دوره استثنایی طراحی اتصالات فولادی در نرم افزار IDEA StatiCa

دوره استثنایی طراحی اتصالات فولادی در نرم افزار IDEA StatiCa

هدف دوره

 در این دوره آموزشی نکات طراحی اتصالات مختلف و رایج پیچی و جوشی فولادی از قبیل اتصالات صلب از پیش تایید شده ( شامل RBS، ورق زیرسری و روسری پیچی و اتصال End Plate و نکات رویکرد ساخت درختی اتصالات)، طراحی اتصال مهاربندی‎‎ های گوشه و میانی همگرا ، طراحی بیس پلیت ها و طراحی وصله تیرها و ستون ها در قالب مثال های کاربردی . به روش اجزای محدود غیرخطی در نرم افزار IDEA StatiCa آموزش داده خواهد شد. آموزش شامل مبانی دقیق تئوریک طراحی بوده و محاسبات نرم افزار با محاسبات دستی نیز صحت سنجی خواهد شد. مبنای این آموزش کاربردی، آیین نامه های AISC360, AISC341, AISC358 می باشد و فلسفه عمیق روابط طراحی و هندسه اتصالات تشریح خواهد شد.

نرم افزار IDEA StatiCA از نرم افزارهای قوی و با رابط کاربری مناسب در زمینه طراحی اتصالات می‌باشد که آموزش آن برای اولین بار و به طور منحصر به فرد توسط گروه آموزشي و تحقيقاتي نوپايش ارائه شده است.

سرفصل‌های دوره

1️⃣مقدمه و مبانی تئوریک طراحی اتصالات و وسایل اتصال

1. معرفی انواع وسایل اتصال و انواع اتصالات فولادی رایج در ساختمان
2. فلسفه روابط تعیین ظرفیت برشی و کششی پیچ‌های اتکایی و اصطکاکی و اندرکنش برش و کشش در آنها مطابق آیین‌نامه
3. فلسفه روابط تعیین ظرفیت برشی و کششی جوش‌ها و اندرکنش کشش و برش در جوش‌ها مطابق آیین‌نامه
4. مفهوم دسته‌بندی مقاطع به لحاظ کمانش موضعی تحت بارهای لرزه‌ای
5. کمانش پیچشی-جانبی تحت بارهای لرزه‌ای و راه‌های جلوگیری از آن

2️⃣اصول و مبانی مدلسازی و طراحی اتصالات در نرم افزار و فرضیات آن

1. معرفی قابلیت‌های نرم افزار اجزای محدودی IDEA StatiCA
2. مراحل عمومی مدلسازی و طراحی اتصالات در نرم افزار
3. معرفی منوها و ابزارهای نرم افزار برای مدلسازی دقیق اتصال
4. نحوه تعریف انواع دلخواه مقاطع نوردشده، ساخته‌شده از ورق و مرکب برای تیرها، ستونها، بادبندها در نرم افزار
5. نحوه تعریف مشخصات مکانیکی مصالح فولاد و بتن
6. نحوه تغییر مشخصات هندسی، قطر و طول بولت‌ها و انکر بولت‌ها
7. ابزارهای مدلسازی المان‌های اصلی (تیرها و ستون‌ها و مهاربندها و …)
8. ابزارهای مدلسازی المان‌های فرعی (سخت کننده‌ها، گاست پلیت‌ها، بولت‌ها، جوش و …)
9. بررسی سازگاری فرضیات طرح لرزه‌ای نرم افزار با آیین‌نامه

3️⃣طراحی اتصالات صلب از پیش تایید شده تیر به ستون در IDEA StatiCA

1. مباحث آیین‌نامه‌ای و اصول طراحی اتصالات صلب از پیش تایید شده
2. مثال اتصال صلب جوشی RBS
3. مثال اتصال صلب با ورق زیرسری و روسری پیچی (BFP)
4. مثال اتصال چهارپیچی با ورق انتهایی (BUEEP)

4️⃣طراحی اتصالات جوشی مهاربندهای همگرا در IDEA StatiCA

1. الزامات آیین‌نامه‌ای و مفاهیم اتصالات مهاربندهای همگرا
2. نیروهای طراحی برای اتصالات مهاربندهای همگرا بر اساس الزامات طرح لرزه‌ای
3. مثال طراحی اتصال گوشه مهاربندهای همگرا با مکانیزم کمانش خارج صفحه
4. مثال طراحی اتصال میانی مهاربندهای همگرای شورون

