ارزیابی عملکرد انواع اتصالات خمشی در جلوگیری از خرابی پیشرونده‌ی قابهای خمشی فولادی

Abstract

گسیختگی پیشرونده حالتی از خرابی می‌باشد که در آن خرابی موضعی یک عضو ‌‌سازه‌ای (مثل ستون)، موجب خرابی اعضای مجاور، در اثر بارهای ناگهانی مثل انفجار می‌گردد. روش طراحی اتصالات گیردار در قاب‌های خمشی برای مقابله با بار ناشی از زلزله با روش طراحی همین اتصالات در مقابل خرابی پیشرونده ناشی از تخریب ستون متفاوت است. زیرا در این حالت، نیروی محوری نیز در اتصالات ایجاد می‌شود که رفتار آن را متفاوت می‌سازد. علی‌رغم اهمیت بسیار بالای اتصالات گیردار در خرابی پیشرونده، تحقیقات موجود در این زمینه از جایگاه مناسبی برخوردار نیست. هدف این مقاله، ارزیابی عملکرد انواع اتصالات گیردار در جلوگیری از خرابی‌های پیشرونده قاب‌های خمشی فولادی است. برای نیل به این هدف، سه نوع اتصال گیردار از پیش تائید شده‌ی لرزه‌ای مطابق با آیین نامه‌ی AISC 358 -10 طراحی گردید. اتصالات فوق عبارتند از اتصال فلنجی چهار پیچی بدون استفاده از ورق لچکی (BUEEP)، اتصال پیچی به کمک ورق‌های روسری و زیرسری (BFP) و اتصال مستقیم تقویت نشده جوشی (WUF-W). سه اتصال مذکور با استفاده از مدل‌سازی‌های عددی در نرم‌افزار ABAQUS مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهد که اتصال BFP به دلیل استفاده از ورق‌های روسری و زیرسری در محل اتصال تیر به ستون، بار قابل تحمل بسیار بیشتری از دیگر اتصالات دارد و شکست در اتصال نسبتا نرم است. این امر برای جلوگیری از خرابی‌های پیشرونده بسیار مناسب است.