ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

سلوك الإطارات الفولاذية المشكلة على البارد التي تمتلك وصلات براغي منزلقة تحت تأثير الحمولات الدورية

Behavior of Slipped Bolted Steel Frames Consisting of Cold-Formed Steel Sections under Cyclic Loading

1701   0   64   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل zeina alrostum




اسأل ChatGPT حول البحث

إن الإطارات المشكلة على البارد تنهار عند حالة تجاوز الإجهادات المسموحة بعد ضبط حالات الاستقرار بسبب تصميمها على الحالة المرنة [ 7]، و تجري محاولات عديدة لرفع أداءها بإدخال مطاوعة عليها [ 13 ]، ومن هذه المحاولات استخدام وصلات براغي أو لحام مقاومة صلدة أو استخدام وصلات تعتمد على مبدأ اللدونة في أداءها، و يمكن استخدام مقاطع مركبة أو مزودة بعناصر تقسية للمقاطع المشكلة على البارد والمكونة لعناصر هذه الإطارات. في حال إستخدام وصلات صلدة[ 11 ] ، تتم إضافة عناصر تقوية للوصلات حيث يجب ضمان الأداء المرن للوصلة الفولاذية [ 10 ] بحيث يحدث التشوه اللدن في الجائز وفي نقطة بعيدة عن وجه العمود نتيجة حدوث التلدن أو التحنيب المحلي، مثل وصلة براغي الذروة. إن استخدام وصلات لدنة [ 1] يؤدي لرفع كفاءة الإطارات المشكلة على البارد عن طريق السلوك اللاخطي لوصلات البراغي بوصولها لطاقة تحملها العظمى. اعتماداً على هذا المبدأ، يجب ضمان السلوك المرن لمعناصر المحيطية وتجنب حدوث التحنيب عن طريق استخدام مقاطع بروفيلية عالية المقاومة ووصلات براغي منزلقة، إن دوران وصلة البراغي هذه وفق زاوية محددة بعد وصولها لطاقة تحملها العظمى سيؤدي لامتصاص وتبديد الإجهادات الزائدة الناتجة عن الحمولات الأفقية كالحمولات الدورية.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة سلوك الإطارات الفولاذية المشكلة على البارد التي تمتلك وصلات براغي منزلقة تحت تأثير الحمولات الدورية. تهدف الدراسة إلى تحسين أداء هذه الإطارات من خلال استخدام وصلات براغي قادرة على الانزلاق، مما يسمح بامتصاص وتبديد الطاقة الناتجة عن الحمولات الأفقية كالزلازل. تم استخدام برامج تحليل متقدمة مثل SAP2000 وANSYS لمحاكاة سلوك الإطارات ودراسة ميكانيزمات الانهيار وتوزيع الإجهادات. أظهرت النتائج أن الإطارات المزودة بوصلات براغي منزلقة تتمتع بمطاوعة عالية وقدرة على تبديد الطاقة بنسبة تصل إلى 34%. توصي الدراسة باستخدام براغي عالية المقاومة وإضافة عناصر تقسية لزيادة كفاءة الوصلات.
قراءة نقدية
تعتبر الدراسة شاملة ومفصلة، حيث استخدمت أدوات تحليل متقدمة ونماذج محاكاة دقيقة. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الانتقادات البناءة. أولاً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل تجارب مخبرية فعلية للتحقق من نتائج المحاكاة. ثانياً، لم تتناول الدراسة تأثير العوامل البيئية مثل التآكل والرطوبة على أداء الوصلات الفولاذية. ثالثاً، كان من الممكن تقديم توصيات أكثر تفصيلاً حول كيفية تطبيق النتائج في التصميمات الهندسية الفعلية. بشكل عام، تعتبر الدراسة قيمة ولكنها تحتاج إلى بعض التحسينات لتكون أكثر شمولية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من الدراسة؟

    الهدف الرئيسي من الدراسة هو تحسين أداء الإطارات الفولاذية المشكلة على البارد تحت تأثير الحمولات الدورية من خلال استخدام وصلات براغي منزلقة قادرة على امتصاص وتبديد الطاقة الزلزالية.

  2. ما هي الأدوات البرمجية المستخدمة في تحليل الإطارات؟

    تم استخدام برامج SAP2000 وANSYS لإجراء التحليل اللاخطي ومحاكاة سلوك الإطارات الفولاذية تحت تأثير الحمولات الدورية.

  3. ما هي نسبة تبديد الطاقة التي توصلت إليها الدراسة؟

    توصلت الدراسة إلى أن الإطارات المزودة بوصلات براغي منزلقة قادرة على تبديد الطاقة بنسبة تصل إلى 34%.

  4. ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة لتحسين أداء الوصلات الفولاذية؟

    توصي الدراسة باستخدام براغي عالية المقاومة وإضافة عناصر تقسية في منطقة وصلة البراغي لزيادة كفاءة الوصلات ومنع حصول التشوه اللدن في البراغي.


