بررسی عددی و آزمایشگاهی کاربرد قطعات آکاردئونی لوله‌ای شکل در جان تیر جهت بهبود رفتار لرزه‌ای قاب‌های خمشی فولادی

در این نشریه اتصال نوین خمشی تیر به ستون با مقطع کاهش ظرفیت خمشی یافته توسط جان لوله ای  TW-RBS: Tubular Web RBS connection)) که با جایگزینی یک لوله در جان تیر بجای جان تخت در محل مفصل پلاستیک بدست می آید، مورد مطالعه تحلیلی و آزمایشگاهی قرار می گیرد. نتایج مطالعات تحلیلی نشان داد که استفاده از اتصال با جان لوله ای، با حذف جان تیر در مقاومت خمشی مقطع، منجر به ایجاد فیوز شکل پذیر دور از اجزاء اتصال تیر به ستون می گردد. اتصال با جان لوله ای کاهش سختی خمشی مقطع در محل مفصل پلاستیک را در حدود 14 الی 19% درصد به همراه دارد که این میزان کاهش در سختی خمشی با اتصال RBS20% برابری می نماید. همچنین اتصال با جان لوله ای بر حسب سایز تیر مصرفی منجر به کاهش مقاومت خمشی مقطع در محل مفصل پلاستیک بین 22 تا 28% می گردد که بینابین نتایج حاصل از اتصال RBS20% و اتصال RBS50% است.  در ادامه مطالعات آزمایشگاهی اتصال با 7 نمونه آزمایشگاهی از اتصال پیشنهادی شامل سه نمونه اتصال میانی با تیرهای کوتاه (نورد شده)، دو نمونه اتصال کناری تیر ورق با یک جان لوله ای و دو نمونه اتصال کناری تیر ورق با دو جان لوله ای کنار هم صورت گرفت. از یک نمونه RBS در تیرهای ساخته شده با ورق نیز بعنوان نمونه آزمایشگاهی شاهد استفاده گردید. نتایج آزمایشگاهی ضمن تائید نتایج تحلیلی نشان داد که کلیه نمونه های اتصال با جان لوله ای از رفتار چرخه ای پایدار و قابل اطمینانی برخوردارند. نمونه های تیر نورد شده افزایش ظرفیت تغییرمکان نسبی طبقه تا 9% و نمونه های تیر ورق نیز تا 6% را بر اساس معیار پذیرش نشان دادند. این در حالی است که نمونه RBS، با توجه به بروز کمانش جانبی- پیچشی تنها 4% تغییرمکان نسبی طبقه را تحمل نمود. استفاده از دو سلول در تیرهای با ابعاد بزرگتر (تیر ورق) منجر به افزایش طول مفصل پلاستیک در این اتصال و موجب پایداری تیر در طول بیشتر گردید این امر منجر به کاهش تقاضا در محل اتصال تیر به ستون تا 30% شد. در پایان می توان گفت اتصال با جان لوله ای بعنوان یک گزینه پیشنهادی جهت اتصالات خمشی ویژه بخصوص برای تیرهای ساخته شده با ورق با توجه به مراحل ساخت آن می تواند مطرح گردد.

Keywords:

سازه فولادی , قاب خمشی , اتصال تیر و ستون , جان لوله‌ای , رفتار چرخه‌ای