پ۲۷۱۳۲
per
تعیین ضرایب طراحی لرزه‌ای قاب‌های خمشی ویژه با مقاطع فولادی سرد نورد شده و اتصالات پیچی
مهدی حسن زاده
عمران
۱۴۰۱
۵۷ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
مهندسی عمران- زلزله
۱۴۰۱/۰۶/۲۸
مقاطع فولادی سرد نورد شده با داشتن نسبت مقاومت به وزن زیاد و سرعت اجرای بالا، به عنوان اعضای اصلی باربر سازه‌ای کاربرد گسترده‌ای پیدا نموده‌اند. ضوابط طراحی لرزه‌ای نوعی از قاب‌های خمشی ویژه فولادی سرد نورد شده با اتصالات پیچی در آئین¬نامه¬های طراحی آمده است. شکل‌پذیری و قابلیت جذب انرژی کم اتصالات این نوع قاب، مانع کاربرد آن در ساختمان‌های چند طبقه مي‌شود. از طرف دیگر، در سال‌های اخیر جزئیات و هندسه اتصال گیردار پیچی با ورق میان¬گذر برای استفاده در قاب‌های خمشی فولادی سرد نورد شده پیشنهاد شده است. با بهبود شکل‌پذیری و قابلیت جذب انرژی اتصال با ورق میان¬گذر با استفاده از مکانیزم‌های لغزش پیچ و لهیدگی ورق، امکان استفاده از این نوع اتصالات در سازه‌های چند طبقه فراهم مي‌شود. هدف اصلی این پژوهش، محاسبه ضرایب طراحی لرزه‌ای قاب‌های با اتصالات گیردار پیچی و با در نظر گرفتن رفتار لغزشی و لهیدگی ورق‌های اتصال می‌باشد. در این پایان¬نامه، روشی نوین برای شبیه‌سازی رفتار لغزش و لهیدگی ورق اتصال پیچی پیشنهاد شده است. به منظور ارزیابی صحت مدل پیشنهادی، رفتار نمونه¬های اتصال پیچی به صورت تجربی تعیین و از داده¬های آزمایش برای صحت سنجی استفاده شد. بعد از تائید صحت و دقت مناسب مدل پیشنهادی، تحلیل‌های غیرخطی استاتیکی قاب با ورق میان¬گذر با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود انجام گرفت. از داده¬های موجود آزمایش قاب با ورق میان¬گذر برای ارزیابی مدل استفاده شد. بعد از ایجاد مدل اجزای محدود قاب و ارزیابی دقت مدل، به منظور بهبود شکل¬پذیری قاب با اتصال پیچی و ورق میان¬گذر، طرح اتصال قاب اصلاح شد. هدف از این اصلاح، هدایت خرابی و استهلاک انرژی به ورق میان¬گذر به منظور الاستیک ماندن تیر و ستون می¬باشد. در این فلسفه طراحی، با کاهش سطح تنش در تیر و ستون، احتمال کمانش موضعی کاهش یافته و شکل¬پذیری سازه افزایش می¬یابد. ضریب رفتار قاب و ضریب بزرگ¬نمائی تغییرمکان هر دو برابر 95/4 تعیین شدند. ارزیابی نتایج تحقیق نشان می¬دهد که با فراهم آوردن امکان لغزش و لهیدگی ورق¬های اتصالات، شکل‌پذیری و عملکرد لرزه‌ای قاب خمشی سرد نورد شده پیچی با ورق میان¬گذر بهبود می¬یابد
Cold-formed steel (CFS) structures can lead to more efficient designs compared to hot-rolled steel members as a consequence of their high strength, lightweight, ease of fabrication, and flexibility in their cross-section profiles. The first CFS seismic force-resisting system introduced in the AISI standard is called the special bolted moment frame. However, the use of this system as moment-resisting frames is limited to one-story structures. By using appropriate connection details for CFS connections, such as through plates and bolting mechanisms, relatively high moment resistance can be developed in CFS bolted connections. This study aims to obtain seismic performance factors of CFS moment frames with bolted connections considering slip-bearing mechanism. In this study, a new method is presented to simulate the slippage and bearing behavior of the bolts aiming to obtain more efficient modeling and design solutions suitable for CFS bolted connections. The developed Finite Element (FE) models are verified against experimental tests on CFS bolted connection. Then, seismic behavior of moment frames is obtained from experimentally validated finite element models, using non-linear static analysis in ABAQUS, where excellent agreement is found between the experimental results and the FE predictions. Based on the analysis results, the response modification factor (R) and deflection amplification factor (Cd) both were set equal to 4.95. It is shown that using this bolting slip-bearing mechanism model in connections can provide a reliable and efficient tool to simulate the experimental behavior and significantly increase the ductility of the cold-formed steel moment frames.
Determination of Seismic Performance Factors for Special Moment Frames with Cold Formed Steel Sections and Bolted Connections
حسن زاده،
مهدی
تهيه کننده
حسین زاده،
باقري،
یوسف
سامان
استاد راهنما
استاد مشاور
تبریز