5️⃣طراحی بیس پلیت‌ها در IDEA StatiCA

1. نیروهای طراحی بیس پلیت‌ها بر اساس الزامات طرح لرزه‌ای
2. نیروهای طراحی بیس پلیت‌ها در سیستم قاب مهاربندی در دو جهت
3. مفاهیم طراحی بیس پلیت‌ها
4. مثال طراحی بیس پلیت ستون H واقع در قاب خمشی از یک جهت و سیستم مهاربندی در جهت دیگر
5. مثال طراحی بیس پلیت ستون باکس واقع در سیستم قاب خمشی در دو جهت

6️⃣طراحی وصله تیر و ستون در IDEA StatiCA

1. انواع وصله تیرها
2. الزامات طرح لرزه‌ای وصله تیرها
3. مثال طراحی وصله پوششی خمشی پیچی تیر در قاب خمشی
4. انواع وصله ستون‌ها
5. الزامات طرح لرزه‌ای وصله ستون‌ها
6. مثال طراحی وصله پوششی پیچی ستون در قاب خمشی

7️⃣ایجاد ارتباط تعاملی نرم افزار IDEA StatiCa با ایتبس و سپ

محتوای جلسات

در جلسه اول این دوره چه خواهید آموخت

در این جلسه در ابتدا وسایل اتصال مانند جوش و پیچ معرفی و مشخصات رفتاری آن ها بیان شده است. سپس مفهوم اتصالات صلب، نیمه صلب و مفصلی بر اساس منحنی لنگر-دوران خمشی به طور دقیق تشریح گردیده است. معرفی انواع اتصالات فولادی مانند اتصالات تیر به ستون مفصلی (با نبشی جان، با نشیمن انعطاف پذیر و نشیمن سخت شده) و صلب (مدل های از پیش تایید شده مانند مستقیم جوشی، RBS، WFP، BFP و ورق انتهایی)، اتصالات گوشه و میانی مهاربندهای همگرا و واگرا، اتصالات پای ستون و انواع وصله های تیرها و ستون ها از دیگر مباحثی است که به طور مفصل در این جلسه پوشش داده شده است. در بخش پایانی نیز رویکرد جوش در کارخانه و پیچ در کارگاه با مثالهایی برای تیپ های مختلف اتصال بیان شده و سپس قابلیت های نرم افزار، شروع کار با نرم افزار، مراحل طراحی اتصالات در نرم افزار بیان شده و در انتها نیز در طی یک مثال آماده صرفا خروجی های تنش و تعیین مقاومت وسایل اتصال توسط نرم افزار و قابلیت تولید گزارش و نقشه توسط آن به مخاطبین معرفی گردیده است. این جلسه به لحاظ آشنایی با مفاهیم از اهمیت بالایی برخوردار است.

در جلسه دوم این دوره چه خواهید آموخت

در این جلسه در ابتدا مبانی و روابط تئوریک طراحی پیچ های اتکایی و اصطکاکی تحت برش خالص، کشش خالص و نیز ترکیب برش و کشش به طور عمیق بر اساس آیین نامه AISC360-16 و مبحث دهم شرح داده شده است. در ادامه نیز مبانی طراحی انواع جوش ها تحت برش و کشش به روش LRFD بیان گردیده است. کنترل روابط طراحی و تعیین ظرفیت نهایی وسایل اتصال با نتایج نرم افزار بررسی از مباحث دیگری است که در این جلسه پوشش داده شده است. بعد از تشریح مبانی، منوهای نرم افزار idea StatiCA معرفی گردیده اند. آموزش گام به گام تعریف مقاطع مختلف فولادی مانند مقاطع تیرورقی Iشکل، باکس و مقاطع نورد شده اشتال، مقاطع دوبل I و دوبل ناودانی و مقاطع دلخواه با هندسه پیچیده، تعریف مشخصات مکانیکی فولاد، بولت ها، جوش و قطر بولت ها در منوی material و نیز آموزش اضافه کردن اعضا و اعمال operation های مختلف جهت ساخت اتصالات با هندسه ساده یا پیچیده مانند جوش دادن، پیچ کردن، بریدن، بیس پلیت و گاست، ورق پیوستگی و … و معرفی نحوه تعریف بار به دو طریق bearing نمودن یک المان و اعمال نیروهای نامتوازن و یا اعمال نیروهای در حال تعادل بر روی کلیه المانها از مباحث مهم دیگری است که به طور مفصل در این جلسه ارائه شده است. در بخش پایانی جلسه فرضیات مدلسازی غیرخطی ورق ها و المان ها، پیچ ها و جوش ها بر اساس استاندارهای طراحی و منوال نرم افزار، طولهای مدلسازی المانها و محلهای اعمال بار در چشمه اتصال و انواع تحلیل های قابل انجام در نرم افزار مانند تحلیل غیرخطی یا تحلیل کمانش تحت بارهای متعارف، تحلیل غیرخطی تحت بارهای ظرفیتی، تحلیل تعیین سختی خمشی- محوری اتصال و تحلیل فزاینده اتصال و تفاوت آنها به طور دقیق بررسی شده است.

