اندرکنش قاب‌های بتنی با مهاربندهای فولادی 12 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

اندرکنش قاب‌های بتنی با مهاربندهای فولادی

بنت‌الهدی سازگاران

دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

[e-mail]

دکتر حسن حاجی‌کاظمی

استاد گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده : یکی از روش‌های مقاوم‌سازی قاب‌های بتنی، استفاده از مهاربندهای فولادی است. اگرچه استفاده از این روش از سابقه نسبتا طولانی برخوردار است اما مطالعات اندکی درباره نحوه اندرکنش قاب بتنی و مهاربند فولادی انجام شده است و توصیه مشخصی درباره چگونگی استفاده از آن، برای دستیابی به بازدهی مطلوب وجود ندارد. در این مقاله با تکیه بر جنبه‌های عملی روش استفاده از مهاربند فولادی در مقاوم‌سازی قاب‌های بتنی، محدوده کارایی انواع مهاربندها مورد بررسی قرار گرفته است.

نتایج نشان می‌دهد که مهاربندهای فولادی در قاب‌های بتنی با ارتفاع متوسط و در دهانه‌های با نسبت دهانه به ارتفاع بزرگتر از 5/1 بهترین بازدهی را دارد و می‌تواند ظرفیت نیروی جانبی اعمالی به سازه را حتی تا سه برابر افزایش دهد. همچنین نشان داده شده است که مهاربند ضربدری و پس از آن مهاربند نوع هشت بهترین شکل‌های مهاربندی برای افزایش سختی جانبی سازه می‌باشند.

واژه‌های کلیدی : مقاوم‌سازی – قاب خمشی بتنی – مهاربند فولادی – تغییرمکان جانبی - برش

1 - مقدمه

اولین موارد استفاده از مهاربندهای فولادی در قاب‌های بتن‌آرمه به دهه‌های 1970 و 1980 بازمی‌گردد که سه ساختمان بتنی، یکی در ژاپن و دو دیگر در مکزیکوسیتی با مهاربندهای فولادی پیرامونی مقاوم‌سازی شدند [1]. از آن زمان این سیستم سازه‌ای مورد توجه و استفاده، به خصوص در مقاوم‌سازی ساختمان‌های بتنی موجود، قرار گرفته ‌است. اگرچه تاکنون درباره رفتار و اثرات متقابل مهاربند فولادی و قاب بتنی تحقیقات نسبتاً زیادی انجام شده‌است، اما‌ هنوز اطلاعات کافی و شناخت مناسبی از چگونگی اندرکنش این دو سیستم سازه‌ای در دست نیست.

در این مقاله، رفتار متقابل مهاربند و قاب بتنی و نیز اثرات شکل‌ هندسی مهاربند بر کارایی این روش مورد بررسی قرار می‌گیرد. بدین منظور سه سازه بتن‌آرمه پنج، ده و پانزده طبقه با پلان مشابه در نظر گرفته شده‌است. هریک از این قاب‌ها تحت اثر بارهای قائم و جانبی، با پنج شکل مختلف مهاربند فولادی طراحی شده‌ و سپس در هر مورد، رفتار قاب بتن‌آرمه به تنهایی و نیز همراه با مهاربند، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.

2 - تاریخچه تحقیقات

در سال 1990، Badoux وJirsa [2]، با نگاهی تحلیلی، به بررسی رفتار قاب‌های بتنی مهاربندی شده در هنگام اعمال بارهای جانبی به خصوص بارهای سیکلی پرداختند. در این پژوهش اثر لاغری مهاربند در مقدار انرژی جذب شده توسط قاب مورد توجه قرار گرفت و نیز نشان داده شد که کاهش سطح مقطع تیرها و تعبیه مهاربندهای فولادی در ساختمان‌های غیرنرم دارای ستون‌های ضعیف و تیرهای قوی، موجب افزایش قابل‌توجه شکل‌پذیری و قابلیت جذب انرژی قاب بتنی می‌گردد.

در سال‌های 1990 تا 1995 مقالات تحلیلی و آزمایشی مختلفی درباره این موضوع منتشر شده‌ است. در این مقالات به کارایی روش در افزایش مقاومت جانبی و شکل‌پذیری قاب و همچنین اقتصادی بودن آن پرداخته شده است. تقریبا در تمامی این موارد، از مهاربندهای نوع ضربدری به‌صورت دورن‌قابی استفاده شده ‌است. همچنین در برخی مقالات، جزئیات اتصال مهاربند به قاب و نیز استفاده از مهاربندهای میراکننده و مهاربندهای پس‌کشیده مورد توجه قرار گرفته‌است. در مقاله‌ای که در سال 1991 توسط et.al Bush [3] ارائه شد، مشخص گردیده است که تا قبل از کمانش مهاربند فشاری، بین 60 تا 70 درصد برش وارد بر قاب، توسط مهاربندها تحمل می‌شود.

