انجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X2420080922Effect of Initial Out-of-Straightness Imperfection on Second-Order Elastic Behavior of Planar Framesاثر نقص انحنای نخستین بر رفتار کمانش مرتبه دوم قابهای دو بعدی316236506FAمحمدرضایی پژنداستاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد0000-0002-8808-0011احسانمحتشمیکارشناس ارشد مهندسی سازه، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهدJournal ArticleGeometrical imperfections usually occur during fabrication and erection. Initial out-of-straightness is one of the most common types of these flaws. In this paper, the elastic tangent stiffness matrix of an initially curved beam-column element subjected to nodal forces and transverse member loads is derived. Second-order analysis of planar frames is carried out afterwards. The proposed method introduces a new function for explicit modeling of out-of-straightness imperfection and incorporates it directly into the element's stiffness matrix. In addition, the proposed technique uses only one element for each member and presents a single formulation for both tensile and compressive members. The obtained load-deflection curve is compared with those predicted by other methods and the effect of initial out-of-straightness imperfection is also discussed. Results of numerical examples indicate that initial out-of-straightness imperfection is less important if the stability of frame is controlled by second-order P-Δ effect. On the other hand, it can have a considerable effect on the behavior of structure when second-order P-Δ effect is dominant.به طور معمول، نقصهای هندسی در فرایند ساخت و نصب اعضای سازه به وجود میآید. نقص انحنای نخستین با شکلدهی عضو یکی از رایجترین آنهاست. در این مقاله، ماتریس سختی مماسی کمانش جزء تیر–ستون دارای نقص انحنای نخستین، زیر اثر نیروهای گرهی و بارهای میانی گسترده و متمرکز، به دست میآید و در تحلیل مرتبه دوم قابها به کار میرود. شیوه پیشنهادی، تابع جدیدی برای نقص انحنای نخستین پیشنهاد میکند و آن را به طور مستقیم در ماتریس سختی جزء وارد میسازد. همچنین، برای الگوسازی هر عضو سازه تنها یک جزء به کار میرود و روابط آن برای اعضای فشاری و کششی یکسان است. نمودار بار–تغییرمکان روش پیشنهادی با پاسخهای سایر پژوهشگران مقایسه میشود و اثر نقص انحنای نخستین بر مسیر ایستایی مرتبه دوم قابها بررسی میگردد. نتایج نشان میدهد اگر اثر P–Δ مرتبه دوم در پایداری قاب تعیینکننده باشد، اهمیت نقص شکلدهی اعضا کمتر میشود. از سوی دیگر، هنگامی که اثر مرتبه دوم P–δ نقش بیشتری در پایداری سازه دارد، این نقص میتواند تأثیر قابل توجهی بر رفتار سازه بگذارد.https://www.journalisss.ir/article_236506_8d5f14eb35314aa6e79b8a7fe61ff0d0.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X2420080922Evaluation of Performance of Reinforced Concrete Frame Retrofitted Using Concentric Steel Bracingارزیابی رفتار عملکردی قابهای بتن مسلح مقاومسازی شده با مهاربندهای فولادی هممحور1725236507FAغلامرضاقدرتی امیریاستاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعتابوالفضلغلامرضاتبارکاشناس ارشد مهندسی سازه، دانشگاه شمال - آملسید علیرضویان امرئیدانشجوی دکتری مهندسی زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایرانJournal ArticleOne of seismic retrofitting approach of reinforced concrete (RC) frames is using structural steel brace elements.<br data-start="768" data-end="771">In current paper some existing moment resisting RC frames with intermediate ductility was designed to withstand seismic loads which were predicted by second edition of Standard No. 2800. In other to evaluate rehabilitated RC frames, models were loaded according to third edition of Standard No. 2800. Analyses of frames show stress ratio in most of columns were exceeded allowable value. Selected RC frames were rehabilitated using concentric inverted V-brace elements. Retrofitted frames were evaluated based on Seismic Rehabilitation Code for Existing Building in Iran. Also formation of plastic hinges and provided performance levels were investigated. Displacement control plastic hinges and performance levels of nonlinear modeling criteria were extracted from Seismic Rehabilitation Code. Results present formed plastic hinges with their performance levels and discus about used seismic retrofitting approach efficiency for hazard level of 10% earthquake probability of acceptance in 50 years.