز کردن دانه ها و ایجاد رسوبات با عناصر میکروآلیاژی است[36].
کلمات کلیدی:
فولادهای پرمقاومت
طراحی لرزه ای اتصالات
شکل پذیری لرزه ای اتصالات
شکل پذیری اتصالات از فولاد پرمقاومت
فهرست مطالب
1- تاریخچه و کاربردهای فولادهای پرمقاومت در صنعت مهندسی ساختمان 1
1-1- مقدمه 1
1-2- روند تولید فولادهای پرمقاومت 1
1-3- مزیتهای استفاده از فولاد پرمقاومت میکروآلیاژی 7
1-4- قابلیت جوشکاری در فولادهای پرمقاومت 10
1-5- کاهش وزن، کلید افزایش ارزش اقتصادی فولادهای میکروآلیاژی 13
2- فلسفه شکل پذیری و طراحی لرزه ای اتصالات 16
2-1- مقدمه 16
2-2- ماهیت زلزله و لزوم انجام طراحی لرزه ای 17
2-3- انواع اتصالات و قابهای سازه ای 19
2-3-1- اتصالات ساده (مفصل) 20
2-3-2- اتصالات کاملاً صلب (گیردار) 20
2-3-3- اتصالات نیمه صلب (پاره گیردار) 21
2-4- تعیین میزان گیرداری یک اتصال 22
2-5- ارزیابی اتصالات صلب جوشی و منحنی لنگر – دوران اتصالات 23
2-6- ملزومات چرخشی برای اتصالات خمشی 26
2-7- کفایت عملکرد ثقلی اتصالات تیر به ستون 26
2-8- اتصالات در زلزله نورتریج 33
2-8-1- بررسی اتصالات متعارف آسیب دیده در زلزله نورتریج 34
2-8-2- خلاصه فعالیت های انجام شده پس از زلزله نورتریج 37
2-8-3- اشکالات ایجاد کننده شکست ترد در اتصال متعارف 38
2-8-4- نتیجه حاصل از تحقیقات – ضعف موجود در بر اتصالات متعارف 42
2-9- نگرش جدید در طراحی لرزه ای قابهای خمشی فولادی 45
2-10- تعریف مفاهیم ضریب رفتار R و ضریب افزایش مقاومت 46
2-11- بررسی کفایت عملکرد لرزه ای اتصالات 53
2-12- الزامات لرزه ای قاب های خمشی فولادی 63
2-12-1- ضوابط ویژه تناسبات اجزای مقطع 63
2-12-2- چشمه اتصال 65
2-12-3- شرط ستون قوی – تیر ضعیف 69
2-12-4- ورق های پیوستگی 73
2-12-5- مهاربندی جانبی تیرها 73
3- مطالعات انجام شده بر روی اتصالات ساخته شده از فولاد پرمقاومت 75
3-1- مقدمه 75
3-2- رفتار چرخه ای اتصالات جوشی ساخته شده از فولاد پرمقاومت در ساختمانهای مقاوم در برابر خرابی 77
3-2-1- طرح کلی آزمایشات 78
3-2-2- بارگذاری کششی یکنواخت 80
3-2-3 نمودار چرخه ای نیروی محوری و کرنش متوسط 80
3-2-4 توزیع کرنش در راستای محور نمونه ها 81
3-2-5 کارآئی اتصالات جوشی 82
3-2-6 نسبت تغییر شکل پلاستیک تجمعی 83
3-3 مطالعه آزمایشگاهی بر روی مقاطع RBS ساخته شده با فولاد پرمقاومت 84
3-4 بررسی آزمایشگاهی اتصالات با ورق انتهایی ساخته شده از فولاد پرمقاومت 88
3-4-1 نحوه انجام آزمایشات 89
3-4-2 نتایج آزمایشات ( نمودارهای ) 90
3-4-3- بررسی شکل پذیری آزمایشگاهی 92
3-5- اثر فولادهای پرمقاومت و مشخصات هندسی آن در رفتار غیرخطی خمشی 94
3-5-1- رفتار خمشی 95
3-5-2- معیارهای فشردگی حال حاضر 97
3-5-3- کمانش موضعی بال 97
3-5-4- کمانش موضعی جان 98
3-5-5- گرادیان لنگر 101
3-5-6- ظرفیت دوران تیرهای ساخته شده از فولاد پرمقاومت 102
3-5-7- تیر – ستونها 112
3-5-8- رفتار چرخه ای تیر ستونها 115
4- طراحی و مدلسازی اتصالات گیردار با نرم افزار ANSYS 119
4-1- محاسبات اولیه طراحی اتصال 119
4-2- طرح لرزه ای چند اتصال صلب جهت مقایسه 126
4-2-1- اتصال تیر با مقطع کاهش یافته 126
4-2-2- اتصال تیر با ورق میانگذر 129
4-2-3- اتصال تیر با ماهیچه از پایین جوشی 132
4-3- روش ارزیابی عملکرد لرزه ای اتصالات پیشنهادی 134
4-4- معرفی خصوصیات و قابلیت های نرم افزار ANSYS 135
