مهندسی عمران Civil Engineering | آموزش و دانلود PDF | AutoCAD , Etabs ,SAP2000

آموزش حامع مباحث مهندسی عمران و سازه | آموزش نرم افزارهای AutoCAD , Etabs ,SAP2000

مهندسی عمران Civil Engineering | آموزش و دانلود PDF | AutoCAD , Etabs ,SAP2000

آموزش حامع مباحث مهندسی عمران و سازه | آموزش نرم افزارهای AutoCAD , Etabs ,SAP2000

۱۰ مطلب با موضوع «سازه ها :: سازه های فولادی :: مهاربند واگرا» ثبت شده است

دانلود کتاب «تحلیل و طراحی سازه‌های فولادی (با تاکید بر روش حالات حدی)» اینجانب به صورت کامل از لینک زیر متن استفاده نمایید.
شامل بیش از 300 مثال حل شده؛ مباحث لرزه‌ای و غیرلرزه‌ای سازه‌های فولادی

[ این کتاب به نقل از کانال تلگرام دکتر علیرضایی بازنشر می شود . سپاس بیکران از ایشان به جهت انتشار رایگان این کتاب در فضای وب ]

🖊نویسندگان:
▫️بهرخ حسینی هاشمی (دانشیار، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله)
▫️مهدی علیرضایی (استادیار، عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی)
▫️حسن احمدی (شرکت رایان سازه)
با پیشگفتار دکتر محسن غفوری آشتیانی، رئیس انجمن مهندسی زلزله ایران
نوبت چاپ: دوم 1395- ویرایش دوم،
فایل PDF کتاب «تحلیل و طراحی سازه‌های فولادی (با تاکید بر روش حالات حدی)» را به صورت کامل

این کتاب شامل 1052 صفحه بوده و بیشتر مباحث لرزه‌ای و غیرلرزه‌ای را شامل می‌شود. سال انتشار کتاب چاپی 1395 و براساس ویرایش جدید مبحث دهم است.

فصل 1- الزامات عمومی و خواص فولاد
فصل 2 بارهای طراحی و رفتار سازه های فولادی در برابر آنها

فصل 3- الزامات تحلیل و طراحی برای تامین پایداری

فصل4- الزامات مقاطع اعضای فولادی و رفتار خمیری آنها

فصل5- الزامات طراحی اعضا برای نیروی کششی

فصل6- الزامات طراحی اعضا برای نیروی فشاری فصل

7- الزامات طراحی اعضاء برای خمش فصل

8- الزامات طراحی اعضا برای برش

فصل 9- الزامات طراحی اعضا برای ترکیب نیروها

فصل 10- الزامات طراحی اعضا با مقطع مختلط
فصل 11- الزامات طراحی اتصالات

فصل 12- طراحی تیر ورقها

فصل 13- الزامات حالات حدی بهره برداری برای سازه های فولادی
فصل 14- تحلیل غیرارتجاعی سازه های فولادی
فصل 15- الزامات طراحی قابهای خمشی فولادی

فصل 16- الزامات طراحی قابهای مهاربندی شده فولادی
فصل 17- الزامات طراحی دیوارهای برشی فولادی
فصل 18- استفاده از مقادیر جدول بندی شده در طراحی 

دانلود کتاب در ادامه مطلب

  • مهندس علیرضا خویه

مهاربند EBF واگرا – تیر پیوند (فیوز)

مقاومت هر سازه در برابرزلزله به نوع ساخت سازه و به کار گیری اصول و قوانین مهندسی در طراحی و اجرای آن و به بزرگی و قدرت زلزله بستگی دارد. قابهای مهاربندی برون محور دارای سختی و شکل پذیری مناسبی می باشند . در این قابها مهاربند تامین کننده سختی سازه و
لینک (تیر پیوند ) باتوجه به مقدار طول آن تامین کننده شکل پذیری میباشد .

