مطالعه پارامتری رفتار خمش خارج از صفحه اتصالات لوله‌ایT شکل فولادی تحت آتش استاندارد

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

4 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد پرند، ایران

5 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2022.19984.7307
چکیده

مقاله حاضر به بررسی رفتار اتصالات T شکل دایره‌ای توخالی لوله‌ای فولادی تحت بار توأمان آتش و خمش خارج از صفحه می‌پردازد. نویسندگان اولین مطالعه تجربی آزمایشگاهی را بر روی رفتار در دمای بالای اتصالات T شکل لوله­ای فولادی ساده تحت لنگر خمشی خارج صفحه انجام دادند. در ابتدا خلاصه نتایج یک مطالعه آزمایشگاهی انجام‌ شده بر روی سه نمونه اتصال T شکل فولادی گزارش می‌شود. یک نمونه در دمای محیط تحت خمش خارج از صفحه شبه‌استاتیکی افزایشی وارده به مهار و دو نمونه دیگر تحت خمش خارج از صفحه و آتش استاندارد ISO-834 مورد آزمایش قرار گرفتند. در ادامه به‌ منظور بررسی تفصیلی اتصالات مذکور، رفتار خمش خارج از صفحه آن‌ها به کمک تحلیل اجزای محدود مکانیکی - حرارتی تحت آتش استاندارد شبیه‌سازی شد. پس از صحت­سنجی مدل عددی از طریق مقایسه نتایج آن با نتایج مطالعات آزمایشگاهی، به منظور بررسی تأثیر پارامترهای هندسی و نرخ بارگذاری بر روی رفتار اتصالات، یک سری مطالعات پارامتری بر روی اتصالات T شکل در مقیاس کامل انجام شد. نتایج این مطالعات نشان داد که ‌نرخ بار اعمالی به مهار و پارامتر هندسی نسبت قطر مهار به پایه، تأثیر پراهمیت‌تری نسبت به سایر پارامترهای هندسی بر روی رفتار اتصال تحت آتش داشته است. افزایش نسبت قطر مهار به پایه از0/2 به 1، باعث کاهش 56 درصدی دوران پسماند اتصال و افزایش 23 درصدی دمای بحرانی اتصال گردید. با افزایش نرخ بار اعمالی به مهار از 0/2 به 1 نیز دوران پسماند 245 درصد افزایش و دمای بحرانی 37 درصد کاهش یافت.