تیرهای لانه زنبوری

شكل پذيري و ظوابط طراحي قابهاي متشكل از تيرهاي لانه زنبوري از ديدگاه مقاومت در برابر زلزله
تیرهای لانه زنبوری
قابهاي متشكل از تير هاي لانه زنبوري به طور گسترده و روز افزون (اغلب توام با سيستم مهار بندي متقرب المحور ) در صنايع ساختماني كشورمان مورد استفاده قرار داده مي شوند . خصوصيات هندسي تيرهاي لانه زنبوري به نحوي است كه تحت اثر تغييرات لنگر خمشي ، تغيير شكلهاي (اصطلاحا ) ثانوي برشي ، كه اغلب قابل ملاحظه اند به وقوع پيوسته تغيير مكان جانبي سازه تحت اثر اعمال نيروهاي جانبي ناشي از زلزله در جهت عدم اطمينان مي گردد. اثرات اين تغيير شكلها ، در تير هاي لانه زنبوري در مقايسه با تيرهاي داراي جان توپر با سختي خمشي معادل ، منجر به بروز تغيير مكان جانبي بيشتر و نتيجتا افزايش اثر بار p ، به ويژه در حيطه رفتار ماوراء الاستيك در اين قابه مي گردد . بروز تمركز تنش و شدت زياد حوضه تنشي در گوشه سوراخها ، ملاحظاتي را در طراحي اين تيرها در مقابل اثرات ناشي از پديده خستگي كم تواتر در اثر وقوع زلزله ، ايجاب مي نمايد . گونه هاي مختلف گسيختگي تيرهاي لانه زنبوري ، شامل انحنا ء مختلف كمانش كلي و موضعي و كمانيسم محتمل پلاستيك و شكست مي باشد . باتوجه به آنكه شكل پذيري و توانايي جذب انرژي ، تابع ميزان قابليت رفتار عضو سازه اي در حيطه پاسخ غير خطي ماوراء الاستيك بوده و معيارهاي مناسبي از ديدگاه ظرفيت مقاومت و كيفيت رفتار در مقابل نيروهاي ناشي از زلزله شديد تلقي مي گردند . ضرورت تدوين ظوابط منطقي جهت ايجاد امكانات رفتار شكل پذير در قابهاي متشكل از تيرهاي لانه زنبوري محرز مي گردد .
بر اساس مطالعات آناليتيك عددي و آزمايشگاهي رفتار خميري و حدي اين تيرها مورد بررسي قرار داده شده نكاتي در مورد مقولاتي از قبيل اثرات تمركز تنش ، تنش هاي پس ماند بروز پلاستيسيته موضعي و گسترده ، مكانيسمهاي گسيختگي پلاستيك مورد بحث قرار داده شده است و رفتار غير خطي تير لانه زنبوري از نظر عملكرد غير خطي مصالح ، با در نظر گرفتن اثرات سخت شدگي جنبشي به روش اجزاء محدود مطالعه شده و با ملحوظ داشتن اثرات گسترش ترك در گوشه سوراخها در كاهش ضرفيت باربري حد نهايي تير ، رفتار غير خطي تير به صورت روابط بار تغيير مكان و لنگر و تغيير زاويه ارائه گرديده است كه با نتايج حاصل از آزمايش مطابقت داشته است . همچنين از طريق طرح ريزي آزمايشهاي ويژه رفتار غير خطي اجزا تشكيل دهنده تير لانه زنبوري مطالعه آزمايشگاهي چندي بر تيرهاي لانه زنبوري اصلاح شده به منظور بهبود رفتار خميري و افزايش شكل پذيري گزارش شده است . تحقيقات جاري شامل بررسي آزمايشگاهي رفتار قابهاي متشكل از تيرهاي لانه زنبوري از ديدگاه شكل پذيري همچنين مطالعه پديده كمانش جانبي – پيچشي چون در دست انجام است تا بدست آمدن نتايج مطالعات جامعتر از ديدگاه رفتار لرزه اي توصيه هاي ذيل را مي توان به عنوان الگوي اوليه جهت تدوين ضوابط طراحي سازهاي فولادي متشكل از تيرهاي لانه زنبوري مقاوم در مقابل زلزله ( يا بدون سيستم هاي مهار بندي ) به عنوان مكمل ضوابط طراحي تيرهاي لانه زنبوري تلقي نمود:
۱- اثرات تغيير شكلهاي برشي ثانويه تير لانه زنبوري ( و ستونهاي تسمه دار) در تحليل ملحوظ گردد.
۲- تحليل با در نظر گرفتن نيروي p انجام شود.
۳- تحليل با در نظر گرفتن اثرات ناشي از انعطاف پذيري اتصالات مربوطه انجام شود.
۴- تا انجام تحقيقات گسترده تر به منظور كاهش تغيير مكان جانبي سيستم مقاوم حتي المقدور از سيستم قاب فضا كار متشكل از تيرهاي لانه زنبوري بدون استفاده از سيستم مهاربندي مختلط اجتناب گردد.
۵ – در كليه اجزاء تير خواص مقاطع فشرده رعايت گردد.
