تاثیر نوع اتصال گیردار بر سختی جانبی قاب های خمشی فولادی

زمینه پژوهش: آیین نامه AISC اتصالات گیردار ازپیش تاییدشده ای معرفی کرده که عملکرد لرزه ای قابل قبولی برای قاب های خمشی تضمین می کنند. در طراحی های متداول، نوع اتصال در مدل‎سازی نرم افزاری لحاظ نمی شود و تمامی اتصالات خمشی به یک صورت تعریف می شوند. این درحالی است که رفتار واقعی هر اتصال تفاوت های قابل توجهی در سختی جانبی، جذب انرژی و شکل پذیری ایجاد می کند. هدف این تحقیق، بررسی تاثیر سه نوع اتصال گیردار WUF-W، WFP و BFP بر سختی جانبی قاب های خمشی فولادی به صورت ترکیبی آزمایشگاهی و عددی است.روش پژوهش: سه قاب خمشی فولادی در مقیاس کامل با دهانه ۲/۸ و ارتفاع ۱/۸ متر ساخته شدند. مقاطع تیر و ستون به ترتیب معادل IPE۲۷۰ و IPB۱۸۰ در نظر گرفته شدند و اصل تیر ضعیف-ستون قوی کنترل شد. نمونه ها تحت پروتکل بارگذاری چرخه ای ATC-۲۴ با کنترل تغییرمکان قرار گرفتند. تغییرمکان تسلیم قاب ۲۰ میلی‎متر و بارگذاری تا ۱۰۰ میلی‎متر ادامه یافت. مدل‎سازی عددی با Abaqus انجام گرفت. از المان های C۳D۸R، مدل سخت شوندگی هم بازگشت و معیار فون‎میسز استفاده شد. جوش ها با قید صلب و پیچ ها با المان های جامد و پیش تنیدگی شبیه سازی و نتایج عددی با داده های آزمایشگاهی اعتبارسنجی شدند. پارامترهای سختی اولیه، فراتسلیم، سکانتی، انرژی پلاستیک و میرایی از منحنی های هیسترزیس استخراج شدند.یافته ها: استفاده از ورق های فوقانی و تحتانی در اتصال WFP نسبت به WUF-W، سختی اولیه را ۸۳ درصد و مقاومت نهایی را ۸۹ درصد افزایش می دهد. اما شکل پذیری را ۹ درصد و میرایی را ۱۷ درصد کاهش می دهد. اتصال BFP با سختی اولیه ۰/۴۶ و مقاومت ۲۱/۵ تن، عملکرد میانی دارد. در اتصال WUF-W، مفصل پلاستیک در چشمه اتصال تشکیل شده اما در دو اتصال دیگر به ستون مجاور منتقل می شود. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی تطابق خوب با خطای ۶ تا ۱۲ درصد را نشان می دهد.نتیجه گیری: انتخاب اتصال باید بر اساس اولویت طراحی باشد. در مناطق لرزه خیز، اتصال WUF-W با بالاترین شکل پذیری و میرایی و تشکیل مفصل پلاستیک در تیر توصیه می شود. برای سختی و مقاومت بالا، اتصال WFP مناسب تر است. برای تعمیرپذیری و رفتار متعادل، اتصال BFP پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

قاب خمشی ، سختی جانبی ، اتصال گیردار ، ورق ‎های اتصال ، اتصالات از پیش تایید شده