این تحقیق در قالب PDF تهیه شده است
240 صفحه میباشد .
نمونه نوشته های این تحقیق همانند عکس زیر میباشد
دانلود پروژه مقاوم سازی ساختمانها در برابر زلزله
این تحقیق در قالب PDF تهیه شده است
240 صفحه میباشد .
نمونه نوشته های این تحقیق همانند عکس زیر میباشد
محل انتشار:نهمین کنگره ملی مهندسی عمران مشهد
تعداد صفحات: 8
نوع فایل : pdf
چدنهای آلومینیوم دار در دو نوع خاکستری و داکتایل وجود دارند. در یکی از انواع آلومینیوم جایگزین سیلیسیم میشود و در نوع دوم آلومینیوم علاوه بر سیلیسیم در چدن حاضر است. این چدنها بخاطر داشتن عناصر آلیاژی نسبتا ارزان و مقاومت خوب در برابر حرارت وخزش در گستره دمائی 570 تا 980 درجه سانتیگراد مورد توجه قرار گرفته است.
مقاومت در برابر حرارت بصورتی است که در چدنهای حاوی آلومینیوم لایه نازک اکسیدی نفوذ ناپذیر وچسبنده ای تشکیل میشود که از نفوذ اتمهای اکسیژن به درون فلز جلوگیری میکند.
متاسفانه ریختن چدنهای آلومینیوم دار دشوار است ،زیرا در دمای ذوب ریزی چدن ،آلومینیوم بسیار فعال است. تماس آلیاژ مذاب با هوا و رطوبت باید به حداقل برسد تا از تشکیل سرباره فلزی ،سطح ناصاف و قطعه ناسالم جلوگیری میشود. فرآیندهای تولید این آلیاژ در حال تکامل اند.
شکل1:اکسایش چدن آلومینیوم دار در هواودردمای زیاد
مقدار آلومینیوم انی چدنها بین 0 تا 12 درصد است . آزمایشهای اکسایش در دماهای 800 ،900 ، 1000 ، 1100 انجام شده است. مقدار آلومینیوم ،بر گرافیته شدن چدنهای خاکستری و داکتیل تاثیر میگذارد. اگر مقدار آلومینیوم کمتر از 7 درصد باشد در حین انجماد گرافیت تشکیل میشود. بین 7 و18 درصد آلومینیوم فاز کاربیدی پایداری ایجاد میشود و قطعات ریختگی اساسا فاقد گرافیت هستند. چدنهای حاوی 18 تا 25 درصد آلومینیوم با ریزساختار گرافیتی ریز منجمد میشوند اگرچه مقدار کربن محلول در مذاب کاهش می یابد. ماشینکاری چدنهای آلومینیوم راحت است و قطعات سالمتری تولید میشود.
چدنهای آلومینیوم دار به دو دسته تقسیم میشوند:
1_ چدنهای حاوی 1 تا 7 درصد آلومینیوم
2_ چدنهای حاوی 18 تا 25 درصد آلومینیوم
مطلوب ترین ریزساختار برای پایداری در دماهای زیاد ترکیبی از فریت و گرافیت است و اگر زمینه کاملا فریتی نباشد آنها را در 930 تا 1040 درجه سانتیگراد تابکاری میکنند تا سمنتیت باقی مانده در آنها تجزیه شود وپایداری ساختاری افزایش یابد.
چدن های خاکستری آلومینیوم دار:
آزمایشهای خوبی بر روی چدنهای آلومینیوم دار کم سیلیس انجام شده است . آنها با آزمایش بر روی سه نوع چدن کم آلومینیوم و دو نوع چدن پر آلومینیوم نشان دادند که مقاومت چدنهای خاکستری در برابر اکسایش در هوا در دمای 650 تا 780 با افزایش مقدار آلومینیوم بشدت افزایش می یابد.
ولی با افزایش آلومینیوم خواص کششی در دمای محیط کاهش می یابد ولی این خاصیت در دمای بالا زیاد کاهش نمی یابد.