۶- طول عضو لانه زنبوري به نحوي اختيار گردد كه مقاومت پلاستيك مقطع از نظر كنترول طرح با ايمنس مكفي بر سيلان برشي پيشي گيرد و به طور كلي مكانيسم پلاستيك خمشي يا شبه ويرنديلي مقدم بر ساير گونه هاي گسيختگي صورت پذيرد و تا ميزان قابل ملاحظه اي از تغيير شكل از بروز گونه هاي گسيختگي ممانعت به عمل آيد.
۷ – از سخت كننده هاي جان در پانل هاي انتهايي استفاده شود و محاسبات با در نظر گرفتن اثر سخت شدگي جان انجام گردد.
۸- براي ممانعت از بروز گسيختگي تردگونه و همچنين بروز كمانش موضعي در گوشه بازشوها و بهبود رفتار تحت اثر پديده خستگي كم تواتر قوسي به مشخصات ارائه شده در ضميمه الف مبحث دهم مقررات ملي ساختماني ايران در گوشه بازشوها اجرا گردد.
۹ – از جوش با نفوذ كامل استفاده گردد.
۱۰ – به منظور جلوگيري از كمانش جانبي-پيچشي مقاطع T ، تا فاصله ۴/۱ طول دهانه از اتصال تير به ستون قيود جانبي به فواصلي برابر با بعد به پانل و از آن به بعد فواصل متناسب براي تيرهاي شكل پذير در نظر گرفته شود.
۱۱ – از تقويتهاي مناسب جان براي جلوگيري از كمانش تحت اثر بار متمركز و برش زياد استفاده گردد.
۱۲- از تقويتهاي مناسب جان براي افزايش ظرفيت چرخشي لوله هاي مقاطع T در مكانيسم شعبه ويرنديلي در پانلهاي بحراني استفاده گردد.
۱۳ – تا انجام تحقيقات گسترده تر ، تحت بارهاي دوره اي و مطالعه رفتار هيستريك ، سيستم هاي قاب فضا كار متشكل از تيرهاي لانه زنبوري ، توام با سيستمهاي مهاربندي (مختلط) به عنوان قاب فضا كار لنگر گير معمولي (بدون قابليت عملكرد و شكل پذير ويژه ) و با ضريب رفتار مناسب با آن بكار گرفته شود.
۱۴- حداكثر ارتفاع سيستم هاي مختلط توام با قاب معمولي متشكل از تيرهاي لانه زنبوري به ۵۰ متر محدود گردد.
۱۵ – استفاده از تيرهاي لانه زنبوري به عنوان عضو تير واسط در قابهاي مهاربندي شده با سيستم مهاربندي واگرا مجاز نمي باشد.
۱۶ – فولاد مورد استفاده بايد از نوع شكل پذير ، با مقاومت مناسب در مقابل گسيختگي سريع و با دماي انتقال پايين باشد.
۱۷ – حداكثر مقاومت سيلان فولاد مورد مصرف ۳۶۰۰ kg/cm۲ محدود گردد.
۱۸ – نوع سطوح برشي حاصل از ماشين و برش اتوماتيك شعله اي با كيفيت خوب قابل قبول مي باشد ولي سطوح برشي حاصل از برش شعله اي دستي بايد پرداخت داده شود.
۱۹ – حداكثر رواداري مجاز از نظر عدم هم امتداد بودن و دو نيمه جوش شده تير كه بر حسب نسبت اندازه نابجايي اوليه در وسط ارتفاع اعضاء قائم جان به ارتفاع كل جان تعريف مي شود.
۲۰ – حتي المقدور طراحي اين تيرها به صورت مركب (مختلط) با عملكرد توام با بتن كف انجام شود. اتصالات موسوم به خورجيني قبل از آنكه بتوان در مورد نحوه عملكرد اتصالات موسوم به خورجيني از ديدگاه رابطه بين لنگر و چرخش اتصال و همچنين شكل پذيري اتصال و در نتيجه ميزان مطلوب بودن اين اتصالات به عنوان اتصالات قابهاي فضايي شكل پذير يا بدون مهار بندي اضهار نظر قطعي نموده ، لازمست تحقيقات دامنه داري در مورد رفتار استاتيكي و ديناميكي اينگونه اتصالات انجام شود.
مطالعاتي كه در حيطه الاستيك روي رفتار تيرهاي خورجيني انجام گرفته حاكي از آن است كه ميزان گيرداري اين اتصالات را مي توان در جهات تيرهاي خورجيني با استفاده از ورقهاي اتصال كه در بالا و پايين به بال تيرهاي خورجيني و به ستون و در عين حال به كناره نبشي هاي اتصال فوقاني و تحتاني جوش شده اند ، بهبود بخشيد و تمايل به پيچش ناشي از برون محوري را در ناحيه اتصال خنثي نمود و در عين حال از نظر ميزان تمركز تنش نيز شرايطي مناسبي را ايجاد كرد استفاده از لچكي هايي جهت جلوگيري از تغيير شكل نبشيهاي اتصال فوقاني و تحتاني نه تنها از نظر ايجاد محدوديت و قيود بيشتر در تغيير مكان جانبي پيچشي تيرهاي خورجيني بلكه از نظر افزايش ميزان گيرداري اتصال تير فرعي به مجموعه نيز خورجيني و ستون نيز موثر مي باشد. در عين حال با توجه به تمايل تيرهاي خورجيني به تغيير مكان جانبي پيچشي به علت برون محوري ، انتضار مي رود تيرچه ها و مصالح مورد استفاده در كف طبقات معولا قادر به جلوگيري از تغيير مكان جانبي-پيچشي تيرهاي خورجيني و بهبود بخشيدن به اين نقطه ضعف ناشي از برون محوري اتصال باشند.