4-4-1- تحلیل غیر خطی مادی 136
4-4-2- رفتار خمیری مستقل از زمان 136
4-5- المان های مورد استفاده 140
4-5-1- معرفی المان های متناسب با فیزیک مساله 140
4-6- مدلسازی اتصال پیشنهادی 142
4-7- معرفی مدلهای اجزاء محدود اتصالات 145
4-7-1 مدل اتصالات تیر I شکل به ستون H شکل 146
4-8 بررسی نتایج تحلیل های اجزاء محدود 147
4-8-1 تیرها 147
4-8-2 ستون ( خارج از چشمه اتصال) 156
4-8-3 چشمه اتصال ستون 157
4-9- بررسی رفتار کلی اتصال 169
4-10- مقایسه از نظر شکل پذیری 174
4-11- نسبت میرایی ویسکوز معادل هر یک از نمونه ها 185
فصل پنجم:جمع بندی نتایج تحلیل ها و ارائه پیشنهادات 195
5-1- بحث و نتیجه گیری 195
5-2- ارائه پیشنهادات 139
فهرست اشکال
شکل 1-1 : نحوه تاثیر مکانیزم های افزایش مقاومت در فولاد 2
شکل 1-2 : فرآیندهای تولید ( الف– نورد و نرمال کردن ، ب– فرآیند ترمودینامیکی ) 3
شکل 1-3 : منحنی باربری و تنش مجاز 5
شکل 1-4 : تاثیر نوع بارگذاری بر میزان صرفه جویی ناشی از فولادهای پرمقاومت 9
شکل 2-1 : حلقه های زنجیر پاولی 11
شکل 2-2 : دوران اتصال با توجه به میزان گیرداری اتصال 14
شکل 2-3 : منحنی لنگر دوران برای انواع اتصالات 15
شکل 2-4 : بارگذاری ثقلی اتصال ثقلی در آزمایشگاه 17
شکل 2-5 : تیر AB تحت اثر لنگرهای انتهایی 18
شکل 2-6 : نمودار لنگر – چرخش سه نوع اتصال 19
شکل 2-7 : نمودار لنگر – چرخش اتصال گیردار ایده آل و اتصال مفصل ایده آل 19
شکل 2-8 : بررسی نمودار لنگر– دوران برای اتصالات مختلف 21
شکل 2-9 : اثرات افزایش EI و L در نمودار خط تیر 21
شکل 2-10 : اتصال متعارف آسیب دیده در زلزله نورتریج 23
شکل 2-11: ناحیه شروع خرابی در اتصالات تیر به ستون 23
شکل 2-12 : شکستهای گره تیر به ستون 23
شکل 2-13 : شکستهای ستون 23
شکل 2-14 : شکست قائم در طول ورق برشی اتصال 24
شکل 2-15 : شمایی از چند تیپ اتصال مالکیت دار 29
شکل 2-16 : انواع جزییات متعارف اتصالات تیر با مقطع کاهش یافته 29
شکل 2-17 : تبدیل نیروهای داخلی صفحه ای تیر به نیروهای داخل صفحه ای ستون 32
شکل 2-18 : قیاس اتصالات پیش از نورتریج و پس از نورتریج 33
شکل 2-19 : تشکیل مفصل پلاستیک در تیر، دور از بر ستون 34
شکل 2-20 : محل تشکیل مفاصل پلاستیک 35
شکل 2-21 : توزیع کرنش پلاستیک در یک زیرسازه شکل پذیر 35
شکل 2-22 : تغییر شکل یک قابل خمشی تحت اثر بارهای جانبی 36
شکل 2-23 : انواع زیر سازه های قابل ساخت در آزمایشگاه و قابل مدلسازی در نرم افزار 37
شکل 2-24 : دو نمونه متفاومت زیر سازه ساخته شده در آزمایشگاه 37
شکل 2-25 : بارگذاری استاندارد پیشنهادی SAC 38
شکل 2-26 : نمایش پارامترها 39
شکل 2-27 : شمایی از نمودارهای و 39
شکل 2-28 : نمودار لنگر- چرخش پلاستیک 40
شکل 2-29 : مشخصات نمودار لنگر – چرخش پلاستیک خوب از نظر AISC 40
شکل 2-30 : پوش نمودار لنگر – چرخش پلاستیک 41
شکل 2-31 : چشمه اتصال و نیروهای وارد بر آن 44
شکل 2-32 : محاسبه تلاشهای ناشی از تشکیل مفاصل پلاستیک در مقاطع بحرانی 47
شکل 2-33 : محل تشکیل مفصل پلاستیک در اتصال با ورقهای روسری و زیرسری 48
شکل 2-34 : محل تشکیل مفصل پلاستیک در اتصال ماهیچه ای 48
شکل 2-35 : محل تشکیل مفصل پلاستیک در اتصال RBS 49
شکل 3-1 : توزیع لنگر و انحنای خمشی در سازه های واقعی 52
شکل 3-2 : جزئیات اتصالات آزمایش شده 53
شکل 3-3 : سیکلهای بارگذاری اعمال شده 53
شکل 3-4 : نمودارهای نیرو جا به جایی برای نمونه های آزمایش شده 54
