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
۷۷
کد مقاله
CVL77
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
محاسبه ضرایب افزایش بار جهت ارزیابی پتانسیل گسیختگی پیش رونده در سازه های فولادی
نام انگلیسی
Calculation of load increase factors for assessment
of progressive collapse potential in framed steel structures
تعداد صفحه به فارسی
۲۶
تعداد صفحه به انگلیسی
۸
کلمات کلیدی به فارسی
گسیختگی پیش رونده, ضریب افزایش بار, روش تحلیل مستقیم, سازه های فولادی, اثرات مرتبه دوم
کلمات کلیدی به انگلیسی
Progressive collapse, Load increase factor, Direct analysis method, Steel framed structures, Second order effects, LRFD
مرجع به فارسی
مهندسی سازه
دپارتمان مهندسی راه و ساختمان، ابوظبی، امارات
الزویر
مرجع به انگلیسی
Case Studies in Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Abu Dhabi University, Abu Dhabi, United Arab Emirates; Elsevier
کشور
امارات
محاسبه ضرایب افزایش بار جهت ارزیابی پتانسیل گسیختگی پیش رونده در سازه های فولادی
چکیده
گسیختگی پیش رونده سازه ها به عنوان یک پدیده کمیاب که به ندرت رخ می دهد، شناخته می شود. با این حال، پیامدهای وقوع گسیختگی پیش رونده به دلیل وقوع جراحات و از خطر تلفات انسانی، می تواند فاجعه بار باشد. علاوه براین در برخی از قسمت های جهان از جمله آمریکا، اروپا، آسیا و اخیرا امارات متحده عربی، تمایل به ساختن سازه های بلنده تر و از نظر سازه ای پیچیده تر با جهت های بارگذاری پر حادثه به چشم می خورد. از این رو، طراحی سازه ای با قابلیت توجه به پتانسیل وقوع گسیختگی پیش رونده از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. این مقاله به بحث و بررسی در مورد فرآیند برآورد ضریب افزایش بار (LIF) مورد نیاز جهت طرح مقاومت گسیختگی پیش رونده سازه های فولادی می پردازد که در آن اثرات شکل پذیری مولفه ای پاسخ سازه با شروع گسیختگی در نظر گرفته می شود. از LIF ها جهت مشخص سازی اثرات دینامیکی حذف دیوار / ستون، به هنگامی که طراح تحلیل استاتیکی خطی یا غیر خطی جهت ارزیابی پتانسیل گسیختگی پیش رونده مد نظر است، استفاده می شود. این رویکرد به بررسی تفاوت در پاسخ تغییرشکل های کنترل شده در مقایسه با کمیت های پاسخ نیروی کنترل شده و المان های سازه ای می پردازد. تمرکز و تاکید این مقاله بر روی روش مسیر جایگزین (متناوب) (AP) می باشد که به وفور جهت طراحی مقاومت گسیختگی پیش رونده سازه ها، قرار گرفته در رده II، مورد استفاده قرار می گیرد.
کلمات کلیدی: گسیختگی پیش رونده، ضریب افزایش بار، روش تحلیل مستقیم، سازه های فولادی، اثرات مرتبه دوم، LRFD
ضرایب افزایش بار پتانسیل گسیختگی پیش رونده سازه های فولادی
مقدمه
ارزیابی پتانسیل گسیختگی پیش رونده سازه پس از تکمیل طراحی المان ها و مولفه های سازه ای همراه با اعمال آیین نامه های ساختمانی در یک کشور یا منطقه اعمال می شود. هدف از ارزیابی گسیختگی پیش رونده، تعیین قابلیت سازه و مولفه های آن جهت انتقال بارهای سازه ای با توجه به تلفات یا خرابی قابل ملاحظه المان باربر اصلی می باشد. عناصر دارای نقص جهت برقراری الزامات مقاومت سازه، باز طراحی می شوند. روش AP ارائه شده در این مقاله جهت ارزیابی گسیختگی پیش رونده در بسیاری از جهات مشابه با روش های ارائه شده در آیین نامه های مختلف می باشد. در عین حال، این مقاله از آیین نامه طرح گسیختگی پیش رونده وزارت دفاع آمریکا مشخص شده در UFC 4-023-03 استفاده می کند. برای خلاصه سازی المان های قائم از بررسی های AP حذف می شوند : اولین طبقه بالای سطح تراز، طبقه موجود در زیر بام، طبقه میانی ساختمان و طبقه بالای موقعیت وصله ستونی یا قسمتی که تغییر در اندازه ستون به وقوع می پیوندد.
