دانلود پایان نامه مهندسی عمران
تاریخچه استفاده از فولاد پرمقاومت و مطالعات انجام شده بر روی شکل پذیری و خمش اتصالات آن
مقدمه
در سالهای اخیر، سازندگان ساختمان های فولادی بر استفاده از فولادهای پرمقاومت در اعضا و اتصالات ساختمانها تاكید ویژه ای داشتند. پیشرفتهای اخیر در فولاد سازی موجب پیدایش نسل جدیدی از فولادهای پر مقاومت شده است كه مشخصات تنش–كرنش آنها با فولادهای سنتی بسیار متفاوت است. فولادهای پر مقاومت كارائی بیشتری در كشش، جوش پذیری، نورد سرد، سختی و مقاومت در برابر پوسیدگی بیشتری نسبت به فولادهای نرمه دارند. این ویژگی ها موجب شده است كه فولادهای پر مقاومت در صنایع سازه ای بسیار جذاب جلوه كند. تولید این نوع جدید از فولاد در صنایع فولادسازی، دستاورد موفق علمی در فناوری فولاد سازی بود، علی الخصوص كه فرآیند كنترل ترمومکانیکی، مراحل نورد گرم و خنك كردن فولادها را كنترل می كند تا ساختار مصالح فولادی بسیار مرغوبتری بدست آید.
استفاده از فولادهای پرمقاومت مانند هر مصالح دیگری معایب و مزایایی به همراه دارد. از جمله مزایای آنها می توان به كاهش وزن ساختمان، صرفه جویی در تولید، سهولت نصب و انتقال به محل اجرای ساختمان و فونداسیون كوچكتر اشاره كرد. همچنین المان های سبك و نازك برای ویژگی های معماری ساختمان، طراحی زیبای اعضا و سازه ها بسیار مطلوب می باشند. كاهش مقاطع اعضا منجر به صرفه جویی در استفاده از فولاد در ساختمان شده و در نتیجه می تواند مزایای زیست محیطی را به همراه داشته باشد. از نقطه نظر سازه ای، فولادهای پر مقاومت، مقاومت خطی بزرگتری دارند. اما افزایش تنش تسلیم باعث افزایش مدول یانگ نمی شود، و این عامل ممكن است مشکلاتی در خدمت پذیری سازه به وجود آورد. در حال حاضر طراحی سازه های فولادی بر اساس سختی و در قالب محدودیت های تغییرشکل و Dr ft كنترل می شود تا محدودیتهای شکل پذیری و سرویس دهی سازه را تامین كند.
در این مورد به نظر نمی آید كه استفاده از فولادهای پرمقاومت چندان مفید باشد. به علاوه هر چقدر مقاومت فولاد بیشتر شود، ویژگی های كمانشی فولاد بیشتر حكم فرما می شوند و در نتیجه مشکلات شکل پذیری فولاد افزایش می-باید. همچنین محدودیت در لاغری اعضا كه توسط تنش تسلیم بالا و نسبت تنش تسلیم، به سازه تحمیل می شود، ممكن است كه باعث طراحی غیر اقتصادی و عدم حصول مقاطع فشرده موثر شود. كارایی فولادهای پرمقاومت هنگامی بیشتر است كه به آن اجازه تسلیم كامل داده می شود؛ برای مثال هنگامی که اتصالات و اعضای ساخته شده از این فولاد به گونه ای طراحی شوند كه تنها در اثر عامل مقاومتی گسیخته شوند، طراحی به گونه ی مناسبی انجام شده است. در این حالت باید پدیده های كمانشی كلی و موضعی در طراحی سازه ای حذف شود. همچنین نسبت تنش تسلیم بالای فولاد پرمقاومت موجب کاهش پایداری غیرخطی مقاطع و ظرفیت دوران اعضا و اتصالات می شود و این پایداری به شدت به خصوصیات سخت شدگی كرنشی مصالح مربوط است.
بر اساس تحقیقات صورت گرفته، معیارهای فشردگی مقاطع فولاد پرمقاومت باعث می شوند كه ظرفیت شکل پذیری خمشی بیش اندازه تخمین زده شود. بعلاوه نسبت مقاومت نهائی به مقاومت تسلیم مصالح اثر قابل ملاحظه ای بر شکل پذیری و ظرفیت جذب انرژی تحت بارگذاری چرخه ای دارد، كه باعث می شود به منظور اطمینان از رفتار قابل قبول لرزه-ای، مقادیر محدود كننده ای برای این پارامتر انتخاب شود. بنابراین رفتار سازه هایی كه توسط این فولادها ساخته می شوند، احتیاج به بررسی بیشتری دارد تا طراحی آنها با اطمینان بیشتری صورت بگیرد. مقاومت و سختی در اعضای ساخته شده از فولاد پرمقاومت به راحتی بدست می آید ولی از طرف دیگر ارزیابی شکل پذیری آنها چندان آسان نیست. شکل پذیری اعضا و اتصالات براساس مقدار تغییرشکل پلاستیكی تعریف می شود كه می تواند توسط درصدی از مقاومت نهایی عضو بدست آید. در زیر به بررسی چند مورد از مطالعاتی که بر روی اعضای ساخته شده از فولاد پرمقاومت انجام شده است، می پردازیم.
کلمات کلیدی:
فولادهای پرمقاومت
شکل پذیری و خمش اتصالات
تاریخچه استفاده از فولاد پرمقاومت
مطالعات انجام شده بر روی فولادهای پرمقاومت
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