شکل 3-5 : توزیع کرنش برای نمونه های آزمایش شده 55
شکل 3-6 : کارآیی اتصالات جوشی 55
شکل 3-7 : نسبت تغییرشکلهای پلاستیک تجمعی برای انواع فولاد با اتصال جوشی 56
شکل 3-8 : رفتار چرخه ای نمونه ها 58
شکل 3-9 : الگوی مناطق تسلیم در مقاطع ( الف : تسلیم در جان ، ب: تسلیم در بال) 59
شکل 3-10 : ترکیب بندی اتصالات 60
شکل 3-11 : ورق انتهایی با ضخامت 15 میلیمتر 60
شکل 3-12 : ورق انتهایی با ضخامت 10 میلیمتر 60
شکل 3-13: مقایسه نتایج نمونه های یکسان با ورق انتهایی متفاوت 61
شکل 3-14 : منحنی چندخطی اتصال با ورق انتهایی 62
شکل 3-15 : نمودار تنش-کرنش برای انواع فولادهای ساختمانی 63
شکل 3-16 : نمودار نسبت تنش تسلیم به مقاومت کششی 64
شکل 3-17 : منحنی لنگر دوران تیر تحت خمش 64
شکل 3-18 : اثر لاغری بال تیر بر روی ظرفیت چرخشی تیر ( فولاد نرمه معمولی) 66
شکل 3-19 : اثر لاغری جان تیر بر روی ظرفیت چرخشی تیر ( فولاد نرمه معمولی) 67
شکل 3-20 : ظرفیت دوران تیرهای ساخته شده از فولاد معمولی، اثر لاغری بال و جان 68
شکل 3-21 : منحنی لنگر انحنا برای تیرهای ساخته شده از فولاد معمولی 68
شکل 3-22 : مطالعه پارامتریک ظرفیت دوران تیرهای ساخته شده از فولاد معمولی تحت گرادیان لنگر 69
شکل 3-23 : نتایج منحنی لنگر دروان برای نمونه های 3 تا 7 70
شکل 3-24 : نمودار لنگر دوران برای تیرهای ساخته شده از فولاد پرمقاومت تحت گرادیان لنگر 71
شکل 3-25 : اثر لاغری جان بر روی ظرفیت دوران (فولاد معمولی و پرمقاومت) 71
شکل 3-26 : ظرفیت دوران تیرهای ساخته شده از فولاد پرمقاومت ( اثر لاغری بال و جان ) 71
شکل 3-27 : اثر گرادیان لنگر بر روی منحنی لنگر دوران تیرهای فولاد HSLA-80 72
شکل 3-28 : نمودار لنگر دوران ( نمونه 3) 72
شکل 3-29 : کمانش موضعی در بال و جان 72
شکل 3-30 : اثر لاغری جان بر روی ظرفیت شکل پذیری مقطع ساخته شده از HSLA-80 72
شکل 3-31 : اثر لاغری بال بر روی ظرفیت شکل پذیری مقطع ساخته شده از HSLA80 73
شکل 3-32 : انرژی مکمل نمودار تنش کرنش برای مطالعه پارامتریک ظرفیت دوران 74
شکل 3-33 : اثر مشخصات تنش کرنش مصالح بر روی ظرفیت دوران خمشی 75
شکل 3-34 : (الف) نمودار تنش کرنش فولادها (ب) نمودار نیرو تغییرمکان تیرهای بال پهن فولادهای مربوطه 75
شکل 3-35 : مشخصات تنش کرنش مصالح برای مطالعات پارامتریک FEA 76
شکل 3-36 : نمودارهای لنگر دوران برای مطالعات پارامتریک FEA 76
شکل 3-37 : شکل پذیری کرنشی ستونهای ساخته شده از فولاد پرمقاومت 77
شکل 3-38 : رابطه ظرفیت دوران به نسبت نیروی محوری تیرستونها 78
شکل 3-39 : نمودار پاسخ تیرستونها به بارگذرای یکنوا 78
شکل 3-40 : نمودار هیسترزیس تیرستونها 78
شکل 3-41 : رابطه استهلاک انرژی نسبت تنش برای بارگذاری چرخه ای تیر-ستونها 79
شکل 4-1 : مقطع تیر 81
شکل 4-2 : هندسه قاب مفروض 82
شکل 4-3 : لنگر در بر ستون ناشی از لنگر و برش مفصل پلاستیک 83
شکل 4-4 : مقطع تیر در بر ستون 84
شکل 4-5 : مقطع ستون H شکل 84
شکل 4-6 : مقطع اتصال تیر I شکل به ستون H شکل 85
شکل 4-7 : جزییات اتصال دارای تیر با مقطع کاهش یافته به ستون H شکل 86
شکل 4-8 : نمایش پارامترهای مورد استفاده در روابط 88
شکل 4-9 : ابعاد اتصال طراحی صلب با ورق میانگذر 90
شکل 4-10 : تیپ اتصال دارای ماهیچه از پایین جوشی 90
شکل 4-11 : مقطع تیر و ماهیچه در بر ستون 91
