بررسی عددی رفتار بولت های برشی در اتصال به پروفیل فلزی قوطی شکل

اتصالات می توانند با مشارکت در رفتار غیرخطی قاب های فولادی رفتار کلی سازه را بهبود بخشند. ظرفیت دورانی مناسب اتصالات پیچی این امکان را به آنها می دهد که به جای ایجاد ترک با تغییر شکل غیرالاستیک و جذب انرژی از تغییر مکان جانبی بیشتر قاب جلوگیری کرده و نیاز به شکل پذیری در تیرها و ستون ها را کاهش دهند. این موضوع لزوم وجود یک روش تحلیل و طراحی دقیق اتصالات را نشان می دهد. زلزله نورتریج باعث ایجاد خرابی در ناحیه جوش اتصالات و ایجاد ترک در ناحیه فولاد گرما دیده اعضای اتصال شد. از طرف دیگر به دلیل وجود امکان ساخت کارخانه اتصالات، پیچی ایمنی بالا، هزینه کم اجرا، سرعت مونتاژ بالا و کنترل کیفی آسان اتصالات پیچی را مورد توجه روزافزون طراحان قرار داده است. بنابراین در این تحقیق بعد از صحت سنجی و اطمینان از نتایج عددی به مدلسازی ۱۰ نمونه با متغیرهایی از قبیل قطر بولت، میزان هم پوشانی ورق اتصال و همچنین بولت با خط مسیرهای مختلف پرداخته شده است. نتایج بدست آمده نشان دادند که با افزایش قطر بولت از ۱۶ به ۲۰ میلی متر تغییر شکل های بیشتری در لبه قوطی ایجاد شده و در محل سوراخ بولت نیز به علت نیروی کششی اعمالی تغییر شکل های لوبیایی شکل به وضوح قابل رویت است. با افزایش تعداد بولت ها در محل اتصال میزان تسلیم شدگی بر خلاف نمونه های قبلی کاهش یافته و در عوض به علت افزایش نیروی برشی تجمیعی بولت ها (به علت افزایش تعداد بولت ها) جداره پروفیل قوطی تسلیم شده است. همچنین از نظر عددی نمونه با طول همپوشانی ۱۷۵ میلی متر نسبت به نمونه با طول همپوشانی ۱۲۵ و ۱۵۰ میلی متر به ترتیب ۱۷/۹۴ درصد و ۳۹/۸۹ درصد دارای مقاومت نهایی بیشتری بوده و با افزایش طول همپوشانی تغییر شکل لبه محل اتصال کاهش یافته و تنش های ایجاد شده در محل اتصال به صورت یکنواخت تری توزیع شده است.

کلیدواژه ها:

اتصال بولتی ، ظرفیت باربری ، تغییر شکل برشی ، هم پوشانی ، تسلیم شدگی