مهاربند های واگرا Eccentrically Braced Frames

ایده اولیه مهاربند های EBF و تیر پیوند توسط پوپوف ارائه شد.اصل در استفاده این نوع باد بند اغنای شکلپذیری بهتر و استهلاک بیشتر انرژی زلزله توسط سازه می باشد.اما گاه به اشتباه هدف اصلی استفاده از این نوع بادبند مسائل معماری (بازشو ها شامل در و پنجره و ….) بیان میشود.

طراحی لرزه مهاربند های واگرا EBF

به طور کلی به همه المان هایی که در زلزله نقش استهلاک کننده انرژی را دارند المان فیوز گفته می شود تیر پیوند نیز به نام تیر فیوز شناخته می شود.  همانطور که در برق کشی ساختمان به محض ورود یک نوسان جریان برق، فیوز برق قطع شده تا سایر قطعات برقی و سیم کشی ساختمان آسیب نبیند، در سازه نیز المان های فیوز به محض وارد شدن ارتعاشات لرزه ای شروع به جذب و استهلاک انرژی می کنند تا دیگر قسمت های سازه آسیب نبیند.

  • مهندس علیرضا خویه

سیستم کمربند خرپایی

مهندس علیرضا خویه | | ۰ نظر

تجربۀ تاثیر زلزله های گذشته بر سازهها نشان میدهد که سازهها در هنگام زلزله رفتار غیر خطی از خود نشان میدهند. بدین دلیل مقدار قابل توجهی از انرژی ورودی زلزله، بصورت انرژی میرایی و پسماند تلف میشود. تحلیل رفتار و طراحی دقیق سازه ها در برابر زلزله های شدید تنها با استفاده از روش تحلیل دینامیکی غیرخطی میسر میباشد. این نوع تحلیل نیز با توجه به وقتگیر بودن محاسبات و نیاز به نرمافزارهای پیشرفته و دانش تحلیل قوی، پرهزینه بوده و استفاده از آن برای سازههای معمولی در دفاتر مهندسی عملاً غیر اقتصادی خواهد بود. بنابراین سازه ها را معمولأ براساس ضوابط آییننامه های لرزهای، برای نیروهایی بسیار کمتر از نیروهای نیاز ) (Demandدر حالت رفتار الاستیک، طراحی میکنند.


نیروی زلزله برای طراحی خطی سازه ها از یک طیف خطی زلزله بدست می آید و بمنظور اعمال کاهش نیروی اعمالی، بدلیل عواملی مانند شکل پذیری، مقاومت افزون، میرایی و غیره، توسط ضریبی بنام ضریب کاهش مقاومت یا ضریب رفتار، کاهش پیدا میکند. در پی اعمال ضریب رفتار، تغییرمکان بدست آمده از تحلیل خطی سازه را میبایستی بمنظور تعیین تغییرمکان واقعی در هنگام وقوع زمینلرزه افزایش داد. مطالعۀحاضر بمنظور تعیین ضریب افزایش تغییرمکان خطی به غیرخطی سازه های مرتفع اسکلت فولادی ) 20الی 60طبقه(، مجهز به کمربند خرپایی  
) (Outrigger Braced Structuresانجام گرفته است. این نوع سازهها شامل یک هستۀ مرکزی متشکل از قابهای مهاربندی شده یا دیوارهای برشی میباشند. هستۀ مرکزی توسط خرپاهای بازومانند به ستونهای خارجی متصل میشوند )شکل -1الف(. هنگامی که سازه تحت بار جانبی قرار میگیرد، چرخشهای صفحهای قائم هسته بوسیلۀ بازوها، از طریق کشش در ستونهای رو به بارگذاری و فشار در ستونهای پشت به جهت بار مهار میشود. )شکل زیر. بدلیل عمق موثر سازهای کمربندهای خرپائی، سختی جانبی افزایش یافته و تغییرمکان جانبی کل سازه بمقدار زیادی کاهش مییابد