در سال 1995، Maheri و Sahebi[4]، طی یک مقاله به گزارش آزمایشی بر روی قاب‌ بتنی با مهاربند ضربدری، مهاربند کششی تنها و مهاربند فشاری تنها پرداخته‌اند. در این آزمایش مشخص شده است که مهاربند کششی نسبت به مهاربند فشاری، سهم بیشتری در تحمل نیروی جانبی وارد بر قاب دارد. همچنین نشان داده‌ شده‌است که درصورت استفاده از مهاربند ضربدری، برش قابل تحمل برای قاب، یک‌ونیم برابر ظرفیت برش درصورت استفاده از مهاربند کششی یا فشاری تک است.

در 1996 Masri و Goel [5]، در مقاله‌ای نتایج آزمایشات انجام شده بر روی قاب بتن مسلح با دال قارچی و مهاربند فولادی را ارائه کرده و نشان داده‌اند که استفاده از این روش مقاوم‌سازی در کاهش تغییرمکان جانبی قاب بتنی بسیار موثر است.

تسنیمی و معصومی [1]، در سال 2000 (1379) آزمایشاتی را بر روی قاب‌های بتنی مهاربندی شده با مهاربند ضربدری انجام داده‌اند که در هر آزمایش نحوه اتصال مهاربند به قاب متفاوت بوده‌است. نتایج آزمایشات نشان داده است که جزئیات اتصال مهاربند به قاب اثر قابل‌توجهی بر رفتار لرزه‌ای قاب و کارایی این روش مقاوم‌سازی دارد.

در سال ٢٠٠١، Ghobarah و Abou Elfath [6]، رفتار غیر الاستیک یک سازه با سه سقف بتنی و مقاوم‌سازی شده با دو گزینه مهاربند ضربدری و مهاربند واگرای هشت با اتصال برشی در راس مهاربندها را، در نرم‌افزار DRAIN مدل‌سازی نموده و نشان داده‌اند که تحت اثر دوازده زلزله مهم و متفاوت، قاب مهاربندی شده واگرا رفتار غیرترد اطمینان‌بخشی دارد.

در سال 1380 (2001)، در مقاله‌ای که توسط خیرالدین [7]، در دومین همایش بین‌المللی ساختمان‌های بلند ارائه شد، رفتار خطی یک ساختمان ده طبقه بتنی با مهاربند فولادی ضربدری بررسی و نتیجه‌گیری شده‌است که درصد برش جذب شده در طبقات پایینی ساختمان توسط مهاربند ٦٠% و توسط قاب ٤٠% می‌باشد. به‌علاوه، وجود مهاربند در طبقات بالا، موجب افزایش تغییرمکان جانبی قاب خواهد شد. اما به طور کلی استفاده از مهاربند ضربدری، تغییرمکان جانبی قاب را حدود ٥٠% کاهش می‌دهد. همین محقق در مقاله دیگری، استفاده از مهاربند هشت با فاصله میانی در قاب بتن‌آرمه را مورد بررسی قرار داده است[8] و مشخص نموده است که استفاده از این مهاربندها در ساختمان ٥ طبقه، در تمامی طبقات مفید است، اما در ساختمان‌های ١٠ و ١٥ طبقه، موجب ایجاد برش منفی در طبقات بالایی و بام ساختمان می‌گردد.

در سال ٢٠٠٧، et.al Youssef [9] با انجام آزمایشاتی بر روی قاب بتنی با و بدون مهاربند ضربدری و مقایسه دو حالت، به این نتیجه رسیده‌اند که درنظر گرفتن ضریب رفتار متداول قاب خمشی بتن مسلح با شکل‌پذیری متوسط، برای قاب بتنی مقاوم شده با مهاربند فولادی کافی و مناسب است. همچنین پیش‌بینی شده است که درصورت استفاده از سیستم قاب خمشی بتنی همراه با مهاربند فولادی، وزن سازه در حدود ٣٥ درصد کاهش می‌یابد.

3 - مدل‌سازی

همان‌طور که اشاره شد، هدف این مطالعه بررسی اندرکنش قاب خمشی بتنی با مهاربندهای فولادی با شکل‌های گوناگون، در محدوده رفتار خطی مصالح می‌باشد. برای انجام این کار، سه ساختمان بتنی با تعداد طبقات ٥ ، ١٠ و ١٥ طبقه با پلان نشان داده شده در شکل(1) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی اثر نسبت دهانه به ارتفاع، تعداد و ابعاد دهانه‌ها در جهت‌های X و Y متفاوت انتخاب شده است. در هر دو جهت شش دهانه مهاربندی شده به صورت متقارن در پلان، در نظر گرفته شده است تا بتوان از اثرات پیچش صرف‌نظر نمود.

