تعیین ظرفیت باربری بال و جان مقاطع جعبه ای تحت اثر بارهای متمرکز

در طراحی اتصالات گیردار تیر به ستون فولادی، کنترل خرابی موضعی بال ستون تحت اثر بار متمرکز برای حالات حدی محتمل خرابی، ضرورت دارد. ضوابط موجود برای تعیین ظرفیت در حالات حدی خمش موضعی بال و تسلیم موضعی، لهیدگی موضعی و کمانش فشاری جان در برابر بارهای متمرکز، براساس نتایج تحقیق بر روی رفتار مقاطع بال پهن توسعه یافته اند و اطلاعات محدودی در مورد رفتار مقاطع جعبه ای وجود دارد. به همین دلیل توصیه شده است که از ظرفیت ستون های جعبه ای در برابر بارهای متمرکز چشم پوشی نموده و ورق پیوستگی به کل بار متمرکز طرح شود. در این مقاله، ظرفیت باربری بال و جان مقاطع جعبه ای تحت اثر بارهای متمرکز تعیین می شود. در ابتدا مدل اجزای محدود برای بررسی رفتار بال و جان ستون جعبه ای تحت اثر بار متمرکز ایجاد و دقت آن با استفاده از داده های آزمایشگاهی ارزیابی شد. در ادامه، رفتار هشت نمونه ستون جعبه ای تحت اثر سه نوع بارگذاری فشار یکطرفه، فشار دوطرفه و کشش یکطرفه تعریف شده در آیین نامه AISC ۳۶۰-۲۲ بررسی شد. ظرفیت بال و جان مقاطع جعبه ای در خرابی موضعی با استفاده از روابط آئین نامه تعیین و با نتایج تحلیل اجزای محدود مقایسه شد. بررسی نشان داد که مقادیر نظری تسلیم موضعی جان بین ۶۶% تا ۱۵۳% ظرفیت حاصل از تحلیل ستون ها، می باشد. از طرف دیگر، ظرفیت جان تعیین شده با استفاده از ضوابط آئین نامه برای لهیدگی موضعی جان، غیر محافظه کارانه بوده و بین ۴۰۶% تا ۹۳۲% ظرفیت واقعی جان ستون ها می باشد. همچنین رابطه مربوط به کمانش فشاری جان نیز غیر محافظ کارانه و مقداری بین ۱۲۴۶% تا ۳۸۱۰% ظرفیت واقعی ستون ارائه می-کند. رابطه آئین نامه برای خمش موضعی بال ستون همواره محافظه کارانه بوده و مقادیری بین ۳۸% تا ۸۹% ظرفیت ستون ها ارائه می-کند. در ادامه پژوهش، روابطی برای تعیین ظرفیت ستون های جعبه ای در لهیدگی موضعی و کمانش فشاری جان پیشنهاد شده است.

کلیدواژه ها:

ستون جعبه ای ، خرابی موضعی ، تسلیم موضعی جان ، لهیدگی موضعی جان ، کمانش فشاری جان ، خمش موضعی بال ، مدل اجزای محدود