پایان نامه مطالعه و بررسی بادبندهای کابلی در سازه های فولادی

فهرست و منابع پایان نامه مطالعه و بررسی بادبندهای کابلی در سازه های فولادی

فهرست:

مقدمه ........................................................................................................................................................ 1

فصل اول : پایه های نظری و پیشینه پژوهش

1-1  معرفی کابلها .....................................................................................................................................3

1-1-1  مقدمه .......................................................................................................................................... 3

1-1-2   انواع کابل ها ............................................................................................................................. 4

1-1-2-1   انواع کابلها از نظر جنس مفتول ........................................................................................... 4

1-1-2-1-1  مفتول فولادی بدون روکش یا غیر گالوانیزه ..................................................................... 4

1-1-2-1-2  مفتول فولادی گالوانیزه ..................................................................................................... 5

1-1-2-1-3  مفتول فولادی ضد زنگ .................................................................................................... 5

1-1-2-2  انواع کابلها از نظر تاب گسیختگی مفتول فولادی مصرفی ..................................................... 5

1-1-2-3  انواع کابلها از نظر هسته کابل ................................................................................................. 6

1-1-2-4  انواع کابلها از نظر نحوه تاب ................................................................................................. 6

1-1-2-4-1  کابلها با تاب معمولی ....................................................................................................... 6

1-1-2-4-2  کابلها با تاب لنگ ............................................................................................................ 7

1-1-2-5  انواع کابلها از نظر نحوه بافت ............................................................................................. 8

1-1-2-5-1  بافت سیل ....................................................................................................................... 8

1-1-2-5-2  بافت وارینگتن ............................................................................................................... 9   

 

 

1-1-2-5-3  بافت فیلر ........................................................................................................................... 9

1-1-2-5-4  بافت استاندارد ................................................................................................................... 9

1-1-2-6  انواع کابلهای مورد استفاده در پلهای کابلی ......................................................................... 10

1-1-2-6-1  کابلهای میله موازی ......................................................................................................... 10

1-1-2-6-2  کابلهای سیم موازی ........................................................................................................ 10

  1-1-2-6-3  کابلهای رشته ای ......................................................................................................... 11

1-1-2-6-4  کابلهای پرس شده هسته دار .......................................................................................... 11

1-1-3  پیش شکل دادن کابلها ............................................................................................................ 13

1-1-4  روغن کاری کابلها .................................................................................................................. 14

1-1-5  اندازه گیری قطر کابلها ............................................................................................................ 14

1-1-6  نام گذاری کابلها بر طبق استاندارد BS انگلستان .................................................................... 15

1-1-7  اتصالات مربوط به کابلها .........................................................................................................15

1-1-7-1  حلقه انتهایی ...................................................................................................................... 16

1-1-7-1-1  پرس دو سر کابل با ایجاد حلقه و اتصال بست گلویی ................................................. 17

1-1-7-1-2  استفاده از بست های U شکل ....................................................................................... 17

1-1-7-1-3  ایجاد حلقه توسط دست یا گیس بافت کردن کابل ....................................................... 17

1-1-7-2  سوکت های باز و بسته ..................................................................................................... 18

1-1-8  خواص کابلها ........................................................................................................................ 20

 

 

1-1-9  مقاومت کابلها ........................................................................................................................ 21

1-1-10  پیش تنیدگی در کابلها .......................................................................................................... 23

1-1-11  محاسبه حداقل بار گسیختگی کابل ها با روابط تجربی ....................................................... 25

1-1-12  محاسبه وزن واحد طول کابلها ............................................................................................. 25

1-1-13  تعیین بار گسیختگی کابلها از طریق آزمایش  ........................................................................29

1-1-13-1  طول نمونه آزمایش ......................................................................................................... 30

1-1-13-2  سرعت بارگذاری ............................................................................................................ 30

1-1-14  حد بار مجاز حلقه ها بر حسب نوع و نحوه استفاده، طبق استاندارد DIN 3088 ............... 30

1-1-15  اثرات رفتاری کابل .............................................................................................................. 35

1-1-16  اثرات حرارتی کابل ............................................................................................................. 36

1-1-17  سازه های کششی ................................................................................................................ 37

1-2  سیستمهای مقاوم جانبی ............................................................................................................. 38

1-2-1  مقدمه ..................................................................................................................................... 38

1-2-2  انواع سیستمهای مقاوم سازی ................................................................................................ 40

1-2-2-1  قاب خمشی ...................................................................................................................... 40

1-2-2-2  قابهای میان پر ................................................................................................................... 41

1-2-2-3  تاوه های تخت و قارچی .................................................................................................. 41

1-2-2-4  دیوار برشی بتنی ............................................................................................................... 42

 

 

1-2-2-5  سازه های قاب - دیوار ........................................................................................................ 43

1-2-2-6  قابهای محیطی ...................................................................................................................... 44

1-2-2-7  دیوار برشی فولادی .............................................................................................................. 45

1-2-2-8  مهاربندهای فلزی ................................................................................................................. 46

1-2-3   موضوع و هدف تحقیق ........................................................................................................... 48

