بررسی شعاع گردشدگی مناسب برای گوشه های بازشو، در قاب‌های خمشی فولادی دارای بازشو در جان تیر

Abstract

ایجاد بازشو در جان تیرهای یک سیستم قاب خمشی فولادی ممکن است بنا به ضرورت‌ها و دلایل متفاوتی باشد. میزان شعاع گردشدگی گوشه‌های بازشو در این نوع سازه‌ها می‌تواند تاثیر بسزایی بر روی توزیع تنش و کرنش در اطراف بازشو داشته باشد. در این تحقیق، رفتار چرخه‌ای اتصالات خمشی با تیرهای دارای بازشو در جان با انجام تحلیل‌های المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از دو نوع بازشوی مربعی و مستطیلی استفاده شده است. بازشوهای مورد بررسی در این تحقیق فاقد سخت کننده‌های پیرامونی می‌باشند. پدیده خرابی نمونه‌ها تحت خستگی کم تکرار با استفاده از مدل رشد چرخه‌ای حفرات شبیه سازی شده است. مدل‌های مورد بررسی، به صورت اتصالات T شکل حاصل از اتصال نصف تیر و نصف ستون‌های طبقات بالا و پایین می باشند. نتایج تحلیل های المان محدود بر اساس پارامترهای رفتار چرخه‌ای (حد باربری و ظرفیت تغییر شکل)، اندیس خرابی خستگی در نقاط آسیب پذیر و همچنین میزان اتلاف انرژی صورت گرفته در طی بارگذاری با هم مقایسه شده اند. طبق تحلیل‌ها، هر چه شعاع گرد شدگی در گوشه‌های بازشو بزرگتر انتخاب شوند، توزیع تنش‌ و کرنش در اطراف بازشو مناسب تر خواهد بود. با توجه به نتایج بدست آمده، بهترین گزینه برای ایجاد بازشو در جان تیر، استفاده از بازشوی مستطیلی با بزرگترین شعاع ممکن در گوشه‌ها (سوراخ لوبیایی شکل) خواهد بود.