شماره ذوب 1 2 3 15 16
ترکیب
c 2.95 3.07 2.86 1.96 1.48
Si 0.77 0.76 0.83 1.51 1.56
Mn 1.10 1.05 1.05 0.68 0.59
Al 2.42 4.28 5.99 20.79 24.40
سختیBHN 260 270 281 156 179
استحکام کششی
در دمای c20(1000psi) 50.5 47 40.5 16 18
MPa 348 324 279 110 124
دردمایc425(1000psi) 29 30.9 27.8 14 17.8
MPa 200 213 192 97 123
دردمایc540 (1000psi)
MPa 25.4
175 28
193 24.4
168 11
76 14.9
103
جدول 1:خواص مکانیکی 5 نوع چدن خاکستری آلمینیوم دار
با افزایش مقدار آلومینیوم زمان شکست تحت تنش در دماهای بیشتر از 500 درجه سانتیگراد افزایش می یابد .(شکل های 2 ،3 و4 ).از مقدار آلومینیوم بر خواص مکانیکی چدنهای داکتایل در دمای تا 980 درجه آزمایش شد. چدنهای آلومینیوم دار با چدن خاکستری غیر آلیاژی چدن داکتایل غیر آلیاژی با چدن خاکستری با 5.9% آلومینیوم و چدن خاکستری با %2.5 آلومینیوم مقایسه شدند. (جدول 17 ).
شکل3:نمودارزمان تاشکست دردمایc540برحسب تنش اعمالی اولیه برای چدن خاکستری با مقدارهای مختلفAl
شکل4:نمودارزمان تاشکست دردمایc650برحسب تنش اعمالی اولیه برای چدن خاکستری با مقدارهای مختلف Al
داده های ارزشمندی از چدنهای داکتایل و خاکستری آلومینیوم دار بدست آمده اند تا مبنایی برای انتخاب اقتصادی ترین ترکیب شیمیائی برای کار در دمای 650 تا 980 درجه سانتیگراد باشد..
(الف) (ب)
(ج)
شکل5:مقایسه منحنیهای تنش گسیختگیچدنهای داکتیل وخاکستری Alداردر(الف)c650(ب)c760(ج)c870(د)980
شکل5(د)
کاربردهای چدن خاکستری آلومینیوم دار :
1) چند راهه های موتور دیزل را با موفقیت از دو جنس مختلف در ماسه ریخته اند ، یکی با %2 آلومینیوم ، %2 سیلیسیم ، %2.8 کربن.
2) روتورهای ترمز دیسکی ساخته شده از چدن خاکستری آلومینیوم دار از آزمون های کنترل کیفیت سربلند بیرون آمدند و در برابر ترک خوردگی حرارتی مقاومت عالی از خود نشان دادند مقاومت این چدن برابر سایش نسبت به مقاومت چدن خاکستری استا ندارد بیشتری بود.
3) چدن خاکستری آلومینیوم دار بدون کاربید ریخته شده در ماسه در پخش کننده دود خروجی از توربین بود که ضخامت دیواره های آن به 3.2 میلیمتر میرسید که در یک موتور توربینی نمونه آزمایش شده و خواسته های مکانیکی و مقاومت در برابر اکسایش را برآورده کرده خواص چدنهای آلومینیوم دار در دمای زیاد ، با افزودن 1 یا 2 درصد مولیبدن بشدت بهبود می یابد.
دیکنسون نشان داده است که با افزودن 5.2 درصد آلومینیوم و %1.2 مولیبدن به چدن خاکستری حاوی 2.75 تا 3.1 درصد کربن میتوان خواص مکانیکی در دمای زیاد را بهبود بخشید
شکل6:اثرعنصرهای آلیاژی بر استحکام کششی چدنهای داکتایل وخااکستری دردمای زیاد چدن خاکستری با 5.2 % Al1.9 % Moو چدن داکتایل با 5تا6 % Al و 2 %و 2 %Moآلیاژ شده است.
شکل7:مقدارهای تنش گسیختگی چدن داکتایل آلیاژی غیرآلیاژی در دمای 650 درجه سلسیوس
چدن های داکتایل پر آلومینیوم :
این نوع چدن ها مقاومت خوبی در برابر اکسایش دارند وخواص مکانیکی آنهانسبت به چدنهای خاکستری پرآلومینیوم بهتر است . بهبود خواص چدن داکتایل در دمای زیاد بدلیل افزودن 5 تا 6 درصد آلومینیوم و در حدود 2 درصد مولیبدن ذکر شده است .
