بررسی رفتار اتصال خمشی تیر i شکل به ستون قوطی شکل تحت اثر لنگر در دو امتداد
چکیده
در صنعت ساخت و ساز فولادی ایران مانند دیگر کشورهای آسیایی از مقاطع ساخته شده قوطی شکل برای عضو ستون در قاب های خمشی استفاده فراوانی می شود زیرا نیمرخ h شکل بزرگ در دسترس نیست و از طرفی ستون قوطی شکل دارای ویژگی های سازه ای مناسبی است. با این وجود ایجاد اتصال صلب برای تیر i شکل به ستون قوطی و بخصوص قرار دادن ورق پیوستگی داخل ستون، مشکل و پرهزینه می باشد. همچنین نمی توان به طور مستقیم و بدون بررسی، نتایج حاصل از تحقیقات و جزئیات اتصال صلب تیر به ستون h شکل را به این مورد تعمیم داد. به سبب هندسه متقارن و ویژگی های ذاتی ستون قوطی شکل، اتصال خمشی در دو راستا نیز برای آن متداول است. اما تحقیقاتی درباره اتصال صلب دو محوره تیر به ستون قوطی شکل انجام نشده است. برخلاف تحقیقات کم موجود که به بررسی و ارائه اتصال تیر به ستون قوطی تنها در یک راستا پرداخته اند، در این پایان نامه به بررسی و تشریح عملکرد هندسه های مختلف اتصال تیر به ستون قوطی شکل تحت اثر لنگر در یک امتداد و سپس در دو امتداد پرداخته می شود. به منظور بررسی رفتار اتصال تحت اثر لنگر در دو راستا، از یک زیرسازه دومحوره جدید که مبتنی بر وضعیت واقعی گره اتصال در سازه است، استفاده می شود. همچنین با توجه به عملکرد اتصالات بررسی شده، هندسه اتصال جدیدی بدون نیاز به ورق پیوستگی داخلی بر اساس روش ساخت ستون درختی برای تامین اتصال صلب تک محوره و دو محوره ارائه می شود. در پایان نامه حاضر برای ارزیابی و تایید صلاحیت اتصالات از مدل سازی و تحلیل غیرخطی اجزای محدود استفاده شده است. در این تحلیل ها، کرنش معادل خمیری به عنوان معیاری برای ارزیابی آغاز شکست در اتصالات، محاسبه و کنترل می شود. نتایج حاکی از آن است که از میان اتصالات تحلیل شده، هندسه اتصال پیشنهادی از صلبیت و مقاومت کافی برخوردار بوده و بارگذاری چرخه ای را در یک راستا و دو راستا تا بیش از تغییر مکان نسبی طبقه 4% بدون افت قابل ملاحظه مقاومت و رخداد شکست ترد، تحمل می کند. همچنین بررسی ها نشان می دهد، وجود لنگر در دو راستا برای اتصالات دو محوره شرایط بحرانی تری ایجاد می کند و با وارد شدن گره اتصال به رفتار غیرخطی، لنگر در یک راستا سبب اثرات کاهشی در رفتار خمشی راستای دیگر خواهد شد.