‏ بررسی رفتار چرخه‌ای انواع اتصالات خمشی تیر با مقطع کاهش یافته در بال

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه غیرانتفاعی ایوانکی، سمنان، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه غیرانتفاعی ایوانکی، سمنان، ایران

3 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه غیرانتفاعی ایوانکی، سمنان، ایران

4 گروه مهندسی عمران، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

doi
10.22065/jsce.2021.278416.2401
چکیده

امروزه در طراحی اتصالات‌ خمشی سازه‌های فولادی استفاده از روش‌های نوآورانه‌ای همچون روش کاهش مقطع در میان طراحان رواج فراوانی یافته است. روش کاهش مقطع با تضعیف تعمدی تیر در قسمتی نزدیک به محل اتصال تیر و ستون باعث کاهش کرنش‌های پلاستیک اتصال و تشکیل مفصل پلاستیک در تیر می‌شود. در این تحقیق، تأثیر کاهش مقطع بال تیر (RBS) در مقاومت اتصال از طریق دور کردن مفصل پلاستیک از بر ستون و همچنین عملکرد بهینه‌ی اشکال مختلف کاهش مقطع در بال تیر از طریق شاخص‌های مختلف نظیر منحنی هیسترزیس، نمودار بارافزون، استهلاک انرژی توسط اتصال و ... مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، مدل-سازی و تحلیل غیرخطی 10 نمونه‌ی کاهش مقطع بال تیر بعلاوه یک نمونه بدون کاهش مقطع تیر با استفاده از نرم افزاراجزا محدودی آباکوس تحت بارگذاری چرخه‌ای صورت گرفته است. نتایج نشان داد، تمام مدل‌های دارای کاهش مقاطع، توانایی انتقال محل تشکیل کرنش‌های پلاستیک یا همان مفصل پلاستیک را به داخل تیر و دورتر از بر ستون دارند. در میان همه‌ی روش‌های کاهش مقاطع، روش کاهش مقطع بال تیر با سوراخ‌های نابرابر و بزرگ شونده رو به داخل تیر عملکرد بهتری را نسبت به سایر نمونه‌ها از خود نشان داده است. میزان استهلاک انرژی در نمونه‌ی حاوی این روش کاهش مقطع نسبت به نمونه‌ی مرجع بدون کاهش 68 درصد افزایش داشته است که اختلاف قابل توجهی نسبت به سایر نمونه‌ها داشته است. ظرفیت خمشی نمونه‌ی دارای کاهش مقطع بال تیر با سوراخ‌های نابرابر و بزرگ شونده رو به داخل تیر، عملکرد چرخه‌ای مناسب‌تری را نشان داده است، مقادیر ظرفیت خمشی در نمونه‌‌ی مذکور نسبت به نمونه‌ی مرجع بدون کاهش 33 درصد کاهش یافته است. این موضوع باعث پلاستیک شدگی زودتر و اتلاف انرژی بیشتر نسبت به سایر نمونه‌ها می‌شود.