با ترکیب سیلیسیم زیاد و آلومینیوم و مولیبدن تولید میشود که برای کاربردهای دمای بالا بسیار عالی اند و مشکلات تولید چدنهای داکتیل حاوی 5 تا 6 درصد آلومینیوم همراه نیست.
اسپونسار، شولتز و راندل درباره چدنهای داکتیل پر آلومینیوم آزمایش انجام دادند و نتیجه گرفتند که مناسب ترین چدن داکتیل برای کاربردهایی که مستلزم مقاومت در برابر اکسایش می باشد چدنی با 4 درصد سیلیسیم 0.5 تا 1 درصد آلومینیوم و 2 درصد مولیبدن است.
شکل8:اثر مولیبدن بررفتار خزش گسیختگی چدن آلومینیوم دار حاوی 4 %سیلیسیوم یکنواخت شده در دماهای 650و815 درجه ی سلسیوس .
چدن داکتایل شده با 5.5% آلومینیوم و %3 سیلیسیم و%2 مولیبدن برای کار در دماهایی بالاتر از 820 درجه مورد بررسی قرار گرفته است. آهنگ اکسایش این نوع چدن بسیار اندک است و خواص کششی آن در دماهای تا 925 درجه خوب است (جدول 20 ).
ذوب و ریخته گری چدن های آلومینیوم دار:
تولید چدنهای پر آلومینیوم ، به سبب دشواریهایی در ذوب وریخته گری هنوز چندان متداول نیست و ذوب و ریخته گری این چدن ها مستلزم بکارگیری شیوه های خاص است. در هنگام ریختن چدنهای آلومینیوم دار باید دقت لازم را به خرج داد زیرا غالبا لایه ای از اکسیدها در پیرامون جریان فاز مناسب تشکیل میشود. جلوگیری از کشیده شدن این لایه به درون قالب اهمیت دارد. چدن های پرآلومینیوم بشدت در معرض خطر ایجاد مکهای گازی قرار دارند. آلومینیوم حل شده در چدن مذاب با آب و هیدروکربن ها واکنش می دهد و هیدروژن آزاد تشکیل میدهد که در چدن مذاب حل شده و در حین انجماد بیرون رانده میشود پس باید قالبها کاملا خشک و فاقد رطوبت باشند و در ساخت آنها هیدروکربن بکار نرفته باشد. همچنین کاهش سطح تماس فلز مذاب با اکسیژن ، به منظور به حداقل رسانیدن عیبهای ناشی از وجود سرباره در قطعه ریختگی ضرورت دارد. با شستشوی حوضچه بارریز و قالب بوسیله گاز بی اثر قبل از بارریزی میتوان این کار را انجام داد.
شکل9: صفحه های خنک کن کلینکر سیمان داغ
شکل10:پخش کننده گاز خروجی توربین به قطر 1.2 متر
جدول2:خواص چدن داکتایل آلیاژی با5.5%آلومینیوم ،3%سیلیسیم و2%آلومینیوم دردمای زیاد
ترکیب شیمیایی،%
سختی برینل در حالت سیاه تاب،BHN
خواص پس از تابکاری در دمای 1040 درجه ی سلسیوس
سختی برینل BHN
استحکام کششی در دمای محیط ،MPa
Psi
خواص در دمای C925
استحکام تسلیم قراردادی با 0.2 در صد کرنش MPa
Psi
استحکام کششی نهایی ،MPa
Psi
طویل شدگی
کاهش سطح مقطع
تنش گسیختگی 1000ساعتی در C925MPa
Psi
نفوذ اکسیژن در C925 ،mm
in C 2.83%
Si2.92%
Mn0.35%
Al5.5%
Mo2.01
362
353
552
80000
21
3100
30
4400
65%
43%
3.1
450
0.008
0.0003
کلیاتی در مورد تولید چدن های آلومینیوم دار:
با توجه به فعال بودن آلومینیوم در دمای ذوب چدن ریختگی و تولید چدنهای آلومینیوم دار مشکل است وباید دقت لازم در هنگام تولید مبذول شود. فعال بودن آلومینیوم در این دما باعث ایجاد ترکیبات مختلف باعناصر دیگر میشود از جمله اکسیدها و نیترورها ونیز افزایش حلالیت H در مذاب ونیز به همین ترتیب از دست دادن عناصر آلیاژی می شود. مقدار H محلول در مذاب Al در دمای 1000 درجه سانتیگراد به بیش از 40mlit/kg می رسد. البته اگر هیدروژنی در محیط نباشد میزان هیدروژن مذاب متناسب با دما بالا نمی رود . این