با توجه به گسترش فناوری های صنعت ساختمان سازی و نیاز جوامع به انبوه سازی ساختمان، استفاده از مصالح جدید در ساختمان سازی بسیار مورد توجه است. در کنار استفاده از این مصالح جدید باید سبک های ساختمان سازی متناسب با آن گسترش یابد. در همین راستا یک سقف پیشنهادی متشکل از تیرچه های فولادی سرد نورد شده به همراه ورق های فولادی ذوزنقه ای شکل که بر روی آن تخته های خشک از جنس تخته با لایه های جهت دار (osb) و تخته های سیمانی الیاف دار (fcb) قرار می گیرد معرفی می گردد. کلیه اتصالات در این سقف پیشنهادی به وسیله پیچ های خودکار صورت گرفته است. در تحقیق حاضر چهار نمونه سقف با مقیاس کامل مورد آزمایش قرار گرفته است که هدف از آن بررسی رفتار برشی این سقف ها می باشد. بدین منظور نمونه ها تحت بار جانبی رفت و برگشتی درون صفحه ای قرار گرفته اند. در بین این چهار نمونه، نمونه اول که بدون استفاده از تخته های خشک ساخته شده است به عنوان نمونه شاهد مورد آزمایش قرار گرفته است. پارامتر های متغیر در ساخت نمونه ها عبارتند از: تاثیر استفاده از تخته های خشک، تاثیر تغییر در جنس تخته های خشک و تاثیر تغییر در فواصل وسایل اتصال. از نتایج بدست آمده از آزمایش می توان دریافت که با اضافه کردن تخته های خشک مقاومت تا 150% و سختی تا 142% در مقایسه با نمونه شاهد افزایش یافت. همچنین با استفاده از تخته های سیمانی الیاف دار در مقایسه با تخته با لایه های جهت دار مقاومت تا 28% و با نصف کردن فواصل وسایل اتصال نیز سختی تا 46% افزایش یافت. کلمات کلیدی: تخته های خشک، فولاد سرد نورد شده، ورق ذوزنقه ای شکل، دیافراگم سقفی.

دیوارهای برشی فولادی ساخته شده با استفاده از قاب های فولادی سرد نورد شده و ورق پوشش فولادی یکی از سیستم های مقاوم در مقابل نیروهای جانبی، در ساختمان های مسکونی و تجاری کم ارتفاع می باشد. در حال حاضر، آیین نامه های طراحی از جمله دستورالعمل طراحی جانبی aisi، مقاومت برشی اسمی را برای دامنه محدودی از ساختارهای مختلف دیوار برشی، بر حسب ضخامت ورق پوشش و نسبت ابعاد دیوار ارائه می دهند. با توجه به رشد روز افزون ساخت سازه های فولادی سبک و رویکرد صنعتی سازی در ساخت، نیاز به داشتن مقاومت برشی دیوارها، برای طیف وسیعی از ابعاد و مشخصات دیوار، بیش از پیش احساس می شود. در این مطالعه، پانل های دیوار برشی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس تحلیل شده و روشی برای مدل سازی پیچ های اتصال ورق پوشش به قاب ارائه می گردد، که امکان شبیه سازی خرابی در محل اتصالات و تغییر مکان های ناشی از آن را فراهم می نماید. از داده های آزمایشگاهی موجود برای راست نمایی پارامترهای مدل سازی استفاده شده است و پس از تایید کارایی مدل اجزاء محدود، تأثیر پارامترهای مختلف دیوار برشی از جمله ارتفاع قاب، تنش تسلیم مصالح دیوار، ضخامت ورق پوشش، ضخامت اعضای قاب و نحوه اتصال ورق پوشش به قاب بر رفتار جانبی دیوار مورد ارزیابی قرار گرفته است. در آخر نیز با ارزیابی نوع خرابی ها، روش هایی برای بهبود عملکرد جانبی این نوع دیوارها، ارائه گردیده است

