بررسی نقش و تأثیر اتصالات بر وزن بهینه سازه های فولادی

در روش های معمول بهینه یابی سازه های فولادی، معمولا اتصالات به یکی از دو صورت ایده آل مفصلی یا کاملا ً صلب در نظر گرفته می شوند و اثر انعطاف پذیری آنها در آنالیز و طراحی دیده نمی شود. همچنین از وزن اتصالات در مقایسه با وزن سازه صرفنظر می گردد. در این تحقیق اهمیت در نظر گرفتن وزن و رفتار اتصالات در بهینه یابی مورد بررسی قرار گرفته است. اتصالات تیر به ستون به صورت فنرهای پیچشی متصل به انتهای تیرها در نظر گرفته شده اند و رفتار نیمه صلب آنها که توسط سختی و ظرفیت خمشی آنها مدل می گردد، در آنالیز و طراحی سازه لحاظ گردیده است. وزن اتصال نیز به صورت تابعی از سختی آن در نظر گرفته شده است و در محاسبه وزن کل سازه به حساب آمده است. در این حالت متغییرهای طراحی شامل سطح مقطع اعضای سازه و سختی اتصالات می باشند و در بهینه سازه، علاوه بر وزن کمینه، میزان سختی بهینه اتصال که باعث حداقل شدن نیروهای داخلی و وزن سازه می گردد، نیز محاسبه می شود. بهینه یابی سازه بر اساس تنش های حاصل از آنالیز قاب نیمه صلب و با استفاده از روش تابع جریمه داخلی صورت می گیرد. نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر این موضوع می باشد که رفتار اتصالات تأثیر بسیار زیادی بر وزن بهینه سازه داشته و صرفنظر کردن از این رفتار می تواند خطای زیادی در نتایج ایجاد نماید.

کلیدواژه ها:

سازه های فولادی ، اتصالات ، نیمه صلب