به همین دلیل، روش استفاده از سیستم کمربند خرپایی را میتوان یک راه حل اساسی در حل مسئلۀ واژگونی ساختمانهای مرتفع، توسط درگیر کردن کل سازة پیرامون برای تحمل نیروهای جانبی دانست. برای سازههایی در محدودة 40الی 60طبقه، این روش حل، یک روش مناسب برای ساخت ساختمان بدون پرداخت هزینۀ بالایی بلحاظ ارتفاع میباشد. این سیستم روشی پربازده و قابل مقایسه با سیستم لوله در نظر گرفته میشود. ساختمانهای مرتفع اغلب دارای یک، دو و در بعضی موارد نادر، سه خرپای کمربندی میباشند. در اکثر موارد، این خرپاها در طبقات تأسیسات قرار میگیرند تا به لحاظ معماری مشکلی پیش نیاید. این سیستم قادر است حدود 25الی 30درصد از تغییرمکان جانبی سازه بکاهد



  • مهندس علیرضا خویه

 

طراحی اتصال جوشی بادبند با روش LRFD

 

 

 

اتصالات اعضای مهاری  یکی از حساس ترین بخش های یک سازه فولادی است. زیرا اگر این اتصالات در هنگام زلزله دچار شکست شوند باعث ایجاد طبقه نرم می شود. بنابراین لازم است در هنگام طراحی و اجرای این بخش از سازه توجه و دقت لازم فراهم شود.  عملکرد مهاربند بدلیل ماهیت رفت و برگشتی زلزله هم درکشش باید عمل کند و هم در فشار که اتصال مهاربند به تیر و ستون نیز باید توان تحمل کشش و فشار را داشته باشد.

 

 

 

 

در این لینک می توانید طراحی کامل اتصال بادبند با روش LRFD  را در سازه های فولادی دریافت کنید.

 

 

 

 



بر گرفته شده از strain.blog.ir

  • مهندس علیرضا خویه
تیر پیوند معمولا دارای مقطعی مشابه با تیر خارج از تیر پیوند است.
تیر پیوند باید از نوع I شکل نورد شده یا ساخته شده از ورق و یا از نوع قوطی ساخته شده از ورق باشد.
وجود نیروهای زیاد در تیر پیوند سبب می‌شود که تیرهای پیوند جاری شود. البته این مورد بایستی کنترل شود. بدین معنی که تیر خارج از تیر پیوند برای ظرفیت تیر پیوند کنترل شود.
هر چه اندازه‌ی طول تیر پیوند، کوتاه‌تر باشد، سهم برش در آن بیشتر است و در صورت ورود سازه به محدوده‌ی عملکرد غیرارتجاعی این ناحیه به طور کامل تسلیم می‌شود. این عمل باعث دوران‌های بزرگ غیرالاستیک بدون ایجاد کرنش‌های موضعی زیاد خواهد بود. همچنین چون در پیوند برشی (کوتاه)، نیروهای برشی در تمام طول تیر پیوند ثابت است، لذا کرنش‌های غیرالاستیک به طور یکنواخت در طول تیر پیوند توزیع می‌شود. اما اگر طول پیوند زیاد شود، سهم برش آن کم شده و سهم لنگرهای انتهایی آن افزایش می‌یابد و به جای خمیری شدن کل تیر پیوند در برش، در محل اتصال مهاربند به تیر، مفاصل خمیری خمشی بوجود می‌آید و عملاً ناحیه تسلیم به شدت کاهش می‌یابد و به این ترتیب تا قبل از انهدام کل سازه مقدار انرژی کمی با تسلیم شدن قسمت های بسیار محدودی از سازه جذب و مستهلک می‌شود. ایجاد کرنش‌های پلاستیک موضعی بزرگ باعث ایجاد تغییر مکان‌های بزرگ و احتمال وقوع ناپایداری و به تبع آن کاهش سختی زیاد در حالت رفتار غیرارتجاعی می‌گردد. البته آیین‌نامه تنها در حالتی که نیروی محوری تیر پیوند زیاد باشد، طول آن را محدود می‌کند. علت اصلی این مورد در بند 10-3-12-4 مبحث دهم، کاهش ظرفیت خمشی، در اثر وجود نیروی محوری است.

