إعلانات: الحصول على القبول في مستوى 200 ودراسة أي دورة في أي جامعة من اختيارك. رسوم منخفضة | لا JAMB UTME. اتصل بـ 09038456231

التحليل القائم على الموثوقية والمعايرة لمعايير تصميم الكود الأوروبي Eurocode 5 لإطار بوابة من الخشب الصلب

إعلانات! احصل على ما يصل إلى 300,000،2020 N نقدًا في مسابقة أسباير XNUMX

التحليل القائم على الموثوقية والمعايرة لمعايير تصميم الكود الأوروبي Eurocode 5 لإطار بوابة من الخشب الصلب.

الملخص

في هذه الدراسة ، تم إجراء الاختبارات المعملية على بعض أنواع الأخشاب الشائعة الاستخدام (Alstonia boonei و Triplochiton Scleroxylon و Terminalia Ivorensis و Terminalia superba و Lophira Alata) في نيجيريا.

كانت الاختبارات متوافقة مع EN 408 و EN 13153-1 و ASTM D-143). تم تحليل نتائج الاختبار وفقًا لـ Eurocode 5. Eurocode 0 و JCSS و EN 384 ، بمساعدة الحزمة الإحصائية Easyfit.

تم إنشاء إحصائيات الخصائص المرجعية (الكثافة ومعامل المرونة وقوة الانحناء) لكل نوع ، وتم تعيين فئة القوة EN 338 لكل نوع بعد التعديل إلى 18٪ محتوى الرطوبة المرجعي النيجيري.

القيم المتوسطة للكثافات هي: 360.76kg / m3، 380.25 كجم / م3، 472.10 كجم / م3، 533.89 كجم / م3، 955.93 كجم / م3، ل Alstonia boonei و Triplochiton Scleroxylon و Terminalia Ivorensis و Terminalia superba و Lophira Alata على التوالي. معاملات الاختلاف المقابلة هي 4٪ ، 16٪ ، 18٪ ، 19٪ و 4٪.

وبالمثل ، فإن القيم المتوسطة لمعاملات المرونة هي 8192.0 نيوتن / مم2، 6137.80 نيوتن / مم2، 12161.0 نيوتن / مم2، 11614.0 نيوتن / مم2 و 22750.0 نيوتن / مم2، ل Alstonia boonei و Triplochiton Scleroxylon و Terminalia Ivorensis و Terminalia superba و Lophira Alata، مع معاملات الاختلاف المقابلة 6٪ ، 27٪ ، 22٪ ، 21٪ و 12٪ على التوالي.

أيضًا ، القيم المتوسطة لقوة الانحناء هي 43.09 نيوتن / مم2، 54.07 نيوتن / مم2، 70.49 نيوتن / مم2، 83.63 نيوتن / مم2 و 97.79 نيوتن / مم2، ل Alstonia boonei و Triplochiton Scleroxylon و Terminalia Ivorensis و Terminalia superba و Lophira Alata ، مع معاملات الاختلاف المقابلة 12٪ و 16٪ و 19٪ و 19٪ و 16٪ على التوالي.

تم تركيب ثلاثة نماذج توزيع نظرية (عادي ، لوغاريتمي عادي و غامبل) لخصائص المواد المرجعية ، باستخدام اختبار Kolmogorov Simonov.

وجد أن التوزيع الطبيعي هو الأكثر ملاءمة لكثافة الأخشاب ، وأفضل نموذج توزيع نظري لمعامل المرونة وقوة الانحناء هو التوزيع اللوغاريتمي الطبيعي. بناءً على حدود فئة EN 338 ، تم تعيين فئة القوة D18 لها Alstonia boonei و Triplochiton Scleroxylon و Terminalia Ivorensis.

تيرميناليا سوبربا ،, تم تعيينه لفئة القوة D24 و لوفيرا الااتا تم تعيينه لفئة القوة D60. تم إنشاء خصائص المواد المشتقة (قوى التوتر والضغط الموازية والعمودية للحبوب ، ومقاومة القص ومعامل القص) من الخصائص المرجعية على أساس EN 384.

تم استخدام البيانات الإحصائية التي تم إنشاؤها حول خصائص المواد وإحصاءات الحمولة الواردة في مراجع دولية مختلفة للتحليلات القائمة على الموثوقية والمعايرة لمعايير تصميم Eurocode 5 لإطار بوابة خشبية صلبة ثلاثية المفصلات.

تم تحديد اثنين وثلاثين من أوضاع الفشل للإطار ووظيفة حالة الحد المطورة لكل وضع فشل. تم تنفيذ تحليلات موثوقية المكونات والنظام باستخدام طريقة الموثوقية من الدرجة الأولى والخوارزميات الجينية.

تم العثور على وضع فشل مشترك العمود الخشبي ليكون هو السائد. تم العثور على الأمان الضمني للوضع السائد يتوافق بشكل جيد مع موثوقية النظام الضمني للإطار.

هذا مؤشر على أن موثوقية نظام الهياكل الخشبية هي موثوقية وضع الفشل الحرج. تم تطوير نماذج رياضية حساسة لعدم اليقين للتنبؤ بعوامل سلامة المواد.

تمت التوصية باستخدام النماذج في ملحق وطني نيجيري مقترح لمدونة Eurocode 5.

المحتويات

صفحة العنوان ط
الإعلان الثاني
شهادة ثالثا
التفاني الرابع
شكر وتقدير
الملخص السادس
جدول المحتويات الثامن
قائمة الأشكال xv
قائمة الجداول xxi
قائمة اللوحات xxvi
قائمة الملاحق xxvii
الترميزات xxviii

الفصل الأول: مقدمة 1

1.1 الديباجة 1
1.2 بيان المشكلة وتبرير البحث 3
1.3 الهدف والأهداف 4
1.4 فروض البحث 4
1.5 النطاق والقيود 4

الفصل الثاني: مراجعة الأدبيات 7

2.1 الديباجة 7
2.2 خصائص المواد الأساسية للأخشاب 10
2.2.1 الخلفية 10
2.2.2 تقلب الصلابة والقوة في الخشب الإنشائي 13
2.2.3 خلفية عن أنواع الأخشاب التي تم اختبارها 15
2.3 فئات قوة الأخشاب 19
2.3.1 نظام تصنيف قوة الأخشاب 19
2.3.2 نظام تصنيف الأخشاب في مدونة الممارسات النيجيرية (NCP 2) 22
2.4 مدة تحميل التأثير على الهياكل الخشبية 23
2.4.1 عامل مدة التحميل في الكود الأوروبي 5 Kmod 24
2.5 تعرض الأخشاب للنار 25
2.5.1 BS 5268: الجزء 4-1978 متطلبات تصميم الحريق 31
2.5.2 تقييم مقاومة الحريق وفقًا للكود الأوروبي 5 31
2.6 الخوارزميات الجينية 33
2.6.1 عامل الاختيار 34
2.6.2 آليات الاختيار 34
2.6.3 اختيار عجلة الروليت 35
2.6.4 اختيار الترتيب الخطي 35
2.6.5 اختيار البطولة 35
2.6.6 النخبوية 36
2.6.7 الترميز 36
2.6.8 التقاطع والطفرة 36
2.7 مفاهيم السلامة الإنشائية 36
2.7.1 الإطار النظري حول الموثوقية الهيكلية. 39
2.7.2 طريقة محاكاة مونت كارلو 42
2.7.3 طريقة الموثوقية من الدرجة الأولى والثانية 43
2.7.4 طريقة التحويل الاحتمالي (PTM) 45
2.7.5 الموثوقية الهيكلية باستخدام الخوارزميات الجينية 47
2.7.6 تحليل الموثوقية باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية (ANN) 50
2.7.7 الخصائص التي تؤثر على تحليل الموثوقية وتصميم الهياكل الخشبية 51
2.8 المعايرة الاحتمالية لعوامل سلامة المواد 51

الفصل الثالث المواد والأساليب 53

3.1 الديباجة 53
3.2 المواد 54
3.3 طرق التجارب المعملية وتحليل البيانات 56
3.3.1 تحديد محتوى الكثافة والرطوبة 56
3.3.2 طريقة اختبار الانحناء ثلاثية النقاط 62
3.3.3 طريقة اختبار الانحناء ذات الأربع نقاط 63
3.3.4 عوامل ضبط قوة الانحناء 63
3.3.5 خصائص المواد المشتقة 73
3.3.6 عوامل ضبط الرطوبة 75
3.3.7 توزيعات تركيب واختبارات جودة الملاءمة 76
3.3.8 دالة الكثافة الاحتمالية 78
3.3.9 القيم المميزة لخصائص المواد 80
3.3.10 القيم المئوية لخصائص المواد 80
3.3.11 تحليل تباين خصائص المواد المرجعية 81
3.3.12 التحليل الثنائي الاتجاه للتباين (ANOVA ثنائي الاتجاه) 81
3.3.13 تخصيص فئات القوة 82
3.4 منهجية تحليل الموثوقية والمعايرة 83
3.4.1 أوضاع الفشل 85
3.4.2 أوضاع حالة الحد النهائية للفشل 85
3.4.3 وضع حالة حد الخدمة للفشل 87
3.4.4 هندسة الإطار 88
3.4.5 تأثير الإجراءات ومجموعة الأحمال 88
3.4.6 التحليل الإنشائي 89
3.4.7 قيم تصميم الكود الأوروبي 5 90
3.4.8 تحديد وظائف الحالة لأنماط الفشل المختلفة 91
3.4.9 تقييم وظائف الدولة المحددة 105
3.4.10 إعداد تحليل الموثوقية بواسطة الخوارزمية الجينية 107
3.4.11 تحليل موثوقية النظام 112
3.4.12 النماذج الإحصائية لخصائص المواد للأخشاب 113
3.4.13 إحصائيات معلمات التحميل 115
3.4.14 إحصائيات المعاملات الأخرى 116
3.4.15 المعايرة القائمة على الموثوقية 117
3.4.16 طرق معايرة الكود 118
3.4.17 طريقة معاملات حساسية الشكل المعيارية 119
3.4.18 معايرة الكود باستخدام الحد الأدنى من الخطأ 121
3.5 إعداد التجارب العددية 122
3.5.1 الدليل الرئيسي 124
3.5.2 دليل النموذج 124
3.5.3 دليل إعداد نموذج التوزيع 125
3.5.4 دليل تحويل التوزيع 125
3.5.5 معامل دليل الاختلاف 125
3.5.6 دليل احتمال الفشل 125
3.5.7 دليل موثوقية النظام 125
3.5.8 دليل حمل الرياح 126
3.5.9 دليل خصائص المواد 126
3.5.10 دليل عمليات الخوارزمية الجينية 126

الفصل الرابع: النتائج والمناقشة 127

4.1 النتائج التجريبية والمناقشة 127
4.1.1 نتائج اختبار محتوى الرطوبة والمناقشة 127
4.1.2 نتائج اختبار الكثافة والمناقشة 127
4.1.3 نتائج اختبار الانحناء ثلاثية النقاط والمناقشة 128
4.1.4 معامل المرونة وقوة الانحناء من اختبار الانحناء رباعي النقاط 130
4.1.5 نماذج التحويل الرياضية لقوة الانحناء ومعامل المرونة 131
4.1.6 الكثافة المعدلة للرطوبة 139
4.1.7 معامل المرونة المعدل للرطوبة 139
4.1.8 الرطوبة المعدلة قوة الانحناء 140
4.1.9 توزيعات تركيب واختبارات جودة الملاءمة 141
4.1.10 نموذج توزيع الكثافة 142
4.1.11 نموذج توزيع معامل المرونة 143
4.1.12 نموذج التوزيع لقوة الانحناء 145
4.1.13 الانحراف والتفرطح الزائد للكثافة 146
4.1.14 الانحراف والتفرطح الزائد لمعامل المرونة 150
4.1.15 الانحراف والتفرطح الزائد لقوة الانحناء 154
4.1.16 القيم المئوية 157
4.1.17 القيم المميزة لخصائص المواد المرجعية 160
4.1.18 القيمة المميزة لخصائص المواد المشتقة 161
4.1.19 اختبار بارتليت 164
4.1.20 التحليل الثنائي الاتجاه للتباين (ANOVA ثنائي الاتجاه) 166
4.1.21 تخصيص فئات القوة 167
4.2 نتائج تحليل الموثوقية والمناقشة 172
4.2.1 موثوقية المكونات والنظام للإطار 172
4.2.2 تحليل الحساسية 177
4.2.3 موثوقية إطار البوابة في الحريق 182
4.2.4 تحليل موثوقية الإطار الخاضع لتأثير الرياح 192
4.2.5. تأثير انحدار رافتر الإطار على موثوقية الإطار 193
4.2.6 تحليل الحساسية بسبب التغيير في حجم الإطار (عامل الحجم الافتراضي = 1.0) 194
4.2.7 تأثير فئة خدمة الأخشاب على موثوقية الإطار 195
4.2.8 تأثير رقة عضو الإطار 196
4.2.9 تأثير حد الانجراف على موثوقية وضع Sway 197
4.2.10 تأثير نسبة الحمولة المتغيرة إلى الكلية لسلامة الإطار 198
4.2.11 تأثير مشاركة الحمل على سلامة الإطار 199
4.2.12 تأثير التغيير في نموذج التوزيع للممتلكات المادية 200
4.2.13 تأثير التغيير في نموذج التوزيع لمعلمات الحمل 201
4.2.14 تأثير التغيير في معامل التباين في خاصية المواد والحمل 202
4.3 المعايرة القائمة على الموثوقية 204
4.3.1 معايرة عوامل سلامة المواد 204
4.3.2 نسبة تأثير الحمل على معامل سلامة المواد المحسوبة 209
4.3.3 تأثير معامل التباين المادي على معامل أمان المواد المحسوبة 210
4.3.4 الملخص 215

الفصل الخامس: خاتمة وتوصية 217

5.1 الخلاصة 217
5.2 التوصيات 219
المراجع 221

مقدمة

1.1 الديباجة

قامت العديد من الدول إما بتطوير مدونات قواعد الممارسة الخاصة بها أو هي بصدد تطويرها ، بناءً على أحدث قاعدة بيانات متاحة. تحتاج كل دولة إلى تطوير رموز التصميم الخاصة بها بسبب التنوع في الظروف الجغرافية والبيئية.

في معظم دول الثروة المشتركة ، بما في ذلك نيجيريا (Auta and Mastenikov، 2006؛ SNiP، 2004؛ Onundi، وآخرون ، 2009) ، فإن تصميم أو التحقيق في الهياكل والمرافق المادية يتوافق مع متطلبات مدونة قواعد الممارسة البريطانية القياسية.

يعتمد رمز التصميم البريطاني السابق للهياكل الخشبية ، BS 5268 ، على طريقة الضغط المسموح بها. تم سحب الكود في أبريل 2010 واستبداله بـ Eurocode 5. ويستند Eurocode 5 على مفهوم حالة الحد. وبالتالي ، منذ ذلك التاريخ ، لم يتم الحفاظ على BS 5268.

كان لسحب BS 5268 واعتماد Eurocode 5 تداعيات واسعة على نيجيريا ودول الكومنولث الأخرى.

في نيجيريا ، استندت مدونة الممارسات الخاصة بتصميم الهياكل الخشبية إلى حد كبير إلى قانون تصميم الضغط المسموح به الذي تم سحبه. وهذا يعني أن NCP 2 متروك الآن بدون أساس.

تمثل الحاجة إلى محتويات محلية في إنشاء البنية التحتية تحديًا هندسيًا خطيرًا للبلدان النامية (Aguwa and Sadiku ، 2011). وهذا واضح بشأن الحاجة إلى تصنيف الأخشاب المحلية من أي دولة تطمح إلى استخدام نهج تصميم الأخشاب الجديد المنصوص عليه في Eurocode.

المراجع

Afolayan، JO and Abubakar، I. (2003). برنامج تصميم يعتمد على الموثوقية لألواح الخرسانة المسلحة أحادية الاتجاه وفقًا للمواصفة BS 8110 (1985). نيج. رحلة. من المهندس. جامعة أحمدو بيلو ، زاريا. 11 (2) ص 1-5.

أفولايان ، جو (2004). معايير اهتزاز فعالة من حيث التكلفة للأرضيات الخشبية. المجلة الآسيوية للهندسة المدنية (البناء والإسكان) 5 (1-2) ص 57-67.

Afolayan، JO (2005) تصميم قائم على الاحتمالية لعوارض خشبية رقيقة ملتصقة. المجلة الآسيوية للهندسة المدنية (البناء والإسكان). 4 (1-2) ص 75-84.

أفولايان ، جو وعبدالكرين ، يو (2005). الاستخدام الفعال للمواد في صناعة الأخشاب: مشكلة عوارض رقيقة ملتصقة. المجلة الآسيوية للهندسة المدنية (البناء والإسكان) 6 (1-2) ص 55-65.

Afolayan، JO and Opeyemi، DA (2008). تحليل الموثوقية لقدرة الخوازيق الثابتة للخرسانة في التربة المتماسكة وغير المتماسكة. مجلة بحثية في العلوم التطبيقية 3 (5) ص 407-411.

أدخل عنوان بريدك الإلكتروني:

ألقاها TMLT نيجيريا

انضم إلى أكثر من 3,500 قارئ على الإنترنت الآن!


=> تابعنا على INSTAGRAM | فيس بوك & تويتر للحصول على آخر التحديثات

إعلانات: نوبة السكري في 60 يوما فقط! - النظام الخاص بك هنا

حقوق التأليف والنشر تحذير! لا يجوز إعادة نشر المحتويات الموجودة على هذا الموقع الإلكتروني أو إعادة إنتاجها أو إعادة توزيعها كليًا أو جزئيًا دون الحصول على إذن أو إقرار بذلك. جميع المحتويات محمية بموجب قانون الألفية الجديدة لحقوق طبع ونشر المواد الرقمية.
يتم نشر المحتوى على هذا الموقع بنوايا حسنة. إذا كنت تملك هذا المحتوى وتعتقد أنه تم انتهاك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك أو انتهاكها ، فتأكد من الاتصال بنا على [[البريد الإلكتروني محمي]] لتقديم شكوى وسيتم اتخاذ الإجراءات على الفور.

القسم: , ,

التعليقات مغلقة.