شکل 4-12 : معیار تسلیم فون میسز در حالت دو بعدی و سه بعدی 93
شکل 4-13 : معیار تسلیم دراکر-پراگر در حالت دو بعدی و سه بعدی 93
شکل 4-14 : مقایسه نحوه تغییرات سطوح تسلیم در قواعد سخت شدگی سینماتیکی و ایزوتروپیکی 95
شکل 4-15 : مقایسه مدلهای سخت شدگی سینماتیکی و ایزوتروپیکی در حالات دوخطی و چندخطی 95
شکل 4-16 : المان Shell143 96
شکل 4-17 : هندسه المان Beam189 96
شکل 4-18 : منحنی تنش- کرنش فولادها 97
شکل 4-19 : بارگذاری استاندارد پیشنهادی SAC 98
شکل 4-20 : بارگذاری تغییرمکانی دوطرفه افزایش یابنده 99
شکل 4-21 : اتصال تیر I شکل به ستون H شکل به همراه ناحیه صلب بین المانهای Beam و Shell 100
شکل 4-22 : نحوه اعمال شرایط تکیه گاهی و تغییرمکانهای اعمال شده به سر ستون 100
شکل 4-23 : نحوه مش بندی المانهای تیر و ستون به صورت Beam و Shell در حالت ضخامت دار 100
شکل 4-24 : نحوه مش بندی المانهای تیر و ستون به صورت Beam و Shell در حالت بدون ضخامت 100
شکل 4-25 : تنش فون میسز در تیر اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 102
شکل 4-26 : تنش فون میسز در تیر اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 102
شکل 4-27 : تنش فون میسز در تیر اتصال گیردار ساخته شده از STE 460 تحت بارگذاری چرخه ای 102
شکل 4-28 : تنش فون میسز در تیر اتصال گیردار ساخته شده از STE 690 تحت بارگذاری چرخه ای 102
شکل 4-29 : تنش فون میسز در تیر اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 102
شکل 4-30 : تنش فون میسز در تیر اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 102
شکل 4-31 : تنش فون میسز در تیر اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 103
شکل 4-32 : تنش فون میسز در تیر اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 103
شکل 4-33 : تنش فون میسز در تیر اتصال با ورق میانگذر فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 103
شکل 4-34 : تنش فون میسز در تیر اتصال با ورق میانگذر فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 103
شکل 4-35 : تنش در راستای X در تیر اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 103
شکل 4-36 : تنش در راستای X در تیر اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 103
شکل 4-37 : تنش در راستای X در تیر اتصال گیردار فولاد STE 460 تحت بارگذاری چرخه ای 104
شکل 4-38 : تنش در راستای X در تیر اتصال گیردار فولاد STE 690 تحت بارگذاری چرخه ای 104
شکل 4-39 : تنش در راستای X در تیر اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 104
شکل 4-40 : تنش در راستای X در تیر اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 104
شکل 4-41 : تنش در راستای X در تیر اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 104
شکل 4-42 : تنش در راستای X در تیر اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 104
شکل 4-43 : تنش در راستای X در تیر اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST37 105
شکل 4-44 : تنش در راستای X در تیر اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST52 105
شکل 4-45 : تنش برشی در تیر اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 105
شکل 4-46 : تنش برشی در تیر اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 105
