تحقیق اثر طراحی اجرای اتصالات جوشی اسیب پذیری لرزه سازه

لینک دریافت خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش اماده پرینت )

تعداد : 8 صفحه

---

 قسمتی متن : 

اثر طراحی اجرای اتصالات جوشی اسیب پذیری لرزه سازه فولادی

اثر طراحی اجرای اتصالات جوشی اسیب پذیری لرزه سازه فولادی

چکیده

باگذشت حدود 50 سال کاربرد اتصالات جوشی صنعت ساختمان ایران هنوز نقایص زیادی اجرای ساختمانهای فولادی جدید مشاهده شود. یک بررسی اولیه عوامل زیر توان عنوان دلایل اصلی نقایص ذکر کرد:

1- عدم طرح دقیق اتصالات جوشی توجه عملکرد نظر انها

2- عدم انطباق اجرای معمول ساختمان ایین نامه دستورالعملها

3- کیفیت پایین جوش علت عدم وجود اموزش کلاسیک کافی زمینه مهندسان جوشکاران

4- نبود نظارت اصولی دقیق اجرای جوشکاری ساختمانهای شهری کشور.

در مقاله بعد مرور خرابیهای سازه فولادی زلزله گذشته ایران جهان سعی گردیده طراحی اجرای معمول سنتی سازه فولادی جوش شده کشور حالت قابل قبول مقایسه گردد. منظور ایین نامه معمول طراحی سازه فولادی ایران ایین نامه طراحی کشورهای صنعتی زلزله خیز استفاده شده مشخص شود چه مواردی اجرا ایین نامه دستورالعملهای اجرایی همخوانی ندارد. علاوه مطالعه نقاط ضعیفی ناشی اجرای جوش باشد انجام گرفته پایان پیشنهاداتی بهبود وضع موجود کاهش خطرات ناشی زلزله نوع سازه ارایه گردیده است.

مقدمه

سازه فولادی مجموعه اعضای باربرساخته شده نیم رخهای فولادی ورق باشد کمک اتصالات یکدیگر متصل گردند.با توجه روشهای تکامل یافته تولید نیمرخ فولادی کار گرفته شود مقاطع غالبا رفتار حد قابل انتظاری خود نشان دهند. مساله بسیار مهم رفتار اتصالاتی الف) ساخت اعضای مرکب نیمرخ ورق یکپارچه نمودن اعضا(شامل تیر ستون مهاربندها)در محل گره استفاده قرار گیرد.وسایلی ساخت اعضا اتصال انها یکدیگر کار رود شامل پیچ پرچ جوش است.در میان استفاده جوش ساختمان سازی متعارف ایران بسیار رایج است.تا زمان وقوع زلزله نورث ریچ(1994)تصور صورت رعایت اصول فنی طرح اجرای سازه فولادی جوشی سازه هادر زلزله عملکرد قابل قبولی خود نشان دهند.اما وقوع زلزله فرض رازیر سوال برد.در زلزله مشاهده بسیاری اتصالات , محل درز جوش اتصال , فلز مادر(Base metal) دچار ترک یعضا شکست شده است.اسن مساله باعث تحقیقات گسترده علت پدیده صورت گیرد تحقیقات امروز ادامه دارد.از طرف دیگر مشاهده تحقیق موضوع وضعیت ساخت ساز ساختمانهای فولادی نشان دهد اتصالات جوشی متداول ایران کیفیت مناسبی برخوردار نیستند وجود سابقه نسبتا طولانی استفاده جوشکاری صنعت ساختمان هنوز نقایص زیادی زمینه مشاهده شود.

