الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۳۶
کد مقاله
CVL36
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
دستورالعمل طراحی برای اتصالات پیچی در سازه های قالب پولتروژنی:
ناپیوستگی در دانش
نام انگلیسی
Design Guidance for Bolted Connections in Structures of Pultruded Shapes: Gaps in Knowledge
تعداد صفحه به فارسی
۳۰
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۰
کلمات کلیدی به فارسی
مواد کامپوزیتی پیشرفته در خصوص ساخت و ساز، اتصالات پیچی، رهنمود و دستورالعمل های طراحی، سازه های قالبی / قابی
دستورالعمل طراحی برای اتصالات پیچی در سازه های قالب پولتروژنی: ناپیوستگی در دانش
خلاصه
در این تحقیق جهت کمک به کارورزان و متصدیان امور به منظور استفاده از پلیمرهای تقویت شده با الیاف (FRP) قرار گرفته تحت فرآیند پولتروژن (فرآیند پیوسته ماشینی برای تولید چند سازه های میله ای و لوله ای شکل با یک سطح مقطع ثابت) و به منظور بکارگیری آنها در سازه ها از تحقیقات پیش- استاندارد آمریکا، در زمینه طراحی اتصالات پیچی بر مبنای رویه های کاربردی موجود، استفاده شده است. این مقاله عدم پیوستگی یا وجود شکاف در اطلاعات و دانش ما در این زمینه را مورد بررسی قرار داده و این موضوع را تشریح می نماید که چگونه می توان چنین مبحثی را با توجه به رهنمودها و دستورالعمل های طراحی اتصالات در تطابق با موارد استفاده شده با مواد سازه ای متعارف مورد استفاده قرار داد.
کلمات کلیدی:مواد کامپوزیتی پیشرفته در خصوص ساخت و ساز، اتصالات پیچی، رهنمود و دستورالعمل های طراحی، سازه های قالبی / قابی
چکیده
هدف از این مطالعه ارائه یک نوع استاندارد جدید برای طراحی سازه های قابی با شکل های مختلف حاصل آمده از پلیمر تقویت شده- با الیاف با استفاده از روش پولتروژن، با تاکید بر عدم پیوستگی دانش ما در خصوص اطلاعات الزامی مربوط به طراحی اتصالات پیچی می باشد. طراحان مهندسی سازه که با نوعی رقابت و ضرب العجل غیر عادی روبرو هستند به دنبال آن دسته از روش های طراحی می باشند که استفاده از آنها ساده باشد و علاوه بر این ایمنی کافی را نیز فراهم آورند. آنها غالبا در مورد میزان ایمنی طرح های خود اطلاعات اندکی داشته و به هنگام کارکرد با مواد سازه ای سنتی، زمان بسیار اندکی را صرف جهت دنبال نمودن دقیق رویه های اجرایی و دستورالعمل های مطمئن می نمایند. شکل های سازه ای پلیمر تقویت شده با استفاده از الیاف (FRP) از دهه ۱۹۷۰ در دسترس بوده، و برای این مواد غیر متعارف، طراحان می بایست متکی به اطلاعات حاصل آمده از متخصصین فراوری پولتروژن باشند، چرا که هیچ گونه دستورالعملی در این ارتباط وجود ندارد. از آنجایی که چنین موردی را می توان به عنوان مانعی جهت رشد بازار به حساب آورد، در سال ۲۰۰۷ پروژه ای جهت تدوین استانداردهای مهندسین راه و ساختمان جامعه آمریکا در نظر گرفته شد. نگارنده این مقاله، به عنوان فردی از تیم «تدوین مقررات» بر روی رهنمودهای طراحی تمرکز داشته تا قابلیت تدوین فصل خاصی در خصوص اتصالات پیچی وجود داشته باشد. از طریق ارزیابی حیاتی آنچه ما در این خصوص می دانیم، و آنچه از آن اطلاع نداریم، تیم مربوطه این بینش را به دست آورده است که لازم است تا از یک تحقیقات آکادمیک / دانشگاهی جدید جهت تعامل و برخورد با چنین کمبود هایی، وجود شکاف در دانش و درک ما از این پدیده ها، استفاده شود. این مقاله ۲۰ سوال را مطرح می کند که فراهم آورنده نقطه نظراتی در خصوص چگونگی استفاده از آنها و حصول اطمینان از این نکته می باشد که تحقیق کنونی بدون فایده نبوده و با حل چنین معضلی می توان نتایج مطلوبی در این باب حاصل نمود.