شکل1 پلان ساختمان

آنالیز سازه به‌صورت خطی و توسط نرم‌افزار ETABS انجام می‌شود. برای مدل‌سازی، مقاومت فشاری بتن ، تنش تسلیم آرماتورهای فولادی و تنش جاری شدن فولاد مهاربندها ، درنظر گرفته شده است. طراحی اعضای قاب بتنی بر اساس آیین‌نامه ACI 318 [10]، به روش مقاومت نهایی و طراحی مهاربندهای فولادی بر اساس آیین‌نامه AISC-ASD [11] و به روش تنش مجاز انجام شده‌است.

بارهای وارد بر ساختمان در دو دسته کلی بارهای ثقلی و بارهای جانبی درنظر گرفته شده است. بارهای ثقلی شامل بار مرده اعمالی به کف‌ها معادل و بار زنده برابر است. ضریب زلزله ساختمان ١٥% منظور شده که مطابق آیین‌نامه ٢٨٠٠ [12]، ضریب زلزله یک ساختمان بتنی، با همین حدود ارتفاع، واقع در مناطق زلزله‌خیز شدید، با درجه اهمیت متوسط و ضریب رفتار ٥/٥ است. وزن ساختمان جهت اعمال نیروی زلزله با توجه به آیین‌نامه ٢٨٠٠، معادل وزن اعضا، بار مرده کل و ٢٠% بار زنده منظور شده‌است.

ستون‌های هر ساختمان از بین مقاطع تیپ؛ 30×30 ، 40×40 ، 50×50 ، 60×60 ، 70×70 ، 80×80 و 90×90 سانتی‌متر انتخاب شده و برای تیرها دو مقطع تیپ 30×30 و 35×35 سانتی‌متر در نظر گرفته شده است. از میان شکل‌های مهاربندی رایج، پنج شکل که کارایی و سختی جانبی بیشتری نسبت به سایر شکل‌ها دارند انتخاب می‌شوند (شکل 2). هریک از این پنج شکل مهاربندی برای هر سه تیپ ساختمان 5 ، 10 و 15 طبقه درنظر گرفته می‌شود که در مجموع پانزده سازه تحلیل و طراحی می‌شوند. برای طراحی مهاربندها مقاطع توخالی شامل مجموعه مقاطع استاندارد HSS و PIPE درنظر گرفته شده‌است. دلیل این انتخاب آن است که به علت تقارن مقطع، استفاده از این مقاطع برای طراحی مهاربندها مناسب و رایج است و امکان مقایسه نتایج با سایر بررسی‌های انجام شده ممکن می‌گردد و همچنین مجموعه مقاطع، گستره مناسبی از سطح مقطع و ممان اینرسی مقطع را می‌پوشانند که درنتیجه مقدار خطای طراحی کم می‌شود (تعداد 129 مقطع متفاوت در این لیست وجود دارد).

(ث) (ت) (پ) (ب) (الف)

شکل2 شکل‌های مهاربندی درنظر گرفته شده

(الف) ضربدری (X)، (ب) هشت (In.V)، (پ) هفت (V)، (ت) تک قطری زیگزاگ (Z)، (ث) لوزی (R)

روش طراحی به این صورت است که ابتدا ساختمان با تعداد طبقات مشخص، مقاطع بتنی 30×30 سانتی‌متر برای تیرها و ستون‌ها و یکی از شکل‌های مهاربندی مدل‌سازی می‌شود. سپس پروسه تحلیل – طراحی مهاربندها تکرار می‌شود تا مقاطع مهاربندها در تحلیل و طراحی یکسان شود. پس از آن، مقاطع غیرمجاز ستون‌ها و تیرها اصلاح می‌گردد و بار دیگر تحلیل و طراحی فولادی مهاربندها تکرار می‌شود. این روش تا انتخاب مقاطع مناسب هم برای مهاربندها و هم برای اعضای قاب ادامه می‌یابد. به این ترتیب ضمن آنکه مقاطع بهینه مهاربندها توسط برنامه انتخاب می‌شود، برای ستون‌ها و تیرها نیز کوچکترین مقطع تیپ ممکن اختصاص داده می‌شود. پس از انجام طراحی تمامی ساختمان‌ها، مشخص شد که در بیش از ٩٨% موارد، مقطع تیپ 30×30 سانتی‌متر برای تیرها کافی است و تنها در چند مورد از مقطع 35×35 سانتی‌متر استفاده شد. شایان ذکر است که با توجه به نتایج آزمایش ارائه شده در مرجع [9]، قاب بتنی از نوع قاب معمولی است و ضوابط مناطق زلزله‌خیز در آن رعایت نشده است.