در جلسه سوم این دوره چه خواهید آموخت

در این جلسه که شروع کار حرفه ای با نرم افزار IDEA StatiCA می باشد بعد از پرداختن به مباحث آیین نامه ای طرح لرزه ای المان ها در سیستم قاب خمشی ویژه مطابق مبحث دهم و استاندارد AISC341، فلسفه طراحی ظرفیتی در المان های شکل پذیر و نیز ضرایب Ry و Cpr تشریح شده است. معرفی انواع اتصالات صلب خمشی از پیش تایید شده (مانند اتصال RBS، اتصال مستقیم تقویت نشده جوشی، اتصال پیچی با ورق زیرسری و روسری و اتصال با ورق انتهایی پیچی) مطابق مبحث دهم، تشریح مبانی طراحی اتصالات RBS بر اساس آیین نامه و آموزش کامل مدلسازی، تحلیل و طراحی اتصال صلب با کاهش مقطع تیر در نرم افزار IDEA StatiCA در قالب یک مثال کاربردی و مقایسه نتایج با محاسبات دستی یک کتاب مرجع از دیگر مباحث مهمی است که در این جلسه پوشش داده شده است. در بخش پایانی نیز نحوه تولید گزارش در نرم افزار و نحوه انجام کنترل های لازم برای ورقها، جوش ها و پیچ ها و مقایسه محاسبات پیچ‌ها و جوش ها با آیین نامه AISC360-16 تشریح گردیده است.

در جلسه چهارم این دوره چه خواهید آموخت

در این جلسه که در ادامه جلسه سوم میباشد، بعد از جمع بندی مثال اتصال RBS جلسه قبل، مبانی طراحی اتصالات صلب ورق زیرسری و روسری پیچ شده (BFP) و اتصالات صلب با ورق انتهایی پیچی (فلنجی) بر اساس مبحث دهم به طور کامل تشریح گردیده است. آموزش کامل مدلسازی، تحلیل و طراحی اتصال صلب BFP در نرم افزار IDEA StatiCA در قالب یک مثال کاربردی و مقایسه نتایج تحلیل غیرخطی ظرفیتی نرم افزار با محاسبات دستی یک کتاب مرجع، معرفی قابلیت تحلیل ST برای تعیین سختی و منحنی لنگر دوران اتصالات تیر به ستون و طریقه دسته بندی صلبیت اتصالات با این نمودار و نیز نحوه انجام تحلیل کمانش برای بررسی مودهای کمانش موضعی در چشمه اتصال به علت فشار ناشی از بال تیر از دیگر مباحث مهمی است که در این جلسه پوشش داده شده است. در بخش پایانی نیز مدلسازی و طراحی ظرفیتی یک اتصال صلب فلنجی چهارپیچی ارائه شده و نتایج آن با محاسبات دستی یک کتاب مرجع مقایسه شده است.

در جلسه پنجم این دوره چه خواهید آموخت

در این جلسه که شروع مثالهای طراحی اتصالات مهاربندهای همگرا است، به جزئیات کامل طراحی یک اتصال گوشه با دو مهاربند همگرای متصل به آن پرداخته است. بیان مبانی دقیق و مکانیزم های اتلاف انرژی و تشکیل مفصل پلاستیک در اتصالات مهاربندهای همگرا، تبیین مفهوم عرض ویتمور و کاربرد آن در تعیین تنش در گاست پلیت ها و تشریح ضوابط مبحث دهم در طراحی لرزه ای مهاربندهای همگرای ویژه و اتصالات آنها از مباحثی است که در این جلسه پوشش داده شده است. در ادامه مراحل محاسبات دستی یک اتصال گوشه نمونه مهاربندهای همگرا با مقطع باکس به صورتی جوشی با هندسه پلی گون و سازگار با کمانش خارج از صفحه و نیز نحوه تعیین ظرفیت فشاری و کششی محتمل مهاربندها ارائه شده و در بخش انتهایی نیز مراحل کامل مدلسازی این اتصال گوشه با جزئیات کامل تعیین هندسه ورق اتصال، مدلسازی مهاربندها و ستون‌ها و جوشها و مراحل انجام تحلیل ظرفیتی و تحلیل کمانش اتصال مذکور در نرم افزار IDEA StatiCA تشریح شده و طراحی اتصال بررسی شده است.