مسئله باید در عمل مورد توجه قرار گیرد چرا که رطوبت و هیدروژن همیشه وجود دارند و اگر بخواهیم میزان گاز کنترل شود باید از حرارتهای بالا اجتناب کنیم که در مورد ریخته گری چدنهای آلومینیوم دار نمی توان این کار را انجام داد. مقدار هیدروژن کم فقط وقتی قابل حصول است که فشار جزئی هیدروژن پایین باشد بهمین دلیل است که بعضی ریخته گران هوای خشک تصفیه شده را به کوره میفرستند. گاهگاهی هم از روش خلا به عنوان آخرین راه حل جلوگیری از انحلال هیدروژن استفاده شود که سایر اجزای محیطی مانند نسوزها هم احتمالا خشک می شوند. در قالب آلومینیوم با بخار آب و ستیر مواد آلی مختلف واکنش نشان داده و ایجاد پوسیدگی جامد و هیدروژن آزاد میکند که میتواند در مذاب نفوذ کند. این واکنشها گاهی اوقات بعد از انجماد و در خلال سرد شدن هم ادامه می یابند. هیدروژن آزاد ، در رشد حفره های گازی که درست زیر سطح قطعه واقع میشوند ، نقش تعیین کننده ای دارند.
اتمسفر درون قابل :
با گرفته شدن سطح درون قالب گازهای زیادی از سطح قالب می جوشد .ابتدا هوای وجود در محفظه قالب باعث رقیق شدن اولیه گاز های خارج شده می شود. این گازها بسرعت از طریق هواکشها ، تهویه ها خارج شده ویا از طریق درجه بالائی به خارج نفوذ می نمایند پس از آن ، تجزیه گازهای قالب نسبتا ثابت می ماند. در ریخته گری در قالب های ماسه تر ، مخلوط گازهای قالب حاوی بیش از %50 هیدروژن می باشد . این افزایش در مقدار هیدروژن با مقدار آب موجود در چسب ماسه رابطه خطی دارد و قالبهای ماسه ای خشک عملا هیچگونه هیدروژنی ندارند. سایر تغییراتی که در اثر افزایش رطوبت حاصل می شوند عبارتند از : کاهش اکسیژن ،افزایش نسبت co/co2 وظهور اندکی پارافین ، وجود آرد غلات در چسب باعث ایجاد اندکی اکسیژن می شود ، با این وجود تمرکز اکسیژن بواسطه رقیق شدن بوسیله گازهای دیگر در محیط احساس نمی شود.
فعل وانفعالات در سطح قالب :
وقتی که پودر زغال با ترکیب آن به ماسه تر اضافه میشوند فعل و انفعالاتی بوجود می آید که اولین بار توسط کولرز و لوبرگ تشریح شد.
1) مواد فرار از زغال خارج می شوند تا یک اتمسفر احیایی بوجود آید.
2) هیدروکربن های گازی در سطح دانه های ماسه در نزدیک سطح داغ قالب تجزیه شده و یک فیلم نازک از گرافیت را بوجود می آورد.
3) ذغال، باد کرده و در اثر انبساط زیاد به درون حفره ها ی ماسه رانده میشود و باعث پلاستیکی شدن موقت چسب می شود. این پدیده انبساط ماسه بدون اینکه باعث شکست سطحی بشود کمک میکند به افزایش دما ، توده های ماسه سخت شده و به صورت شبه کک در می آیند و از تماس و نفوذ مذاب در ماسه جلوگیری می نمایند. محققان استفاده از پودر ذغال مصنوعی را توصیه نموده اند. این مواد تمایل شدیدی برای تشکیل کربن آنتراسیت دارند و دارای ظرفیت پخت بالا و خواص نرم شوندگی خوبی دارند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 39 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
چکیده
شمار زیادی از سازه های موجود که در مناطق زلزله خیز واقع شده اند بر اساس آیین نامه های طراحی لرزه ای قدیمی که دیگر اعتباری ندارند ، ساخته شده اند . علاوه بر آن شماری از زلزله های اصلی که در طول سالهای اخیر اتفاق افتاده اند بر اهمیت سبک شدن برای کاهش خطر لرزه ای تاکید می کنند .