4 - بررسی و مقایسه نتایج

4-1- بررسی سختی قاب بتنی با و بدون مهاربند فولادی

اولین و مهم‌ترین اثر وجود مهاربند در قاب بتنی، افزایش سختی قاب بتنی است اما این سوال وجود دارد که کدام‌یک از شکل‌های مهاربندی سختی جانبی بیشتری را در قاب ایجاد می‌نمایند. در ادامه، نمودار نسبت تغییرمکان هر طبقه از قاب بتنی بدون مهاربندی به قاب مهاربندی شده در دو جهت x و y، در اثر نیروی جانبی یکسان، برای هر سه تیپ ساختمان پنج ، ده و پانزده طبقه ارائه می‌شود. با بررسی نمودارهای 1 ، 2 و 3 می‌توان به این نتایج دست یافت :

- به طور کلی اضافه کردن مهاربند به قاب خمشی، موجب افزایش سختی جانبی سازه می‌شود اما با افزایش ارتفاع ساختمان، مقدار تغییر سختی کمتر می‌شود یعنی مشارکت مهاربند در تحمل بار جانبی کاهش می‌یابد.

آرماتورهای غیر فولادی در بتن 60 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 62

آرماتورهای غیر فولادی در بتن

در سال های اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعتر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند. خاصیت عمده این آرماتورها که سبب کار برد آنها شده است مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که  می تواند در محیط های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند. اخیراً از الیاف مختلف شبکه هایی بافته شده و به صورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی ازآن استفاده می کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال ها به ویژه در پل ها ادامه دارد. این صفحات با رزین های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می شود. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

بلوک های بتنی بدون ملات

مهندس محمد هادی زنجانی در مقاله ای به بررسی ویژگی های بلوک بتنی بدون ملات پرداخته اند.

وی در این مقاله می نویسد: سیستم همبندی بلوک ها ( Intralock System ) یک نوع سیستم بلوک های ساختمانی بدون ملات است که شامل شش نوع ترکیب مختلف از بلوک ها می باشد.وی در ادامه می افزاید ، هر بلوک به سه قسمت توخالی جدا از هم با جداره هایی با صخامت کم تقسیم شده است.گفتنی است این نوع بلوک های بدون ملات روی هم قرار می گیرند و قسمت توخالی مرکزی آن با دوغاب سیمان پر می شوند وبه صورت صلب بتنی در می آیند.مهندس زنجانی در ادامه خاطر نشان کرد دوغاب سیمان در میان و اطراف بلوک ها جریان یافته سبب پیوند بلوک به بلوک های کناری می گردد و همه بلوک ها و دیوارها بدون استفاده از ملات در اتصالات شبکه ای همانند شبکه تیر هاو ستونها تشکیل می دهند.شایان ذکر است دو فضای تو خالی دیگر بلوک با ایجاد کانال های هوای داخلی و خارجی در امتداد قائم و افقی سبب عایق بندی و ایجاد خاصیت ضد صدا و ضد آتش بلوک ها می گردد. همچنین وی اشاره کرد می توان لوله ها وسیم کشی درون ساختمان را از آنها عبور داد و نیز سیستم های اعلام خطر را در این بلوک ها تعبیه کرد. گفتنی است این بلوک دارای مزایای منحصر به فردی است ، از جمله می توان به سرعت ساخت ، دیوار های محکمتر و کاربرد های متنوع تر آن اشاره کرد.به دلیل اینکه در این سیستم نیازی به ریختن ملات در میان بلوک ها نیست سرعت ساخت افزایش یافته و کیفیت کار به آسانی کنترل می شود. مهندس زنجانی در ادامه افزود، فضای تو خالی میانی که به وسیله سیمان پر می شود دیوارهای سخت همانند دیوارهای بتنی ایجاد می کند. همچنین در نوعی از آنها پروفیل های فولادی را نیز می توان در فضای خالی بلوک ها جای داد و اطراف آن را با دوغاب سیمان همانند دفن فولاد بتن پر کرد.ایتراکان ،Litracon Light Transmiting Concrete ، بتن عبور دهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبر های نوری و ذرات بتن است و می تواند به عنوان بلوک ها و یا پانل های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه بندی شده را تشکیل می دهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو متریال شیشه و بتن نیست، بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کامل همگن است، به دست می آید.فیبر های شیشه باعث نفوذ نور به داخل بلوک ها می شوند. جالب تریت حالت این پدیده نمایش سایه ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است. همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده می شود ثابت است به عنوان مثال اگر نور سبز به پشت بلوک بتابد در جلوی آن سایه ها سبز دیده می شوند. هزاران فیبر شیشه ای نوری به صورت موازی کنار هم بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می گیرند. نسبت فیبر ها بسیار کم و حدود 4 درصد کل میزان بلوک ها است. علاوه بر این فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و تبدیل به یک جزء ساختاری می شوند بنابر این سطح بیرونی بتن همگن و یکنواخت باقی می ماند. در تئوری، ساختار یک دیوار ساخته شده با بتن عبور دهنده نور، می تواند تا چند متر ضخامت داشته باشد زیرا فیبر ها تا 20متر بدون از دست دادن نور عمل می کنند و در دیواری با این ضخامت باز هم عبور نور وجود دارد.ساختارهای باربر هم می‌توانند از این بلوک‌ها ساخته شوند. زیرا فیبر های شیشه ای هیچ تاثیر منفی روی مقاومت بتن ندارند. بلوکها می توانند در اندازه ها ی متنوع و با عایق حرارتی خاص نصب شده روی آنها تولید شوند.این متریال در سال 2001 توسط یک معمار مجار به نام «آرون لاسونسزی» اختراع شد و به ثبت رسید. این معمار زمانیکه در سن 27 سالگی در کالج سلطنتی هنر های زیبای استکهلم مشغول به تحصیل بود این ایده را بیان کرد و در سال 2004 شرکت خود را با نام لایتراکان تاسیس کرد و با توجه به نیاز و تمایل جامعه امروز به استفاده از مصالح جدید ساختمانی، از سال 2006 با شرکت های بزرگ صنعتی به توافق رسیده و تولید انبوه آن به زودی آغاز خواهد شد.

