بررسی رفتار لنگر-دوران اتصال تیر به ستون از نوع ماهیچه ای پیچی

اتصالات ماهیچه ای پیچی (haunch) به عنوان اتصال صلب یا نیمه صلب خمشی تیر به ستون در بعضی از ساختمان ها و سازه های صنعتی استفاده می شود. با این حال، رفتار لرزه ای این نوع اتصال و اثرات اجزای آن شامل پیچ ها، ورق انتهایی و سخت کننده ها در شکل گیری مفاصل پلاستیک و یا مودهای خرابی به خوبی شناسایی نشده است. از سوی دیگر، در آیین نامه های طراحی، اتصالات صلب ماهیچه ای هنوز در طبقه بندی اتصالات صلب از پیش تایید شده تعریف نشده اند که از دلایل آن می توان به کمبود اطلاعات فنی و نتایج آزمایشگاهی قابل اتکا اشاره نمود. از این روی هدف از این مطالعه، بررسی عددی و تحلیلی رفتار لنگر-دوران اتصالات صلب ماهیچه ای پیچی می باشد. در این مقاله، ابتدا تعدادی از اتصالات فلنجی سخت شده (SEEP) با استفاده از روش عددی اجزای محدود به صورت غیرخطی تحلیل شده و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی موجود صحت سنجی شده اند. سپس، مدل های عددی اتصالات ماهیچه ای فلنجی ایجاد گردیده اند، نتایج تحلیل ها با یکدیگر مقایسه شده و رفتار لنگر-دوران 6 نوع از اتصالات ماهیچه ای پیچی تحت بارگذاری جانبی مونوتونیک مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد که خرابی ها غالبا در سه مود رخ داده اند. یکی از مودهای شکست، خرابی در پیچ های با قطر کوچک بوده است. گسیختگی ورق انتهایی به دلیل عملکرد اهرمی، مودشکست دیگری بوده که موجب ایجاد تغییر شکل های نسبتا بزرگ در ورق انتهایی با ضخامت ناکافی شده و تنش کششی زیادی را در پیچ ها ایجاد نموده است. مود دیگر شکست، تشکیل مفصل پلاستیک در خارج از ناحیه ماهیچه ای در مقطع تیر می باشد که شکل پذیرتر از دو مود دیگر عمل نمود. بر اساس یافته ها و جزئیات نتیجه گیری شده، اتصالات ماهیچه ای پیچی قابلیت دوران های غیرخطی تا بیشتر از 0/06 رادیان بدون افت قابل توجه در ظرفیت لنگر پلاستیک مقطع تیر داشته اند. بر مبنای نتایج این مطالعه، اتصالات ماهیچه ای پیچی را می توان با رعایت ضوابطی جزو اتصالات صلب در طراحی سازه های فولادی با شکل پذیری بالا به حساب آورد.

کلیدواژه ها:

اتصالات گیردار پیچی ماهیچه ای ، مفصل پلاستیک ، لنگر-دوران ، اجزای محدود ، اتصال فلنجی