عملکرد لرزه ساختمانهای فولادی

براساس تجربه حاصل زلزله گذشته مطالعات انجام گرفته سازه برابر زلزله دارای عملکرد بهتری هستند بتوانند ضمن حفظ پایداری انسجام کلی خود انرژی ناشی زلزله حد امکان جذب مستهلک نمایند.با توجهبه منحنی نیرو-تغییر مکان سازه توجه مطلب سطح بین منحنی نیرو-تغییرمکان محور تغییرمکان نشان دهنده میزان انرژی جذب شده توسط سازه است.هر چه سازه شکل پذیرتر باشد انرژی بیشتری هنگام زلزله جذب کرده رفتار مطلوبتری دارد.فولاد نرمه علت طبیعت شکل پذیر نظر ماده مناسبی باشد تواند میزان زیادی انرژی جذب کند.اما تجربه نشان داده سازه فولادی صورت عدم استفاده اتصالات مناسب عملکرد مناسب لرزه انها مناسب قابل قبول نخواهد اثر زلزله دچار شکست سازه انهدام خواهد شد.در زلزله منجیل (1369) مشاهده تعدادی ساختمانهای فولادی دچار تخریب کامل شدند. رفتار سازه زلزله ثابت کرد بسیاری موارد سازه موجود دارای سیستم مقاوم زلزله مناسبی نیستند.استفاده تیرهای خورجینی(تیرهای سرتاسری دو طرف ستون اتصال نبشی) عدم شناخت سیستم حاصل مدل صحیح اتصالات باعث شده سیستم نظر مهندسی زلزله بسیار اسیب پذیر تلقی گردد.درس حاصل زلزله کیفیت پایین ساخت ساز شهری بودکه سالهای اخیر تلاشهایی اصلاح عمل امده است.در زلزله نورث ریچ امریکا مشاهده بسیاری ازساختمانهای فولادی اتصال تیرها ستونها دچار ترک بعضا شکست شد.بیشتر ترکها شکستها بال ستون اتفاق افتاده است.

صنعت جوشکاری ساختمان ایران

با گذشت 50 سال استفاده جوش ساختمان دهه اخیر(80-1370)از نظر تعداد ساختمانهایی سازه فولادی طراحی اجرا شده اند کاملا استثنایی شمار اید.در نیمه دوم دهه دهها هزار سازه فولادی تهران شهرهای بزرگ ایرن ناگهان سر زمین براورد.گسیل سرمایه سوی ساخت ساز شهری تبدیل ساخت سرپناه ماشین سرمایه گذاری جهت سودهای کلان باعث گردید رعایت اصول فنی ایمن سازی ساختمانها برابر زلزله برابر منفعت طلبی صاحبکاران عملا توجه قرار نگیرد.از طرف حجم عظیم ساخت ساز نیروز انسانی زیادی اعم مهندس تکنسین جوشکار احتیاج داشت باعث ورود افراد غیرمتخصص جرگه گردید.تمامی مسایل دست دست داد طرح اجرای ساختمانهای فولادی انچنان باید کیفیت مطلوبی برخوردار نباشد.تخریب کلی ساختمانهای فولادی زلزله منجیل، موید پایین بودن کیفیت ساختمانهای فولادی کشور باشد. میان تمامی عوامل دخیل طرح ساخت سازه فولادی اتصالهای جوشی نارساییهای بیشتری برخوردارند. علل اصلی پایین بودن کیفیت جوش درساخت سازهای شهری توان صورت زیر بیان نمود :

1- عدم انطباق اجرای معمول سازه فولادی ایین نامه دستورالعملها

2- کیفیت پایین جوش علت عدم اموزش کلاسیک کافی زمینه جوشکاران مهندسان

3- نبود نظارت اصولی دقیق اجرای جوشکاری ساختمانهای شهری کشور

4- عدم طرح دقیق اتصال جوشی توجه عملکرد نظرانها

1- عدم انطباق اجرای معمول سازه فولادی ایین نامه دستورالعملها

در بسیاری موارد طرز اجرای متداول جوش باجزییات ارایه شده ایین نامه تطابق ندارد.این موارد ناشی موارد متعددی میان انها موارد زیر توان اشاره کرد:

الف) اشنا نبودن مهندسین سازه مسایل اجرایی نتیجه ارایه نقشه و

جزییات غیرقابل اجرا

ب) گران تر بودن هزینه اجرای جزییات ایین نامه نسبت روش سنتی اجرا

پ)اگاه نبودن کارفرما مهندس مجری طرح جزییات ایین نامه عدم

توانایی تمیز دادن حالات مختلف یکدیگر

بعد اجباری شدن ایین نامه2800 درسال (1368) اهمیت وجود سیستم مقاوم برابر زلزله یک طرف محدودیتهای معماری استفاده سیستم مهاربندی طرف دیگر باعث استفاده روزافزون سیستم قاب خمشی جهت عرضی ساختمانها شد.در سیستم اتصال تیر ستون نوع گیردار بوده یعنی باید توانایی انتقال برش لنگر تیر ستون وجود داشته باشد.در نوع اتصالات ورقهای بالاسری زیرسری محل اتصال ستون ایجاد جوش نفوذی کامل خورده استفاده شود. اما انجایی متاسفانه عملیات جوشکاری محل کارگاههای ساختمانی نه محل کارخانه صورت گیرد کنترل کیفیت جوش بخصوص هنگام مونتاژ درارتفاع زیاد سطح زمین حتی صورت عینی(Visual) امکان پذیر نمی باشد. همچنین معمولا محل اتصال ورق ستون جای جوش نفوذی جوش گوشه استفاده شود نتیجه هنگام زلزله نقاط علاوه تحمل نیروی کمتر حالت تردشکن گیسخته خواهد شد. زمانی یک عضو فشاری ازدومقطع کنار یکدیگر استفاده شود باید پایداری کل عضوبه عنوان یک المان پایداری تک تک مقاطع کنترل شود تاهیچ کدام تحت تاثیر نیروی فشاری طور جداگانه دچار کمانش نشوند.برای منظور مقاطع باید فواصل مشخص یکدیگر متصل شوند تاطول ازاد انها کاهش یابد. بسیاری اوقات بادبندهای دوبل طول خود یکدیگر وصل نمی شوند نتیجه دومقطع بایکدیگر عمل نمیکنند بار بحرانی عضو کمتر مقداری مهندس سازه محاسبات خود منظور نموده است. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان حداکثر فاصله بین جوش دومقطع ستونهای ترکیبی مقرر نموده است.اما موارد زیادی مشاهده شود فاصله بین جوش ستونها بیشتراز مقدار است.

2- کیفیت پایین جوش علت عدم اموزش کلاسیک کافی زمینه جوشکاران مهندسان

یکی مهمترین اشکالات موجوددر اجرای ساختمانهای فولادی کشور کیفیت پایین جوشکاری ساختمان باشد.عوامل مختلفی امر تاثیر گذارند.استفاده ازجوشهای کارگاهی حتی جوشهای نفوذی اجرای کل جوشکاری درکارگاه ساختمانی استفاده نیروی انسانی غیرمجرب عوامل اصلی پایین امدن کیفیت جوشکاری ساختمان باشد.در نتیجه عوامل برشمرده شده مشکلات عدیده گریبانگیر اتصالات جوشی باشد.

در بسیاری موارد سطح فلز حال جوش الوده روغن مواد نامناسب دیگر اینکه فلززنگ زده رنگ خورده جوش داده شود.گاه فاصله بین پاسهای متوالی جوش حتی جدا نموده گل جوش خودداری شود یابدون برداشتن گل جوشکاری اقدام زدن رنگ ضدزنگ شود.از انواع جوشهایی کارهای ساختمانی بسیار استفاده شود جوش سربالا باشد. علت سختی اجرا غالب موارد نوع جوش کیفیت پایینی برخوردار است. بسیاری موارد اثر استفاده تکنیکهای نامناسب جوشکاری نقایصی چون تابیدگی پیچش قطعات اتفاق افتد.