در مورد هر کدام از طبقات فوق، سازه کل برای پتانسیل گسیختگی پیش رونده هنگامی که ستون های داخلی و خارجی بحرانی حذف می شوند، مورد ارزیابی قرار می گیرد. این مقاله بر عملکرد سیستم سازه با توجه به تلفات ستون های گوشه متمرکز شده است. ستون های گوشه هنگامی که سازه های اجرایی به ندرت دارای توانایی جهت انتقال بار در مسافت های زیاد را برای دیگر المان ها می باشند، آسیب پذیر هستند. هر المان سازه ای اصلی یا فرعی، باید جهت دستیابی به هدف طراحی مانند تصرف فوری ( IO)، ایمنی و امنیت زندگی (LS)، ممانعت از گسیختگی (CP) و غیره مورد ارزیابی قرار گیرد.
ضرایب افزایش بار پتانسیل گسیختگی پیش رونده سازه های فولادی
روند مدل سازی و تحلیل
بحث ارائه شده در این مقاله محدود به ایجاد تعدیل یا محدودیت در سازه هایی که الزامات استفاده از فرآیندهای تحلیل استاتیکی خطی و غیرخطی را رعایت می کنند . مورد مطالعه ارائه شده در این مقاله نشان دهنده فرآیند استفاده از روش های استاتیکی خطی می باشد. روش LSP برای سازه های منظم یا نامنظم که نسبت های تقاضا – ظرفیت (DCR ها) مطابق معادله (۲) برای هر مولفه تعریف شده است، از ۲ فراتر نخواهد رفت.
بار طراحی برای اثرات تغییر شکل کنترل شده و اثر نیروی کنترل شده
مدل های سه بعدی جهت حالت تغییر شکل کنترل شده و نیروی کنترل شده ضروری می باشند. همان طور که در پایین اشاره شده است، مدل های مجزای کامپیوتری جهت تعیین اثر تغییر شکل کنترل شده و اثر نیروی کنترل شده ضروری می باشند.
ترکیبات بار[۱] جهت تعیین اثرات کنترل شده تغییر شکل
ترکیبات بار طراحی جهت تعیین اثرات تغییر شکل کنترل شده با استفاده از مدل های کامپیوتری سه بعدی در این بخش مورد بحث قرار گرفته و به صورت گرافیکی در شکل ۲ نشان داده شده است. معادله ۳ نشان دهنده ترکیبات بار ثقلی اعمال به دهانه های مجاور با ستون حذف شده و تمام طبقات بالای ستون حذف شده می باشد. از ضریب بزرگنمایی جهت احتساب اثرات دینامیکی فقدان ستون هنگامی که از LSP جهت تعیین تغییر شکل کنترل شده استفاده می شود، بهره گرفته می شود.
ضرایب افزایش بار پتانسیل گسیختگی پیش رونده سازه های فولادی
بار خارجی بر مدل جهت تعیین اثرات نیروی کنترل شده
دراین بخش نیروهای اعمال شده به مدل سه بعدی جهت محاسبه اثرات نیروی کنترل شده، مورد بررسی قرار می گیرد. معادله (۵) نشان دهنده ترکیب بار ثقلی بزرگنمایی شده می باشد که باید به دهانه های مجاور به المان حذف شده و تمام طبقات بالای این المان، اعمال شود.
ضرایب افزایش بار و
ضریب افزایش بار در حالت کنترل نیرو =۲ می باشد. برای حالت کنترل تغییر شکل، ضریب افزایش بار به صورت زیر تعیین می شود :
بررسی پایداری المان یا اتصال برای اثرات تغییر شکل کنترل شده
در مورد اثرات تغییر شکل کنترل شده، باید تمامی مولفه های اصلی و فرعی معادله (۸) را برقرار نمایند.
بررسی مناسب بودن المان یا اتصال برای اثرات نیروی کنترل شده
، مقاومت کران پایین، با در نظر گرفتن تمام اثرات توام مولفه های تحت شرایط بارگذاری طرح با استفاده از روش های اشاره شده در آیین نامه ASCE 41 تعیین می شود.
مثال بررسی شده
جهت نشان دادن محاسبه ضریب بزرگنمایی، ، بایستی المان های سازه ای واقعی باشند. مثال ارائه شده، ساختمان طراحی شده با استفاده از آیین نامه ساختمانی بین المللی جهت تعیین اندازه های ستون و تیر می باشد. از نرم افزار ETABS جهت ایجاد مدل استفاده شده است.
ابعاد و مشخصات
سازه ارائه شده منظم بوده و دارای پانل های ۳x5 در نمای پلان می باشد و طول تمام دهانه ها در مرکز، ۹ متر در هر جهت مطابق شکل ۳ می باشد. از قاب خمشی در تمام محیط ها با بال غیرتقویت شده جوشی (WUF) همراه با جان پیچ شده استفاده شده است. اتصالات در اعضای دیگر، به صورت زائده های برشی انعطاف پذیر می باشد.