یکی از روشهای بهسازی لرزهای قابهای بتن مسلح استفاده از مهاربندهای فولادی میباشد. در این مقاله چند نمونه قاب خمشی بتن مسلح موجود با شکلپذیری متوسط که برای بارهای لرزهای بر اساس استاندارد ۲۸۰۰ – ویرایش دوم طراحی گردیدهاند، مدلسازی شدهاند. منظور ارزیابی قابها تحت بارهای لرزهای اصلاح شده، مدلها بر اساس استاندارد ۲۸۰۰ – ویرایش سوم مجدداً بارگذاری لرزهای گردیدهاند. تحلیل مجدد قابها حاکی از آن است که نسبت تنشها در اکثر ستونها از حد مجاز تجاوز کرده است. قابهای بتن مسلح با کمک مهاربندهای فولادی شورون (CBF) بهسازی لرزهای شدهاند. قابهای مقاومسازی شده با انجام تحلیلهای استاتیکی غیرخطی منطبق بر دستورالعمل بهسازی لرزهای مورد ارزیابی قرار گرفتهاند. نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک، سطوح عملکرد تأمین شده توسط اعضا ارزیابی شده است. مفاصل پلاستیک تغییرمکانمحور بر اساس ضوابط بهسازی لرزهای تعریف شدهاند. نتایج عملکرد قابها در سطوح عملکرد مختلف و اثرات بارگذاری غیرخطی بررسی شده است. نتایج تحقیق نشان میدهد روش بهسازی قابها امکان دستیابی به سطح عملکرد آستانه فروریزش برای سطح خطر ۱۰ درصد در ۵۰ سال عمر مفید سازه را فراهم میآورد. نحوه تشکیل و توزیع مفاصل پلاستیک حاکی از مصون ماندن اکثر ستونها در ترازهای بالاتر از سطح طبقه در این شیوه میباشد.https://www.journalisss.ir/article_236507_12e8c5c8a056eb19e61e013e6809aed2.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X2420080922Evaluation of Steel Plate Thickness on Composite Steel Plate Shear Wallبررسی تغییرات ضخامت ورق فولادی بر رفتار دیوار برشی مرکب2636236509FAفرزادحاتمیدکتری مهندسی سازه، عضو هیأت علمی پژوهشگاه صنعت نفتسیدمجیدرضاصهریکارشناس ارشد مهندسی زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیرJournal ArticleComposite Steel plate shear walls (C.S.S.W.) have been used in structures as a lateral resisting system that it’s building by concrete cover on one or both sides of steel plate. This system that identifed as the 3rd version of the shear walls, by increasing of stiffness, ductility & energy absorption is widely used in tall building, retrofitting of structures and tanks.<br data-start="970" data-end="973">In this paper, evaluation of concrete layer to steel plate thickness ratio has been investigated on C.S.S.W. behavior. In this regard, some experimental and analytical specimens involved of flexible steel fram, steel shear wall & steel plate shear wall composited with reinforced concret layer are built and tested using a rigid frame and actuator. The variable parameters on composite shear wall were the number of concrete layer, distanse between stuts and ratio of steel plate to of concrete layer thickness. The results show that the stiffness of composite shear wall has direct proportion to concrete layer thickness and has inverse proportion to distance between stuts. Increasing on proportion of thickness of steel plate to thickness of concrete layer until optimum thickness reduced the displacement of out of plate and beyond which there would be no merit. On the other hand, usage of two concrete layers on two side of steel plate was reduced effect of secandary bending.