در جلسه ششم این دوره چه خواهید آموخت

در این جلسه بعد از جمع بندی مراحل منظم تعیین هندسه و مدلسازی کامل اتصال گوشه جلسه قبل و طراحی نهایی اتصال، جزئیات کامل و مراحل طراحی و تعیین هندسه اتصال میانی مهاربندهای شورون همگرا و تفاوت طراحی آن با اتصال گوشه تشریح شده است. بررسی مراحل تعیین ظرفیت فشاری و کششی محتمل مهاربندها، تعیین بعد جوش مهاربند به گاست با روش دستی و بررسی سایر مراحل محاسبات دستی یک اتصال میانی مهاربند شورون بر اساس کتاب مرجع از دیگر مسائل مهمی است که در این جلسه پوشش داده شده است. در بخش انتهایی نیز مراحل گام به گام مدلسازی اتصال میانی مذکور با مهاربندهای شورون با جزییات کامل در نرم افزار IDEA StatiCA ارائه شده و با انجام تحلیل های ظرفیتی و کمانش نتایج تحلیل و طراحی با محاسبات دستی مقایسه گردیده است. در بخش پایانی نیز به طور مختصر در رابطه با نیروهای طراحی بیس پلیت ها بر اساس مبحث دهم که در جلسات بعدی پوشش داده خواهد شد، بحث شده است.

در جلسه هفتم این دوره چه خواهید آموخت

در این جلسه که شروع آموزش مدلسازی، تحلیل و طراحی صفحه ستون ها می‌باشد بعد از پرداختن به مباحث آیین نامه ای طرح لرزه ای و نیروهای طراحی صفحه ستون ها در سیستم های باربر جانبی، نکات کاربردی به صورت اختصاصی برای سه حالت شامل صفحه ستون در ساختمان با سیستم مهاربندی در دو جهت، صفحه ستون در سیستم یک جهت قاب خمشی و یک جهت مهاربندی و نیز صفحه ستون در سیستم دو جهت قاب خمشی تشریح شده است. بیان مفاهیم تئوریک و روشهای دستی تعیین توزیع تنش در زیر صفحه ستون تحت خمش تک محوری، اثر سخت کننده ها و تعیین لنگر خمشی در ورق کف ستون تحت فشار محوری و توزیع تنش زیر صفحه ستون تحت خمش دو محوره و بیان فرض اساسی حاکم بر روابط تئوریک و بیان علت تفاوت نتایج دستی با مدل اجزای محدودی از مسائل دیگری است که در این جلسه پوشش داده شده است. در ادامه نیز مراحل گام به گام مدلسازی، تحلیل و طراحی صفحه ستون برای یک ستون H شکل با یک مهاربند متصل در یک جهت و واقع در قاب خمشی در جهت متعامد ارائه شده و کلیه مراحل تعیین نیروهای ظرفیتی طراحی مطابق مبحث دهم، نحوه استخراج نیروهای طراحی از مدل ایتبس و نکات مدلسازی این اتصال پیچیده در نرم افزار IDEA StatiCA ارائه شده است. در بخش پایانی نیز تحلیل های مختلف برای حالت های بار مختلف بر روی اتصال انجام شده و نتایج تفسیر شده است.

در جلسه هشتم این دوره چه خواهید آموخت

در این جلسه بعد تکمیل طراحی مثال اتصال پای ستون با یک گاست متصل به آن و واقع در قاب خمشی در جهت دیگر، مراحل گام به گام استخراج نیروهای طراحی متعارف و ظرفیتی از نرم افزار ایتبس و نیروهای ظرفیتی خمشی و برشی برای طراحی اتصال پای ستون واقع در ساختمان با سیستم قاب خمشی در دو جهت تشریح گردیده است. بررسی اثر ضخامت ورق پای ستون در توزیع نیروها بین انکربولتها و نیز توزیع تنش زیر صفحه ستون در طی یک مثال ساده تحت خمش تک محوره از کتاب مرجع و بیان فرضیات روابط طراحی دستی از دیگر مباحثی است که در این جلسه پوشش داده شده است. در ادامه مراحل گام به گام مثال اتصال پای ستون واقع در سیستم دو جهت قاب خمشی برای یک ستون باکس شامل نکات مدلسازی سخت کننده ها و … و نیز بارگذاری و تحلیل ظرفیتی و تحلیل تحت بارهای متعارف ارائه شده است. در قسمت پایانی نیز نتایج تحلیل ها و کفایت طراحی اتصال پای ستون تحت خمش دو محوره بررسی شده است و در نهایت کاربرد تحلیل سختی برای تعیین درجه گیرداری اتصالات پای ستون بیان شده است.

در جلسه نهم و دهم این دوره چه خواهید آموخت

.در این جلسات آموزش طراحی لرزه ای وصله تیرها و ستون ها به صورت دستی و گام به گام در نرم افزار بیان شده است.

.