چکیده: ایجاد ساختمان های ایمن که تامین کننده آسایش، بهداشت و صرفه اقتصادی فرد و جامعه باشد از اهداف اصلی مهندسان است. انتخاب صنعتی سازی ساختمان ها به عنوان روشی نظام مند و تجربه شده جهت نیل به این هدف مدنظر عوامل دخیل در ساختمان سازی بوده است. یکی از سیستم هایی که در سالیان اخیر به علت داشتن مزایایی نظیر وزن سبک، سهولت ساخت و نصب، کاهش زمان و هزینه مونتاژ بسیار مورد توجه قرار گرفته است، سیستم سازه ای دیوارهای cfs می باشد. این پایان نامه به بررسی رفتار لرزه ای دیوارهای برشی متشکل از مقاطع سبک فولادی سرد نورد شده (cfs) به همراه پوشش فلزی یک طرفه، تحت اثر بارگذاری جانبی یکنواخت می پردازد. از این رو تاثیر عواملی چون تغییر ضخامت پوشش فلزی و تغییر مشخصات مکانیکی اعضای سرد نورد شده و پوشش فلزی بر روی رفتار برشی پانل، ظرفیت برشی، شکل پذیری و میزان جذب انرژی این دیوارها مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. برای این منظور ابتدا سه نمونه شاهد از مطالعات آزمایشگاهی، مدل سازی اجزا محدود شده و نتایج حاصل از تحلیل غیرخطی آنها تحت اثر بارگذاری جانبی در نرم افزار ansys با نتایج مطالعات آزمایشگاهی تطبیق داده شده است. سپس 16 نمونه تحلیلی با تغییر در ضخامت پوشش فلزی و مشخصات مکانیکی اعضای سرد نورد شده و پوشش فلزی تعریف گردیده و در نرم افزار ansys، مدل سازی شده و مورد تحلیل غیرخطی قرار گرفت. نتایج این تحقیق شامل ارزیابی میزان تطابق نتایج حاصل از بارگذاری یکنواخت و مود شکست، مقایسه و بررسی ظرفیت برشی، شکل پذیری و میزان جذب انرژی در نمونه های تحلیلی تعریف شده می شود. کلید واژه: فولاد سردنورد شده، تحلیل غیرخطی، مدل سازی اجزای محدود، ظرفیت برشی

استفاده از قاب های خمشی بتن مسلح پیش ساخته به دلیل ارتقای کیفیت و سرعت در ساخت یک گزینه مطلوب در صنعت ساختمان به شمار می رود. یکی از مشکلات و ضعف در این نوع سازه ها به طور معمول، اتصال میان اعضای پیش ساخته و عملکرد مناسب لرزه ای آن ها می باشد. این پایان نامه به بررسی اجزاء محدودی و تحلیل غیر خطی نمونه ای از اتصال تیر- ستون پیش ساخته و مقایسه آن با نمونه یکپارچه با استفاده از نرم افزار abaqus می پردازد. برای این منظور سیزده نمونه اتصال از یک قاب خمشی h شکل مدل سازی شدند که از این تعداد، یکی به صورت یکپارچه و دیگری به صورت پیش ساخته با همان مشخصات نمونه های آزمایشگاهی و سایر نمونه ها نیز به عنوان نمونه های پیشنهادی مورد تحلیل قرار گرفته اند. متغیرهای اصلی مورد بررسی در این تحقیق میزان میلگرد های طولی و عرضی قاب ها ، فواصل آرماتور های عرضی تیر و ستون در ناحیه اتصال ، تغییر محل اتصال ، به کارگیری میلگرد های طولی اضافی در جان تیر، وارد شدن بار محوری ثابت اضافی روی ستون ها و مقاومت فشاری بتن محل اتصال در قاب پیش ساخته می باشند مقایسه بین نتایج حاصل از تحلیل عددی با نتایج موجود آزمایشگاهی از نظر مد شکست ، شکل پذیری ، تنزل سختی ، مقدار بار جانبی و میزان استهلاک انرژی انطباق مناسبی میان این نتایج نشان داد. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده از تحلیل غیر خطی نمونه ها ملاحظه شد که رفتار نمونه های اصلاحی پیشنهادی در بیشتر پارامتر های مورد بررسی نتایجی مطلوب تر از نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند به گونه ای که شکل پذیری تا 31 درصد و میزان باربری جانبی تا 36 درصد در این نمونه ها در مقایسه با نمونه آزمایشگاهی افزایش یافته است.

