شماره ركورد
25837
شماره راهنما
CIV2 243
عنوان
تحليل رفتار تير مركب چوبي-چوبي به روش اجزاي محدود
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران - سازه
دانشكده
مهندسي عمران و حمل و نقل
تاريخ دفاع
1404/11/01
صفحه شمار
124 ص.
استاد راهنما
عبدالرضا عطائي
استاد مشاور
عليرضا اكبر زاده
كليدواژه فارسي
سازه مركب چوبي – چوبي , اتصالات برشي , خمش 4 نقطهاي , مدلسازي عددي , روش اجزاي محدود
چكيده فارسي
سالهاست كه استفاده از سازههاي مركب به دليل مزاياي فراوان، از جمله كاهش وزن مرده، افزايش شكلپذيري و صرفهجويي در انرژي، در صنعت ساختوساز مورد توجه قرار گرفته است. اين سازهها از تركيب مصالح مختلف تشكيل ميشوند و با استفاده از اتصالات مكانيكي، عملكرد مركب ايجاد ميشود.
با اين حال، اتصالات دائمي مانند گلميخهاي ثابتشده، امكان جداسازي و استفاده مجدد از تيرهاي مركب را محدود ميكنند و اثرات منفي زيستمحيطي و اقتصادي به همراه دارند. استفاده از اتصالات برشي پيچي علاوه بر حفظ عملكرد مركب، زمان ساخت را كاهش ميدهد و امكان طراحي سازههاي سبك و پايدار را فراهم ميكند. تمركز اين مطالعه بر روي تيرهاي مركب چوبي–چوبي است كه مقاطع چوبي با استفاده از اتصالات برشي پيچي به يكديگر متصل ميشوند تا يك سازه يكپارچه حاصل گردد.
در اين پژوهش، رفتار تيرهاي مركب چوبي–چوبي با استفاده از اتصالات برشي پيچي، از طريق چهار مدلسازي عددي در نرمافزار آباكوس مورد بررسي قرار گرفته است. در گام نخست، با بهرهگيري از نتايج چهار نمونه آزمايشگاهي، مدل عددي ساخته شد و پس از صحتسنجي، مطالعات پارامتريك براي تحليل اثر پارامترهايي همچون از جمله قطر و مقاومت پيچ و ابعاد چوب انجام گرفت.
نتايج مطالعات پارامتريك نشان داد كه نوع و فاصله برشگيرها همراه با ابعاد دال CLT(Cross Laminated Timber) و تير LVL(Laminated Veneer Lumber) تأثير چشمگيري بر رفتار خمشي تير مركب دارند. افزايش قطر و سختي لغزشي برشگيرها موجب افزايش سختي اوليه، كاهش لغزش نسبي و بهبود ظرفيت باربري شد، در حاليكه افزايش فاصله برشگيرها تركيب رفتاري تير–دال را تضعيف كرده و ظرفيت سازهاي را كاهش داد. همچنين، افزايش عرض و ضخامت دال CLT و ضخامت تير LVL به ارتقاي سختي خمشي، كاهش خيز و افزايش ظرفيت باربري نهايي منجر شد. در مجموع، اين نتايج اهميت بهينهسازي همزمان نوع و آرايش برشگيرها و ابعاد اجزاي چوبي را در بهبود عملكرد سازهاي تيرهاي مركب برجسته كرده و نشان ميدهد كه مدلهاي عددي توسعهيافته، ابزاري قابل اعتماد براي تحليل و طراحي تيرهاي مركب CLT–LVL محسوب ميشوند.
كليدواژه لاتين
timber–timber composite structure , shear connectors , four-point bending , numerical modeling , finite element method
عنوان لاتين
Behavior analysis of timber-timber composite beam using finite element method
گروه آموزشي
مهندسي عمران
چكيده لاتين
For many years, composite structures have attracted considerable attention in the construction industry due to their numerous advantages, including reduced dead load, improved ductility, and increased energy efficiency. These systems are formed by combining different materials that act compositely through mechanical connectors. However, permanent connectors such as welded studs limit the disassembly and reuse of composite beams, leading to environmental and economic drawbacks. In contrast, screw-type shear connectors not only preserve composite action but also reduce construction time and enable the development of lightweight and sustainable structural systems. This study focuses on timber–timber composite beams in which wooden elements are connected using screw-type shear connectors to achieve an integrated structural response.
In this research, the behavior of timber–timber composite beams equipped with screw shear connectors was investigated through four numerical models developed in ABAQUS. The numerical model was first constructed and validated using the results of four experimental specimens. After validation, a series of parametric studies was performed to examine the influence of factors such as screw diameter, screw strength, and timber dimensions.
The results showed that the type and spacing of shear connectors, together with the geometric dimensions of the CLT (Cross Laminated Timber) slab and LVL (Laminated Veneer Lumber) beam, have a significant effect on the flexural performance of the composite system. Increasing the screw diameter and slip stiffness improved the initial stiffness, reduced relative slip, and enhanced the ultimate load-bearing capacity, whereas larger connector spacing weakened the composite interaction between the slab and beam. Additionally, increasing the width and thickness of the CLT slab as well as the thickness of the LVL beam resulted in higher bending stiffness, reduced mid-span deflection, and a greater ultimate capacity. Overall, these findings highlight the importance of optimizing connector configuration and timber component geometries in order to improve the structural performance of CLT–LVL composite beams, and they demonstrate that the developed numerical models provide a reliable tool for their analysis and design.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
158919
نويسنده