نگرشی نو در طراحی اتصالات گیردار به روش اتصال بال آزاد

شکست گسترده و بی سابقه جوش اتصالات قابهای خمشی فولادی در دو زلزله نورث ریچ و کوبه در سالهای 94 و 95 میلادی بدون رویت رفتار شکل پذیری در اتصال، زنگ خطری برای جامعه مهندسین دنیا بود. اتصال تیر به ستون قابهای خمشی فلزی بطور معمول با در نظر گرفتن این فرض که نیروی ناشی از خمش را بالها، و نیروی برشی را جان تحمل می کند طراحی می شود. نتایج بدست آمده از مطالعات المان محدود نشان می دهد که توزیع تنش در پیرامون ناحیه اتصال قویا با الگوی توزیع نقش مفروض در تئوری کلاسیک تیر متفاوت است و این فرض که تمامی لنگر توسط بالها و تمامی برش توسط جان تحمل می شود صحیح نمی باشد. مطالعات المان محدود نشان داده است که مقدار و جهت توزیع تنش های اصلی در ناحیه اتصال توسط تئوری خرپایی[1] بهتر بیان می شود. مطابق این تئوری باید اثرات همزمان نیروهای لنگر خمشی و برشی در اتصال دیده شود. این بدین معناست که اتصال بال تیر به ستون باید برای بار برش اضافی هدایت شده به بال هم طراحی شود. یکی از روشهای اصلاح جریان نیرو در محل اتصال ، استفاده از ایده اتصال گیردار با بال آزاد[2] می باشد. این نوع اتصال برای کاهش کرنش های متمرکز ، تغییر شکلهای موضعی و نیروهای برشی اضافی در بال تیر نقش بسزایی دارد.

Keywords:

تئوری کلاسیک تیر , تئوری توزیع خرپایی , اتصال بال آزاد , شکست جوش , شکل پذیری , زلزله