ارزیابی تاثیر درصد صلبیت اتصال بر توزیع برش قائم مقطع تیر در اتصالات تیرهای I شکل فولادی با توجه به طول دهانه تیر

این مقاله به برآورد تاثیر درصد صلبیت اتصالات در تیرهای I شکل فولادی با طول دهانه های مختلف بر روی توزیع نیرو و تنش برشی قائم در بال و جان تیر در مقطع اتصال در مقایسه با فرضیات کلاسیک توزیع تنش می پردازد. در این راستا 72 مدل تیر با اتصالات با درصد صلبیتهای متفاوت تحت بار متمرکز در وسط دهانه جهت انجام مطالعه پارامتریک در نرم افزار اجزامحدود ANSYS Workbench ساخته و بر روی همه آنها تحلیل استاتیکی خطی انجام شد. پارامترهای متغیر در این مدلها عبارتند از درصد صلبیت اتصال درقالب تغییر ضخامت ورقهای انتهایی(از7 تا 30 میلیمتر)، طول دهانه تیر، وجود و یا عدم وجود تقید بین بال و جان تیر در ناحیه اتصال و وجود یا عدم وجود اثرات کرنشهای جانبی. مطالعات انجام شده در درجه اول نشان دادند که در اثر شرایط مرزی حاکم توزیع تنش برشی قائم در مقطع اتصال در اتصالات با درجات صلبیت متفاوت، بسیار با آنچه که در روابط کلاسیک تئوری تیرها ذکر شده فاصله دارد و عملا روابط آیین نامه های کنونی که فقط جان را در تمامی طول تیر مسول تحمل برش قائم و بالها را مسول تحمل لنگر میدانند، با آنچه در واقعیت رخ میدهد فاصله دارند. همچنین مطالعات نشان دادند که سهم بالها و جان تیر در مقطع اتصال از نیروی برش قائم مقطع شدیدا متاثر از درصد صلبیت اتصال و طول دهانه تیر است. از طرفی نتایج بیانگر این واقعیت بودند که از بین پارامترهای موردنظر، تقید بوجود آمده بین بال و جان تیر در تمامی مدلها عمده ترین پارامتر در فاصله گرفتن نتایج کلاسیک از واقعیت توزیع تنش و نیرو در مقطع اتصال تیرهای I شکل هستند و از بین بردن این تقید در اجرا میتواند بعنوان ایده ای در بهبود عملکرد اتصالات مدنظر قرارگیرد.

Keywords:

فرضیات کلاسیک توزیع تنش , توزیع واقعی تنش , درصد صلبیت اتصال , تقید تابیدگی , تقید تغییرشکل جانبی , تقید بال بر جان