https://www.journalisss.ir/ نشریه علمی سازه و فولاد fa daily 1 Mon, 22 Dec 2025 00:00:00 +0330 Mon, 22 Dec 2025 00:00:00 +0330 https://www.journalisss.ir/article_238578.html اگرچه استفاده از اتصالات خورجینی در سازه‌های فولادی به‌دلیل محدودیت‌ها و اشکالات فنی در ایران تقریباً منسوخ شده است، ساختمان‌های با اهمیت بسیار در نقاط مختلف کشور وجود دارند که در گذشته با استفاده از این نوع اتصال ساخته شده‌اند. از آن‌جایی‌که مسئلۀ تعمیر و نگهداری و پایش وضعیت سازه‌های موجود بر کسی پوشیده نیست، در این مقاله به موضوع شناسایی اطلاعات دینامیکی و پایش سلامت سازه‌های اسکلت فولادی با اتصالات نیمه‌صلب خورجینی پرداخته شده است. مدل‌سازی اتصالات خورجینی در نرم‌افزارهای اجزای محدود، یکی از چالش‌هایی است که در این زمینه وجود دارد. در این پژوهش، ابتدا روشی برای مدل‌سازی اجزای محدود این نوع سازه‌ها پیشنهاد شده است. در گام بعدی، مدل اجزای محدود مذکور، با استفاده از داده‌های به‌دست‌آمده از ارتعاشات دینامیکی سازه تحت بارهای محیطی به‌گونه‌ای کالیبره و به‌روزرسانی شده تا مدل به‌دست‌آمده، بیش‌ترین تطابق را با سازۀ واقعی داشته باشد. از مدل اجزای محدود به‌روزرسانی‌شده در موارد مختلفی ازجمله، شناسایی آسیب پس از وقوع حوادث ناگهانی، بهینه‌سازی و تقویت سازه و پایش دوره‌ای سلامت آن می‌توان بهره جست. به‌منظور شرح و بررسی قابلیت‌های الگوریتم پیشنهادی، یک سازۀ سه طبقۀ واقعی مورد مطالعه قرار گرفت. پس از انجام تست‌های ارتعاشی، مدل اجزای محدود سازۀ مذکور تهیه و به‌روز رسانی شد. تحلیل نتایج، حاکی از تطابق قابل‌قبول اطلاعات دینامیکی مدل مذکور با سازۀ واقعی است. https://www.journalisss.ir/article_238779.html تمایل به استفاده از اعضای سرد نوردشدۀ سبک با کاربرد‌های متعدد درحال افزایش است. اجرای بازشوها در جان برای عبور تأسیسات ساختمانی به‌ویژه در نواحی تکیه‌گاهی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هدف از این پژوهش ارزیابی ظرفیت برشی نهایی تیرهای با فولاد سرد نوردشده با بازشدگی در جان است. تیرهایی به طول ۱۰۰۰ میلی‌متر به‌صورت مقاطع Iشکل، متشکل از دوبل Cشکل تحت بارگذاری سه‌نقطه‌ای در یک تحلیل غیرخطی با پارامترهای مختلف و رفتار غیرالاستیک مصالح با استفاده از نرم‌افزار المان محدود مدل‌‌‌سازی شد. صحت‌سنجی مدل المان محدود با تکیه بر نتایج آزمایشگاهی موجود در مراجع معتبر، انجام پذیرفت. پارامترهای ‌‌مورد نظر در این مدل‌سازی و قیود طراحی در فرآیند بهینه‌سازی ابعاد و شکل سوراخ، ضخامت مقطع، حضور لبه و بدون لبه در مقاطع و فاصلۀ بازشدگی‌ها از تکیه‌گاه است. در این تحقیق، از روش ترکیبی شبکۀ عصبی-الگوریتم ژنتیک (NSGA-II) که یک الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه است، برای بهینه‌سازی دو هدف بار ماکزیمم و جرم مینیممم به‌کار برده شده است. خروجی مدل‌های اجزای محدود (بار ماکزیمم) به‌عنوان ورودی در شبکۀ عصبی برای آموزش و طراحی و خروجی‌های شبکۀ عصبی به‌عنوان تابع هدف انتخاب شدند. نتایج نشان می‌دهد اختلاف بار نهایی حاصل از آنالیز المان محدود و الگوریتم ژنتیک، حداکثر ۴/۱۸٪ است. در این تحقیق، چارچوب ترکیبی ارائه‌شده (FEM-ANN-GA)، امکان انتخاب بهینه‌ترین مشخصات سوراخ جان را از میان جواب‌های پارتو، با درنظرگیری هم‌زمان مقاومت و وزن، فراهم می‌کند. بررسی مقاومت برشی، نشان می‌دهد سوراخ مستطیل‌شکل حدود ۴% و سوراخ دایره‌ای حدود ۷٪ بهتر از سوراخ مربع عمل می‌کنند. https://www.journalisss.ir/article_238781.html سیستم‌های ساختمانی متشکل از تیرهای فولادی و ستون‌های بتن‌آرمه، یک ترکیب بهینه از مصالح در طراحی ساختمان ارائه می‌کنند. در راستای گسترش استفاده از چنین سیستم‌هایی، پرداختن به ناحیۀ اتصال تیر به ستون،  بحث سازوکار انتقال نیرو و تعیین میزان مشارکت اجزای ناحیۀ اتصال بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق، مدل‌سازی عددی بر اتصال تیر فولادی به ستون بتن‌آرمه با ورق میان‌گذر توسط نرم‌افزار آباکوس انجام شد؛ سپس نتایج حاصل از تحلیل بر اساس نتایج تست‌های آزمایشگاهی به‌طور دقیق مورد صحت‌سنجی قرار گرفت. به‌منظور ارزیابی دقیق میزان مشارکت اجزای اتصال در تقاضای چشمۀ اتصال، مدل‌های صحت‌سنجی‌شده به چندین مدل با ابعاد بزرگ‌تر تیر به ستون مربعی و دایره‌ای توسعه داده شدند. همچنین چندین مدل نیز برای مطالعۀ اثر برشگیرهای واقع بر سطوح مختلف ناحیۀ اتصال در انتقال بار، مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در نمونه‌های با ستون مربعی و دایره‌ای به‌ترتیب حداقل ۵۰٪ و ۳۵٪ نیروهای‌های ناحیۀ اتصال ازطریق ورق میان‌گذر به بتن ستون انتقال می‌یابد. این تفاوت حاکی از محصورکنندگی بهتر ورق‌های پوششی دایره‌ای است. در نمونۀ بدون برشگیر، ورق‌های پوششی در انتقال بار بسیج نشدند که منجربه افزایش تقاضا در ورق میان‌گذر، افزایش تنش و کرنش در محل اتکای ورق میان‌گذر به بتن و کاهش در سختی اتصال شد. https://www.journalisss.ir/article_240919.html این گردآوری با رویکردی مروری–تحلیلی، سیر تکامل روش‌های طراحی پایداری در سازه‌های فولادی و فولادی پرشده با بتن (CFT) را از روش کلاسیک مبتنی بر طول مؤثر تا روش نوین تحلیل مستقیم بررسی می‌کند. در این راستا، تحولات آیین‌نامه‌ای و مبانی فیزیکی حاکم بر هر روش، با تمرکز بر نحوۀ لحاظ آثار نواقص هندسی اولیه، کاهش صلبیت ناشی از تنش‌های پسماند و رفتار غیرالاستیک مصالح، به‌صورت منسجم تحلیل شده‌اند. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که گذار از روش طول مؤثر به تحلیل مستقیم، صرفاً یک تغییر در روابط طراحی نیست؛ بلکه بیانگر تغییر بنیادین در منطق ارزیابی پایداری از رویکردهای ضمنی به مدل‌سازی صریح آثار ناپایدارکننده در چارچوب ضوابط آیین‌نامه‌ای است. همچنین این گردآوری نشان می‌دهد که در طراحی اعضای فولادی پرشده با بتن، اگرچه مبانی روش تحلیل مستقیم پذیرفته شده است، اما تأثیر سطح بار محوری بر کاهش صلبیت اعضا هنوز به‌صورت ساده‌سازی‌شده و ضمنی در آیین‌نامه‌ها لحاظ می‌شود. نوآوری این پژوهش در ارائۀ یک جمع‌بندی تحلیلی و یکپارچه از سیر تحول روش‌های طراحی پایداری است که تفاوت‌ها و محدودیت‌های روش‌ها را در منطق حاکم بر طراحی پایداری تبیین کرده و زمینه را برای توسعه مدل‌های دقیق‌تر طراحی پایداری، به‌ویژه برای اعضای فولادی پرشده با بتن، مشخص می‌سازد. https://www.journalisss.ir/article_242917.html امروزه توجه قابل‌ملاحظه‌ای به توسعۀ روش‌های کنترل ارتعاشات لرزه‌ای سازه‌ها معطوف شده است. در میان کلیۀ تجهیزات میراکنندۀ ارتعاشات، میراگر جرمی تنظیم‌شده، به‌دلیل سادگی مکانیکی، مقرون‌به‌صرفه‌بودن و عملکرد قابل‌اطمینان، یکی از فناوری‌های مناسب محسوب می‌شود. عملکرد مطلوب این سامانه‌ها به انتخاب بهینۀ پارامترهای جرم، سختی و میرایی وابسته است. در مطالعۀ حاضر با هدف غلبه بر این چالش و یافتن مقادیر ایده‌آل پارامترهای میراگر، تحت اثر زلزله، از الگوریتم بهینه‌سازی پرندگان شکاری (BPBO)، به‌عنوان یک روش نوین و اثربخش در این عرصه، بهره گرفته شده است. در این پژوهش، بهبود عملکرد میراگر با دو معیار کاربردی ارزیابی شده است: 1- کاهش بیشینه جابه‌جایی بام؛ 2- کاهش جذر میانگین مربعات بیشینه جابه‌جایی تمامی طبقات.نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد استفاده از پارامترهای بهینۀ استخراج‌شده توسط BPBO منجربه کاهش معنی‌دار پاسخ لرزه‌ای نسبت به حالت بدون میراگر و همچنین نسبت به مقادیر تنظیم کلاسیک می‌شود. با استفاده از روش حاضر، میانگین کاهش جابه‌جایی برای معیار اول به حدود 3/38 درصد و برای معیار دوم به حدود 5/38 درصد رسیده است. همچنین کاهش بیشینه جابه‌جایی بام برای معیار اول 5/36 درصد و برای معیار دوم 4/36 درصد محاسبه شده است. این ارقام در مقایسه با یافته‌های مطالعات گذشته، بهبود چشم‌گیری را نمایان می‌سازد و گویای توانایی بالاتر روش پیشنهادی در استهلاک انرژی زلزله و کنترل جابه‌جایی‌های سازه است. بررسی همگرایی الگوریتم نیز کارایی مناسب آن را در مسائل بهینه‌سازی غیرخطی سازه‌ای نشان می‌دهد.