تقویت تیرهای سراسری در قاب های بتن مسلح یکی از مطالب مهم جهت مرمت این گونه سازه ها به شمار می رود. بازتوزیع لنگر از جمله ویژگی های مهم اعضای خمشی سراسری است؛ زیرا با رسیدن لنگر به حد نهایی در یک نقطه از تیر، مفصل پلاستیک درآن نقطه تشکیل می شود. وجود شکل پذیری کافی، شرایط لازم را برای بازتوزیع لنگر و تنش در سایر نقاط تیرهای قاب فراهم آورده و سبب می شود که در آن نقاط نیز تنش ها به حد نهایی برسند. رساله حاضر به بررسی امکان افزایش شکل پذیری و بازتوزیع لنگر در قاب های سراسری بتن آرمه تقویت شده با ورق های cfrp می پردازد. برای این منظور، 11 نمونه قاب سراسری، مشتمل بر 2 قاب کنترلی و 9 قاب تقویت شده، با در نظر گرفتن متغیرهای میزان فولاد طولی تیر، و میزان و چگونگی آرایش ورق تقویت مورد آزمایش قرار گرفتند. قاب ها با توجه به فولاد گذاری طولی تیرهای آن، به دو دسته a و b تقسیم شدند. تیر قاب های دسته a شامل فولاد کششی و فولاد فشاری در ناحیه وسط دهانه و مجاور ستون؛ و تیر قاب های دسته b شامل فولاد کششی و فولاد فشاری در ناحیه وسط دهانه، و فولاد کششی و فولاد فشاری در ناحیه مجاور ستون بودند. با توجه به محدودیتی که وجود ستون میانی در نصب پیوسته ورق تقویت ناحیه لنگر منفی قاب ها ایجاد می نمود، پخ کوچکی در گوشه فوقانی اتصال تیر- ستون به وجود آورده و تقویت این ناحیه به صورت l شکل انجام شد. برای جلوگیری از جدا شدگی انتهایی و جدا شدن ورق تقویت در محل پخ اتصال تیر- ستون، در تمام قاب های تقویت شده، از مهار u شکل cfrp، و در قاب های آخر هر دسته، علاوه بر مهار u شکل، از مهار مکانیکی تسمه و پیچ فولادی در طول ورق تحتانی، و در محل پخ گره اتصال استفاده گردید. بررسی بر روی نتایج آزمایشگاهی نشان داد که ظرفیت باربری در قاب های دسته a و b، بسته به میزان و نحوه آرایش ورق تقویت، و استفاده یا عدم استفاده از مهار مکانیکی تسمه و پیچ فولادی، به ترتیب 16% الی 33% و 22% الی 38% نسبت به قاب کنترلی نظیرشان رشد داشته است. ظرفیت خمشی وجه ستون و وسط دهانه قاب های تقویت شده نیز به ترتیب تا میزان حداکثر 20% و 58% نسبت به قاب تقویت نشده نظیر خود رشد نموده؛ و لذا تقویت خمشی در ناحیه وسط دهانه قاب های تقویت شده به مراتب موثرتر از ناحیه مجاور ستون بوده است. شکل پذیری در قاب های تقویت شده بدون مهار مکانیکی تسمه و پیچ فولادی، با توجه به محاسبه ضریب شکل پذیری انحنایی، 5/1 تا 2/2 برابر نسبت به قاب کنترلی کاهش یافت؛ و در قاب تقویت شده همراه با مهار مکانیکی تسمه و پیچ فولادی نیز کاهش بیش تری تا 5/1 برابر نسبت به قاب تقویت شده بدون مهار پیدا نمود. نکته دیگر آن که در تمام قاب های تقویت شده، به میزان 20% تا 56% بازتوزیع لنگر مشاهده شد. میزان بازتوزیع لنگر در قاب های تقویت شده ای که فقط در ناحیه تحتانی وسط دهانه تقویت شده بودند، بیش از قاب های تقویت شده در هر دو ناحیه وسط دهانه و مجاور ستون؛ و در قاب های تقویت شده با تعداد چهار لایه ، بیش از قاب تقویت شده با دو لایه به دست آمد. در مرحله بعد علاوه بر 11 نمونه تجربی، با در نظر گرفتن متغیرهای نوع ورق cfrp، نوع تنش تسلیم فولاد و مقاومت فشاری بتن، 77 نمونه دیگر در نرم افزار ansys مدل سازی و تحلیل غیر خطی شدند. نتایج حاصل از تحلیل های مزبور نشان داد که استفاده از ورق cfrp نوع قوی تر، سبب افزایش 15/1 تا 70/1 برابر در ضریب شکل پذیری انحنایی، و 05/1 تا 30/1 برابر در میزان بازتوزیع لنگر قاب های تقویت شده می شود. حال آن که استفاده از فولاد با تنش تسلیم بزرگ تر، به کاهش10/1 تا 80/1 برابر در ضریب شکل پذیری و 03/1 تا 25/1 برابر در بازتوزیع لنگر منتهی خواهد شد. به کار بردن بتن با مقاومت فشاری بزرگ تر نیز، سبب کاهش ضریب شکل پذیری انحنایی و بازتوزیع لنگر، به میزان حدود 02/1 تا 30/1 برابر گردید. در این تحقیق، هم چنین روابطی با استفاده از روش صلبیت خمشی و انتخاب صلبیت های خمشی مناسب ترک نخورده و ترک خورده در نواحی وسط دهانه و مجاور تکیه گاه، برای تخمین بازتوزیع لنگر در قاب های سراسری تقویت شده توسعه داده شد. مقادیر بازتوزیع لنگر حاصل از روابط مزبور، انطباق مناسبی را با نتایج آزمایشگاهی حاضر و نتایج تحلیلی موجود نشان داد.