دستورالعمل طراحی برای اتصالات پیچی در سازه های قالب پولتروژنی: ناپیوستگی در دانش
مقدمه
در سال ۲۰۰۷، جامعه آمریکایی مهندسان راه و ساختمان (ASCE) و انجمن تولید کنندگان کامپوزیت آمریکا (ACMA) یک قرارداد سه ساله را جهت توسعه استانداردی برای طراحی جاده ای و ضرایب مقاومت (LRFD) ساختارهای پلیمری تقویت شده – الیاف پولتروژنی (FRP) امضاء نمودند. این استاندارد LRFD آتی به نظر می بایست قابلیت کمک به مهندسین سازه و معماران جهت استفاده از کامپوزیت های FRP پولتروژنی در خصوص ساخت و کاربرد طرح های حمل و نقل را داشته و از این طریق قابلیت حصول مزیت های مربوطه، نظیر نسبت استحکام – به- وزن، مقاومت در برابر زنگ زدگی، چرخه های حفظ و نگهداری کم و حیات دراز مدت، با توجه به ساختمان ها و زیرساختارهای ایالت متحده، را خواهد داشت.
تصویب یک پیش استاندارد جدید به عنوان بخشی از تلاشی محسوب می شود که به وسیله ASCE و شورای صنعتی پولتروژن (PIC) موسسه کامپوزیت جامعه صنعت پلاستیک در سال ۱۹۹۵ آغاز شده است. تاکنون، ASCE دو گزارش را در نتیجه رویه های تحقیقاتی خود پیشنهاد نموده است: اولین گزارش در سال ۱۹۹۶ و دومی در ۱۹۹۸ ارائه شدند. گزارش سال ۱۹۹۶ معرف یک رویه تحقیقاتی و چارچوبی برای استاندارد طراحی می باشد. گزارش سال ۱۹۹۸ یک چارچوب گسترش یافته در خصوص استاندارد طراحی بر مبنای بازنگری مباحث را ارائه داده و توصیه هایی را در خصوص سه فعالیت فرعی به شرح ذیل عرضه داشته است:
ایجاد یک استاندارد ساخت و ساز و نصب (این رویه در حال پیشرفت می باشد)
تعریف کتابچه خواص مواد مورد نیاز برای این استاندارد
ایجاد استانداردهای مرتبط با آزمایش برای مشخص نمودن خواص مواد
یک پروژه در حال اجرا با مشارکت چندین سازمان نیز مدنظر می باشد که هدف آن ایجاد یک لایحه قانونی در زمینه استاندارد طراحی ASCE با توجه به ۸ فصل ذیل می باشد:
فصل ۱: مفاد کلی
فصل ۲: مقاومت طرح
فصل ۳: عضو کششی
فصل ۴: طراحی اعضای فشاری
فصل ۵: طراحی اعضای مرتبط با خواص خمشی و برشی
فصل ۶: اجزای تحت نیروهای ترکیبی و پیچشی
فصل ۷: اعضای صفحات و اجزای تقویت شده
فصل ۸: اتصالات پیچی
هر یک از ۸ فصل دارای بخش های الزامی و غیر الزامی می باشد و فرمول مقاومت که به صورت الزامی است می بایست در پی آنالیزهای اطمینان پذیری برای ضرایب بار و مقاومت طرح (LRFD) به حساب آید، چرا که دیدگاه مدرن شامل «مبانی کمی» در مبحث تصمیم گیری های مهندسی می باشد.