مقاوم سازی لرزه ای سازه های موجود یکی از موثرترین روشها برای کاهش این خطر است .در سالهای اخیر تحقیقات مهمی به مطالعه در رابطه با راهکارهای مختلف جهت ترمیم و تقویت سازه های بتن مسلح برای بالا بردن عملکرد لرزه ای آنها اختصاص داده شده است .
بهرحال عملکرد لرزه ای سازه میتواند توسط مقاوم سازی یا ترمیم افزایش یابد . که در این مقوله مهندس راهکاری را بر اساس ارزیابی لرزه ای سازه انتخاب می کند .
بنابراین نیازهای اساسی ترمیم و تحقیقات مختلف روی راهکارهای مقاوم سازی میبایست قبل از انتخاب روش روش مقاوم سازی بررسی شود .در این مقاله مشخصات راهکارهای مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته و همچنین رابطه بین مقاوم سازی و خصوصیات سازه ای شرح داده شده است.علاوه بر آن چند مورد از مطالعات سازه ای که برای مقاوم سازی اعمال شده ، ارایه شده است.
راهکارهای مقاوم سازی لرزه ای
معرفی
شمار زیادی از راهکارهای موجود مقاوم سازی لرزه ای بسته به نوع و شرایط مختلف سازه موجود است . بنابراین انتخاب نوع مقاوم سازی روند پیچیده ای دارد و تحت تاثیر توام فناوری ، شرایط اقتصادی و اجتماعی قرار دارد .در زیر عواملی که روی انتخاب راهکارهای مقاوم سازی تاثیر می گذارد را بررسی می کنیم :
• مقایسه هزینه مقاوم سازی و اهمبت سازه
• نیروی انسانی موجود
• طول مدت اجرا یا زمان عدم استفاده
• تکمیل و تقویت بر اساس عملکرد مورد نظر کارفرما
• توجه به تناسب معماری و نقش سازه ای و تکمیل سازه موجود
• تداخل برگشت پذیری
• کنترل کیفیت سطح عملکرد
• اهمیت سیاسی و تاریخی سازه
• سازگاری روش مقاوم سازی با سیستم سازه ای موجود
• عدم نظم در سختی ، مقاومت و شکل پذیری
• تناسب سختی ، مقاومت و شکل پذیری
• کنترل آسیب وارده به مولفه ها و اجزای غیر سازه ای
• ظرفیت مناسب باربری سیستم فونداسیون
• مصالح تعمیر و تکنولوژی موجود
بطور کلی دو روش برای افزایش ظرفیت لرزه ای سازه های موجود وجود دارد .اولین روش مقاوم سازی سطح سازه است که شامل اصلاحات کلی سیستم سازه ای است .به شکل6 نگاه کنید. اصلاحات کلی متداول شامل اضافه کردن دیوارهای سازه ای، بادبند های فولادی یا جداکننده های پایه است .دومین روش مقاوم سازی سطحی عضو می باشد (به شکل 7 نگاه کنید). در این روش اعضایی که ظرفیت شکل پذیری ناکافی دارند ظرفیتشان به منظور برآورده کردن حالات حدی افزایش می یابد.مقاوم سازی سطح عضو شامل روشهایی از قبیل اضافه کردن بتن ، فولاد یا زره پوش کردن ستون باالیاف پلیمری مرکب به منظور محدود کردن است .
