Thursday, July 24, 2014

"بررسی اتصالات تیر I شکل به ستون قوطی با استفاده از صفحات کناری در سازه های فولادی قاب خمشی"

"بررسی اتصالات تیر I شکل به ستون قوطی با استفاده از صفحات کناری در سازه های فولادی قاب خمشی"
فریبرز ناطقی الهی- زهرا طباطبایی

چکیده
در اتصالات صلب متعارف، بيشترين تنش‌ها در محل اتصال تير به ستون رخ می‌دهد. اين نقطه ضعيفترين قسمت مجموعه است و در نتيجه، تنش‌ها به طور موضعی در اين قسمت تشديد می‌شود. وجود معايب جوش از جمله عدم پيوستگيهای جدی است و وجود تفاله می‌تواند باعث آغاز ترک در اين ناحيه و شکستهای ترد شود. همچنين لازم به ذکر است که وجود سوراخهای دسترسی در اتصالات متعارف برای اجرای جوشها باعث تشديد این مسأله می‌شود. مشاهدات زلزله نورتريج حاکی از آسيب‌پذيری بسيار شديد اين نوع اتصالات است.
در اين گزارش، مطالعه‌ای بر روی اتصالات خمشی با استفاده از ورق کناری به ستون قوطی، که درسازه‌های داخل کشورکاربردهای زیادی دارد، برای استفاده در قابهای خمشی فولادی انجام شده است. يکی از مهمترين مزيتهای اين اتصال، عدم نياز به ورقهای پيوستگی افقی در داخل ستون قوطی است. اين موضوع باعث صرفه‌جويی زيادی در هزينه‌های اجرایی اتصالات خمشی می‌شود. برای دسترسی به رفتار اين نوع اتصال، از تحليل اجزای محدود 20 مدل کمک گرفته شده است. روش تحليل بر مبنای تحليل استاتيکی غيرخطی تحت اثر بارهای افزايش يابنده قرار دارد. نتايج تحليل نشان‌دهنده تشکيل مفصل پلاستيک در تير و در فاصله‌ای دور از بر ستون (يکی از شرطهای اساسی در فلسفه طراحی لرزه‌ای) است. منحنی‌های هيسترزيس لنگر-دوران (استخراج شده از نتايج تحليل)، نشان‌دهنده رفتار قابل قبول لرزه‌ای برای اين اتصال پيشنهادی است. اين اتصال کاملاً مقاوم و قابل استفاده درقابهای خمشی ويژه است. در اين گزارش، به مزايای برجسته‌ای از اين نوع اتصال، اشاره و ضوابط طراحی لرزه‌ای آن به طورکامل شرح داده شده است.

واژههای کلیدی
سازه‌هاي فولادي، اتصالات، قاب خمشي، ستون قوطي، رفتار لرزه‌ای، چرخه‌های هیسترتیک، رفتار غیرخطی

Seismic Behavior of Moment Connections of Boxed- Column with Side Plates
F. Nateghi - Z. Tabatabaei

Abstract

In ordinary rigid connections in steel structures, usually the most concentrated stresses occur in and around the panel zone; place where beam to connection is located. Since this area usually carries a lot of welds, therefore becomes the most problematic location during earthquakes. Usually cracks starts around these welds and connecting holes. To this point, Northridge earthquake showed many problems with these connections.
This report looks into the earthquake behavior of end plated connection to the boxed columns which can be easily used in Iranian steel frames. One of the most important benefits of this connection is the fact that this connection does not require horizontal continuity plates which in turn makes construction cost cheaper and also easier to construct.
For this matter, 20 analytical models were constructed and based on push over analysis were studied. Results indicate great improvements in comparison to the ordinary steel connections. In this report, modeling, loading and results are presented and also complete detail design for this connection is provided.

Keywords:

Rigid Connection, Earthquake Behavior, Slide-Plated- Connection, Push- Over Analysis