استفاده از ورقهاي فوقاني و تحتاني به نحوه مذكور در سطور فوق در محل اتصال و همچنين استفاده از تسمه هاي متصل كننده تيرهاي خورجيني در فواصلي متناسب در طول دهانه تيرهاي خورجيني از نظر محدود نمودن تغيير شكلهاي جانبي پيچشي تيرها مفيد خواهند بود . استفاده از تيرهاي خورجيني ناودوني و ستونهاي دوبل متشكل از پروفيلهاي ناودوني به نحوي كه جان تير جان تير خورجيني در تماس با جان پروفيل ، ستون باشد به لحاظ كاهش ميزان برون محوري رفتار من حيث المجموع بهتري ، چه از نظر ميزان لنگر قابل انتقال توسط اتصال و چه از نظر نحوه توزيع تنشها و ضرائب تمركز تنش ، در حيطه الاستيك نشان مي دهند . تحقيقات بيشتر در زمينه رفتار ماوراء الاستيك اين اتصالات و رفتار در مقابل بارهاي متناوب دوره اي و تغيير علامت دهنده در حال حاظر در دست انجام مي باشد.

بررسی رفتار ستونهای قوطی فولادی

بررسی رفتار ستونهای قوطی فولادی پرشده با بتن تحت بارگذاری جانبی زلزله در ساختمانهای بلندبا توجه به کاربرد روزافزون ستونهای قوطی پرشده با بتن در ساختماهای بلند و عملکرد مناسب این ستونها در برابر زلزله از یک طرف و لرزه خیزی اکثر مناطق کشور از طرف دیگر سعی شده است در این مطالعه رفتار این ستونها در برابر بارگذاری جانبی زلزله بررسی شود. در این مطالعه علاوه بر بررسی رفتار خمشی این ستونها در برابر ترکیب بارگذاری ثقلی و جانبی سیکلیک رفتار برشی آنها نیز بررسی شده است. 
با توجه به اهمیت شکل پذیری و ظرفیت جذب انرژی اعضا سازه ای در برابر زلزله، این مقادیر نیز به طور مفصل مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با توجه به لزوم پیوستگی و هماهنگی فولاد و بتن در مقاطع مرکب، چسبندگی و پارامترهای مؤثر بر مقاومت چسبندگی در ستونهای مرکب نیز مورد بررسی قرارگرفته است. روشی سازگار با آیین نامه های معتبر برای طراحی ستونهای قوطی پرشده با بتن در هر دو حالت ستون کوتاه و ستون لاغر نیز ارائه گشته است. نشان داده شده است که ستون که ستون قوطی پرشده با بتن علاوه بر مقاومت و رفتار خمشی و برشی مطلوب شکل پذیری خوبی داشته و از ظرفیت جذب انرژی قابل توجه ای نیز برخوردار است. به علاوه از روند طراحی ساده ای برخودار بوده و برای طراحی دفتری کاملاً مناسب است. 
خصوصیات فوق ستونهای قوطی پرشده با بتن را به صورت اعضا سازه ای بسیار مناسب و ممتاز برای ساختمانهای بلند در مناطق زلزله خیز معرفی می کند. رفتار خمشی و شکل پذیری و ظرفیت جذب انرژی ستونهای قوطی پرشده با بتن، در فصول دوم و سوم مورد بررسی قرارگرفته است و نشان داده شده است که این مقادیر به پارامترهای زیادی منجمله نسبت عرض به ضخامت ورق فولادی، ضریب لاغری ستون، طول پرشدگی بتن در ستون ، نوع بتن و فولاد، تعداد سیکل بارگذاری، بار محوری، گل میخ برشگیر بر پوسته فولادی بستگی داشته و نحوه ارتباط آنها نیز بررسی شده است. 
با توجه به ضخامت قوطی فولادی در ستون مرکب، این ستونها معمولاً ظرفیت برشی بسیار بالایی از خود نشان داده و عمدتاً در مورد خمشی گسیخته می شوند. رفتار برشی ستونهای قوطی پرشده با بتن در ستونهای کوتاه که در آنها برش بیشترین تأثیر را دارد، در فصل پنجم مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است و نشان داده شده است که حتی در این حالت نیز ستونهای قوطی پرشده با بتن، از نظر برشی رفتار بسیار مناسب از خود نشان می دهند. با توجه به فرم سازگاری کرنشها در نقاط تماس بتن و فولاد، چسبندگی بین فولاد و بتن در ستونهای مرکب در فصل چهارم بررسی شده است و نحوه تأثیر پارامترهایی چون سن بتن سایز، دما، شرایط نگهداری بتن و انقباض بر مقاومت چسبندگی مشخص شده است. در فصل ششم، سعی شده است روش برای طراحی ستونهای قوطی پرشده با بتن،ارائه شود که علاوه بر هماهنگی با آیین نامه های معتبر، برای طراحی دفاتر مهندسی کاملاً عملی و مناسب باشد. 