دستورالعمل طراحی برای اتصالات پیچی در سازه های قالب پولتروژنی: ناپیوستگی در دانش
کلاس اصلی ساخت و ساز به وسیله استاندارد ASCE طراحی شده است که برای آن دسته از مهارهای ساده (بدون جنبش) مدنظر است که ممکن است دارای اتصالات برشی ساده (متصل به – شبکه) بین اجزا باشد و یا آنکه موردی که از سیستم مهار بندی / شمع زنی جهت انتقال بارهای جانبی به زمین استفاده می کند (شکل ۱ و۲). روش اتصال مجاز پیچ کاری فولادی می باشد و بنابراین انواع اتصالات قابی مورد نظر در تناسب با نقشه کشی مهندسی، در کتابچه طراحی متخصصین پولتروژن، می باشد (به مرجع ۴ و شکل ۲ رجوع شود). توجیه جهت عدم کاربرد مواد و اتصالات چسبنده در حقیقت بواسطه عدم دانش کافی ما در زمینه درک پارامترهای مرتبط، در مبحث عدم ثبات، آنها برای اتصال اجزای FRP فولادی شکل می باشد و بر این مبنا مواردی همچون باز کردن قابها و استفاده مجدد یا بازیافت آنها را نیز باید از جمله موارد مرتبط مدنظر قرار داد. توجه شود که اتصال مواد چسبنده ممکن است بر مبنای استاندارد LRED جهت سفت نمودن اجزا برای اتصال قالبها یا شکل های پولتروژنی نسل دوم (با توجه به قابلیت کاملا مناسب این مواد چسبنده) به کار گرفته شود، نظیر کاربردهای کف یا پانل زنی و همچنین جهت کاربرد در سیستم های سفارشی دیگر، که برخی از آنها به هنگامی توسعه یافتند که این استاندارد به طور کلی در حال استفاده بوده است.
هدف این مقاله نشان دادن وجود شکاف ها و عدم پیوستگی در دانش ما جهت مهیا سازی چنین فصلی، و در نتیجه آماده سازی دستورالعمل های طراحی برای اتصالات پیچی، می باشد. دلایل این عدم آگاهی کافی مورد بحث قرار گرفته که به نظر دارای ارتباط با عدم تجربه و جوانی مواد سازه ای می باشد. بر این مبنا نویسنده پیشنهادی را در زمینه چگونگی مخاطب قرار دادن این آگاهی ناکافی مد نظر قرار داده به گونه ای که قابلیت انجام طراحی زودهنگام، به جای به تعویق انداختن آن، با توجه به قواعد مرتبط با مواد سازه ای مشخص شده و با در نظر گیری طراحی و وضعیت محدود سازه های قالبی، همانند مرجع ۷ الی ۱۰، وجود داشته باشد.
دستورالعمل طراحی برای اتصالات پیچی در سازه های قالب پولتروژنی: ناپیوستگی در دانش
اتصالات پیچی : چرایی وجود شکاف در اطلاعات و دانش موجود
این موضوع مناسب می باشد تا هم اکنون اقدام به توجیه چرایی وجود شکاف ها و عدم پیوستگی لازم در دانش ما در این زمینه نماییم. یکی از نقض های مرتبط با این مسئله در خصوص مسئولیت مرتبط با تولید، طراحی و ساخت می باشد که همگی به عهده افراد متخصص در رشته فرآوری پولتروژن می باشد. آنها به صورت مستقل اقدام به ایجاد و توسعه فرآیندهای تمرینی محلی و رهنمودهای انتشار یافته موضعی از طریق کتابچه های طراحی خود نموده اند، به مرجع ۴ رجوع شود. در ایالات متحده این کتابچه ها جداول بارهای مجاز، بر مبنای روش طراحی تنش مجاز، را در اختیار طراحان قرار می دهند. اطلاعات خاص در خصوص طراحی ساختاری به وسیله آزمایشات محلی و کاربردهای محلی مشخص می گردد و غالب اطلاعاتی که بدین روش حاصل می شود به صورت اختصاصی باقی خواهند ماند.
