بررسی رفتار ناپایداری سازه فضاکار چلیکی کابل- دستکی با مدولهای DP
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
Investigation into the instability behavior of cable-strut barrel vault space structure with DP module
First Statement of Responsibility
/کمال میرزا آقازاده
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی عمران
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۶
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۲۳۰ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
Text of Note
زبان چکیده: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی عمران- سازه
Date of degree
۱۳۹۶/۱۰/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
سیستمهای کابل- دستکی، سیستمهای خود متعادل با اتصالات مفصلی، متشکل از میلهها و کابلهای پیوسته هستند .سیستمهای خودایستای سبکوزن ساخته شده از کابلها و دستکها( سیستمهای کابل- دستکی)، میتوانند به طور موفقیت آمیزی از طریق اجتناب از اشکالات و اشکال نامناسب سیستمهای کشبستی، ایجاد شوند .در مقایسه با تعریف سیستمهای کشبستی، سیستمهای کابل- دستکی محدودیت &;quotجداسازی دستکها& ;quotرا حذف میکنند .یکی از ویژگیهای سیستمهای کابل- دستکی که آنها را از دیگر سازههای معمول فضاکار متمایز میکند، اعمال خودتنیدگی به اعضاء به منظور ایجاد سختی در سیستم میباشد .بدین منظور در این سیستمها تعیین نیروهای خودتنیدگی اعضاء و درک تأثیر آن بر رفتار سازه اهمیت پیدا میکند .در سیستمهای کابل- دستکی، رفتار اعضاء تأثیر اساسی در رفتار کلی سازه دارد؛ چراکه در این سیستمها، اعضاء تحت نیروهای محوری قرار گرفته و امکان خرابی دستکها ناشی از کمانش و خرابی عناصر کابلی ناشی از گسیختگی ناگهانی و تسلیم وجود دارد .مطالعه پایداری سازهها برای تعیین حداکثر ظرفیت باربری سازه، سختی سازه و نحوه رفتار خرابی سازه به منظور جلوگیری از خرابی آن از اهمیت زیادی برخوردار است .در این پایاننامه دو زمین طراحی خودتنش و رفتار ناپایداری سیستمهای کابل- دستکی( بافتارهای چلیکی متشکل از مدولهای DP) مورد مطالعه قرار گرفته است .در بحث طراحی خودتنش، روشهای موجود تعیین نیروهای خودتنیدگی در مورد بافتارهای چلیکی مورد بررسی قرار گرفته و با توجه به کارایی نامطلوب آنها در مورد این بافتارها، روشی برای طراحی خودتنش با درنظرگرفتن دستهبندی اعضاء به منظور تعیین نیروهای خودتنیدگی به صورت موثر و مطلوب، ارائه شده است .در بحث رفتار ناپایداری، ابتدا سیستمهای کابل- دستکی در نرم افزارهای عناصر محدود مدلسازی شده و این مدلسازی عددی به واسطه نتایج مطالعات عددی و آزمایشگاهی سایر محققان مورد ارزیابی و صحتسنجی قرار گرفته و اعتماد کافی به مدلسازی کسب شده است .در ادامه، مطالعات عددی در دو بخش مطالعات خرابی چلیکهای کابل- دستکی متشکل از مدولهای DP ناشی از فروجهش عضوی( کمانش دستکها) و مطالعات خرابی چلیکهای کابل- دستکی ناشی از خرابی ترد عناصر کششی( گسیختگی ناگهانی کابلها) و هرکدام بر روی چهار بافتار با نسبت ارتفاع به دهانه ۱.۰ و ۲.۰ صورت گرفته است .در هر بخش، تأثیرات پارامترهای مختلفی نظیر نسبت ارتفاع به دهانه، تراز خودتنش، توزیع یکنواخت و غیریکنواخت خودتنش، رفتار کمانشی دستکها، تقویت عناصر کششی بحرانی، نحوه بارگذاری، شرایط تکیهگاهی و ... در رفتار خرابی این سیستمها مورد مطالعه قرار گرفته است .نهایتا تآثیر پارامترها بر روی رفتار ناپایداری سیستمهای کابل- دستکی چلیکی بررسی شده و نتایج آن بیان شده است.
Text of Note
Cable-strut systems are self-equilibrated systems with pin joints comprising of continuum rods and cables. Lightweight self-standing systems made of cables and struts can be created successfully through avoiding the drawbacks and inefficient forms of tensegrity grids. Compared to the definition of tensegrity systems, cable-strut systems eliminate the "separation of struts" limitation. One of the features of the cable-strut systems that distinguish them from other common space structures is to apply self-stress to members in order to make the system stiff. For this purpose, the determination of the members self-stress forces and their effect on the behavior of the structure are important in these systems. In cable-strut systems, the behavior of the members has considerable effect on the overall behavior of the structure; because in these systems, the members are under the axial forces and there is the possibility of failure of struts due to buckling and failure of cable elements due to rupture and yielding. The aims of structural stability study are to determine the maximum load bearing capacity of the structure, structural stiffness and structural failure behavior in order to prevent its failure. In this thesis, two aspects of designing of self-stress and instability behavior of cable-strut systems (barrel vault configuration composed DP simplexes) have been studied. In the topic of designing of self-stress, existing methods of determining the self-stress for barrel vault configuration have been investigated. Due to their undesirable efficacy in these contexts, a method is presented for designing of self-stress considering to the classification of members in order to determine self-stress effectively. In the topic of instability behavior, cable-strut systems are modeled in finite element software firstly. This numerical modeling is evaluated and verified by the numerical and experimental studies of other researchers and sufficient confidence of modeling is obtained. Subsequently, numerical studies are carried out in two sections of the failure studies of the cablestrut barrel vaults composed DP simplexes due to member snap (Buckling of struts) and sudden failure of the tensile elements (Rupture of cables). Four configuration with ratio of rise to span 0.1 and 0.2 are considered. In each section, the effects of various parameters such as the ratio of rise to span, self-stress, uniform and non-uniform self-stress, buckling behavior of struts, reinforcement of critical tensile elements, loading cases, support conditions are evaluated on the failure behavior of these systems. Finally, the effect of parameters on the instability behavior of the cable-strut systems are investigated and the results are expressed.
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Investigation into the instability behavior of cable-strut barrel vault space structure with DP module
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
سیستمهای کابل- دستکی
خودتنش
دوهرمی di-pyramid (DP)
مکانیزم خرابی
سازه های فضاکار
UNCONTROLLED SUBJECT TERMS
Subject Term
Cable-strut systems, Self-stress, di-pyramid (DP), Failure mechanism, Space structueres