در این پایان نامه به بررسی رفتار لرزه ای سازه های فولادی که در آنها از میانقاب های پانلی سه بعدی استفاده شده است پرداخته شد و به شناخت پارامترهای لرزه ای می پردازد واثرات اجرای نادرست این میانقابها را به نمایش درمی آورد.

این پایان نامه در رابطه با ارزیابی تحلیلی تاثیر نحوه توزیع دیوارهای باربر بتن مسلح بر عملکرد لرزه ای ساختمان های قالب تونلی می باشد. در این راستا سه پلان قالب تونلی با چینش مختلف پلان ها در هر جهت در نظر گرفته شد و این پلانها در تعداد طبقات 5و10و15 مورد آنالیز غیرخطی قرار گرفتند و در نهایت پارامترهای لرزه ای آنها مورد قیاس قرار گرفتند.

در تحقیقات گذشته در زمینه سازه های سبک فولادی سرد نورد شده عمدتاً از اتصالات ساده و مفصلی بدون انتقال لنگر در گره اتصال استفاده می شده است، حال آنکه در این پایان نامه از نوعی اتصال تیر ستون خمشی در سازه سرد نورد فولادی استفاده شده است. هدف از این مطالعه، ارزیابی عددی و پارامتری رفتار لرزه ای این نوع از اتصالات خمشی در قاب های سبک سرد نورد می باشد. برای این منظور ابتدا نمونه ای از کار آزمایشگاهی موجود عیناً در نرم افزار abaqus تحت اثر بار جانبی رفت و برگشتی مدلسازی اجزای محدود و تحلیل غیر خطی شده است تا صحت نتایج تحلیل در تطابق با نتایج آزمایشگاهی موجود به اثبات برسد. سپس با در نظر گرفتن متغیرهایی نظیر شکل مقاطع سرد نورد به صورت تخت یا کمانی و استفاده یا عدم استفاده از ورق سخت کننده فولادی در گره اتصال، تعداد 6 نمونه تحلیلی معرفی و در این نرم افزار مدلسازی و تحلیل غیر خطی شدند. در تمام این نمونه ها ظرفیت خمشی اتصال، میزان شکل پذیری اتصال و جذب انرژی آنها مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است.