بدین منظور روش گام به گام طراحی ستون قوطی پرشده با بتن در دو حالت ستون کوتاه و ستون لاغر آورده شده است و نشان داده شده است که با استفاده از ستون قوطی فولادی پرشده با بتن در مقایسه با قوطی فولادی از تغییرمکان جانبی کمتر و شکل پذیری بیشتری برخوردار بوده و رفتار لرزه ای مناسبتری از خود نشان می دهند. در بخش پایانی علاوه بر جمع بندی و نتیجه گیری کلی از مطالب ارائه شده در فصول قبل ، نیازهای پژوهشی آینده نیز ارائه گردیده است.

اتصال خورجيني

اتصال خورجيني، مشكل صنعت ساختمان كشوراتصال خورجيني متداول ترين شكل اتصال در ساختمان هاي اسكلت فلزي در ايران است؛ مبدع اين اتصال ايرانيان هستند و در هيچ كجا شناخته شده نيست! نحوه اجراي اتصال خورجيني بدين طريق است كه تيرهاي باربر از طرفين ستون ها به طور يكسره عبور داده مي شوند و روي نبشي هايي كه در طرفين ستون نصب شده اند قرار مي گيرند و معمولا در بالاي هر تير هم يك نبشي قرار مي دهند، لذا اتصال خورجيني تامين كننده نشيمن براي عبور يك جفت تير سرتاسري از طرفين ستون است.
اتصال خورجيني كاربرد گسترده اي در ايران دارد كه علت آن عمدتا سادگي اجرا، كاهش هزينه، كم كردن نيمرخ بال پهن و شماره هاي بالاي نيمرخ IPE است. به طور كلي ساختمان هاي فولادي به دليل نرمي و انعطاف پذيري از پايداري خوبي در برابر نيروهاي ناشي از زلزله برخوردارند، اما متاسفانه در زلزله هاي خرداد ماه 69 منجيل و رودبار و زلزله اخير بم برخلاف انتظار، شديدا آسيب ديدند و خسارات جبران ناپذيري را به بار آوردند. 
علت اين امر را بايد عمدتا در كيفيت اتصالات جست. ضابطه اصلي طرح اتصالات در نقاط زلزله خيز قابليت انتقال لنگر براي سازه هايي است كه فاقد بادبند يا ديوار برشي بتن آرمه اند؛ در حالي كه اتصالات خورجيني از سوي هيچ كدام از آيين نامه هاي موجود به عنوان اتصالات گيردار شناخته نشده اند. 
يكي از اجزاي كليدي دراتصال خورجيني، نبشي هاي بالا و پايين اتصال است. تيرهاي اصلي قاب ها كه به صورت يكسره از كنار ستون ها عبور كرده اند روي نبشي هاي نشيمن سوار مي شوند و معمولا از يك نبشي اتصال كوچك نيز براي اتصال بال فوقاني تير به ستون استفاده مي شود كه مقداري گيرداري در اتصال به وجود مي آورد. نبشي تحتاني پهن تر از پهناي بال تير I شكلي كه بر روي آن قرار می گيرد، انتخاب مي شود و اين عمل به خاطر فراهم آوردن سطحي كه بتوان تير را به نبشي جوش داد، ايجاد مي شود.
نبشي هاي تحتاني وقتي كه ستون ها به صورت خوابيده بر روي زمين آماده سازي مي شوند در محل هاي خود جوش مي شوند و پس از ساخت ستون ها و گذاردن تيرها بر روي نبشي هاي تحتاني، بال تير I شكل به نبشي تحتاني به صورت تخت جوش شده و سپس با استفاده از نبشي هاي كوچكتري كه طول بال آنها از پهناي بال تيرI شكل كوتاه تر است در قسمت فوقاني تير I شكل اتصال ديگري ايجاد مي شود مجددا كيفيت جوش اين نبشي از نوع تخت بوده، ولي دقت كافي در انجام آن صورت نمي پذيرد. نبشي بالا دو جوش به تير و ستون دارد. جوش به ستون به دليل آنكه سربالا انجام مي شود اصلا مرغوب نيست و اين جوش شره اي با كيفيت پايين تري اجرا مي شود.
از آنجا كه اصل است كه جوش بايد مقاوم تر از فولاد مادر باشد لذا اگر نيروي جانبي وارد شود بايد فولاد پاره شود نه جوش و از آنجايي كه جوش ها متاسفانه هميشه ضعيف تر از فولاد عمل مي كنند در نتيجه اتصال خورجيني براي سازه جوش مناسب نيست. نبشي هاي بالا وپايين معمولا حكم عاملي جهت نگهداري تير بر جاي خود را دارد و به رغم اينكه اندازه و طول نبشي، ضخامت و طول جوش عوامل اصلي در تعيين رفتار بهينه اتصال در هنگام زمين لرزه هستند، اما در طراحي اين اتصال بدون رعايت ضوابط علمي جوش اجراي اسكلت انجام مي پذيرد.