شکل 6 - صلاح کلی سیستم سازه ای
مقاوم سازی سطح سازه
مقاوم سازی سطح سازه بطور معمول برای افزایش مقاومت جانبی سازه های موجود مورد استفاده قرار می گیرد . از این قبیل مقاوم سازی ساختمانهای بتن مسلح می توان بادبندهای فولادی ، کابلهای پیش تنیده ، دیوارهای پر کننده ، دیوارهای برشی ، پرکننده ها با مصالح بنایی و جداکننده های پایه را نام برد .روشهایی که در زیر شرح داده میشود معمولا برای مقاوم سازی سطح سازه مورد استفاده قرار می گیرد :
اضافه کردن دیوارهای سازه ای بتن مسلح
اضافه کردن دیوارهای سازه ای یکی از متداولترین روشهای مقاوم سازی سطح سازه برای تقویت سازه های موجود می باشد . بطور کلی تعمیر و ترمیم دیوار برشی موجود یا پرکننده برای یکی از دهانه های قاب استفاده می شود .علاوه بر آن به منظور کاهش زمان و هزینه از شاتکریت یا پانلهای پیش ساخته استفاده می شود . تحقیقاتی که در زمینه دیوارهای سازه ای انجام شده است و یافته ها به نسبت تحقیقات دقیق انجام شده گزارش شده است .تحقیقات نشان می دهد که روند پرکنندگی نقش مهمی در پاسخ پانلها و سازه های دیگر ایفا کرده است . روند پرکنندگی با سخت کردن سازه می تواند برش پایه را افزایش دهد .اثرات واژگونی و برش پایه در محل پر کننده سخت کننده متمرکز شده است .بنابراین در این محلها فونداسیون میبایست تقویت شود.
JIRSA و KREGER در 1989 دیوارهای پرکننده یک طبقه را در کاربرد برای چهار نمونه آزمایش کردند.در آزمایش آنها از یک قاب بتن مسلح سه دهانه ، تک طبقه غیر شکل پذیر تا تکنیکهای ساختمان سازی در دهه 1950 را مدل کنند. در این سازه فاصله آرماتورهای برشی ستون زیاد بود و فشردگی وصله ها برای تامین مقاومت کششی نهایی کافی نبود .در آزمایش آنها ابتدا دیوارهای سه گانه در محل بازشو تغییر یافت .آرماتورهای طولی در نزدیکی ستونهای موجود برای افزایش پیوستگی فولاددر 4 نمونه اضافه شد.در ابتدای 3آزمایش شکستهای ناشی از وصله های لب به لب ناقص ستونبا وجود ترمیم پرکننده هاایجاد شد.(شکل 8را نگاه کنید(
شکل8-نمودار تاریخچه بارگذاری-تغییر مکان دیوار پر کننده
استفاده از بادبندهای فولادی
اضافه کردن بادبندهای فولادی برای تقویت کلی و سخت کردن ساختمانهای موجود می تواند موثر باشد .بادبندهای هم مرکز یا برون مرکز می توانند در دهانه های انتخابی یک قاب بتن مسلح برای افزایش مقاومت جانبی سازه استفاده شود.مزیت این روش آنست که دیگر به تقویت فونداسیون نیاز نیست چون بادبندهای فولادی معمولا بین اعضای موجود قرار میگیرند.
افزایش بارگذاری روی فونداسیون موجود در محل بادبندها ممکن است پس هنوز بایدفونداسیون مورد ارزیابی قرار گیرد .علاوه بر آن اتصال بین قاب بتنب موجود و اعضای بادبندی باید به دقت انجام شود زیرا اتصال در طول مدت زلزله آسیب پذیر است.
گزارشات چندبن محقق حاکی از موفقیت استفاده از بادبندها برای ارتقای رفتار سازه های بتن مسلح است .علاوه بر آن استفاده از بادبندهای فولادی پس کشیده توسط میراندا و برترو در 1990 به منظور ارتقای پاسخ ساختمانهای مدارس کم ارتفاع در مکزیک مورد بررسی قرار گرفته است .
مارسی و گل در 1996 روی یک سازه ساختمانی دال ستون که با مقیاس یک سوم ، دو دهانه ، دو طبقه قاب بتن مسلح ساخته شده بود آزمایش کردند .آنها این آزمایش را در 2 مرحله با بادبندهای فولادی برون محور و هم محور آزمایش کردند و آنها را با قاب بتنی اصلی مقایسه کردند .شکل 9 قاب نمونه مهاربندی نشده را نشان میدهد .شکل10 با مقایسه منحنیهای هیسترزیس قاب مقاوم سازی نشده و مقاوم سازی شده نشان دهنده افزایش مقاومت ، سختی و استهلاک انرژی ناشی از مقاوم سازی است.این آزمایش برای هر دو نمونه مقاوم سازی شده درست بود .مخصوصا نتایج بعد از اتصال بتن و بادبند نشان داد که قاب رفتاری بسیار شکل پذیر دارد.بطوریکه در 15 چرخه بارگذاری بدون شکست باقی ماند .
