تحلیل عددی برش بلوکی در ورق گاست اتصالات کششی تک و دوبل فولادی

Abstract

دقت در طراحی و اجرای اتصالات به عنوان عناصر واسط همانند عناصر اصلی ساختمان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و هرگونه ضعف در آنها می‎تواند عواقب جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. از این میان، اتصالات با استفاده از ورق گاست، یکی از انواع رایج اتصالات است که بخصوص درقاب‎های مهاربندی شده از اهمیت بالایی برخوردار است. برش بلوکی یک نوع مکانیسم شکست در اینگونه اتصالات است که در اثر آن بخشی از قطعه یا بلوکی از مصالح اتصال در اثر ترکیب نیروهای کششی و برشی دچار شکست می‎شوند. در تحقیق حاضر، مکانیسم برش بلوکی ورق گاست در اتصالات جوشی با نرم افزار اجزای محدود ABAQUSو در نظر گرفتن اثرات غیرخطی بررسی گردیده است. همچنین، تاثیر پارامترهای اتصال نظیر آرایش جوش‎ها، ضخامت ورق، طول ناحیه جوشکاری، وجود یا عدم وجود جوش عرضی و تک یا دوبل بودن قطعه کششی در رفتار اتصال مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‎دهد در هر دو دسته اتصالات تک و دوبل میزان جوش طولی در رفتار اتصال بسیار حائز اهمیت است به نحوی که می‎تواند مقاومت اتصال را قبل از تشکیل نواحی پلاستیک بهبود ببخشد. رفتار کلی اتصال در دو حالت وجود و عدم وجود جوش عرضی در ناحیه کششی بسیار نزدیک به هم بوده و سطح نیروی متناظر با شروع جاری شدن در ورق اتصال نیز در دو اتصال تقریبا یکسان است. افزایش ضخامت ورق در اتصالات دوبل تأثیر بیشتری در نیروی متناظر با جاری شدن ورق دارد در حالی که تاثیر ضخامت در حداکثر نیروی تحمل اتصال در دو حالت تقریبا مشابه بوده است.