• موارد کاربرد

دیوار:

به عنوان متداول ترین حالت ممکن این بلوک می تواند در ساختن دیوارها مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب هر دو سمت و همچنین ضخامت این متریال جدید قابل مشاهده خواهد بود. بنابر این سنگینی و استحکام بتن به عنوان ماده اصلی « لایتراکان» محسوس تر می شود و در عین حال کنتراست بین نور و ماده شدید تر می شود. این متریال می تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرد و استحکام سطح در این مورد بسیار مهم است. اگر نور خورشید به ساختار این دیوار می تابد قرار گیری غربی یا شرقی توصیه می شود تا اشعه آفتاب در حال طلوع یا غروب با زاویه کم به فیبر های نوری برسد و شدت عبور نور بیشتر شود. بخاطر استحکام زیاد این ماده می توان از آن برای ساختن دیوار های باربر هم استفاده کرد. در صورت نیاز، مصلح کردن این متریال نیز ممکن است همچنین انواع دارای عایق حرارتی آن نیز در دست تولید است.

پوشش کف:

یکی از جذاب ترین کاربرد ها، استفاده از «لایتراکان» در پوشش کف ها و درخشش آن از پایین است. در طول روز این یک کفپوش از جنس بتن معمولی به نظر می رسد و در هنگام غروب آفتاب بلوک های کف در رنگهای منعکس شده از نور غروب شروع به درخشش می کنند.

طراحی داخلی:

همچنین از این نوع بتن عبور دهنده نور می توان برای روکش دیوار ها در طراحی داخلی استفاده کرد به صورتی که از پشت نور پردازی شده باشند و می توان از نور های رنگی متنوع برای ایجاد حس فضایی مورد نظر استفاده کرد.

کاربرد در هنر:

بتن ترانسپارانت برای مدتها به عنوان یک آرزو برای معماران و طراحان مطرح بود و با تولید لایتراکان این آرزو به تحقق پیوست. کنتراست موجود در پشت متریال تجربه شگفت آوری را برای مدت طولانی در ذهن بیننده ایجاد می کند. در واقع با نوعی برخورد سورئالیستی محتوای درون در ارتباط با محیط پیرامون قرار می گیرد و به این ترتیب بسیاری از هنرمندان تمایل به استفاده از این متریال در کارهای خود دارند. به طور کلی با پیشرفت های تکنولوژیکی و ارائه خلاقیت طراحان و مجسمه سازان با ابزار های مختلف، پتانسیل و قابلیت بتن توسط هنرمندان گوناگون در تمام جهان مورد استفاده قرار گرفته است.

• بلوکها

مصلح کردن بلوک بتنی عبور دهنده نور:

در صورت نیاز به مصلح کردن این بتن شیار هایی در داخل آن تعبیه می شوند. در حین ساختن دیوارها میلگرد ها بصورت عمودی یا افقی در این شیار ها قرار می گیرند و فیبر های اپتیکی بخاطر خاصیت انعطاف پذیری خود در اطراف میلگردها جمع می شوند و به این ترتیب میلگرد ها دیده نمی شوند. از این روش بصورت موفقیت آمیزی در چند پروژه و طراحی نمایشگاه استفاده شده است.

رنگها و بافت ها:

با توجه به رنگ خاکستری متداول بتن معمولی، لایتراکان دارای رنگهای متنوعی است و بافت سطوح بیرونی آن نیز می تواند متنوع باشد، به گونه ای که بلوکهای متنوع در کنار هم قرار گیرند و یک ساختار واحد را به وجود آورند.

توزیع فیبرها:

اندازه و ترتیب فیبر ها در هر بلوکی می تواند متفاوت باشد و این ترتیب قرار گیری می تواند کاملا منظم یا کاملا ارگانیک مانند مقطع چوب باشد.