اتصال خورجيني در برابر بارهاي قائم با اتصالات صلب برابري مي كند، اما در برابر نيروهاي جانبي بيشترين نيرو به اتصال به صورت پيچشي است كه اين نيرو مي بايست از شاه تير به نبشي و از نبشي به ستون وارد شود و بنابراين دو واسطه در انتقال نيرو وجود دارد و از آنجا كه نبشي با جوش هاي غيراستاندارد به ستون متصل شده است، لذا واسطه اي ضعيف است و در اثر زلزله يا ساير نيروهاي جانبي سقف پايين مي آيد! در خرابي هاي زلزله هاي گيلان و بم در اكثر موارد تير و نبشي پايين آمده است كه نشان مي دهد نبشي ضعيف بوده است.
قاب با اتصال خورجيني تنها بايستي براي بارهاي قائم طراحي شوند. اين اتصال در مقابل بارهاي جانبي عملكرد خوبي نداشته و تنها براي تحمل بارهاي قائم مناسب هستند و بارهاي جانبي را بايستي سيستم هاي ديگري چون بادبندها تحمل كنند. اگر چه اتصال بادبند نيز خود با مشكلاتي همراه است چرا كه به دليل فاصله بين تيرهاي متصل به ستون، چنانچه بادبند در آكس ستون ها قرار گيرد، نمي تواند به تيرها متصل شود و چنانچه به يكي از تيرهاي اصلي اتصال خورجيني نصب شوند آنگاه بادبند در آكس ستون واقع نمي شود.
يكي ديگر از مشكلات اتصال خورجيني هنگامي بروز مي كند كه تيرها در دو طرف، دهانه هاي نامساوي را پوشش دهند، در اين صورت دهانه هاي نامساوي عكس العمل هاي نامساوي را در برابر بارهاي وارده نشان خواهند داد و افزايش لنگرها را موجب مي شوند. عدم اتصال تيرها به هم و نامساوي بودن دو دهانه اطراف باعث مي شود كه نتوانند با هم كار كنند.

تأثیر پارامترهای مختلف بر ضریب رفتار سازه ها

تأثیر پارامترهای مختلف بر ضریب رفتار سازه های متداول فولادیامروزه بخش عمده ای از طراحی لرزه ای در آیین نامه ها براساس روش استاتیک معادل وتعیین برش پایه طراحی از طیف خطی می باشد. برای تعیین برش پایه طراحی از ضرایب به نام ضریب اصلاح رفتار و یا ضریب رفتار استفاده می شود. این ضریب در واقع اعمال کننده فلسفه طراحی لرزه ای می باشد. با تغییرکوچکی در این ضریب برش پایه می تواند به مقدار زیادی تغییرکند. در آیین نامه های کنونی این ضریب بیشتر براساس قضاوت مهندسی تعیین شده است و لزوم تبین علمی این ضریب احساس می شود. در این پایان نامه، ابتدا روش تعیین ضریب رفتار سازه بررسی شده و سپس چندین قاب فولادی با تعداد دهانه و طبقات گوناگون با سیستم قاب خمشی، قاب مهاربندی شده هم محور، قاب دوگانه خمشی همراه با بادبند هم محور تحت یک تحلیل رانشی استاتیک قرارگرفته و ضریب رفتار آنها محاسبه شده است. نهایتاً، برای اصلاح توزیع شکل پذیری در طبقات قاب خمشی، دو قاب خمشی مورد برسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد که مقادر ضریب رفتار سازه به پارامترهای بسیاری از جمله پریود سازه بستگی دارد. به طور کلی با افزایش پریود سازه مقدار ضریب رفتار آن کاهش پیدا می کند. در ضمن با انجام اصلاح در طراحی قاب خمشی توزیع شکل پذیری در طبقات قاب خمشی مناسب تر گردیده است. 
در این پایان نامه قابهای فولادی ابتدا براساس ضوابط آیین نامه طراحی لرزه ای جدید ایران طراحی شده سپس به وسیله یک تحلیل غیر خطی استاتیکی تحت اثر بارهای جانبی آیین نامه ای، شکل پذیری و ضرائب اضافه مقاومت آنها با توجه به محدود نمودن شکل پذیری محلی در المانهای سازه بدست آمده است. ار نتایج به دست آمده برای محاسبه ضریب رفتار قابها استفاده شده است. در این تحقیق اثر P-Δ در محاسبه ضرائب اضافه مقاومت و شکل پذیر قابها در نظر گرفته شده است. اثر P-Δ در قابهای خمشی باعث کاهش شکل پذیری قابها و همچنین ایجاد یک سختی منفی در آنها بعد ازجاری شدن قاب گردیده است. سختی در قابهای دارای مهاربندی بعد از جاری شدن مثبت می باشد. 
مقادیر ضریب رفتار محاسبه شده باری قابهای خمشی به طور کلی کمتر از مقادیر آیین نامه ای می باشد. قابهای مهاربندی شده هم محور که تعداد طبقات کمی داشته اند ضریب رفتار بزرگتر از آیین نامه و با فزایش تعداد طبقات مقدار آن کاهش پیدا کرده است. در قابهای مرکب مقدار ضریب رفتار به طور کلی از مقادیر آیین نامه ای بیشتر می باشد. 