دیوارهای برشی مرکب که از یک لایه ورق فولادی نازک به همراه پوششی از بتنآرمه در یک یا دو طرف ورق فولادی ساخته میشود، نسل سوم دیوارهای برشی مقاوم در برابر بارهای جانبی محسوب شده که علاوه بر افزایش مقاومت، شکلپذیری و جذب انرژی، بسیار اقتصادی و مقرون به صرفه بوده و در ساخت ساختمانهای بلندمرتبه، مقاومسازی ابنیه و نیز مخازن مورد استفاده قرار میگیرد. در این مقاله سعی شده است تا اثر تغییر ضخامت صفحه فولادی بر رفتار دیوار برشی مرکب در حالتهای مختلف قرارگیری برشگیرها مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور چندین مدل مختلف شامل قاب خمشی فولادی و دیوار برشی فولادی و مرکب توسط مدلهای عددی و آزمایشگاهی ساخته و تحلیل گردید. در دیوار برشی مرکب، تعداد لایههای پوشش بتنآرمه، فاصله بین برشگیرها و نسبت ضخامت ورق فولادی به ضخامت لایه بتنی به عنوان متغیر در نظر گرفته شد. افزایش نسبت ضخامت ورق فولادی به لایه بتنی تا حد ضخامت بهینه منجر به کاهش میزان تغییرمکان خارج از صفحه ورق فولادی شده و بیش از آن تأثیری در عملکرد دیوار برشی مرکب نخواهد داشت. همچنین استفاده از دو لایه پوشش بتنی در دو سمت ورق فولادی اثرات خمش ثانویه را تا حدودی کاهش میدهد.https://www.journalisss.ir/article_236509_6740ac5ecc8cbb5b58f7fa2acab334b6.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X2420080922Neuron–Genetic Optimization of Double Layer Steel Gridsبهینهسازی شبکههای دولایه فولادی توسط الگوریتم ژنتیک در تعامل با شبکههای عصبی مصنوعی3746236510FAفرزادشهابیاناستادیار گروه عمران، دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهدمحمد حسینابوالبشریدانشیار گروه مکانیک، دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهدسید مسعوداحمدیکارشناسی ارشد سازه، دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهدJournal ArticleAnalysis and design of space structures are generally time-consuming due to the large number of structural members involved. This complexity increases significantly when optimization procedures are required, as numerous analyses must be performed. In this study, artificial neural networks combined with a genetic algorithm are applied to optimize double layer steel grid structures. A total of 180 structural models with three different topologies, spans ranging from 10 to 75 meters, and heights between 1 and 2.5 meters are analyzed and designed for minimum weight. The obtained results are used to train and test the proposed neural network system for predicting structural weight. Subsequently, a neural-network-based genetic algorithm is employed for design optimization. For a site plan with arbitrary dimensions, the neuron–genetic system provides an optimized double layer steel grid configuration, including topology selection, optimal height, column spacing, and horizontal member lengths.در طراحی بهینه سازههای فضاکار به دلیل تعداد زیاد اعضای سازه، زمان زیادی برای تحلیل، طراحی و یا تعیین وزن آنها مورد نیاز میباشد. در این مقاله برای اجتناب از تحلیلهای مکرر و وقتگیر مرسوم در روشهای معمول، با استفاده از روش شبکههای عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک طراحی بهینه سازههای فضاکار از نوع شبکه دولایه انجام گردیده است. برای این کار ۱۸۰ نمونه شبکه دولایه فولادی با سه توپولوژی مختلف با دهانههایی بین ۱۰ تا ۷۵ متر و ارتفاع ۱ تا ۲٫۵ متر تحلیل شده و در هر مورد وزن بهینه سازه تعیین گردیده است. نتایج حاصل برای آموزش، آزمون و طراحی یک شبکه عصبی مصنوعی به کار گرفته شده است. آنگاه از روش الگوریتم ژنتیک در تعامل با شبکه عصبی برای انتخاب یک سازه فضاکار بهینه استفاده شده است. بدین ترتیب میتوان با توجه به ابعاد زمین، مناسبترین پوشش از نوع شبکه دولایه را با یک توپولوژی مشخص به همراه ارتفاع، فاصله ستونها و طول اعضای افقی پیشنهاد نمود.https://www.journalisss.ir/article_236510_7d9a76ef3ecf454364dceb7947a4d815.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X2420080922Single-Run Modal Nonlinear Static Procedure for Seismic Assessment of Steel Moment Framesتحلیل استاتیکی غیرخطی مودال با یک بار اجرا برای ارزیابی لرزهای قابهای خمشی فولادی4754236511FAکاظمشاکریدانشجوی دکتری سازه دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایرانمحسنعلیشایانفرعضو هیأت علمی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایرانJournal ArticleApplication of the pushover methods have been increased in last decade. In recent years different advanced pushover methods have been proposed to account the higher modes effects and changes in the modal attribute during inelastic phases. Generally in these advanced methods multiple pushover analyses with lateral load corresponding to the considered elastic mode shapes are conducted separately, and then the total