مقاومت خرابی پیشرونده قاب های خمشی فولادی با انواع اتصالات جوشی تیر به ستون در سناریوهای مختلف حذف ستون

به هنگام بروز پدیده ی خرابی پیشرونده ناشی از حذف ستون، اتصالات تیر به ستون سازه باید دارای مقاومت و شکل پذیری کافی باشند؛ تا بتوانند بارهای اضافی وارده را تحمل نمایند. غالبا شروع گسترش خرابی در سازه هایی که در معرض بارهای غیرعادی قرار داشته اند از محل اتصال تیر به ستون بوده است. در پژوهش حاضر با استفاده از روش آنالیز شبه استاتیکی غیرخطی، قاب خمشی فولادی با انواع مختلف اتصالات جوشی تیر به ستون شامل اتصال مستقیم تقویت نشده جوشی (WUF-W)، اتصال تیر با مقطع کاهش یافته (RBS)، اتصال جوشی به کمک ورق های روسری و زیرسری (WFP) و اتصال مستقیم جوشی (I-W)، تحت اثر سه سناریوی مختلف حذف ستون گوشه، داخلی،کناری و همچنین سناریوی حذف ستون با دو تیر هم راستا مورد ارزیابی قرار گرفته است. نمودار نیرو-تغییرمکان و حالت های خرابی برای اتصالات نمونه در نقاط مختلف پلان استخراج شده است. علاوه بر ارزیابی مقاومت هر اتصال در چهار حالت سناریوی حذف ستون، مقایسه بین ظرفیت باربری هر اتصال با اتصالات دیگر به ازای سناریوهای مختلف حذف ستون صورت گرفته است. نتایج تحلیل نشان داده است که اتصالWFP (با حداکثر نیروی عمودی ۴۷۳/۷۱ کیلو نیوتن و ضریب بار ۲/۴۹)، در تمامی موقعیت های اتصالی تیر به ستون مقاومت بهتری در برابر خرابی پیشرونده دارد؛ و ظرفیت باربری این اتصال بالاست. بعد از اتصالWFP ، به ترتیب اتصالاتW-I ، RBS ،WUF-W (با حداکثر نیروی عمودی به ترتیب ۳۶۹/۴۰، ۳۱۸/۰۲۵ و ۳۰۵/۴ کیلو نیوتن و حداکثر ضریب بار به ترتیب ۲/۲۸، ۱/۹۰، ۱/۸۲) در حالت حذف ستون داخلی و با چهار تیر متعامد از مقاومت بالاتری برخوردار بودند. بررسی نتایج حاصل از نمودارهای نیرو-تغییرمکان نشان می دهد که اتصالات WUF-W وW-I در سناریوی حذف ستون کناری و اتصالات RBS و WFPدر سناریوی حذف ستون میانی، مقاومت بیشتری در خرابی پیشرونده و ظرفیت باربری بالایی دارند.

کلیدواژه ها:

قاب خمشی فولادی ، اتصالات تیر به ستون جوشی ، سناریوی حذف ستون ، خرابی پیشرونده ، تحلیل شبه استاتیکی غیرخطی