جهت توسعه یک رویه تصدیقی به صورت متعاقب ما می بایست این موضوع را درک کنیم که چرا اقدام به تحقیقات دانشگاهی می نماییم. غالبا دل نگرانی اصلی، حاصل آوردن اطلاعات جدیدی است که قابلیت انتشار آن را داشته باشیم. تعداد اندکی از اساتید مهندسی سازه دانشگاهی اقدام به انجام تحقیقاتی نمودند که هدف از آنها انتقال نتایج حاصله در خصوص دستورالعمل های طراحی می باشد تا این داده ها بوسیله یک سازمان استاندارد انتشار یافته و به عنوان یک منبع مطمئن و ایمن در خلال چرخه حیات حرفه ای به وسیله دیگر متخصصین و رهپویان این راه مورد استفاده قرار گیرد. غالبا نتایج حاصله از این تحقیقات دانشگاهی خود از آزمایشات فیزیکی بهره می جویند تا آنکه خواص ساختاری و رفتار آنها تا رسیدن به نقطه شکست، با توجه به اجزا، اتصالات، مفاصل، و ترکیبات فرعی، و در برخی از مواقع کل ساختارها و پارامترهای مربوطه مشخص شوند. با آغاز روش های محاسباتی، با قابلیت مدل سازی نقص ها و آنالیز موارد غیر خطی پیچیده که در سازه های حقیقی رخ می دهند، اساتید دانشگاهی به صورت فزاینده ای از شبیه سازی های عددی جهت تکمیل نتایج حاصله از آزمایشات لابراتواری استفاده نموده اند.
دستورالعمل طراحی برای اتصالات پیچی در سازه های قالب پولتروژنی: ناپیوستگی در دانش
اتصالات پیچی : شکاف ها و رخنه های مشخص شده در دانش
پس از ارزیابی حیاتی آنچه شناخته شده (و آنچه شناخته نشده) می باشد، نویسندگان فصل اتصالات پیچی دار شکاف هایی را در اطلاعات و دانش ما مورد شناسایی قرار داده اند که می توان آنها را از طریق پاسخ دادن به ۲۰ سوال ذیل مورد خطاب قرار داد.
جزئیات توصیه شده برای این موارد چیستند: هندسه اتصال (همانند لقی سوراخ، فاصله انتهایی (e1)، فاصله جانبی (e2)، گام، غیره). پیچ، مهره و واشر، گشتاور نصب پیچ.
آیا داشتن یک اتصال تنها با یک پیچ قابل قبول خواهد بود؟
محدودیت ها (در خصوص استحکام و دوام) در زمینه دنده پیچ و تحمل در برابر مواد FRP چیستند؟
آیا محدوده هایی جهت مشخص نمودن فواصل حداکثری در هندسه اتصال وجود دارند؟
روش آزمون استاندارد، مشخص کننده استحکام بردگاهی، با توجه به شرایط محیطی، انحنای شافت پیچ، موقعیت پیچ در سوراخ لقی دار، جهت گیری نیروی بردگاهی نسبت به جهت مواد FRP چگونه است؟
ضریب کاهش مقاومت به هنگامی که بارگذاری جهت پیکربندی صفحه به صفحه تک لبه مدنظر است و فرمول مقاومت کلی بر مبنای رویه آزمایشی لبه دوبل می باشد چگونه خواهد بود (به مرجع ۱۲ رجوع شود)؟
به هنگامی که دو یا چند ردیف پیچ وجود دارند چگونه باید اقدام به پیش بینی استحکام / مقاومت نمود (بطور مثال، به هنگامی که بار فرعی وجود داشته و نیاز جهت شناختن ضریب غلظت تنش سوراخ باز وجود داشته باشد)؟
توزیع نیروی اتصال بین پیچ ها در ردیف های متعدد چگونه است؟
به چه اطلاعاتی جهت فراهم آوردن آزمایش الزامی به منظور مشخص نمودن آرایش های پیچ نا متقابل وجود داریم؟
آیا فرمول فرم- بسته قابل توجهی برای مودهای شکست کاملا مشخص شده، همانند مورد نشان داده شده در شکل ۳، به صورت مکفی یا ضروری وجود دارد؟
به چه میزان حالت ویسکوالاستیکی مواد بر روی چگونگی نیرو انتقال و چگونگی شکست اتصال تاثیر گذار خواهد بود؟
به چه میزان مقاومت اتصالات تحت تاثیر ترکیبی از عملکردهای داخل صفحه و خارج صفحه (همان گونه که در اتصالات قالبی یافته شده است) می باشد ؟
آیا دارای اطلاعات کافی جهت تایید فرمول مقاومت، برای موقعیتی که در آن فاصله جانبی، در یک سمت یا در هر دو سمت سوراخ پیچ، به طور نسبی بزرگ است می باشید؟ (چنین جزئیاتی برای اجزای تیر در شکل ۲ (سمت چپ) مشخص شده است).