جداسازی لرزه ای
اخیرا ، شمار زیادی از محققان روی جداسازی لرزه ای بعنوان روشی برای مقاوم سازی تحقیقاتی انجام داده اند. هدف این نوع از مقاوم سازی ، جدا کردن سازه از زمین در طول حرکت زمین هنگام وقوع زلزله است .محل قرارگیری بین روبنا و فونداسیون آن است .بدلیل خصوصیات عالی استهلاک انرژی این روش بهترین برای ساختمان با ارتفاع کم و بار زیاد است .
استهلاک انرژی اضافی متداولترین روش برای زیاد کردن استهلاک انرژی یک سازه شامل قرار دادن میراگرهای اصطکاکی ، ویسکوالاستیک و هیسترزیس بعنوان مولفه های مهاربندی قابها می باشد .تعدادی از محققان مطالعاتی بر روی استهلاک انرژی اضافی داشته اند .از طرف دیگر FEMA 356 در مورد بعضی جنبه های منفی این روش صحبت می کند.
هنگامیکه تغییر مکانهای جانبی در اثر استفاده از استهلاک انرژی اضافی کاهش پیدا می کنند نیروها در سازه افزایش می یابد .
مقاوم سازی سطح عضو
مقاوم سازی سطح عضو می تواند با استراتژی موثرتری نسبت به مقاوم سازی سطح سازه انجام شود .زیرا اعضایی که نیاز به افزایش عملکرد لرزه ای آنها در سازه وجود دارد انتخاب شده و مقاوم سازی میشوند . مقاوم سازی سطح عضو شامل اضافه کردن بتن ، فولاد یا الیاف پلیمری مرکب برای استفاده در ستونها و اتصالات بتن مسلح می باشد.مخصوصا در سازه های دال تخت اگر دال برای اثرات ترکیبی بارهای جانبی و ثقلی طراحی نشده باشد شکست ناشی از برش پانچ اتفاق می افتد.پس مقاوم سازی محلی کارایی بسیار مهمی در اتصالات ستون به دال دارد .اخیرا تحقیقاتی در رابطه با مقاوم سازی سطح عضو در آمریکا در مورد ستونها ، اتصالات تیر به ستون و اتصالات دال به ستون انجام شده است .
زره پوش کردن ستون
مقاوم سازی ستون امری حیاتی برای عملکرد لرزه ای سازه محسوب می شود .برای جلوگیری از سازوکار طبقه در طول زلزله ، ستونها نباید ضعیفترین اعضای یک سازه ساختمانی باشند .پاسخ ستون در یک سازه ساختمانی توسط ترکیب نیروی محوری ، خمشی و برشی کنترل میشود .بنابراین زره پوش کردن ستون می تواند برای افزایش مقاومت برشی و خمشی ستون استفاده شود تا ستون آسیب نبیند .اخیرا تحقیقاتی با تکیه بر کاربرد کامپوزیتها انجام شده است .بویژه مصالح الیاف پلیمری مرکب برای مقاوم سازی ستون استفاده میشود .
اگر زره پوشها بطور موثر ستون را محصور کنند از شکست ستون در ناحیه مفصل پلاستیک جلوگیری میشود.
مقاوم سازی اتصالات دال به ستون
در اتصالات دال به ستون شکست برش پانچ ناشی از انتقال لنگرهای نامتعادل بحرانی ترین نوع از آسیب سازه ای است . مقاوم سازی اتصالات دال به ستون به منظور جلوگیری از شکستهای ناشی از برش سودمند است و تحقیقات زیادی در رابطه با مقاوم سازی اتصالات دال به ستون انجام شده که شامل اضافه کردن بتن به سرستون یا صفحات فولادی به دو قسمت دال استکه می تواند از شکست های ناشی از برش پانچ جلوگیری کند .هر دو راه حل نشان دهنده افزایش مقاومت دور تا دور سطح برش پانچ میباشد .جزییات این روش در شکل12 نشان داده شده است.
