بررسی رفتار چرخه ای اتصالات خمشی کمانش ناپذیر در ناحیه پلاستیک (RBS)

اگرچه اتصال RBS یک اتصال تایید صلاحیت شده بعد از زلزله نرثریج است، اما این ایده برای اولین بار در اروپا پیشنهاد گردید. ایده ضعیف کردن یک بخش از سازه به منظور اتلاف انرژی تحلیل شده بر سازه در مقطع ضعیف شده توسط یک شرکت به نام (آرید) اختراع گردید. به دنبال وقوع زلزله نرثریج این شرکت از تمامی حقوق این اختراع صرف نظر کرد و در یک عمل خیرخواهانه، بدون دریافت حق اختراع خود، استفاده از این اتصال و مفهوم ضعیف سازی تیر را در ساختمان های با سیستم قاب خمشی آزاد اعلام کرد. اتصال RBS با استفاده از ایده ضعیف سازی مقطع تیر ایجاد شد. در اتصال RBS به منظور ضعیف سازی تیر، مقطع تیر در ناحیه ای مشخص از تیر و دور از بر ستون به ترتیب خاصی کاهش می یابد (معمولا هم بال فوقانی و هم بال تحتانی بریده می شود) در نتیجه مقاومت خمشی تیر در این ناحیه نسبت به سایر قسمت های تیر کاهش یافته و تقاضای شکل پذیری از روی ناحیه اتصال به ناحیه تضعیف شده تیر هدایت می شود. تمرکز کرنش های پلاستیک در ناحیه تضعیف شده باعث کاهش احتمال ایجاد شکست در جوش نفوذی بال تیر به ستون و کاهش احتمال سایر شکست ها و جلوگیری از عملکردهای ضعیف اتصالات خمشی متعارف گزارش شده در زلزله نرثریج می گردد. در سال های اخیر نوع جدید از اتصال RBS با بکارگیری ورق های موج دار معرفی شده که اتصال آکاردیونی، نام گرفته. در این اتصال به جای کاهش عرض بال های تیر، قسمتی از جان بریده شده و به جای آن از نبشی به عنوان ورق موج دار استفاده می شود. در این مطالعه ابتدا نمونه ی آزمایشگاهی اتصال آکاردیونی، با نرم افزار ABAQUS مدل سازی و درستی آزمایی شده، و سپس با جایگزینی لوله و ناودانی به جای نبشی و نیز تغییر در شکل سوراخ ایجاد شده در جان تیر، پارامترهای تاثیرگذار بر این اتصال بررسی شده اند. بررسی ها نشان می دهد که استفاده از لوله نتایجی مشابه آزمایش ها دارد و استفاده از ناودانی به جای نبشی، نتایجی بهتر نسبت به نتایج آزمایشگاهی از خود نشان می دهد. همچنین با تغییر در شکل سوراخ جان، سختی اتصال تغییر خواهد کرد.

Keywords:

اتصالات خمشی , جان موج دار , اتصال اکاردیونی , رفتار چرخه ای