مشخصات تکنیکی:

مقاوم سازی شاهیترهای بتن فولادی با به کارگیری ورقهای همگن مسلح به الیاف فولادی 24 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 24

مقاوم سازی شاهیترهای بتن فولادی با به کارگیری ورقهای همگن مسلح به الیاف فولادی

خلاصه :‌ استفاده از مصالح ترکیبی برای باز سازی شالوده های زوال یافته پذیرش جهانی یافته است . تکنیکهای قراردادی برای مقاوم سازی تحت استاندارد پلها کاری بسیار گران و وقت گیر و طاقت فرسا است . بسیاری از تکنیکهای جدید از فیبرهای مقاوم پلیمری ورقه ورقه ای و سبک با مقاومت بالا ونیز دارای خاصیت ضد ‌فساد و خوردگی جهت دستیابی به نتیجه های بهتر استفاده می کند ظرفیت باربری بی‌شاهیترهای کامپوزیت می تواند در بال فشاری با بکارگیری کمربند اپوکسی قویاً بهبود یابد . این مقاله به بررسی نتایج در رفتار شاهیتر کامپوزیت تقویت شده با ورقهای تحت بار استاتیکی می پردازد. شاهتیرهای مورد مطالعه برای ابعاد و فولاد درتید دارای ضخامت و پهنای بال پهنای بتن دال مورد آزمایش قرار گرفت ضخامت ورقهای ثابت بود و تعداد آنها در هر دانه مورد استفاده قرار گرفتند . نتایج آزمایش نشان داد که کمربند اپوکسی ورقهای ظرفیت باربری شاهتیرهای کامپوزیت را افزایش داده و رفتار آنها با متدهای سنتی قابل پیش بینی است .

معرفی : در طول 35 سال گذشته انجمن آشتو برنامه های خود را برروی سرعت پلها گسترش داد و به مرز بازرسی 6 ماهه کشاید . در این مورد مشخص گردید که بیشتر پلهای بزرگراهی در آمریکا شامل استاندارد می شوند بر اساس آخرین بازنگری تعداد پلهای از کار افتاده و فرسوده موجود در بزرگراههای کشور که در حال فعالیت می باشند بالغ بر است بیش از 43% این پلها از فولاد ساخته شده است پلهای فولادی از جمله بیشترین ها بودند که توسط گروه توسعه و بهبود سازی و تقویت در گزارش شده بود . خستگی و فرسودگی در مقاطع حساس و خوردگی و پوسیدگی به دلیل عدم حمایت و محافظت دقیق از عمده مشکلات پلهای فولادی بود علاوه بر این بسیاری از این پلها نیازمند این بوده که برای حمل بار و ترافیک بیشتری تقویت شوند در این گزارش نیز قید شده بودکه توسعه و مرمت قبل از هر سیستمی باید مورد بررسی قرار گیرد . در درجة اول قراردارد نسبت به جایگزینی هزینة ترمیم و مرمت و بازسازی بسیار کمتر از هزینة جایگزینی پلها بود در مجموع توسعه و مرمت و بازسازی زمان کمتری را می طلبد و نیز دوره های منقطع سرویس را کاهش می دهد . رسیدگی به منابع محدود در دسترس جهت سنگینی مشکلات وابسته و همراه پلهای فولادی و نیاز جهت اتخاذ و استفاده از موارد و مصالح جدید و تأثیر هزینه، همگی شاهدی بر این ادعا است . خواص فیزیکی و مکانیکی ویژه آن را تبدیل به گزینة بهتر برای تعمیر و بازسازی سازها نمود ها همانند بلور و کربن و صفحات کلار در محل پیدایش صمغ تشکیل یافته از الیاف با مقاومت بالا تا فشاری هستند .

بنیان بلوری ترکیبی آنها تقریباً ارزان و در دسترس می باشد . این ترکیبها و کالاهای بتنی و مسائل بنایی استفاده فراوانی دارد . مدول کششی پایین این ترکیبات() ها خصوصیات مکانیکی برجسته ای را همچون مدول الاستیسیته و مقاومت کششی تا و ار خود نشان دادند . در اضافه الیاف دارای وزنی کمتر از الیاف فولادی و دارای خاصیت فساد پذیری کمتری هستند. صفحات و یا ورقهای دارای مدول تنشی و کششی بالای ها در صورت اتصال به اعضای کششی می تواندمقاومت و سختی شاهتیرها را افزایش دهد ، از دیگر خصوصیات ورقه های کاهش میزان تنش موجود در اعضای اصلی که در نتیجة آن افزایش عمر قطعات از لحاظ خستگی را می توان نام برد در طول دهة گذشته مطالعات گسترده ای در جهت تقویت و مرمت و باز سازی شاهتیرهای های بتنی با قید و بندهای اپوکسی ها انجام گشته، با این حال مطالعات اندکی در زمینة استفاده از قیدهای چسبانده شده با اپوکسی به این مصالح در موردشاهتیر های فولادی رخ داده است .