در بررسی های انجام شده ملاحظه گردیده که در قابهای خمشی را به آیین نامه ای ستون قوی و تیر ضعیف، تضمین کننده به وجود نیامدن مفصل پلاستیک در ستونها نمی باشد. با اصلاح رابطه فوق به طوری که در ستونها مفصل پلاستیک به وجود نیاید، توزیع شکل پذیری در طبقات قاب خمش مناسب تر می گردد. تحلل استاتیک غیر خطی افزاینده می تواند نشان دهنده رفتار کل سازه و بیان کننده نحوه تشکلیل مکانیزم خطابی در سازه باشد. از طرف دیگر می توان با مقادیر اضافه مقاومت و شکل پذیری و شکل پذیری طبقه ای به دست آمده از نتایج حاصل از این تحلیل قضاوت مناسب در مورد رفتار سازه ها داشت.

ساختمان 

GMAWجوشکاری به روش گاز محافظدی اكسید كربن از گازهای دیگری كه در روش قوس الكتریكی استفاده می شوند، ارزانتر است. اولین گازی كه در دستگاه های تمام اتوماتیك بكار رفت دی اكسید كربن بود، اكنون هم از این گاز در دستگاه های تمام اتوماتیك و نیمه اتوماتیك استفاده می شود. دی اكسید كربن خاصیت حفاظتی بسیار خوبی دارد و به طول قوس بسیار حساس است، در موقع استفاده از این گاز باید طول قوس را ثابت نگه داشت، بنابراین در دستگاه‌های تمام اتوماتیك و نیمه اتوماتیك كه طول قوس باید ثابت نگه داشته شود استفاده از این گاز ایده آل است. درموقع استفاده از این گاز برای ثبات قوس و پیشگیری از ناجور شدن آن، از الكترودهای روپوش شده یا تنه كار استفاده می كنند. بیشترین گازی كه در جوشكاری فولاد معمولی بكار می رود CO۲ است. بزرگترین مزیت این گاز همانطور كه گفته شد ارزان قیمت بودن آن است(۱/۰ بهای آرگون) بر خلاف گازهای اتمی، دی اكسید كربن در محل قوس الكتریكی به اكسیژن و مونو اكسید كربن تجزیه می شود، هر چند گازهای مزبور بعد از خنك شدن به CO۲ تبدیل می شوند. در این حالت گازها و سایر مواد موجود قبل از جامد شدن جوش از آن خارج می شوند. جریان بیشتری كه در موقع استفاده از CO۲ مصرف می شود (در حدود %۲۵) باعث تلاطم بیشتر حوضچه مذاب شده و در نتیجه حباب های گازهای موجود در داخل جوش به سطح فلز صعود كرده و قبل از انجماد از آن خارج می شوند، در نتیجه تخلخل جسم كمتر خواهد بود. چون درموقع جوشكاری مقداری مونو اكسید كربن و حتی گازهای اُزُن تولید می شوند، كارگاه حتماً باید بخوبی تهویه شود، به هر حال باید از جمع شدن گازهای سمی در اطراف جوش جلوگیری كرد.
نكته: دراین جوش از جریان مستقیم با قطب معكوس استفاده می شود.
تجربه نشان داده كه درصورتی كه بتوانیم از ورود گازهای موجود در هوا یعنی اكسیژن و نیتروژن به منطقه جوش پیشگیری كنیم جوش از خواص شیمیایی و فیزیكی بهتری برخوردار خواهد بود.جوشكاری قوس الكتریكی با گاز محافظ CO۲ یك روش بسیار مفید و فراگیر است. این روش برای جوشكاری فلزات سخت و غیر سخت در تمامی ضخامت ها مورد استفاده قرار می گیرد و یك روش بسیار مناسب برای جوشكاری صفحات فلزی نازك و مقاطع به نسبت ضخیم فلزات غیر سخت می باشد كه در شركت ایران خودرو بعد از جوش مقاومتی بالاترین میزان استفاده را در سالن های بدنه سازی به خود اختصاص داده است.
در این روش قوس الكتریكی و حوضچه مذاب كاملاً برای جوشكاری واضح و آشكار است. در جوشكاری با CO۲ گاهی یك لایه نازك سرباره روی گرده جوش را می پوشاند كه باید این لایه از روی سطح جوش برطرف شود. 
مزایای جوش MAG:
این فرایند طوری است كه می تواند در مورد بیشتر فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی مفید باشد.
دراین شیوه میزان جرقه كم می باشد.
سیم جوش به طور مستمر تغذیه می گردد، بنابراین زمان برای تعویض الكترود صرف نمی شود.
این شیوه به راحتی می تواند در تمام وضعیت ها استفاده شود.
حوضچه مذاب و قوس الكتریكی براحتی قابل مشاهده است.
سرباره حذف شده یا بسیار اندك است.
از الكترودی با قطر به نسبت كم استفاده می شود، كه باعث بالا رفتن چگالی جریان می شود.
درصد بالایی از سیم جوش در منطقه اتصال رسوب می كند.
نكاتی راجع به استفاده صحیح از سیم جوش CO۲
اندازه شیار قرقره كشنده وایر فیدر دستگاه جوش باید با قطر سیم جوش مصرفی همخوانی داشته باشد.
نازل ورودی انتهای تورچ جوشكاری دقیقاً در مقابل شیار قرقره كشنده جوش قرار گرفته باشد. ضمناً نوك این نازل تیز باشد، زیرا باعث آسیب زدن به سیم جوش می گردد.
فنر هدایت كننده سیم جوش در دادن غلاف تورچ دارای مشخصات زیر باشد:
فنریت خود را در اثر گرم شدن از دست نداده باشد.
له شدگی نداشته باشد.
كوتاه نباشد.
فشار پیچ و فنر نگهدارنده قرقره های كشنده روی سیم جوش در حدی باشد كه:
سیم جوش له نشود.
سیم جوش به هنگام كار متوقف نگردد
پیچ و فنر در (ریل هاب) كه در مركز قرقره سیم جوش قرار دارد، بیش از حد لازم سفت یا شل نباشد، چون سفت بودن آن به موتور وایر فیدر فشار وارد نموده و شل بودن آن باعث بیرون ریختن سیم از قرقره می شود.
نازل سیم جوش از نظر قطر داخل با سیم جوش مصرفی همخوانی داشته باشد. (گشاد یا تنگ نباشد) و همچنین رزوه آن با انبردست محكم شده باشد.
میزان ریزش گاز محافظ با قطر سیم جوش تنظیم گردد. (میزان گاز محافظ عبوری ۱۰ برابر قطر سیم جوش باشد)
در صورت استفاده از گاز محافظ CO۲ بعداز مانومتر كپسول، باید گرمكن گاز نصب گردد و همواره قبل از شروع عملیات جوشكاری از صحت كاركرد گرمكن اطمینان حاصل شود. فنر تورچ در مدت زمان لازم (بستگی به ساعت كاركرد دارد) تمیز و عاری از هر گونه آلودگی گردد، در غیر این صورت فنر دچار اشكال می گردد. (برای تمیز كردن فنر تورچ می توان فنر را به صورت حلقه در آورد و در داخل بنزین قرار داد و سپس با فشار باد آن را تمیز كرد).
آمپر و ولتاژ جوشكاری زمانی با هم همخوانی دارند كه ریزترین و مداوم ترین صدای ریزش قطرات سیم جوش هنگام كار شنیده شود.
بعد از تنظیم ولتاژ و آمپر باید خروجی كابل اتصال منفی روی دستگاه جوش نسبت به ضخامت قطعه میزان گرمای لازم انتقالی به قطعه، صحیح انتخاب گردد. در این صورت پاشش جرقه جوشكاری زیاد خواهد بود.
فاصله نوك نازل سیم جوش تا نوك شعله هنگام مصرف ازگاز CO۲ به میزان mm۲ و هنگام استفاده ازاین گاز با مخلوطی ازآرگون mm۸ داخل تر باشد. به هنگام جوش كاری، زاویه این جوش نسبت به خط عمود بركار بیشتر از ۲۵ درجه نباشد زیرا باعث خواهد شد:
فاصله سیم آزاد زیاد شود.
گاز محافظ به طور كامل روی حوضچه جوش نریزد.
جهت جلوگیری از چسبیدن جرقه ها به داخل شعله جوش و اطراف نازل سیم جوش در ابتدا و همچنین در فواصل بین كار و بعد از تمیز نمودن آثار جرقه ها از اسپری ضد جرقه استفاده گردد.
معایب جوش MAG :
تا به حال تعدادی از قطعات و اتصالات فلزی مهم و ایمنی دربدنه خودرو در اثر ایجاد بعضی عیوب در فلز جوش یا منطقه مجاور آن شكسته شده و موجب خسارات مالی و جانی فراوانی شده‌اند. همانطور كه می‌دانیم جوش ایده‌آل و خالی از نقص تقریباً غیر ممكن است و معمولاً جوش‌ها دارای معایبی هستند، مخصوصاً جوشكاری‌هایی كه به صورت دستی انجام می‌شوند.
در جوش CO۲ به دلیل این كه تجهیزات و ادوات جوشكاری نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است لذا عیوب آن هم نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است كه در حد ممكن باید از مواد مصرفی مناسب مانندگاز CO۲ مرغوب و خالی از رطوبت، سیم جوش متناسب با زاویه جوشكاری و قطعه‌كار عاری از كثیفی مانند چربی، زنگ زدگی، اكسیده بودن، رنگ و رطوبت استفاده كرد.
البته بعضی از پارامترها در اختیار كنترل ما نیست به عنوان مثال اگر بدنه در ایستگاه قبل با دقت و توجه كم مونتاژ شده باشد و ورق مورد نظر برای جوشكاری دارای فاصله هوایی باشد ، جوشكار ناچار است به دلیل به وجود نیامدن توقف در خط هر طور كه شده پروسه جوشكاری فلز روی بدنه و محل مورد نظر انجام دهد .
ورق هایی كه گالوانیزه هستند در حین جوشكاری فلزروی از طریق پوشش گالوانیزه وارد مذاب می شود كه :
باعث تردی و بالا بردن میزان حساسیت درمقابل ترك برداشتن می شود .
دراثر سوختن و بخار شدن ایجاد دود سفیدی می‌كند كه مشكلات تنفسی و عدم رویت كامل عملیات جوشكاری را برای شخص جوشكار به وجود می‌آورد.
می‌تواند باعث ایجاد حفره و تخلخل در گرده جوش شود.