1-2-4  پیشینه پژوهش .......................................................................................................................... 52

1-2-5  پیش فرضهای تحقیق ............................................................................................................... 54

فصل دوم : مواد و روشها

2-1  تحلیل کابلها ................................................................................................................................... 55

2-1-1  مقدمه ......................................................................................................................................... 55

2-1-2  رفتار غیر خطی کابل .................................................................................................................. 57

2-1-3  مقایسه تیر با کابل ...................................................................................................................... 60

2-1-4  انواع المان کابلی ........................................................................................................................ 62

2-1-4-1  المان کابل محوری ................................................................................................................ 62

2-1-4-2  المان کابل تحلیلی ................................................................................................................ 63

2-1-5  المان کابلی دو بعدی ................................................................................................................. 64

2-1-5-1  نظریه عمومی کابلها .............................................................................................................. 64

2-1-5-2  کابل تحت بار گسترده یکنواخت ......................................................................................... 66

 

عنوان                                                                                                          صفحه

2-1-5-3  نیروی کششی در کابلها تحت بار گسترده یکنواخت در امتداد افق ....................................... 68

2-1-5-4  طول کابل تحت بار گسترده یکنواخت در واحد طول .......................................................... 69

2-1-5-5  افزایش طول یا اتساع الاستیک کابل .................................................................................... 70

 

فصل سوم : نتایج و بحث

 

3-1  بهینه سازی تئوریک شکل بادبندهای کابلی .................................................................................... 72

3-2  مدلسازی با نرم افزار المان محدود  ABAQUS .......................................................................... 77

3-2-1 مدلسازی یک قاب یک طبقه به صورت ضربدری : .................................................................... 77

3-2-1-2 پیش فرض ها و نحوه مدلسازی............................................................................................... 78

3-2-2 مدل سازی یک قاب سه طبقه به صورت ضربدری ..................................................................... 79

3-2-2-1 پیش فرض ها و نحوه مدلسازی ............................................................................................. 79

3-2-2-2 نتایج بدست آمده از این مدلسازی .......................................................................................... 80

3-2-3 مدلسازی یک قاب سه طبقه با حالتهای مختلف .......................................................................... 80

3-3 بهینه سازی فرم کابل در سیستم با کابل یکپارچه به صورت آزمون و خطا ...................................... 82

3-3-1 قاب سه طبقه ................................................................................................................................ 82

3-3-1-1 پوشش دو دهانه از قاب .......................................................................................................... 82

3-3-1-2 پوشش سه دهانه از قاب .......................................................................................................... 87

3-3-2 قاب شش طبقه ........................................................................................................................... 90

3-4 مقایسه سختی قاب خمشی و قاب خمشی مقاوم سازی شده با سیستم های قابلی ........................ 97

نتیجه گیری ............................................................................................................................................ 103

پیشنهادات .............................................................................................................................................  104

منابع مورد استفاده ................................................................................................................................. 105

 

 

 

منبع:

 

 [1]- صبوری، سعید، 1383، سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی، طرح اندیشه استفاده از فولاد نرم، چاپ اول، انتشارات انگیزه.

[2]- علیزاده، رضا، 1383، معیار تعیین حالتهای کابل در پلهای کابلی، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی، دانشگاه تبریز.

[3]- قاسمی، حسین، 1383، طناب های فولادی، پیام ارک، شماره 11: 3-19.

[4]- علی اکبر آقا کوچک و سیدسهیل مجیدزمانی ، 1380 ، راهنمای استفاده ازویرایش دوم استاندارد 2800 ، کمیته کاهش بلایای طبیعی .

 [5]- Barghian, M., 1996, Non-linear static and dynamic analysis of bar element structures, UMIST.

[6]- British Standard, 1987, Specification for wire ropes, encavators and General engineering purposes, BS 302.

 [7]- Kashani, K.A., 1983, Development of cable elements and their application in the analysis of cable structures, University of Manchester.

[8]- Maheri, M.R., Kousari, R. and Razazan M., 2003, Pushover tests on steel X-braced and knee-braced RC frames, Engineering Structures, vol. 25, No. 13: 1697-1705.

[9]- Sorace, S. and Terenzi, G., 2003, An advanced seismic protection technology: the damped cable system, Advances in Structures:1185-1191.

[10]- AISC 1997 , Sesmic Provisions for structural steel Buildings , American Institue of steel construction,1997

[11]-Design of Pinned column Base Plate, Journal of the Australian steel Institue, Volume36 Number2, September 2002.

[12]- Dr. B.C Punima & Ashok Kumar Jain & Arun Kumar jain , Design of steel structure, Laxmi Publications (p), LTD,1998.

[13]- Williamc. Honeck & Dreck westphal, Partical Design and detailing of steel column Base Plate, structural steel Edueational council,1999

[14]- William A.Thornton, Seismic Design of conections in concentrically Breaced frames,Cives Engineering Corporation, 2001.

[15]- William A.Thornton, combined stressec in Gussed plates, Civil Engineering Corporation,2000.

[16]- S.Sorance, G.Terenzi an advanced seismic protection technology : The damped cable system 2003 advances in structures.