ارزیابی عددی و پارامتری اتصالات RBS در قابهای خمشی فولادی تحت بارهای رفت و برگشتی

در طراحی سازه یک ساختمان با سیستم باربر جانبی قاب خمشی ، اتصالات تیر به ستون همیشه از مهمترین بخش های طراحی است . بعد از زلزله نورتریج سال ۱۹۹۴ ، این حقیقت آشکار شد که اتصالاتی قبل از این زلزله دارای مشکلات اساسی بودند. از جمله این مشکلات، شکست در جوش نفوذی اتصال تیر به ستون و وارد شدن مفصل پلاستیک به چشمه اتصال بوده است . در سالهای اخیر به منظور کاهش خسارات در اتصالات، زمینه های جدیدی در پژوهش ها ایجاد شد. یکی از اتصالات ارائه شده در این زمینه ، اتصال با مقطع کاهش یافته می باشد (RBS) که در این اتصال با کاهش مقطع در نزدیکی اتصال تیر به ستون، امکان تشکیل مفصل پلاستیک در مقطع کاهش یافته و در نتیجه دور کردن مفصل پلاستیک از بر ستون فراهم می شود. در این مطالعه ، رفتار غیرخطی اتصالات RBS را در قاب های خمشی فولادی تحت بارگذاری چرخه ای با استفاده از روش تحلیل غیرخطی المان محدود (با استفاده از نرم افزار (ABAQUS، ارزیابی شدند . در مجموع، ۵ قاب با آرایش های مختلف از نظر جانمایی اتصال RBS (با درنظر گرفتن نبشی با ابعاد مختلف و ایجاد سوراخ در بال تیر) مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین پارامترهای لرزه ای شامل ظرفیت باربری جانبی و خمشی حد تسلیم ، ظرفیت باربری جانبی و خمشی نهایی سازه، سختی الاستیک ، سختی پلاستیک ، انرژی مستهلک شده، جابجایی خرابی سازه، کانتورهای تنش بر اساس معیار فون میس ، لنگرهای محل اتصال RBS و سوراخ ها، شکل پذیری و ضریب کاهش نیرو در اثر شکل پذیری برای تمام نمونه ها ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که در صورت افزایش ابعاد نبشی در جان تیر، همانند ایجاد حفره در بال و افزایش قطر آن، سازه از مقاومت تسلیم و نهایی بالاتری برخوردار خواهد شد. همچنین جابجایی خرابی سازه، شکل پذیری سازه و میزان جذب انرژی روند صعودی ای را طی می کند.

کلیدواژه ها:

قاب خمشی فولادی ، اتصال RBS ، مدل اجزاء محدود ، بارگذاری رفت و برگشتی