این مقاله بررسی اثرات مفید استفاده از ورقه های در بال کششی شاهتیرهای کامپوزیت در جهت بهبود و ظرفیت بار بری نهایی و ایجاد سختی پس از تنش تسلیم می پردازد .

فعالیت های گذشته :

بیشترین تکنیکهای معمول مورد استفاده در بازسازی پلها عبارتند از

مقاوم سازی اعضا

اضافه کردن اعضا

تقویت عمل کامپوزیت

ایجاد اتصال کمکی

پیش تنیدگی

به طور کل تمام روش های معمول فوق الذکر که نیازمند یک سری پیش زمینه های گسترده ودوره های مکرر سرویس و نیز هزینه های گزاف هستند و در اکثر موارد این روشها از احتمال بروز این مشکلات به طور کامل جلوگیری بعمل نمی آورند در طی سالیان طولانی بررسی به عنوان مثال استفاده از صفحات فلزی پوشا فلزی، برای تعمیر و مرمت و تقویت اعضا ساخته شده ، یک روش معمول به حساب می آید تاریخ استفاده از این روش به سال 1984 باز می گردد به هنگامی که یک پل 73 ساله نیاز به مرمت داشت. ضعفهای اصلی صفحات پوششی جوش داده شده عباتند از :

نیاز به ماشین الات سنگین جهت انجام فرایند جوشکاری

حساسیت مقاطع جوشها در زمینه خستگی

احتمال بروز پوسیدگی ناشی از بروز جریان الکتریکی بین اعضا و موارد متصله و صفحات جوشکاری شده ( جوش ، پیچ ، پرچ ) .

معایب سازه های فولادی 37 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 38

مقاله سازه های فولادی (معایب و راهکارها)

فــهرست مطالــب

عنـــوان شماره صفحه

مقدمه............................................................................................ 3

کلیات جوشکاری.............................................................................. 3

ضوابط کلی جوشکاری...................................................................... 7

جوشکاری قوسی دستی با الکترود روکش دار........................................ 8

بررسی کیفیت جوش وتاثیر آن درطراحی عمران..................................... 11

نتایج فنی....................................................................................... 15

عملکرد لرزه ای در ساختمان های فولادی............................................. 16

صنعت جوشکاری ساختمان در ایران.................................................... 16

عدم انطباق معمول سازهای فولادی با آیین نامه ها ودستورالعملها............... 17

کیفیت جوش به علت عدم آموزش........................................................ 19

نبود نظارت اصولی و دقیق................................................................. 20

عدم طرح دقیق اتصال جوشی.............................................................. 20

نتایج تحقیق.................................................................................... 21

پیشنهادات...................................................................................... 21

مقاله بررسی اتصال خورجینی ............................................................ 22

جوشکاری سازه های فولادی

(روش قوسی با الکترود روکش دار)

(( بررسی کیفیت جوش در طرحهای عمرانی ))

مقدمه

سازه فولادی مجموعه ای از اعضای باربر،ساخته شده از ورق و یا نیمرخ های فولادی است که به کمک اتصالات، اسکلت ساختمان را بوجود می آورند، نیمرخ های فولادی معمولاً تولیدیهای کارخانه ای هستند که با توجه به تکنولوژیهای پیشرفته ای که در تولید آنها استفاده می شود، غالباً رفتاری در حد انتظار از خود نشان می دهند. موضوعی که موجبات نگرانی طراحان و سازندگان سازه های فولادی را فراهم می کند، چگونگی رفتار اتصالاتی است که الف) برای ساخت اعضاء مرکب از نیمرخ و ورق و ب ) برای یکپارچه نمودن اعضاء (شامل تیر، ستون و مهاربندها) در محل گره ها مورد استفاده قرار می گیرند.

برای ساخت اعضا و اتصال آنها به یکدیگر از پرچ، پیچ و جوش استفاده می شود. در ایران استفاده از جوش در ساختمانهای متعارف بسیار رایج است. باتوجه به قدمت نسبتاً طولانی استفاده از جوش در ساخت اسکلت فولادی در ایران و دیگر نقاط جهان، پیشرفت های قابل توجهی در شناخت جوش و توسعه فن آوری مربوط به آن صورت گرفته است، اما هنوز هم نگرانی هایی در مورد اتصالات جوشی به ویژه به علت صدمات به وجود آمده در اتصالات جوشی ساختمانهای بلند مرتبه تحت اثر زلزله، در ذهن مهندسان وجود دارد.

بدون شک جوشکاری عامل مهمی در توسعه و تکوین صنایع ساختمانی و به طور کلی پروژه های عمرانی بوده است . که اجرای غیر صحیح آن می تواند خسارات جبران ناپذیری را به لحاظ اقتصادی و اجتماعی به کشور تحمیل نماید.