مقاومت اتصالات برای اجزای مهاریندی، با توجه به بار خارج از مرکز، چیست (به شکل ۲ و سمت راست رجوع شود)؟
واکنش لنگر – دوران اتصالات گیره – شبکه ای «تجویزی» (پین دار) که به واسطه عمل اهرمی با شکست روبرو می شوند و سبب می شوند تا گیره های FRP یا ستون ها حالت ورقه ورقه یا لایه لایگی یابند چیست؟
آیا هیچ گونه صدمه دیدگی بردگاهی موضعی در اتصالات قابی به هنگامی که سازه در حال حمل بار با قابلیت کاردهی / سرویس (استاتیک و خستگی) می باشد وجود دارد؟
آیا می توان نسبت به توصیف صلبیت داخل صفحه ای و چرخشی بگونه ای اقدام نمود که بتوان از آنالیز مربوطه جهت کنترل این موضوع استفاده نمود که دفرمه شدگی قالب قابلیت ارضای یک محدوده سرویس پذیری را داشته باشد؟
نیروی متصل کننده مرتبط با اتصالات قالبی، همانند مورد مشاهده شده در شکل های ۱ و۲، که می بایست جهت کنترل و پرهیز از فروپاشی نامناسب وجود داشته باشند چیست [۱۵] (بخش A دستورالعمل های ساخت و ساز، ۲۰۰۰)؟
چگونه ستون با فرم های پولتروژنی مختلف را می توان به زمین متصل نمود؟
با توجه به این ۲۰ سوال، ما می توانیم انتظار داریم برخی از آنها مورد بازنگری قرار گرفته و سوالات جدیدی نیز مطرح شوند و از این طریق یک حلقه بازخوردی با استفاده از تحقیقات «مفید» و تجارب مرتبط با رویه های مناسب بوجو آمده و بر این مبنا قابلیت فراهم آوردن اطلاعات برای قواعد طراحی به منظور ارتقا و تصدیق آنها فراهم شود.
دستورالعمل طراحی برای اتصالات پیچی در سازه های قالب پولتروژنی: ناپیوستگی در دانش
به سمت جلو
تحقیق تیم پروژه سبب ارائه لایحه ای در زمینه رویه های پیش استاندارد شده است که هم اکنون سیر تکاملی خود بسمت آنالیزهای اطمینان پذیری فرمول استحکام بر مبنای دیدگاه LRFD را می پیماید [۳]. این موضوع مشخص شده است که نتایج آزمایشات موجود ممکن است مکفی نباشند و یا آنکه از مستندات ناکافی و یا نامناسب، که وجود موارد ضروری آنها برای حصول آنالیز کامل اطمینان پذیری لازم است، برخوردار نباشند. برخی از دلایل این موضوع در اینجا ذکر شده اند. این چالش سبب نخواهد شد تا آنکه نویسندگان دست از توسعه فصول مربوطه با توجه به بهترین اطلاعات کسب شده خود بردارند که این رویه همراه با موارد نقصانی است که آنها در کارهای خود با آنها روبرو شده اند. به طور آشکار، یک دیدگاه مهندسی متناسب منطقی می بایست اتخاذ شود تا آنکه رهنمودهای این فصول، در تناسب با اهداف، مد نظر قرار گیرند. به هنگام مقایسه با ساختارهای طراحی شده با استفاده از رهنمود «بالیده / کامل شده» در مراجع [۷] الی [۱۰] ما می توانیم ساختارهای با اندازه برابر با شکل های پولتروژنی را مدنظر قرار دهیم (هم برای اعضا و هم اجزای اتصالی). به عبارت دیگر «حواشی ایمنی» استفاده شده به طور