بررسی تحلیلی رفتار لرزه‌ای تأثیر انواع چیدمان ورق‌های پیوستگی اتصال گیردار تیر به ستون‌های فلزی پرشده با بتن

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 9، دوره 31، شماره 1 - شماره پیاپی 20، فروردین 1397، صفحه 127-140   

نوع مقاله: یادداشت پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v31i1.38172

نویسندگان

امید رضایی فر^* ؛ سیدحسن یوسفی؛ عادل یونسی؛ مجید قلهکی

دانشگاه سمنان

چکیده

استفاده از ورق‌های پیوستگی در تراز بال‌های کششی و فشاری تیر در داخل ستون جهت تأمین معیارهای سختی و مقاومت طبق ضوابط آئین‌‌نامۀ 2800‌ و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان می‌باشد. ازآنجاکه در ستون‌های قوطی به‌علت بسته‌بودن مقطع، عدم دید کافی و زاویۀ دید نامناسب، اجرای ورق‌های پیوستگی در داخل ستون مشکلات زیادی را به‌همراه دارد، ورق‌های پیوستگی از داخل ستون قوطی‌شکل حذف گردیده‌اند و صلبیت اتصال توسط سخت‌کننده‌هایی که از بیرون به اتصال جوش می‌شوند و اجرای آنها به‌همراتب ساده‌تر از ورق‌های پیوستگی است، تأمین می‌شود. برای این منظور مدل‌های اتصال فاقد ورق پیوستگی، اتصال با ورق پیوستگی، اتصال با سخت‌کننده‌های خارجی ذوزنقه‌ای‌شکل، اتصال با سخت‌کننده‌های داخلی شامل شبکه‌های آرماتور افقی و اتصال جدید پیشنهادی که شامل سخت‌کننده‌‌های خارجی، بتن و شبکه‌های آرماتور افقی می‌باشد توسط نرم‌افزار ANSYS مدل‌سازی و آنالیز شده است. نمودار بار-تغییرمکان مدل‌ها براساس تحلیل‌های مونوتونیک و سیکلیک رسم شده و از روی آنها صلبیت (درصدگیرداری)، مقاومت (ظرفیت‌نهایی)، شکل‌پذیری، میزان جذب انرژی و همچنین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در هر اتصال تعیین گردیده است. از نتایج آنالیز‌ها مشخص است که اتصال جدید پیشنهادی با کسب گیرداری 18/ 96 درصد، شکل‌پذیری 04/7، مقاومت نهایی 45/89 تن و انتقال مفصل پلاستیک به ناحیه‌ای دور از اتصال، معیار‌های اتصالات صلب را به‌خوبی برآورده کرده و جایگزین مناسبی برای ورق‌های پیوستگی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

ستون قوطی‌شکل پرشده با بتن؛ اتصال صلب؛ ورق پیوستگی؛ سخت‌کنندۀ خارجی؛ چشمۀ اتصال

مراجع

1. Lee, S.L., Ting, L. C. and Shanmugam, N. E., "Box Column to I-beam Connections with External Stiffeners", Journal of Construct. Steel Research, Vol.18, Pp. 209-226, (1991).

2. Lee, S.L., Ting, L. C. and Shanmugam, N. E., "Use of External T-stiffeners in Box-column to I-beam Connections", Journal of Construct. Steel Research, Vol. 26, Pp. 77-98, (1993).

3. Lee, S.L. Ting, L. C. and Shanmugam, N. E., "Nonlinear Analysis of I-beam to Box Column Connections", Journal of Construct. Steel Research, Vol. 28, Pp. 257-278, (1994).

4. Lee, S.L. Ting, L. C. and Shanmugam, N. E., "Behavior of I-beam to Box-column Connection Stiffened Externally and Subjected to Fluctuating Loads", Journal of Construct. Steel Research, Vol. 20, Pp.129-148, (1991).

5. Lee, S.L. Ting, L. C. and Shanmugam, N. E, "Static Behavior of I-beam to Box-column Connections with External Stiffeners", The Structural Engineer, Vol. 71(15), Pp.269-275, (1993).

6. Shanmugam, N. E, Fellow, ASCE and. Ting, L. C, "Welded Interior Box-column to I-beam Connections", Journal of structural engineering, Pp. 824-830, (1995).

7. Lee, S.L. Ting, L. C. and Shanmugam, N. E., "Design of I-beam to Box-column Connections Stiffened Externally" , Engineering Journal, Pp. 141-149, (1993).

8. مالک شاهرخ، حاجی فتحعلی، «مطالعۀ رفتار تیر به ستون قوطی‌شکل»، نشریۀ مهندسی عمران و نقشه برداری، دانشکدۀ فنی، (1389).

9. زاهدی مرتضی، سفیدگران مجید، «استفاده از سخت‌کننده‌های بیرونی به‌عنوان جایگزینی برای ورق‌های پیوستگی داخلی در اتصالات صلب تیر I به ستون قوطی‌شکل»، هفتمین کنگرۀ بین‌المللی مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، (1385).

10. Goswami, R. and Murty, C.V.R., "Externally Reinforced Welded I-beam-to Box-column Seismic Connection", Journal of engineering mechanics ASCE, Vol. 136(1), Pp. 23-30, (2010).

11. Satish Kumar, S.R. and Prasada Roa, D.V. "RHS Beam-to-column Connection with Web Opening- Experimental Study and Finite Element Modeling", Journal of constructional steel research, Vol. 62, Pp. 739-746, (2006).

12. Prasada Roa, D.V. and Satish Kumar, S.R. "RHS Beam-to-column Connection with Web Opening Parametric Study and Design Guidelines", Journal of constructional steel research, Vol. 62, Pp. 747-756, (2006).

13. Clark, P., Protocol for Fabrication, "Inspection, Testing, and Documentation of Beam-column Connection Test and other Experimental Specimen", SAC Joint Venture, Sacramento, California, (1997)

14. Uang, C. M., "Establishing R (or Rw) and Cd Factors for Building Seismic Provisions.", Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.117, No 10, P.19-28 , (1991).