“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، بیشترین تنش‌ها در محل اتصال تیر به ستون رخ می‌دهد. این نقطه ضعیفترین قسمت مجموعه است و در نتیجه، تنش‌ها به طور موضعی در این قسمت تشدید می‌شود. وجود معایب جوش از جمله عدم پیوستگیهای جدی است و وجود تفاله می‌تواند باعث آغاز ترک در این ناحیه و شکستهای ترد شود. همچنین لازم به ذکر است که وجود سوراخهای دسترسی در اتصالات متعارف برای اجرای جوشها باعث تشدید این مسأله می‌شود. مشاهدات زلزله نورتریج حاکی از آسیب‌پذیری بسیار شدید این نوع اتصالات است.
در این 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. یکی از مهمترین مزیتهای این اتصال، عدم نیاز به ورقهای پیوستگی افقی در داخل ستون قوطی است. این موضوع باعث صرفه‌جویی زیادی در هزینه‌های اجرایی اتصالات خمشی می‌شود. برای دسترسی به رفتار این نوع اتصال، از تحلیل اجزای محدود ۲۰ مدل کمک گرفته شده است. روش تحلیل بر مبنای تحلیل استاتیکی غیرخطی تحت اثر بارهای افزایش یابنده قرار دارد. نتایج تحلیل نشان‌دهنده تشکیل مفصل پلاستیک در تیر و در فاصله‌ای دور از بر ستون (یکی از شرطهای اساسی در فلسفه طراحی لرزه‌ای) است. منحنی‌های هیسترزیس لنگر-دوران (استخراج شده از نتایج تحلیل)، نشان‌دهنده رفتار قابل قبول لرزه‌ای برای این اتصال پیشنهادی است. این اتصال کاملاً مقاوم و قابل استفاده درقابهای خمشی ویژه است. در این گزارش، به مزایای برجسته‌ای از این نوع اتصال، اشاره و ضوابط طراحی لرزه‌ای آن به طورکامل شرح داده شده است.
واژه‌های کلیدی
سازه‌های فولادی، اتصالات، قاب خمشی، ستون قوطی، 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
“بررسی اتصالات تیر I شکل به ستون قوطی با استفاده از صفحات کناری در سازه های فولادی قاب خمشی”
/در نشریات /توسط adminچکیده
در اتصالات صلب متعارف، بیشترین تنش‌ها در محل اتصال تیر به ستون رخ می‌دهد. این نقطه ضعیفترین قسمت مجموعه است و در نتیجه، تنش‌ها به طور موضعی در این قسمت تشدید می‌شود. وجود معایب جوش از جمله عدم پیوستگیهای جدی است و وجود تفاله می‌تواند باعث آغاز ترک در این ناحیه و شکستهای ترد شود. همچنین لازم به ذکر است که وجود سوراخهای دسترسی در اتصالات متعارف برای اجرای جوشها باعث تشدید این مسأله می‌شود. مشاهدات زلزله نورتریج حاکی از آسیب‌پذیری بسیار شدید این نوع اتصالات است.
در این 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. یکی از مهمترین مزیتهای این اتصال، عدم نیاز به ورقهای پیوستگی افقی در داخل ستون قوطی است. این موضوع باعث صرفه‌جویی زیادی در هزینه‌های اجرایی اتصالات خمشی می‌شود. برای دسترسی به رفتار این نوع اتصال، از تحلیل اجزای محدود ۲۰ مدل کمک گرفته شده است. روش تحلیل بر مبنای تحلیل استاتیکی غیرخطی تحت اثر بارهای افزایش یابنده قرار دارد. نتایج تحلیل نشان‌دهنده تشکیل مفصل پلاستیک در تیر و در فاصله‌ای دور از بر ستون (یکی از شرطهای اساسی در فلسفه طراحی لرزه‌ای) است. منحنی‌های هیسترزیس لنگر-دوران (استخراج شده از نتایج تحلیل)، نشان‌دهنده رفتار قابل قبول لرزه‌ای برای این اتصال پیشنهادی است. این اتصال کاملاً مقاوم و قابل استفاده درقابهای خمشی ویژه است. در این گزارش، به مزایای برجسته‌ای از این نوع اتصال، اشاره و ضوابط طراحی لرزه‌ای آن به طورکامل شرح داده شده است.
واژه‌های کلیدی
سازه‌های فولادی، اتصالات، قاب خمشی، ستون قوطی، رفتار لرزه‌ای، چرخه‌های هیسترتیک، رفتار غیرخطی
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