عیوبی نظیر نفوذ ناقص بریدگی کناره جوش اختلاط سرباره تخلخل وجود ترک درفلز مادر باعث کاهش ظرفیت باربری قطعات شود. یکی متداولترین اشکال مقاطع استفاده سازه فولادی تیرهای لانه زنبوری باشد.بسیاری مجریان طرح تیرها وضعیت نامطلوبی کارگاه ساختمانی مونتاژ کنند. بسیاری موارد جوش میانی تیر کیفیت پایینی برخورداراست توجه اهمیت عملکرد مناسب قسمت تقویتهای لازم درمجل تکیه گاه تیر وسط صورت نمی پذیرد. متاسفانه طراحی اجرای پلکانهای فولادی ساختمانها کیفیت پایینی برخوردار توجه اهمیت عملکرد مناسب قسمت ساختمان پس زلزله دقت لازم ساخت مبذول نمی شود .

3- نبود نظارت اصولی دقیق اجرای جوشکاری ساختمانهای شهری کشور

با توجه اهمیتی شهرداری مسایلی قبیل پارکینگ نورگیرها مسایلی دست قایل مشاهده شود بیشتر توجه مهندسان امور معطوف باشد توجه چندانی مسایل سازه نمی شود.البته باید نکته اشاره شود علت عدم وجود اموزش جوشکاری واحدهای درسی دانشجویان عمران مهندسینی دانشگاه فارغ التحصیل شوند زمینه دارای اطلاعات کافی نیستند عنوان مهندس ناظر نمی توانند مسوولیت خود نحواحسن انجام دهند.البته باید موارد مساله سختی کار افزود.به علت جوشکاری ارتفاع غالب مهندسین انجام بازدید جوشها طفره روند. نهایت امر اینکه طور ظواهر امر مشخص شهرداریها زمینه کوچکترین نقشی ایفا نمی کنند هیچگونه نظارتی اجرای ساختمانها ندارند.

4- عدم طرح دقیق اتصال جوشی توجه عملکرد نظرانها

بسیاری کارفرمایان عمل طراحی سازه ایجاد تمهیدات مقابله زلزله یک امر زاید دانند تلاش کنند کمترین هزینه ممکن صرف کار نمایند.از طرف دیگر شهرداریها کمترین نظارتی طرح اجرای سازه نداشته فقط مسایل معماری دقت کنند. عوامل دست دست دهد فقط حق امضای مهندسین سازه اهمیت داشته باشد طرح حداقل اهمیت برخوردار باشد خاطر همین موضوع مهندسین سازه اغلب کمترین وقت صرف عمل نمایند بالطبع دقت لازم طرح اتصالات جوشی مبذول نمی شود. بعضی اوقات اتصالات طرح شده یک ساختمان نقشه دیگر ساختمانها استفاده شود. بسیاری موارد جزییات اتصالات موجود نقشه نامفهوم دقت ناقص است.

نتیجه گیری پیشنهادات

از بررسی انجام شده ساخت وساز ساختمانهای فلزی سطح تهران مشخص هنوز مشکلات زیادی طرح اجرای سازه وجود دارد. عمده مشکلات نقایص مربوط اتصالات جوشی است.اجرای جوش کارگاهی نبود اموزش کافی مهندسان عمران عدم نظارت کافی حسن اجرای جوش ... مشکلاتی صنعت رنج میدهد.و رفع موارد بهترین راه

1- صورت امکان استفاده جوش کارخانه جای جوش کارگاهی

2- بالابردن سطح اگاهی عمومی جامعه موضوع زلزله ساختمانها

3- اموزش جوشکاری جوشکاران دادن گواهینامه جوشکاران ماهر ساختمانی

4- اموزش جوشکاری عنوان واحد درسی مهندسین عمران ایجاد شاخه جدیدی تحت عنوان بازرسی جوش اسکلت مهندسین ناظر

5- تقویت سیستم نظارتی موجود ایجاد سیستم نظارتی ناظربر کار مهندسین

کنترل جوش

متاسفانه علیرغم اهمیت جوش ساختمانهای فلزی نقش ایمنی مقاومت ساختمان کشور ما هنوز راهکاری اساسی جامع ارتباط بررسی کنترل کیفی فرایند جوش ساختمانها بوجود نیامده هر چند گاهی واقعه مانند زلزله بم مدیران تلاش وامیدارد فکری رابطه بکنند ... اما