المراجع المستخدمة
AISI (2010) standard, North American specification for the design of Cold-Formed steel structural member
(AISC), ANSI/AISC-360, 2005 American Institute of Steel Construction, Specification for Structural Steel Buildings
SHANMUGAM, N. E. and WANG C. M, 2007- Analysis and design of plated structures. Woodhead Publishing Limited, Cambridge England, Volume2
JONE WILEY & SONS, INC, 2000- Cold-formed Steel Design. University of Missouri-Rolla, Third Edition
قيم البحث

اقرأ أيضاً

يعتبر كل من التربيط المعدني و الصفائح المعدنية العاملة كجدران قص من أشهر الطرق المتّبعة في تقوية الإطارات المعدنية على الأحمال الزلزالية. تم في هذا البحث دراسة جدوى استخدام صفيحة معدنية كبديل عن التربيط الفولاذي من الناحية الإنشائية و ذلك بإجراء ت حليل عددي باستخدام طريقة العناصر المحدودة (FEM) و استخدام التحليل اللاخطي الذي يأخذ بعين الاعتبار لاخطية المادة و لا خطية التشوهات الكبيرة مع أخذ سوء الصنع بعين الاعتبار (GMNIA). حيث تمت مقارنة الإطار المدعم بالتربيط . المعدني و الإطار المدعم بالصفيحة المعدنية، ثم بعد ذلك تم زيادة سماكة الصفيحة المعدنية و مساحة مقطع التربيط و بيان أثر هذه الزيادة على السلوك الزلزالي للإطار. بينت هذه الدراسة الفائدة الكبيرة المحققة من إضافة عنصر التقوية من خلال تحسين المقاومة و الطاقة المبددة و المطاوعة. و كذلك تم تجربة تغيير نسبة عرض الإطار إلى ارتفاعه و ذلك لتحديد نوعية التدعيم الأفضل من حيث المقاومة و مقدار الطاقة المبددة حيث تبين أن التربيط المعدني أفضل من الصفيحة المعدنية عندما يكون عرض فتحة الإطار أقل من ثلاثة أضعاف ارتفاعه، أما في الفتحات التي يزيد فيها عرض الإطار عن ثلاثة أضعاف ارتفاعه فيفضل استخدام الصفيحة المعدنية.
يتطلب استقرار العناصر تحديد أبعادها بحيث تتمكن من مقاومة الحمولات. يجب أن تكون المقاومة كافية لكي لا يفقد المنشأ أو اي عنصر استقراره. يعد انحناء العنصر من أهم معايير الاستقرار. في هذا البحث سيتم اتنتاج علاقة لحساب السهم الناتج عن اختلاف درجة الحرارة بين السطح العلوي و السفلي لجائز فولاذي بسيط الاستناد (ثابت - منزلق) بالاستفادة من علاقة كمية الحرارة المتنقلة بواسطة التوصيل الحراري.
في هذا العمل تم إخضاع الفولاذ الكربوني CK85 إلى عملية معالجة حرارية تكرارية. تتألف هذه العملية من التثبيت لفترات قصيرة متكررة(min 3.4) عند درجة الحرارة C° 800 ( فوق درجة الحرارة Ac3 ) متبوعة بالتبريد الهوائي القسري. و بعد 8 دورات (حوالي ساعة من التس خين و التبريد المتكررين) تبين أن البنية المجهرية تحتوي في معظمها على حبيبات من الفريت و السمنتيت المتكور. تمتلك هذه البنية مزيجا من مقاومة الشد و المطيلية. إن تفكك صفائح البرليت أثناء انحلال السمنتيت على حدود الصفائح خلال هذه المدة القصيرة المثبتة فوق درجة الحرارة Ac3 و نشوء العيوب في الصفائح أثناء التبريد القسري غير المتوازن بالهواء كانا السببين الرئيسيين في تسريع عملية التكور . في البداية زادت مقاومة الشد بشكل رئيسي بسبب وجود الدقائق الصغيرة الناعمة ( الفريت و السمنتيت ) و من ثم انخفضت بشكل طفيف مع انعدام وجود صفائح البرليت و ظهور السمنتيت المتكور في البنية .
يتضمن البحث دراسة تجريبية لتأثير الألياف الفولاذية على المتغيرات الأساسية لمخطط الإجهاد- تشوه للبيتون عالي المقاومة على الضغط البسيط، أي على: شكل مخطط الإجهاد- تشوه، معامل مطاوعة البيتون، قدرة المادة على امتصاص الطاقة. لهذه الغاية تم تحضير مجموعة من العينات البيتونية الاسطوانية بمقاومة على الضغط (70 MPa). تمت إضافة الألياف الفولاذية ذات نسبة الشكل 70=L/D بأربع نسب حجمية مختلفة للخلطة البيتونية و هي: (0-1-1.5-2)%. اختبرت الاسطوانات تحت تأثير التحميل المستمر على الضغط و تم الحصول من خلال نتائج الاختبارات على المنحني الكامل لمخطط الإجهاد- تشوه. أظهرت النتائج التجريبية للبحث وجود تاثير إيجابي ملحوظ للألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة و يزداد هذا التأثير كلما زادت كمية الألياف الفولاذية في الخلطة. يظهر ذلك في مخطط الإجهاد- تشوه، حيث أن الجزء الصاعد يتغير بشكل طفيف، بينما الجزء الهابط يتغير بشكل كلي و يقل انحداره بزيادة كمية الألياف الفولاذية، و بالتالي تحسين مطاوعة البيتون عالي المقاومة و قدرته على امتصاص الطاقة، و بذلك يبتعد سلوك البيتون عالي المقاومة عن السلوك الهش.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا