خواص مکانیکی اتصالات خرجینی

یکی از شیوه های بسیار رایج برای ایجاد مقاومت در برابر بارهای جانبی ناشی از زلزله استفاده از اتصالات صلب می باشد زیرا صلبیت اتصال موجب انگیزش و کنش قابی » در سازه و انحنای مضاعف در ستونها می شود و ظرفیت باربری قابل توجهی در سازه ایجاد می کند. سالهاست که در ایران از نوع اتصال به نام خرجینی استفاده می شود . از آنجا که این اتصال در سایر کشورها رایج نیست ، اطلاعات چندانی از خواص مکانیکی و نحوه رفتار آن در دست نمی باشد. یکی از عواملی که تاثیر زیادی بر عملکرد کلی سازه تحت بارهای جانبی و ثقلی دارد ، صلبیت اتصال است . برخی ملبیت اتصال خرجینی را صفر و برخی بینهایت انگاشته اند. این ناهمگونی در فرضیات اولیه موجب تناقض فاحشی در ارزیابی استقامت سازه به ویژه تحت بارهای زلزله می شود. طی یک برنامه مدون ، به کمک آزمایشهای متعدد صلبیت و سایر خواص مکانیکی اتصالات خرجینی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایشها از یک طرف نشان داد که این اتصالات بسیار صلب تر از آنند که بتوانند مفصلی فرضی شوند و از طرف دیگر نیت به اتصالات کاملا صلب قدری انعطاف پذیر تر می باشند. این صلبیت تابعی از هندسه نبشی های اتصال نظیر طول و ضخامت ، و نحوه تقویت آنها است . اندازه گیری تغییر شکل این نبشی ها حاکی از وقوع حالت بسیار پیچیده ای از توزیع تنش در این اتصالات می باشد. در ساده ترین حالت، می توان این تغییر شکل را نتیجه ترکیب سه مد پیچشی ، خمشی و برشی دانست و روابط ریاضی خاصی برای زاویه چرخش اتصالات خرجینی به دست آمده و نتایج آن با مقادیر حاصل از آزمایش مقایسه گشته است . علاوه بر آن با اجرای تحلیل عددی به روش اجزاء محدود تنشها و تغییر شکلهای اتصال با نتایج آزمایش مقایه شده است. به کمک روابط ریاضی ارائه شده در این مقاله می توان سختی انواع اتصالات خرجینی را محاسبه نمود. یک عامل مهم دیگر نحوه رفتار غیر خطی و میزان نرمی اتصالات است که در طی آزمایشهای متعدد اندازه گیری شده و به کمک یک مدل ریاضی غیر خطی تبیین شده است. از این مدل ریاضی پیشنهاد شده بعدا در تحلیل غیر خطی رفتار سازه تحت بارهای زلزله استفاده خواهد شد.