ذاتی می بایست از سطح بالاتری از پارامترها، مرتبط با به حساب آوردن موارد غیر قطعی، برخوردار باشند که علت آن نیز شکاف هایی است که در اطلاعات ما وجود داشته که خود سبب بر جای ماندن سوالات در باب «ایمنی حیاتی» بسیاری شده که بدون پاسخ همچنان باقی مانده اند. این موضوع پیش بینی شده است که پس از انتشار استاندارد ASCE شاهد یک رشد بازاری معنی داری در سازه های پولتروژی خواهیم بود [۱]، و این امر سبب ارتقای تاثیرات اقتصادی در زمینه توجیه نیاز به تحقیقات «مفید» جهت حذف موارد دارای نقص خواهد شد. این شکاف های مشخص شده به خودی خود با توجه به ۲۰ سوال فوق، فراهم آورنده توجیه مطلوبی برای مطالعات دانشگاهی هدفمند می باشند که می توان آن را به عنوان مبنایی جهت انتقال نتایج تحقیقاتی بحساب آورد.
دستورالعمل طراحی برای اتصالات پیچی در سازه های قالب پولتروژنی: ناپیوستگی در دانش
نتیجه گیری
در این مقاله نگارنده اقدام به ارائه پروژه ای نموده است که در ارتباط با مشخصه استاندارد آمریکایی برای طراحی ضرایب بار و مقاومت (LRFD) ساختارهای پلیمر تقویت شده – الیاف پولتروژنی (FRP) می باشد. از بسیاری از جهات رهنمود ابتکاری در ۸ فصل خود مشابه با قواعد انتشار یافته در خصوص مواد ساختاری متعارف ما خواهد بود. از آنجایی که رویه های پیش استاندارد جدید برای آن دسته از اجزای پولتروژنی هستند که شکل های آنها مشابه با بخش های فولاد کاری است (مرجع ۷ و۸) اطلاعات طراحی عمدتا برای قالب های ساده ای مدنظر خواهند بود که از مهار بندی مناسبی جهت ممانعت از بروز لرزه در ساختمان ها استفاده نموده اند. اتصالات و مفاصل با استفاده از پیچ های فولادی در این سازه ها به کار گرفته شده اند. بر این مبنا تیم پروژه اقدام به نوشتن یک طرح الزامی و غیر الزامی جهت مشخص نمودن بخش های تشریحی نموده و این تحقیق هم اکنون تحلیل های اطمینان پذیری فرمول استحکام، بر مبنای موارد مشخص شده در فرمت LRFD، را تحت بررسی قرار داده است.
مبحث اصلی از طرح اتصالات پیچی مطرح شده در این فصل مشخص نمودن شکاف های دانش و عدم پیوستگی درک کامل ما در این خصوص می باشد. چنین مواردی از طریق ۲۰ سوال تحقیقاتی مطرح شده اند که خود مشخص کننده لزوم تحقیقات آکادمیک جدیدی می باشند که می بایست بر مبنای قواعد طراحی ارتقا یافته به صورت مفیدی مورد استفاده قرار گیرند. ذکر این نکته ضروری است که جهت ممانعت از آنکه چنین تحقیقی در دسته تحقیقات غیر مفید قرار گیرد، لازم است تا رویه اجرایی آن بر مبنای داده های استاندارد ASCE و بر حسب پیشنهادات مشخص شده در آن، به طور مثال، اطلاعات Annex D در ارتباط با قواعد اروپایی (Eurocode 0) جهت طراحی ساختاری اصلی، مد نظر قرار گیرد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
