تعیین ظرفیت ورق پیوستگی در ستون های با مقاطع جعبه ای

در طراحی اتصالات گیردار قاب های فولادی، برای تامین پایداری چشمه اتصال در برابر بارهای متمرکز وارد بر بال ستون، از ورق پیوستگی استفاده می شود. ضوابط تعیین ظرفیت ورق های پیوستگی، براساس نتایج تحقیق بر روی رفتار مقاطع بال پهن توسعه یافته-اند و اطلاعات محدودی در مورد رفتار مقاطع جعبه ای تحت اثر بارهای موضعی وجود دارد. در این مقاله، ظرفیت ورق پیوستگی مقاطع جعبه ای تحت اثر بارهای متمرکز تعیین می شود. در ابتدا مدل اجزای محدود برای بررسی پدیده ناپایداری موضعی تحت اثر بار متمرکز ایجاد و دقت آن با استفاده از داده های آزمایش موجود ارزیابی شد. در ادامه، رفتار ۵۶ نمونه ستون جعبه ای تحت اثر سه نوع بارگذاری متمرکز فشار یک طرفه، فشار دوطرفه و کشش یک طرفه بررسی شد. حالات حدی حاکم در خرابی ستون ها به صورت کمانش ورق پیوستگی تحت اثر فشار، تسلیم ورق پیوستگی و خرابی جوش صفحه بارگذاری تحت اثر کشش، تشخیص داده شد. ظرفیت ورق پیوستگی در مقاطع جعبه ای با استفاده از روابط آئین نامه تعیین و با نتایج تحلیل اجزای محدود مقایسه شد. بررسی نشان داد که لاغری ورق پیوستگی عامل تاثیرگذار بر ظرفیت ورق پیوستگی است. همچنین ضوابط طراحی رایج برای تعیین ظرفیت ورق های پیوستگی تحت اثر فشار، دربیشتر ستون های جعبه ای غیرمحافظه کارانه بوده و ظرفیت موثر ورق های پیوستگی بین ۲۸- تا ۱۴۰ درصد ظرفیت نظری می باشد. با این وجود، ضوابط ارائه شده برای تعیین ظرفیت ورق های پیوستگی تحت اثر کشش سازگاری بیشتری با نتایج تحلیل های عددی داشته و ظرفیت موثر ورق های پیوستگی تحت اثر کشش بین ۳۴ تا ۱۳۷درصد ظرفیت نظری است. در ادامه پژوهش، ضرایب اصلاحی برای تعیین ظرفیت ورق های پیوستگی تحت اثر فشار در ستون های جعبه ای پیشنهاد شد.

کلیدواژه ها:

ستون جعبه ای ، اتصال گیردار ، بار متمرکز ، ناپایداری موضعی ، ورق پیوستگی ، مدل اجزای محدود