seismic response is estimated by combining the responses due to each modal load (multi-run). Since in the inelastic domain the modes are coupled so using of the modal decomposition concepts are not valid in the nonlinear range. Therefore the multi-run pushover methods encounter with some theoretical problems. These methods are not able to reflect the yielding effect of one mode in the other modes and the interaction between modes in the nonlinear range. For this purpose, some researchers have developed enhanced single-run modal methods in which the structure is pushed with combined modal forces. The modal combination concept is used to define the load pattern rather than to combine the nonlinear responses due to each mode. In this paper a new advanced single-run pushover method has been proposed. The proposed method is applied to SAC-9 building. This provides a good estimation of the peak inelastic drift response.با توسعه کاربرد تحلیل پوشآور در سالهای اخیر، روشهای پوشآور پیشرفته متعددی برای لحاظ کردن اثر مودهای بالاتر و همچنین اثر تغییر مشخصات مودال سازه در طول تحلیل ناشی از تسلیم اعضا پیشنهاد شده است. روشهای پیشنهادی عموماً برای لحاظ کردن اثرات مودهای بالاتر از چندین تحلیل پوشآور با الگوهای بارگذاری مناسب با شکل مودهای سازه استفاده مینمایند و نتایج حاصل از این تحلیلها با یکدیگر ترکیب میشوند (بهصورت چند بار اجرا). از آنجایی که در ناحیه غیرخطی مودهای مختلف یک سازه را نمیتوان مستقل از یکدیگر فرض کرد، آنالیز یک سازه چند درجه آزادی به چند سازه یک درجه آزادی در ناحیه خطی از لحاظ تئوریکی با مشکلاتی روبهرو است. روشهای تحلیل پوشآور مودال چند بار اجرا نمیتوانند اثرات اندرکنش بین مودها در ناحیه غیرخطی را لحاظ نمایند. به همین منظور برخی از محققین روشهای مودال با یک بار اجرا پیشنهاد دادهاند که در آنها الگوهای بارگذاری مناسب با مودهای مختلف ترکیب شده و بهصورت یک الگوی بار واحد به سازه اعمال میشوند (بهصورت یک بار اجرا). در این مقاله به منظور بهبود و افزایش دقت روشهای تحلیل پوشآور با یک بار اجرا، یک روش جدید تحلیل پوشآور مودال با یک بار اجرا ارائه شده است. روش پیشنهادی بر روی یک نمونه سازه ۹ طبقه فولادی تحت زلزله کوبه به کار گرفته شده و مشاهده شده است که روش مذکور با دقت مناسبی میتواند پاسخهای حاصل از تحلیل دینامیکی غیرخطی را تقریب بزند.https://www.journalisss.ir/article_236511_0c392b850c07c5898691559343f512c5.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X2420080922Determination of Impact Factor for Steel Railway Bridges Considering Simultaneous Effects of Vehicle Speed and Ratio of Axle Distance to Span Lengthتعیین ضریب ضربه دینامیکی در پلهای فولادی راهآهن با در نظر گرفتن تأثیر همزمان سرعت حرکت و نسبت فاصله محورهای قطار به طول دهانه5569236512FAسجاد احمدحمیدیدانشجوی دکتری سازه دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرسفرهاددانشجواستاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس0000-0003-2636-5967Journal ArticleIn the traditional method of bridge design, traffic loads are considered as static loads which are increased by the application of Impact Factor. In current standards, the impact factor is only a function of span length or first flexural natural frequency of the bridge. In this research, the effects of different parameters like vehicle speed, axle distance, number of axles and span length on dynamic responses of steel railway bridges and impact factor are considered. For this purpose, dynamic responses and impact factors are calculated for four simple span steel bridges with 10, 15, 20 and 25 meter length. The vehicle speed varies from 100 to 400 km/h and axle distances from 13 to 24 meter. The results indicate that the impact factors calculated from dynamic analysis in various conditions are greater than those suggested in standards like AASHTO and AREMA so the quantities of impact factors in standards are not sufficient. The impact factor is increased rapidly as the vehicle speed is increased. The results also indicate that the ratio of axle distance to span length affects the quantity of impact factor. The impact factor differs for ratios smaller or greater than one. The number of axles affects the impact factor only in resonance conditions. In this research some formulas are proposed for impact factor considering different parameters such as span length, vehicle speed and axle distance.