شکل 12 مقاوم سازی اتصالات دال به ستون
گزینش روشهای مقاوم سازی
الناشای و پینهو در 1998 پیشنهادات دیگری در رابطه با روشهای مقاوم سازی ارایه کردند که توسط تاثیر روی خصوصیات پاسخ سازه ای طبقه بندی شده بود .این تئوری یک راه اقتصادیتر را ارائه داد زیرا فقط نیاز به تغییر خصوصیت سازه داشت .آنها این تئوری را توسط افزایش یک به یک 3 پارامتر پاسخ طراحی یعنی سختی ، مقاومت و شکل پذیری آزمایش کردند .دیوارهای بتنی به منظور برنامه آزمایش استفاده شدند و اطلاعات آزمایش با نتایج تحلیل کامپیوتری مقایسه شدند . تاثیر مداخله روشهای گزینش روی رفتار کلی مشخص و معین شد. شکل13 ارزیابی و مقطع عرضی نمونه را نشان میدهد .
شکل13 _ ارزیابی و مقطع عرضی نمونه
صفحات فولادی مهار شده خارجی به منظور افزایش سختی بدون هیچ تغییری در مقاومت و شکل پذیری استفاده شد .در این زمینه ارتفاع ، عرض و ضخامت صفحه پارامترهای مهمی برای کنترل میزان افزایش سختی می باشند . برای بدست آوردن بهترین نتایج تا جایی که ممکن بود صفحات نزدیک لبه ها قرار داده شدند .آرماتورهای مهار نشده خارجی می توانند تنها به منظور افزایش مقاومت استفاده شوند .استفاده از بازوی اهرم بلندتر و ضخامت یا مقاومت نهایی کوچکتر بهترین نتایج را می دهد .بالا خره ، برای تنها افزایش شکل پذیری می توان از صفحات فولادی با محدود شدگی خارجی استفاده کرد .برای بدست آوردن بهترین نتایج ، صفحات به هم بسته شدند و ارتفاع مجموع صفحات به بیشترین مقدار خود رسید در شکل 14 تا16 جزییات نمونه ها نشان داده شده است .
راه های مقاوم سازی ساختمان ها
ساخت خانه های متحرک یکی از متدهای پیشرفته در امر مقاوم سازی در برابر زلزله است از این روش در ساخت ساختمان ها، آپارتمان ها، کارخانه ها و ساختمانهای مراکز تجاری استفاده می شود. این روش بسیار کم خرج است و در مناطقی که از نظر مقاومت در مقابل زلزله از سطح پایینی برخوردارند و در نواحی زلزله خیز سراسر جهان واقع شده اند بسیار مناسب و مقرون به صرفه می باشد بدین ترتیب تمامی اصول ساختمان سازی به سمت ساختمان سازی مکانیکی متحول می شود. این ساختمان ها در برابر تمامی بلایای طبیعی از قبیل سیل، آتشفشان، رانش زمین و همچنین در مقابل زلزله های خطرناک و مهیب و حملات تروریستی هم مقاوم می باشد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 43 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
یکی از روش های جدید ترمیم و تقویت سازه ها، استفاده از مواد کامپوزیتی می باشد. این مواد کامپوزیتی به صورت پلیمرهای مسلح شده با الیاف می باشد. این مواد با استفاده از چسب بر روی اجزای سازه ای چسبانده می شود این پلیمرهای مسلح شده با الیاف شامل الیاف با مقاومت بالا می باشند که در یک رزین پلیمری به نام زمینه قرار داده شده است. برخی از مزایای پلیمرهای مسلح شده مقاومت در برابر خوردگی نارسانا بودن غیر مغناطیسی بودن نسبت مقاومت به وزن بالا، راحتی نصب و هزینه پایین مراقبت می باشند. این مقاله نتایج یک مطالعه عددی بر روی ستون های مقاوم سازی شده با FRP با آرایش های تقویتی متفاوت را ارائه می نماید. آنالیزها به وسیله برنامه اجزا محدود ANSYS انجام و با نتایج آزمایشگاهی کالیبره می گردند. نهایتاً بعد از انجام مدل سازی و آنالیز، نتایج عددی محاسبه شده با نتایج بدست آمده از آزمایشات مقایسه می گردد.
سال انتشار: 1392
تعداد صفحات: 8
فرمت فایل: pdf