بررسی عددی رفتار اتصال نبشی بالا و پایین پیچی و جوشی در خرابی پیشرونده ی سازه های فولادی

Abstract

پس از خرابی یک ستون در سازه بدلیل بارهای غیر عادی، عملکرد نامطلوب و خرابی در اتصالات تیرهای متصل به بالای این ستون، می‌تواند باعث خرابی موضعی سقف و متعاقبا بروز خرابی پیشرونده در سازه گردد. بهترین ایده برای مقاوم‌سازی سازه در برابر این پدیده مقاوم کردن اتصالات می‌باشد. مقاومت و انعطاف‌پذیری اتصالات در دوران‌های زیاد موجب گسترش نیروهای محوری در تیر و تشکیل عملکرد زنجیری می‌شود. این عملکرد می تواند تا حدود زیادی مانع خرابی سازه در اثر حذف ستون گردد. در این مقاله عملکرد اتصال متداول نبشی بالا و پایین پیچی و جوشی فولادی به صورت عددی بررسی شده‌است. کلیه اجزای اتصالات در نرم افزار اجزای محدود مدل شده است. سازه مدل شده تحت جابجائی قائم در محل ستون حذف شده، مورد تحلیل غیرخطی قرار گرفته است و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی صحت سنجی شده است. همچنین، رفتار، مودهای شکست، نحوه توسعه عملکرد زنجیری و اثر پارامترهای مختلف بر رفتار اتصال‌ مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که اتصال‌های پیچی از عملکرد بهتری نسبت به اتصال‌های جوشی برخوردار می باشند. همچنین در اتصالات جوشی با افزایش ضخامت نبشی ها و افزایش طول بال نبشی در محل اتصال به ستون، عملکرد زنجیری و مقاومت اتصال در مقابل خرابی پیشرونده بهبود می‌یابد، اما اضافه کردن ورق سخت کننده در وسط نبشی نشیمن در تمام حالات باعث افزایش ظرفیت اتصال نمی گردد.