کاربرد قطعات آکاردئونی لوله ای شکل در جان تیر جهت ایجاد فیوز شکل پذیر در اتصال قاب خمشی فولادی (بخش اول: مطالعه تحلیلی)

بروز گسیختگی های ترد غیر قابل انتظار در اتصالات قاب خمشی، بخاطر تنشهای بزرگ متمرکز در نواحیاتصال و آسیب پذیری در تقاضاهای شکل پذیری زیاد در طی زلزله های نرثریج ( 1994 ) و کوبه ( 1995)،خواص شکل پذیری و قابلیت جذب انرژی زلزله را در این نوع سیستم سازه ای با چالش مواجه نمود،بطوریکه در طراحی این نوع سیستم، ایجاد شکل پذیری و توانایی مقاومت در برابر تغییر شکل های بزرگ چرخهای مورد اهمیت قرار گرفته است. بر همین اساس در طرح حاضر اتصال نوین خمشی تیر به ستون با مقطعکاهش یافته توسط جان آکاردئونی لوله ای شکل (TW‐RBS: Tubular Web RBS connection) که با برش در جان پیوسته تیر در محل مورد نظر جهت مفصل پلاستیک و جایگزینی یک لوله در جان بدست می آید،مورد مطالعه تحلیلی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که استفاده از مقطع تضعیف شده با جان اکاردئونی لولهای شکل، با حذف جان تیر در مقاومت خمشی مقطع، منجر به ایجاد فیوز شکل پذیر دور از اجزاء اتصال تیر بهستون می گردد. میزان کاهش ظرفیت خمشی تیر در محل مفصل پلاستیک بر اساس مشخصات ابعادی تیر ولوله مصرفی قابل محاسبه است بطوریکه سهم باقیمانده جان لوله ای در مقاومت خمشی مقطع با توان دوضخامت لوله رابطه مستقیم و با ضخامت جان صاف تیر و همچنین قطر لوله رابطه معکوس خواهد داشت.تعیین محل بهینه قرار گیری جان لوله ای نیز با توجه به طول تیر و نسبت مدول پلاستیک تیر در محل مفصلپلاستیک به مقطع کل قابل ارزیابی است. همچنین نحوه کنترل برش در جان لوله ای با توجه به کمانشهایموضعی و کلی حاصل از برش از دیگر نکات مورد طرح است. نتایج نشان داد که بکارگیری لوله در جان تیر،کاهش سختی خمشی مقطع در محل مفصل پلاستیک را در حدود 14 الی 19 % درصد به همراه دارد که اینمیزان کاهش در سختی خمشی با اتصال RBS20% برابری می نماید. همچنین این اتصال بر حسب سایز تیر مصرفی منجر به کاهش مقاومت خمشی مقطع در محل مفصل پلاستیک بین 22 تا 28 % می گردد که بینابین نتایج حاصل از اتصال RBS20% و اتصال RBS50% است.

کلیدواژه ها:

اتصال قاب خمشی فولادی ، فیوز شکل پذیر ، جان آکاردئونی لوله ای شکل ، بررسی تحلیلی رفتار اتصال