بررسی عددی رفتار لرزه ای اتصال تیر به ستون پیشنهادی در سازه های فولادی سریع الاحداث با قابلیت جمع و نصب مجدد

Abstract

در زمان وقوع بلایای طبیعی نظیر سیل و زلزله، اهمیت فاکتورهایی همچون فراهم کردن اسکان موقت و دائم، سرعت احداث، افزایش مقاومت و کاهش هزینه­ها، توجه به انتخاب سیستم­های باربر قائم و جانبی سازه را یکی از ضروریات صنعت ساختمان می­داند. نیاز به هر ساختمان در هر منطقه‌ای، وابسته به شرایطی متنوعی است که ممکن است در یک بازه زمانی خاص به وجود آمده و در زمان دیگری از بین برود. در این پژوهش برای اولین بار در کشور ابتدا به معرفی یک سازه­های فولادی سریع­الاحداث (موقت و دائمی) با قابلیت جابجایی و جمع و نصب مجدد پرداخته و در ادامه به بررسی رفتار لرزه­ای اتصال تیر به ستون آن جهت کاربرد در قاب خمشی فولادی با شکل­پذیری معمولی پرداخته می­شود. به منظور بررسی سه مشخصه سختی، مقاومت و شکل­پذیری اتصال پیشنهادی، از تحلیل غیرخطی در نرم افزار ABAQUS/6.14.2 استفاده شده و ارزیابی رفتار لرزه­ای اتصال نیز مطابق ضوابط فصل B- بند 4 آیین­نامه فولاد آمریکا صورت گرفته است. مطابق نتایج، مشخصات هندسی مقطع تیر، طول تیر، ضخامت ورق انتهایی، محل و قطر پیچ­ها و همچنین محل سخت­کننده­های ورق انتهایی، از پارامترهای تاثیرگذار بر سختی و مقاومت اتصال فلنجی تیر به ستون هستند. در بین این پارامترها، ضخامت ورق انتهایی و قطر پیچها و به تناسب آن مقدار نیروی پیش­تنیدگی پیچها از مهترین پارامترهای تاثیرگذار بر سختی اتصال می­باشند. بررسی­ها نشان داد که اتصال پیشنهادی با داشتن سختی کافی، توانایی تحمل کل لنگر پلاستیک تیر را دارد. در این اتصال، مفصل پلاستیک در خارج از ناحیه اتصال تشکیل می­شود و مد خرابی حاکم بر آن کمانش موضعی پلاستیک بال فشاری تیر است. ویژگی­های مذکور باعث می­شود که اتصال مذکور به عنوان یک اتصال گیردار کامل از لحاظ سختی و مقاومت، قابلیت کاربرد در سیستم قاب خمشی معمولی پیشنهادی را دارا باشد.