در این نشریه سعی بر این است که ابتدا بر اساس آیین نامه جوشکاری ساختمانی ایران کلیاتی درباره جوشکاری (بویژه جوشکاری قوس فلزی دستی که متداولترین نوع جوشکاری کارگاهی در پروژه های عمرانی می باشد) ارایه و پس از آن نتایج تحقیقی را که در مورد بررسی کیفیت جوش در پروژه های عمرانی (ساختمانهای دولتی) انجام گرفته است مطرح گردد.

کلیات جوشکاری

1ـ مساحت ، طول ، اندازه ساق و بعد موثر گلوی جوش

1ـ1ـ جوشهای شیاری

مساحت مؤثر جوش مساوی حاصل ضرب طول موثر در بعد موثر گلوی جوش است.

1ـ1ـ1ـ طول مؤثر جوش برای انواع جوش شیاری، با لبه ساده (گونیا) و یا پخدار ، مساوی عرض قطعه متصله در امتداد عمود بر جهت تنش می باشد.

1ـ1ـ2ـ بعد گلوی جوش در جوش شیاری با نفوذ کامل ، مساوی ضخامت ورق نازکتراست. هیچگونه افزایشی به علت وجود تحدب مجاز نیست.

1ـ1ـ3ـ برای جوش شیاری با نفوذ نسبی در صورتیکه زاویه شیار کوچکتر از 60 درجه ولی بزرگتر از 45 درجه باشد و جوشکاری به روش قوسی با الکترود روکشدار یا زیر پودری انجام شود، بعد مؤثر گلوی جوش مساوی عمق شیار منهای سه میلیمتر می باشد .

در حالتهای زیر بعد موثر گلوی جوش شیاری به روش قوسی با الکترود روکشدار مساوی عمق شیار بدون هرگونه کاهشی می باشد:

1ـ زاویه شیار مساوی یا بزرگتر از 60 درجه (در ریشه)

2ـ زاویه شیار بزرگتر یا مساوی 45 درجه در ریشه .

سازه‌های فولادی 40 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 40

ارزش جوش

ارزش جوش در واقع نیروی مجاز جوش با ضخامت گلوی مؤثر te و طول یک سانتیمتر می‌باشد.

= مقاومت نهایی کششی فلز الکترود

= ضریب کنترل کیفیت

= اندازه گلوی مؤثر (برحسب نوع جوش و مشخصات آن طبق گفته‌های قبلی به دست می‌آید.)

مقدار ارزش جوش () برای جوش گوشه با الکترود E60 و به دلیل مصرف زیاد در اتصالات ساختمانی به صورت زیر محاسبه گشته و مورد استفاده قرار می‌گیرد:

تذکر: در رابطه فوق مقدار برای افزایش اطمینان به طور تقریبی قرار داده شده است.

در روابط محاسباتی هم می‌توان از مقادیر تقریبی و یا مقدار دقیق 668.115a که از فرمول کلی ارزش جوش به دست می‌آید استفاده نمود.

جوش اعضای محوری

اعضای محوری تحت کشش یا فشار تنها بوده، به همین جهت بایستی ابتدا ظرفیت کششی یا فضای اتصال را به دست آوریم، سپس یکی از انواع جوش را با انتخاب جنس الکترود مناسب در رابطه با فلز مبنا، بر مبنای ظرفیت به دست آمده طراحی می‌کنیم.

تذکر: مقاومت جوشهای مختلف به شرح زیر می‌باشد.

I. جوش شیاری

جوش

II. جوش گوشه

(الف) با ساق‌های مساوی

جوش

(ب) با ساق‌های نامساوی

جوش

III. جوش انگشتانه

جوش

D= قطر انگشتانه

IV. جوش کام

جوش

b= طول جوش کام

t = عرض جوش کام

l = طول جوش

جوش متعادل (Ballanced Weld)

وقتی که اعضای تحت تنش مستقیم محوری، دارای سطح مقطع غیر متقارن نسبت به نیروی محوری می‌باشند، باعث ایجاد برون محوری در اتصال جوشی می‌شود. زیرا نیروی محوری وارده دارای خروج از مرکزیت نسبت به مرکز گرانش (C.G) جوش می‌باشد.

در این حالت بایستی ابعاد جوش و طول جوش و در نهایت مقاومت حاصله طوری تعیین گردد، که جوش حاصله متعادل باشد.

با لنگرگیری حول نقطه A داریم:

که در رابطه فوق مقدار F2 برابر است با:

تذکر: در صورتی که در انتهای مقطع جوش نداشته باشیم نیروی F2 مساوی صفر می‌گردد.

یا

محاسبه طول جوش‌ها:

تذکر: با توجه به عرض ناحیه انتهایی مقطع مقدار LW2‌ نیز مشخص می‌باشد (در صورت وجود).

اتصالات جوشی با خروج از مرکزیت (Eccentric Welded Connections)

مؤلفه‌های تنش در اثر نیروی برشی مستقیم

مؤلفه‌های تنش در اثر پیچش

برآیند تنش‌ها

کنترل تنش برآیند مجاز

F مجاز = مطابق جدول به دست می‌آید.