بررسی رفتار تیر پیوند متوسط و بلند در قاب های مهاربندی شده واگرا
چکیده
در این تحقیق برای بررسی رفتار تیر پیوند متوسط و بلند درقاب های مهاربندی شده ی واگرا مجموعاً 57 نمونه ی اصلی با طول متوسط و بلند با استفاده از روش اجزا محدود و در نرم افزار ansys مدل سازی شده و ضوابط آیین نامه ای این نوع تیرها و تاثیر پارامترهای مختلف بر رفتار آن ها بررسی گردید. تیرهای پیوند به صورت جدا شده در نظر گرفته شده و شرایط مرزی آن ها به نوعی در نظر گرفته شد که تلاش های ایجاد شده بتواند نشان دهنده ی تلاش های واقعی تیر پیوند در قاب های مهاربندی شده ی واگرا باشد. همچنین با توجه به استفاده از مشخصات فولادهای با استاندارد آمریکایی در عموم تحقیقات قبلی به منظور مشخص شدن تاثیر خصوصیات فولاد مصرفی بر نوع رفتار از مشخصات فولادst37 که فولاد رایج ساختمانی در کشورمان می باشد استفاده شد. در انتها با توجه به نتایج مشاهده شده توصیه هایی برای طراحی تیرهای متوسط وبلند به منظور حصول اطمینان از رفتار مطمئن تر آن ها ارائه گردید که برخی از آنها عبارتند از: • مهمترین عوامل تاثیر گذار در رفتار تیر پیوند متوسط فواصل سخت کننده های میانی، نسبت ارتفاع به ضخامت جان و قرار گیری سخت کننده های میانی در یک یا دو طرف جان معرفی گردید. تاثیر این پارامترها در محدوده ی طولی خاصی از تیرهای پیوند متوسط بحرانی تر از سایر حالات تشخیص داده شد. • با توجه به نتایج پیشنهاد گردید که تا مشخص شدن ضوابط آیین نامه ای مطمئن طراحان از طراحی تیر پیوند در محدوده ی طولی خاصی از تیر پیوند متوسط پرهیز کنند. در صورتی که هیچ گزینه ی دیگری برای طراح وجود نداشته باشد باید ضوابط سخت گیرانه ای که در پایان نامه معرفی شده است رعایت گردد. • رفتار نمونه های خمشی مدل شده در این تحقیق نشان دهنده ی عملکرد مناسب آن ها از لحاظ تامین ظرفیت دورانی بالاتر از مقدار مورد نیاز آیین نامه می باشد. البته برای نمونه های با طول بسیار زیاد( مثلاً با نسبت طولی 5) رفتار نامناسبی از لحاظ تامین ظرفیت دورانی مورد نیاز (حتی در یک مورد ظرفیت مجاز آیین نامه نیز به دست نیامد) مشاهده گردید. بنابراین به نظر می رسد باید ظرفیت دورانی تیرهای پیوند حداقل برای 2 محدوده ارائه گردد و محدودیت حداکثر طول برای تیرهای خمشی نیز باید به ضوابط آیین نامه اضافه گردد. • با توجه به ضرایب اضافه مقاومت حاصل شده برای نمونه های خمشی این تحقیق و تعدادی از تحقیقات پیشین می توان به منظور اقتصادی تر کردن طرح ضریب اضافه مقاومت را برای تیرهای خمشی تا عدد 3/1 کاهش داد. • موارد مشاهده شده در رفتار مدل های ساخته شده از فولاد st37 روند مشابهی با موارد گزارش شده در تحقیقات پیشین برای نمونه های ساخته شده از فولاد astm a992 و astm a36 را نشان داد. بنابراین به نظر می رسد نیازی به در نظر گرفتن پارامترهایی مانند شکل پذیری فولاد استفاده شده و... در ضوابط تیر پیوند احساس نمی شود.