شکل 4-47 : تنش برشی در تیر اتصال گیردار ساخته شده از فولاد STE 460 تحت بارگذاری چرخه ای 105
شکل 4-48 : تنش برشی در تیر اتصال گیردار ساخته شده از فولاد STE 690 تحت بارگذاری چرخه ای 105
شکل 4-49 : تنش برشی در تیر اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 106
شکل 4-50 : تنش برشی در تیر اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 106
شکل 4-51 : تنش برشی در تیر اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 106
شکل 4-52 : تنش برشی در تیر اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 106
شکل 4-53 : تنش برشی در تیر اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 106
شکل 4-54 : تنش برشی در تیر اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 106
شکل 4-55 : تنش فون میسز در ستون اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 107
شکل 4-56 : تنش فون میسز در ستون اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 107
شکل 4-57 : تنش برشی چشمه اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 108
شکل 4-58 : تنش برشی چشمه اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 108
شکل 4-59 : تنش برشی چشمه اتصال گیردار فولاد STE 460 تحت بارگذاری چرخه ای 108
شکل 4-60 : تنش برشی چشمه اتصال گیردار فولاد STE 690 تحت بارگذاری چرخه ای 108
شکل 4-61 : تنش برشی چشمه اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 108
شکل 4-62 : تنش برشی چشمه اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 108
شکل 4-63 : تنش برشی چشمه اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 109
شکل 4-64 : تنش برشی چشمه اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 109
شکل 4-65 : تنش برشی چشمه اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST37 109
شکل 4-66 : تنش برشی چشمه اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST52 109
شکل 4-67 : تنش فون میسز چشمه اتصال گیردار فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 109
شکل 4-68 : تنش فون میسز چشمه اتصال گیردار فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 109
شکل 4-69 : تنش فون میسز چشمه اتصال گیردار فولاد STE 460 تحت بارگذاری چرخه ای 110
شکل 4-70 : تنش فون میسز چشمه اتصال گیردار فولاد STE 690 تحت بارگذاری چرخه ای 110
شکل 4-71 : تنش فون میسز چشمه اتصال ماهیچه فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 110
شکل 4-72 : تنش فون میسز چشمه اتصال ماهیچه فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 110
شکل 4-73 : تنش فون میسز چشمه اتصال RBS فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 110
شکل 4-74 : تنش فون میسز چشمه اتصال RBS فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 110
شکل 4-75 : تنش فون میسز چشمه اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST37 111
شکل 4-76 : تنش فون میسز چشمه اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST52 111
شکل 4-77 : توزیع تنش فون میسز در ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 111
شکل 4-78 : توزیع تنش فون میسز در ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 111
شکل 4-79 : کرنش پلاستیک فون میسز چشمه اتصال فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 111
شکل 4-80 : کرنش پلاستیک فون میسز چشمه اتصال فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 111
شکل 4-81 : کرنش پلاستیک فون میسز چشمه اتصال فولاد STE 460 112
شکل 4-82 : کرنش پلاستیک فون میسز چشمه اتصال فولاد STE 690 112
شکل 4-83 : کرنش پلاستیک فون میسز در اتصال ماهیچه فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 112
شکل 4-84 : کرنش پلاستیک فون میسز در اتصال ماهیچه فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 112
شکل 4-85 : کرنش پلاستیک فون میسز در اتصال RBS فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 112
شکل 4-86 : کرنش پلاستیک فون میسز در اتصال RBS فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 112
شکل 4-87 : کرنش پلاستیک فون میسز در اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST37 113
شکل 4-88 : کرنش پلاستیک فون میسز در اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST52 113
شکل 4-89 : توزیع تنش فون میسز در ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 113
شکل 4-90 : توزیع تنش فون میسز در ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 113
شکل 4-91 : کرنش پلاستیک برشی مفاصل پلاستیک در اتصال فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 113
شکل 4-92 : کرنش پلاستیک برشی مفاصل پلاستیک در اتصال فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 113
شکل 4-93 : کرنش پلاستیک برشی مفاصل پلاستیک در اتصال فولاد STE 460 تحت بارگذاری چرخه ای 114
شکل 4-94 : کرنش پلاستیک برشی مفاصل پلاستیک در اتصال فولاد STE 690 تحت بارگذاری چرخه ای 114
شکل 4-95 : کرنش پلاستیک برشی در اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 114
شکل 4-96 : کرنش پلاستیک برشی در اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 114
شکل 4-97 : کرنش پلاستیک برشی در اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 114
شکل 4-98 : کرنش پلاستیک برشی در اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 114
شکل 4-99 : کرنش پلاستیک برشی اتصال با ورق میانگذر فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 115
شکل 4-100 : کرنش پلاستیک برشی اتصال با ورق میانگذر فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 115
شکل 4-101 : منحنی در اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 116
شکل 4-102 : منحنی در اتصال گیردار ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 116
شکل 4-103 : منحنی در اتصال گیردار ساخته شده از فولاد STE 460 تحت بارگذاری چرخه ای 117
شکل 4-104 : منحنی در اتصال گیردار ساخته شده از فولاد STE 690 تحت بارگذاری چرخه ای 117
شکل 4-105 : منحنی در اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 117
شکل 4-106 : منحنی در اتصال ماهیچه ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 118
شکل 4-107 : منحنی در اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 118
شکل 4-108 : منحنی در اتصال RBS ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 118
شکل 4-109 : منحنی در اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST37 تحت بارگذاری چرخه ای 119
شکل 4-110 : منحنی در اتصال با ورق میانگذر ساخته شده از فولاد ST52 تحت بارگذاری چرخه ای 119
شکل 4-111 : منحنی دوخطی برای اتصال گیردار ST37 121
شکل 4-112 : منحنی دوخطی برای اتصال گیردار ST52 121
شکل 4-113 : منحنی دوخطی برای اتصال گیردار STE 460 121
شکل 4-114 : منحنی دوخطی برای اتصال گیردار STE 690 122
شکل 4-115 : منحنی دوخطی برای اتصال ماهیچه ST37 122
شکل 4-116 : منحنی دوخطی برای اتصال ماهیچه ST52 122
شکل 4-117 : منحنی دوخطی برای اتصال RBS-ST37 123
شکل 4-118 : منحنی دوخطی برای اتصال RBS-ST52 123
شکل 4-119 : منحنی دوخطی برای اتصال با ورق میانگذر ST37 123
شکل 4-120 : منحنی دوخطی برای اتصال با ورق میانگذر ST52 124
شکل 4-121 : مقایسه منحنی لنگر دوران اتصالات ساخته شده از دو نوع فولاد ST37 و ST52 126
شکل 4-122 : مقایسه منحنی لنگر دوران اتصال گیردار ساخته شده از فولادهای پرمقاومت و معمولی 126
شکل 4-123 : نمودار میرایی چرخه ای معادل 127
شکل 4-124 : نمودار میرایی چرخه ای معادل اتصال گیردار ST37 128
شکل 4-125 : نمودار میرایی چرخه ای معادل اتصال گیردار ST52 128
شکل 4-126 : نمودار میرایی چرخه ای معادل اتصال گیردار STE 460 129
شکل 4-127 : نمودار میرایی چرخه ای معادل اتصال گیردار STE 690 129
شکل 4-128 : نمودار میرایی چرخه ای معادل اتصال ماهیچه ST37 129
شکل 4-129 : نمودار میرایی چرخه ای معادل اتصال ماهیچه ST52 130
شکل 4-130 : نمودار میرایی چرخه ای معادل اتصال RBS-ST37 130
شکل 4-131 : نمودار میرایی چرخه ای معادل اتصال RBS-ST52 130
شکل 4-132 : نمودار میرایی چرخه ای معادل اتصال با ورق میانگذر ST37 131
شکل 4-133 : نمودار میرایی چرخه ای معادل اتصال با ورق میانگذر ST52 131
شکل 4-134 : نمودار تغییرات میرایی اتصال بر حسب تنش تسلیم فولاد 132
شکل 4-135 : نمودار تغییرات شکل پذیری اتصال بر حسب تنش تسلیم فولاد 133
فهرست جداول
جدول 1-1 : روند توسعه فولادهای HSLA 4
جدول 1-2 : مقایسه آنالیز شیمیایی فولادهای ST 37.2 و ST 52.3 شرکت فولاد مبارکه 6
جدول 1-3 : مقایسه خواص مکانیکی فولادهای St37.2 و فولاد پر مقاومت و st 52.3 شرکت فولاد مبارکه 6
جدول 2-1 : روش های مختلف مدل کردن منحنی لنگر – دوران اتصالات 16
جدول 2-2 : محدودیت نسبتهای عرض به ضخامت در اعضای قاب خمشی ویژه 43
جدول 3-1 : نمونه های آزمایش شده 52
جدول 3-2 : مشخصات مصالح به کار رفته در اتصال 57
جدول 3-3 : نتایج ( حداکثر مقاومت تیر بر اساس مصالح واقعی ، حداکثر مقاومت اسمی تیر ) 58
جدول 3-4 : مشخصات نمونه ها 60
جدول 3-5 : مشخصات اصلی نمودارهای لنگر – دوران 61
جدول 3-6 : مقدار شکل پذیری برای نمونه ها 62
جدول 3-7 : مقدار YR برای فولادهای مختلف 64
جدول 3-8 : مشخصات تیرهای ساخته شده از فولاد A514 69
جدول 3-9 : نتایج آنالیز المان محدود برای مقادیر متغیر لاغری بال و جان (فولاد پرمقاومت HSLA-80 ) 73
جدول 4-1 : مشخصات تنش - کرنش مصالح فولادها 97
جدول 4-2 : مشخصات مدلهای تحلیل شده 99
جدول 4-3 : پارامتر شکل پذیری برای انواع مختلف اتصال 124
جدول 4-4 : درصد کاهش شکل پذیری ناشی از استفاده از فولاد ST52 برای انواع مختلف اتصال 125
جدول 4-5 : درصد کاهش شکل پذیری ناشی از استفاده از فولادهای مختلف نسبت به فولاد ST37 125
جدول 4-6 : مقدار نسبت میرایی ویسکوز معادل برای نمونه های مورد بررسی در سیکل آخر 132