ضرایب افزایش بار پتانسیل گسیختگی پیش رونده سازه های فولادی
تحلیل و طراحی
تحلیل با استفاده از روش تحلیل مستقیم AISC و اثرات مرتبه دوم جهت استفاده از آیین نامه AISC انجام شده است. از قاب های مقاوم خمشی هنگامی که از تیرهای ثقلی در فضای پیرامونی استفاده شود، بهره گرفته شده است. تیرهای ثقلی در مدل سازه ای در زائده های برشی مقید شده فرض شده اند.
تعیین ضرایب افزایش بار برای ستون گوشه
در این بخش، ضریب افزایش بار حاصل از حذف ستون گوشه ارائه می شود. شکل ۵ نشان دهنده قسمتی از پلان سازه در تراز طبقه اول می باشد که در آن ستون گوشه به صورت مجازی (به طور مثال) حذف شده است.
جهت تعیین ضرایب افزایش بار به منظور برآورد اثرات تغییر شکل کنترل شده، ضرایب m مورد نیاز می باشند. این موضوع در جدول ۲ برای انواع اتصالات مختلف ارائه شده است که طی آن به هر تیر/شاهتیر متصل به ستون حذف شده ضریب m جهت ارائه عملکرد مناسب مانند حفظ و ایمنی جانی یا ممانعت از گسیختگی تخصیص داده شده است. اگر محدودیت (ممانعت) گسیختگی به عنوان معیار عملکرد در نظر گرفته شود، تقاضای بار قابل ملاحظه ای بر روی سیستم سازه ای قرار خواهد گرفت. می توان معیار ممانعت از گسیختگی را به عنوان معیار عملکرد مناسب برای فرآیندهای طرای مقاوم زلزله در نظر گرفت. در عین حال معیار حفظ و ایمنی جانی معیار عملکردی است که قابل اغماض نبوده و بدین ترتیب در مثال مورد مطالعه طبق اتصال مناسب در انتهای تیر /شاهتیر در ناحیه افزایش بار در نظر گرفته می شود. ضرایب m برای تیرها/شاهتیر ها در ناحیه افزایش بار ستون حذف شده در جدول ۲ تعیین و ارائه شده اند. ضریب m جهت گسیختگی تیر/شاهتیر در جدول ۲ نشان داده شده است. واضح است که ضریب m مرتبط با گسیختگی تیر/شاهتیر جهت ممانعت از گسیختگی بزرگ بوده و موجب تقاضای بار بیش از حد و زائد در سیستم سازه می گردد.
ضرایب افزایش بار پتانسیل گسیختگی پیش رونده سازه های فولادی
خلاصه
روش کنونی در طراحی مقاومت گسیختگی پیش رونده از مباحث ارائه شده در طراحی مقاوم لرزه ای سازه بهره برده است. تقاضای بار سازه و ظرفیت با توجه به شکل پذیری اعضا برآورد می شوند.
برای قسمت اعظمی از سازه ها، استفاده از روش تحلیل استاتیک خطی و غیرخطی مجاز می باشد. اثرات دینامیکی همراه با حذف ستون ها برای بارهای ثقلی افزایش یافته در نظر گرفته شده اند. این افزایش و بزرگنمایی تنها در نواحی مجاورر ستون حذف شده اعمال شده است. روش محاسبه ضریب بزرگنمایی شامل تعیین ضریب m به عنوان تقاضای مولفه یا المان مطابق آنچه که در این مقاله اشاره شده است، می باشد. ضریب اصلاح تقاضا حاصل تحقیقات و اجرای طرح لرزه ای می باشد.
سازه های دارای دهانه های بزرگ در برابر گسیختگی پیش رونده آسیب پذیر می باشند، مخصوصا هنگامی که ستون های گوشه به صورت فرضی حذف می شوند. ممکن است سخت کردن المان های سازه ای، اجرایی نباشد. در این مثال مورد مطالعه، از دهانه های مورد چالش در سازه منظم بارگذاری شده استفاده شده است. نشان داده شد که ترکیبات بار DoD موجب اعمال تقاضای بار قابل توجهی بر روی سازه می شوند که ممکن است در برابر بارهای اعمالی مقاوم نباشند . ممکن است سیستم های جانگزین سازه ای مانند بست دار جهت مقاومت در برابر بارهای گسیختگی پیش رونده مورد نیاز باشند.
این مقاله روشی را جهت محاسبه بارهای ثقلی افزایش یافته در نواحی مجاور با ستون های حذف شده، ارائه کرده است. واضح است که تعداد تحلیل ها جهت ثبت پاسخ کلی زیاد می باشد، به طوری که باید این روش را در چندین محیط و ستون داخلی اعمال نمود. علاوه براین ، باید این روش برای هر طبقه برای اثرات تغییر شکل کنترل شده و همچنین اثرات نیروی کنترل شده در نظر گرفته شوند. این روش به صورت خودکار و یا به صورت ساده شده در صورتی که طراحی گسیختگی پیش رونده بر مبنای UFC-4-023-03 توسط دیگر آیین نامه های ساختمانی پذیرفته شده باشد، انجام می شود.
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.
