اعضای کششی در قابهای فلزی 22 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

مقدمه

اعضای کششی در قابهای فلزی ساختمان های چند طبقه به عنوان باربند برای تحمل بارهای ناشی از باد و زلزله و کنترل کننده ی حرکت جانبی قاب استفاده می شوند.

هنگامی که یک عضو کششی به عنوان یک عضو کششی با نیروی کم در یک سازه ی فولادی به کار می رود مقطع ان از میلگرد ، تسمه، کابل با سطح مقطع کم، و پروفیلهای سبک تک یا زوج از نبشی یا ناودانی است.

ضوابط طراحی اعضای کششی

چون در طراحی اعضای کششی تنها معیار مقاومت به عنوان ضابطه ی اصلی طراحی مطرح است ،لذا طراحی اعضای کششی یکی از ساده ترین مسائل طراحی در مهندسی سازه است . برای طراحی یک عضو کششی در یک سازه فولادی بایستی سازه موردنظر توسط روشهای متعارف علم مکانیک سازه ها تحلیل و نیروی داخلی عضو (T) تعیین شود.

ضوابط ائین نامه ی AISC و نیز مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران برای طراحی اعضای کششی به شرح زیر است :

در این روابط ، T نیروی کششی عضو است که بایستی توسط تحلیل سازه در اثر بارهای موجود و سرویس تعیین می شود.

Ag سطح مقطع کل عضو تحت کشش بدون در نظر گرفتن سوراخهاست. Fy تنش تسلیم فولاد و Fu تنش نهایی فولاد است. Ae سطح مقطع خالص موثر عضو کششی است که توسط رابطه ی زیر تعیین می شود

Ae = Ct An

Ct ضریب کاهشی است که به نوع مقطع سوراخدار و نحوه ی ارایش و نوع سوراخها بستگی دارد و در مبحث دهم مقررات ملی ساختمانی ایران اورده شده است. An سطح مقطع خالص عضو کششی سوراخدار است که با توجه به کاهش مناسب سطح مقطع سوراخ یا سوراخ ها از مقطع کل بدست می آید.

کنترل لاغری در اعضای کششی :

هر چند در اعضای کششی پدیده ی ناپایداری رخ نمی دهد ولی به علت سبک بودن مقاطع اعضای کششی ممکن است تغییر شکل در آنها زیاد شده و حساسیت آنها در مقابل نیروهایی که با زمان تغییر می کنند افزایش یابد. آیین نامه های طراحی ضوابطی برای کنترل لاغری در اعضای کششی به منظور جلوگیری از افت آنها تحت اثر وزن ، عدم نوسان در مقابل نیروهایی نظیر باد و داشتن سختی کافی در نظر می گیرند. معیار لاغری در اعضای کششی به صورت بیان می شود که L طول عضو کششی و r شعاع ژیراسیون حداقل مقطع است که از رابطه ی بدست می آید که در آن Imin ممان اینرسی مقطع حول محور ضعیف و A سطح مقطع کل عضو کششی است. بایستی توجه کرد مقاطع مرکب از زوج نبشی ویا ناودانی دارای شعاع ژیراسیون مناسب بوده نیمرخ های تک خصوصا نبشی دارای شعاع ژیراسیون کم حول محور ضعیف خود هستند از این رو برای کنترل لاغری نیمرخ تک نبشی بایستی لقمه هایی در طول عضو کششی مرکب از نیمرخ های زوج نبشی تعبیه کرد.

(مبحث دهم برای کلیه ی اعضای کششی حداکثر لاغری را به 300 محدود می کند.)

انواع مهاربند

قاب های مهاربندی شده به تعداد زیادی در سازه های فولادی بکار می رود و برحسب اینکه مهارها در آنها مثلث بندی کامل بوجود آورد و یا نه ، معمولاً در دو گروه نام برده می شود :

قاب های با مهاربندی بدون خروج از مرکز(CBF)

قاب های با مهاربندی خارج از مرکز (EBF)

قاب های گروه اول البته از نظر مقاومت و صلبیت موثرتر از گروه دوم اند ولی تحقیقات سال های اخیر نشان داده است، در جاهایی که شکل پذیری زیاد برای سیستم در بارهای تناوبی (حالت زلزله) مورنظر باشدقاب های گروه دوم برتری خواهند داشت.

الف- فاب های با مهاربندی بدون خروج از مرکز(CBF)

قاب های با مهاربندی بدون خروج از مرکز، به قاب هایی اطلاق می شود که در آنها محور تمام اعضای متوجه یک گره در یک نقطه تلاقی کنند (شکل 1).

این نوع مهاربندی از سالها پیش در فن مهندسی متداول بوده و در ساختمانها، پل ها و برج های فلزی بکار رفته و بوسیله ی آن می توان یک سیستم مشبک دوبعدی و یا سه بعدی را بوجود آورد که از نطر سختی، صلبیت و همچنین صرفه جویی در مصالح بسیار مناسب است.

قاب های مهاربندی شده بر قاب های خمشی این مزیت را دارند که در آنها تغییر شکل جانبی، نسبتاً کوچک است ولی در عوض ممکن است که در تغییر شکل های بزرگ، استعداد ناپایداری و کمانش بیشتری نشان دهند و حصول اطمینان به شکل پذیری آنها نیز، کمتر خواهد بود.

اعضای مورب (قطری) در این سیستم ها معمولاً نیمرخهای لاغری اند که عملاً فقط قادر به تحمل کشش می باشند. در طراحی ساز های مقاوم در برابر زلزله دیده می شود که مهاربندی با

(ب) (الف)

مهاربندی Z مهاربندی X

(ت) (پ)

مهاربندی 8 مهاربندی V

شکل (1) : مهاربندی نوع بدون خروج از مرکز (CBF)

مهارهایی که قادر به تحمل کشش و فشار، هردو، باشند بر مهارهای کششی تنها مزیت دارد. علت آن است که مهار کششی تنها، ممکن است تحت اثر تغییر شکل های دائمی در یک جهت