اگر طول تیر پیوند e2.6Mp/Vp باشد، جاری شدگی تیر پیوند در خمش است و برش موجود در تیر پیوند برابر V_p=(2M_p)/eمی‌باشد. برای طول تیر پیوند بین این دو مقدار از یک درون‌یابی خطی استفاده می‌شود. در این روابط Mp لنگر پلاستیک مقطع و Vp نیز برش پلاستیک مقطع که از روابط داده شده در صفحه 233 مبحث دهم تعیین می‌شوند. پس بنابراین با داشتن مقطع تیر پیوند و طول آن می‌توان فهمید که در برش جاری می‌شود یا در خمش.
دیاگرام برش در تیر پیوند تحت بارهای جانبی، بصورت یکنواخت است. در این حالت اگر تیر پیوند بتواند در برش جاری شود، کل آن جاری می‌شود. یعنی یک فیوز سازه‌ای با اتلاف انرژی زیاد. حال اگر روی آن بار ثقلی قرار گیرد، شکل یکنواخت خود را از دست داده و به صورت درجه یک در می‌آید. بنابراین بخشی از آن جاری شده و بخشی دیگر یا جاری نشده یا دیرتر جاری می‌شود و از کل طول تیر به طور خوب و بهینه استفاده نمی‌شود.
پس بهتر است تیرریزی روی تیر پیوند در قاب با مهاربند واگرا قرار نگیرد.
منبع:@AlirezaeiChannel
  • مهندس علیرضا خویه

نکات تیر پیوند (تیر فیوز)

مهندس علیرضا خویه | | ۰ نظر
جزییات مهاربند واگرا که بایستی در طراحی نظارت و اجرا مد نظر قرار بگیرد:
تیر پیوند عضو پلاستیک هست پس هرگونه برشکاری و جوشکاری در ناحیه پیوند به جز سخت کننده جان ممنوع می باشد.
عضو مهاربندی و تیر خارج ناحیه پیوند باید برای حداکثر نیرو طراحی شود تا در طی زلزله در محدوده الاستیک باقی بماند.
از عدم کمانش ورق های اتصال باید اطمینان حاصل کرد.
دوران تیر پیوند باید کنترل شود.
سخت کننده های انتهایی باید دوبل (دو طرف تیر) اجرا شود.
سخت کننده میانی بایستی با دقت بالایی طراحی و اجرا شود.
از عدم چسبیدن بتن دال به جان تیر پیوند باید اطمینان حاصل کرد.
با دتایل مناسب بایستی از کمانش خارج محور تیر پیوند و تیر خارج پیوند جلوگیری کرد.
عضو مهاربندی از سمت تیر به اندازه کافی به تیر نزدیک شود تا ورق اتصال کمانش نکند.
  • مهندس علیرضا خویه

سخت کننده های گاست پلیت

مهندس علیرضا خویه | | ۰ نظر

در برخی اوقات که طول لبه آزاد ورق زیاد باشد، نیاز به سخت کننده‌هایی عمود بر این ورق اتصال می‌باشد. در این حالت بایستی توجه داشت که این سخت کننده‌ها نبایستی از ناحیه نوار مفصل خمیری ورق عبور داده شوند. زیرا در صورت عبور از این ناحیه، مانع دوران ورق اتصال شده و کار مفصل خمیری و خط فرضی خمش را مختل می‌کنند. همچنین توصیه شده انتهای این سخت کننده‌ها نیز با فاصله‌ای به میزان دو برابر ضخامت ورق (2t) نرسیده به خط فرضی خمش، قطع شوند. در شکل زیر این مورد نشان داده شده است.

