عنوان
بررسي قابليت اعتماد برش‌گيرهاي پيچي-اصطكاكي (HSFGB) و رفتار احتمالاتي تيرهاي مركب با اين نوع برش‌گيرها
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
در سال¬هاي اخير سيستم تير مركب به صورت تركيبي از دال¬هاي بتني پيش¬ساخته و تيرهاي فولادي كه توسط برش‌گيرهاي پرمقاومت پيچي- ¬اصطكاكي با قابليت جداشوندگي به هم متصل شده¬اند، به عنوان يك روش مناسب براي ساخت و ساز پايدار مورد توجه محققين قرار گرفته است. از سويي فقدان دستورالعمل‍ها و مقررات طراحي براي اين نوع سيستم مركب، استفاده از آن¬ها در طراحي و ساخت را محدود نموده است. در اين راستا به منظور ارائه رابطه مقاومت طراحي برش‌گير پيچي-اصطكاكي با قابليت جداشوندگي و ارزيابي ضريب ايمني جزئي مناسب براي آن، مدل اجزاي محدود سه‌بعدي آزمايش پوش-اَوت برش‌گير توسعه داده شد و دقت مدل¬ در برابر نتايج آزمايشگاهي صحت‍سنجي شد. سپس با بكارگيري آناليز حساسيت و روش طراحي آزمونه پلاكت-برمن، تاثير پارامترهاي مختلف بر رفتار اين برش‌گيرها و نيز عوامل موثر در مقاومت نهايي برش‌گير شناسايي شد. در ادامه با انجام تحليل¬هاي جامع آماري، معادله پيش بيني مقاومت نهايي برش‌گير پيچي-اصطكاكي با قابليت جداشوندگي ارائه شد. با پياده¬سازي تحليل قابليت اطمينان مطابق با رويكرد ايمني آيين‌نامه¬، ضريب ايمني جزئي 52/1 براي طراحي اين نوع برش‌گير به دست آمد كه به واسطه آن، سطح قابل قبولي از ايمني براي معادله طراحي پيشنهادي تضمين مي‍گردد.
در مرحله بعد تحليل احتمالاتي اجزاي محدود سه بعدي براي بررسي تاثير عدم قطعيت‌هاي مواد و برش‌گير بر روي رفتار خمشي تير مركب انجام شد. بدين منظور نخست مشخصه‌هاي آماري اين نوع برش‌گير ارزيابي شد. سپس مدل مناسب اجزاي محدود كه هم¬زمان با دارا بودن دقت كافي براي ارزيابي رفتار، امكان تحليل¬هاي احتمالاتي با تعداد بالا را از نظر صرفه محاسباتي و زمان فراهم آورد، توسعه داده شد. در انجام تحليل¬هاي احتمالاتي از سه روش¬ شبيه‌سازي تصادفي مونت كارلو، نمونه‌گيري ابرمكعب لاتين و روش تخمين نقطه‌اي رزنبلاث استفاده شد. براساس نتايج به دست آمده، با بكارگيري روش نمونه‌گيري ابرمكعب لاتين براي انجام تحليل¬هاي احتمالاتي اجزاي محدود مي¬توان به ازاي تعداد نمونه به مراتب كمتر از روش شبيه¬سازي مونت¬كارلو، مشخصه‌هاي آماري تير مركب داراي برش‌گير پيچي- اصطكاكي با قابليت جداشوندگي را با دقت مناسبي برآورد نمود.
از آن‌جايي‌كه ضوابط طراحي به روش ضرايب بار و مقاومت، ضريب ايمني اتصال¬دهنده برشي را به عنوان بخشي از ضريب مقاومت كلي تير مركب گنجانده است، لذا ضروري است تغيير نوع برش‌گير بر عملكرد خمشي اين نوع تيرها مورد بررسي قرار گيرد. در اين راستا پس از توسعه و صحت¬سنجي مدل اجزاي محدود سه بعدي تير مركب¬، آناليز حساسيت و نيز گسترش پايگاه اطلاعاتي و آناليزهاي قابليت اعتماد براي اين نوع تير مركب انجام شد. نتايج نشان مي¬دهد ضريب كاهش مقاومت خمشي براي تيرهاي مركب با برش‌گيرهاي پيچي-اصطكاكي با درجه اتصال برشي كامل، نزديك به مقدار ضريب كاهش مقاومت تير مركب با برش‌گيرهاي جوشي توصيه شده در AISC 360-22 است. در حالي‌كه استفاده از مقدار ضريب كاهش مقاومت آيين¬نامه¬اي براي تيرهاي مركب با برش‌گيرهاي پيچي-اصطكاكي با درجه اتصال برشي جزئي، غيرمحافظه كارانه است.
شماره ركورد
231313
دانشگاه
دانشگاه اصفهان
استاد مشاور
عبدالرضا عطائي
رشته تحصيلي
مهندسي عمران - سازه
استاد راهنما
مريم داعي