بررسی تاثیر گشایش درجان تیر ورق ها بر رفتار اتصالات گیردار خمشی

در زلزله ی سال 1994 نورتریج آمریکا، اتصالات خمشی موجود در قابهای خمشی فولادی متحمل شکست ترد در محل اتصال تیر به ستون شدند. حداکثر لنگر در تیرهای قاب خمشی تحت اثر بارهای لرزه ای و ثقلی، در دو انتهای تیر، در بر اتصال به ستون اتفاق می افتد. در محل اتصال تیر به ستون به دلیل وجود تنشهای پسماند حرارتی جوشکاری، تمرکز تنش و وجود تنشهای چند محوره، شکست اتصال در این ناحیه ترد و ناگهانی خواهد بود. علاوه بر این احتمال تشکیل مفصل پلاستیک در ستون نیز محتمل خواهد بود که موجب ناپایداری سازه میگردد. برخی از تحقیقات روش هایی را جهت تقویت اتصال تیر به ستون و کاهش تمرکز تنش در آن و برخی دیگر نیز راهکارهایی را جهت انتقال محل تسلیم تیرها از ناحیه اتصال تیر به ستون، به داخل تیر پیشنهاد کرده اند.کاهش ظرفیت تیر میتواند از طریق کاهش عرض بال تیر انجام پذیرد و در نتیجه ظرفیت خمشی تیر کاهش یابد. بر روی این نوع از اتصال، تحت عنوان اتصال تیر با مقطع کاهش یافته (RBS)، تحقیقات گستردهای صورت گرفته است. روش دیگری که میتوان برای کاهش ظرفیت به کار برد، تضعیف تیر از طریق ایجاد گشایش در جان آن (RWS) و در نتیجه کاهش ظرفیت برشی مقطع میباشد. در این پژوهش به دنبال معرفی نوعی دیگر از اتصالات با جان کاهش یافته که به صورت گشایش دو دایره است می پردازیم . برای بررسی عملکرد مدل پیشنهادی از نرم افزار ANSYS استفاده شده است . نتایج آنالیزها نشان می دهد مدل پیشنهادی در فاصله مناسبی از بر تکیه گاه رفتار مناسبی داشته و در تمامی مدل ها مفصل پلاستیک در تیر تشکیل یافته و هیچ نوع خرابی در ناحیه اتصال مشاهده نمی گردد.

Keywords:

رفتار لرزه ای اتصالات , اتصال با مقطع کاهش یافته RBS , اتصال با جان کاهش یافته RWS , قاب خمشی فولادی , مفصل پلاستیک.