 

 

  • مهندس علیرضا خویه

 

 

ایجاد فاصله 2t به عنوان خط فرضی خمش جهت رفتار مفصلی در مهاربندهای همگرای معمولی نیازی نیست و تنها در مهاربندهای همگرای ویژه اجبار وجود دارد. در مهاربندهای همگرای ویژه نیز تنها در حالتی که کمانش مهاربند خارج صفحه رخ دهد، این الزام وجود دارد و در حالتی که کمانش داخل صفحه باشد باز نیازی نیست. برای دیدن جزئیات بیشتر می‌توانید به کتاب تحلیل و طراحی سازه‌های فولادی اینجانب مراجعه کنید.  اعمال این فاصله برای مهاربندهای واگرا اصلا نیازی نیست زیرا در این قاب عضو مهاربند نبایستی دچار کمانش شود.

 

@AlirezaeiChannel

  • مهندس علیرضا خویه

 ورق اتصال مهاربند در صورتی که کمانش مهاربند داخل صفحه رخ دهد می‌تواند بصورت مستطیلی باشد و نیاز به ارائه جزئیات خاص در آن نیست. ولیکن در حالتی کمانش مهاربند خارج صفحه رخ می‌دهد بایستی ورق بصورت ذوزنقه‌ای بریده شود تا امکان در نظر گرفتن 2t برای کمانش مهاربند فراهم شود. ابعاد آن به عوامل متعددی از جمله عمق تیر، عمق ستون، زاویه مهاربند و ... بستگی دارد. برای دیدن جزئیات و نحوه بریدن ورق اتصال می‌توانید به یکی از دو مرجع زیر مراجعه کنید:
- Abolhassan Astaneh-Asl, Michael L. Cochran; "Seismic Detailing of Gusset Plates for Special Concentrically Braced Frames"
-تحلیل و طراحی سازه‌های فولادی؛ تالیف دکتر بهرخ حسینی هاشمی، مهدی علیرضایی؛ فصل 14 بخش 5

 

 

@AlirezaeiChannel

  • مهندس علیرضا خویه

محل مناسب مهاربندها

مهندس علیرضا خویه | | ۰ نظر

در قاب‌های مهاربندی شده همگرا، نیروهای طراحی به شدت به تعداد و مکان قرار گرفتن مهاربندها بستگی دارند. بهتر است

دهانه‌ای برای قاب مهاربندی شده انتخاب گردد که اولا بار ثقلی مناسبی روی ستون متصل به مهاربند وجود داشته باشد (دهانه‌های لبه‌ای چندان مناسب نیستند)

دوم آنکه دهانه طوری انتخاب شود که حتی المقدور زاویه مهاربند 45 در بیاید. مثلاً برای سازه‌های متعارف با ارتفاع طبقه حدود 3 متر، دهانه‌های 3 تا 4 متری برای مهاربندهای قطری و ضربدری و دهانه‌های 5 تا 6 متری برای مهاربندهای هشتی و هفتی مناسب هستند.

علاوه بر دهانه عمق تیر و ستون نیز مهم است. در شکل‌های زیر چند نمونه دتایل با مقیاس که در آنها ابعاد تیر و ستون و زاویه مهاربند متفاوت هستند، نشان داده شده است. در شکل اول تیرها دارای عمق زیادتری نسبت به ستون‌ها هستند. در این حالت، در صورتی که زاویه مهاربند با افق کم باشد، ابعاد ورق بسیار بزرگ خواهد شد. در صورت زاویه زیاد مهاربند، ابعاد ورق‌ها منطقی‌تر خواهد بود. همانطور که از شکل دوم دیده می‌شود، در صورتی که ابعاد تیر و ستون تقریبا برابر باشند، بهترین زاویه برای ورق، در زاویه مهاربند برابر 45 درجه رخ می‌دهد.

 

 

 

 

 

@AlirezaeiChannel

  • مهندس علیرضا خویه