عیوب جوش CO۲ در اثر عوامل مختلف و متفاوت اعم از اتصال، مناسب نبودن مواد مصرفی شامل فلز قطعه‌كار، گاز CO۲، سیم جوش مصرفی و پارامترهای جوشكاری مانند ولتاژ، جریان، سرعت تغذیه سیم، قطر، سرعت حركت تورچ، نوع دستگاه و عدم مهارت جوشكار در نحوه انجام عملیات جوشكاری و نیز پیش‌گرم و یا پس‌گرم كردن می‌توان نام برد.
هر كدام از عیوب جوش بنا به حساسیت كاربردی موضع اتصال، مجاز هستند. و همكاران در بخش QC (كنترل كیفیت) از طریق آزمایش های مختلف میزان این عیوب را با استانداردهای مربوطه مقایسه كرده و آنها را قبول یا رد می‌كنند.
عیوبی كه می‌توانند در ایستگاه ایجاد شوند:
عیوب مربوط به قطعه گذاری نامناسب
عیوب ناشی از نامناسب بودن سطح كار (روغنی بودن، آبكاری نامناسب، رنگ، زنگ‌زدگی)
عیوب مربوط به خارج از اندازه بودن ابعاد جوش - مشكلات مربوط به تغییر حالت سرشاسی و دفرمگی قطعات و فاصله ی هوایی آن ها
تنظیم نبودن دستگاه از نظر جریان، ولتاژ، سرعت تغذیه سیم، میزان عبور گاز محافظ، - تورچ و شعله‌پوش
عدم مهارت جوشكار دراجرای پروسه جوشكاری
ایرادهایی كه در اثر نادرست بودن تجهیزات دستگاه جوش MAGایجاد می‌شوند:
نازل سیم جوش از نظر قطر داخلی با سیم جوش مصرفی همخوانی نداشته باشد .
اطراف شعله جوش دچار خوردگی و سایئدگی شده باشد چون در پوشش منطقه اختلال ایجاد می كند.
اندازه شیار قرقره كشنده وایر فیلدر Wire filder دستگاه با قطر سیم جوش مصرفی همخوانی نداشته باشد.
جهت جلوگیری از چسبیدن جرقه هابه داخل شعله پوش واطراف نازل سیم جوش در ابتدا و در فواصل بین كار از اسپری ضد جرقه استفاده گردد.
نكته:
قطرات ریز را كه از منطقه جوش در بین اتصالات ذوبی به اطراف پرت می شوند یا ترشح می گویند . این قطرات می توانند از حوضچه جوش یا سیم جوش پركننده ناشی شده باشند . هنگامی كه دانه های كروی و مذاب قطرات از سیم جوش به طرف حوضچه جوش منتقل می شوند و ایجاد پل در فاصله قوس می كنند مدار بسته (اتصال كوتاه ) به وجود می آید كه عبور شدت جریان از آن باعث گداخته شدن فوق العاده این پل می شود كه با انفجار آن بارانی از جرقه های گداخته به وجود می آورد . جرقه های درشت در فرایند جوشكاری CO۲با تورچ دستی در اثر قوس اضافی و جرقه های ریز ناشی از جریان اضافی می باشد.
جرقه‌ها اغلب در حین پرواز در روی سطح فقط ایجاد لكه‌هایی می‌كنند. اغلب جرقه‌های چسبیده بر روی سطح در فواصل دور، با برس سیمی و وسایل مشابه به راحتی تمیز می‌شوند. اما جرقه‌های چسبیده شده در نزدیكی مسیر اتصال به راحتی نمی شوند و ظاهر جوش را بد منظره می كنند. علاوه براین جرقه و ترشح یكی از عواملی است كه باعث سوزاندن پوست و لباس جوشكار می شود، كه با تنظیم پارامترهای جریان، ولتاژ، قطب، سرعت تغذیه سیم، عبور گاز CO۲ می توان از بروز آنها جلوگیری كرد.
سوراخ شدن و ریزش جوش:
اگرفلز جوش بیش از حد در قطعات جوش دادنی نفوذ كند حوضچه مذاب ، ریشه جوش را سوراخ كرده پایین می ریزد. تولید شدن گرمای بیش از حد لزوم موجب سوختن سیم جوش ومقداری از سطح قطعه كار می شود . این ایراد بیشتر از نادرست بودن پارامترهای دستگاه جوشكاری ناشی می شود ، البته مهارت دست جوشكار هم بی تاثیر نیست .

نفوذ ناقص یا بیش از اندازه مذاب در قطعه كار:
این نقص به علت پیشروی سریع جوشكار ممكن است ایجاد شود ، زیرا در این حالت سیم جوش CO۲ به طور كامل به محل اتصال دو قطعه كار نخواهد رسید و باعث گود شدن و نفوذ بیش از حد مذاب در قطعه كار خواهد شد.

ایجاد خوردگی:
هنگامی كه جوش از كناره های لبه جوش پایین تر قرار گیرد عیب پدیدار شده را خوردگی جوش می نامند . عوامل بروز این عبارتنداز : تمركز زیاد حرارت در محل جوش ، بكارگیری روش نامتناسب برای انجام پروسه جوشكاری مورد نظر . با تنظیم دستگاه به طور دقیق ، ممانعت از رسیدن گرمای اضافی به ناحیه جوشكاری و انتخاب تكنیك صحیح جوشكاری از ایجاد انواع خوردگی در درزهای اتصال می توان جلوگیری كرد.