بررسی عددی اتصال پیشنهادی فلزی با استفاده از استاب ستون کوتاه
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزلهمهرداد طاهری پور 1 , فرزاد حاتمی برق 2 , رضا رؤفی 3
1 - گروه مهندسی عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
2 - 1- مرکز تحقیقات سازه و زلزله، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
2- گروه مهندسی عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز ، ایران
3 - گروه مهندسی عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
کلید واژه: شکل‌پذیری, اجزاء محدود, اتصال فلزی, استاب, کرنش پلاستیک,
چکیده مقاله :
در سازه‌های آسیب دیده در زلزله‌های مختلف، تنها شواهد اندکی دال بر اینکه نواحی پلاستیک واقعاً تشکیل شده باشند وجود دارد. اکثر مطالعات انجام شده بر روی ایجاد مفصل پلاستیک در قسمتی از تیر تمرکز داشته، که این امر در صورت وقوع باعث آسیب غیر قابل جبران برای تیر می‌شود و در صورت عدم وقوع مفصل پلاستیک در تیر سبب انتقال نیرویی بیش از لنگر پلاستیک تیر به اتصال و در نتیجه به ستون شده که این امر یا باعث شکست ترد اتصال می‌شود و یا منجر به آسیب دیدن ستون به ویژه چشمه اتصال خواهد شد. لذا در این تحقیق با هدف کاهش آسیب در تیر و ستون و امکان جایگزینی قطعات آسیب چهار اتصال با هندسه جدید ارائه شده است. در حالت کلی، اتصالات پیشنهادی با جایگزینی یک مقطع H یاI شکل همراه یا به جای ورق‌انتهایی به عنوان استاب ستون کوتاه پیشنهاد می‌گردد. در این مطالعه ابتدا یک نمونه مدل اجزاء محدودی از اتصال ورق انتهایی که ترکیب جوش و پیچ بوده و تحت بار گذاری متناوب قرار گرفته است، انتخاب و پس از صحت سنجی در نرم‌افزار آباکوس مطالعه برروی اتصالات پیشنهادی انجام پذیرفت. نتایج نشان می‌دهد ناحیه‌ی استاب، با رفتار غیرخطی، یک مفصل محدود کنترل شده، با شکل پذیری فوق العاده را بوجود می‌آورد. تسلیم به هنگام در استاب سبب رفتار فیوزی آن و عدم آسیب به تیر و ستون می‌شود و تنش و کرنش پلاستیک را به‌طور‌قابل ملاحظه ای در چشمه اتصال ستون کاهش می‌دهد.
There is little evidence of the formation of plastic zones in damagd structures in diffrent types of earthquakes. Most of the conducted studies have focused on creating a plastic hinge in a part of the beam making irreparable damage to the beam. If the plastic joint in the beam does not occur, a force will be created which is more than the plastic moment of the beam and will be transferred to the connection and finally to the column. This will either cause the brittle failure of the connection or damage to the panel zone of the column. Therefore, in this research, four connections with new geometry have been proposed aimed at reducing damage in beams and columns and creating the possibility of replacing damaged parts. In general, the presented connections are suggested by replacement of an H or I-shaped cross section along with or replacing of an end-plate, as a short stub column. In this reserch, first, a finite element model of the end-plate connection, which is a combination of welding and screwing subjected to cyclic loading was selected. Then, after the validation of Abaqus software, a study was carried out on the proposed connections. The results indicate that the stub region, with its nonlinear behavior, creates a controlled limited joint with extraordinary ductility. Yielding in the stub causes its fusion behavior and prevents damage to beams and columns. It also significantly reduces the plastic stress and strain in the panel zone of the column.
_||_