در روش متداول تحلیل پل، بار ترافیکی بهعنوان یک بار استاتیکی لحاظ گردیده و با اعمال یک ضریب به نام ضریب ضربه افزایش مییابد. ضریب ضربه در آییننامههای موجود صرفاً تابعی از طول دهانه یا فرکانس اول ارتعاشی پل میباشد. در این تحقیق اثرات پارامترهای مختلف مانند سرعت حرکت، فاصله محورهای قطار، تعداد محورها و طول دهانه پل بر پاسخهای دینامیکی پلهای فولادی راهآهن و مقدار ضریب ضربه بررسی شده است. برای این منظور پاسخهای دینامیکی و ضریب ضربه برای چهار پل با طول دهانههای ۱۰، ۱۵، ۲۰ و ۲۵ متر در محدوده سرعتهای ۱۰۰ تا ۴۰۰ کیلومتر بر ساعت و فاصله محورهای ۱۳ تا ۲۴ متر محاسبه گردیده است. نتایج تحلیلهای دینامیکی نشان میدهد که در بسیاری از شرایط، ضریب ضربه مقادیری بیش از مقادیر پیشنهادی آییننامهها به دست میآید و در نتیجه روابط پیشنهادی آییننامهها برای ضریب ضربه کفایت نمیکند. همچنین نشان داده شده است که سرعت حرکت قطار بر مقدار ضریب ضربه مؤثر میباشد، بهنحوی که با افزایش سرعت، مقادیر ضریب ضربه افزایش چشمگیری دارد. نسبت فاصله محورهای قطار به طول دهانه پل یکی دیگر از پارامترهای مؤثر بر ضریب ضربه است، بهنحوی که مقدار ضریب ضربه برای نسبتهای کمتر از یک و بیشتر از یک متفاوت میباشد. تعداد محورهای قطار صرفاً در شرایط تشدید بر ضریب ضربه مؤثر میباشد. در این تحقیق روابطی با در نظر گرفتن سرعت حرکت، فاصله محورهای قطار و طول دهانه پل برای ضریب ضربه ارائه شده است.https://www.journalisss.ir/article_236512_dda0d4e1efbdb8c8111026d04d4ad15c.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X2420080922Advantages of Thin Steel Shear Wall for Retrofitting of Steel Structuresمزایای استفاده از دیوار برشی فولادی جداره نازک برای مقاومسازی سازههای فولادی7082237782FAحمیدمحرمیدانشیار گروه سازه بخش عمران دانشکده فنی مهندسی دانشگاه تربیت مدرساصغرحبیب نژاد کورایمکارشناس ارشد سازه دانشکده فنی مهندسی دانشگاه تربیت مدرسJournal ArticleSteel shear walls that are used in two (thin and thick) forms, are innovative systems for resistance against lateral wind and earthquake loads. The thin type of steel shear wall has recently attracted the researcher’s interests. Due to good performance of this type of lateral resisting system (for example high stiffness, high ductility index and very much energy dissipation) it can be used for retrofitting of vulnerable structures. In this paper describing some tests on retrofitting a steel frame by a steel shear wall, the advantages and possibility of retrofitting vulnerable structures have been investigated and interaction of the frame and steel shear wall at different stages of loading has been studied. In the tests it was observed that for increase in the load carrying capacity of the shear wall, it is better to use stiffer columns and for increase in energy dissipation, more flexible columns are required.دیوارهای برشی فولادی که به دو صورت جداره نازک و تقویتشده کاربرد دارند یک سیستم ابتکاری برای مقاومت در برابر بارهای جانبی باد و زلزله میباشند و در دهههای اخیر نوع جداره نازک آن مورد توجه محققین قرار گرفته است. با توجه به عملکرد مطلوب این نوع سیستم باربر جانبی از جمله سختی بالا، شکلپذیری خوب و توان اتلاف انرژی زیاد میتوان از این سیستم در مقاومسازی سازههای غیرایمن بهره جست. در این مقاله با توصیف آزمایشهایی که در آن یک قاب یکدهانه یکطبقه با استفاده از یک دیوار برشی فولادی مقاومسازی شده است مزایا و امکان تقویت سازههای فولادی موجود بررسی شده و نحوه اندرکنش سازه اولیه و دیوار برشی در مراحل مختلف باربری جانبی مورد بررسی قرار گرفته است. در این آزمایشها مشاهده شده که برای افزایش ظرفیت باربری سیستم استفاده از ستونهای نگهدارنده سختتر برای دیوار برشی و برای افزایش ظرفیت جذب و استهلاک انرژی استفاده از ستونهای نگهدارنده انعطافپذیرتر برای دیوار برشی مورد نیاز است.https://www.journalisss.ir/article_237782_a4cc07a7eff4874632c51a3f7d5d54bb.pdf