مطالعه آزمایشگاهی اتصال RBS با استفاده از پیوند قابل تعویض قوطی شکل در محل تشکیل مفصل

Abstract

تا قبل از زلزله نورت‌ریج باور بر این بود که اتصال متعارف استفاده شده در سازه‌های قاب خمشی فولادی توانایی تحمل دوران‌های بزرگ پلاستیک تا 0.02 رادیان و بالاتر را بدون کاهش قابل توجهی در مقاومت دارند. مشاهده آسیب‌های وارد شده در زلزله سال 1991 نورت‌ریج نشان داد که عمده خرابی در ناحیه اتصالات جوشی بوده است. به همین دلیل و ضعف در اتصالات جوشی ایده استفاده از ناحیه لینک در اتصالات فولادی مطرح شده است که پس از زلزله به راحتی قابل تعویض باشد لذا در این پژوهش المان پیوند قوطی شکل توسعه پیدا کرده است که نسبت به بار وارده عملاً مستقل عمل نموده و یک رفتار هیسترزیس پایدار در کشش و فشار دارد، در این پژوهش به مطالعه عددی آزمایشگاهی اتصال RBS با استفاده از پیوند قابل تعویض قوطی شکل در محل تشکیل مفصل پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا یک صحت‌سنجی بر مبنای یک مدل آزمایشگاهی در نرم‌افزار آباکوس انجام شده است. در ادامه مدل‌هایی بر مبنای مقاله صحت‌سنجی توسعه داده شده‌اند و ایده استفاده از پیوند قوطی شکل مطرح شده است. دو مدل در آباکوس و دومدل آزمایشگاهی نیز مورد ساخت و تحلیل قرار گرفته اند. دو پیوند با جزئیات مختلف در قسمت ایجاد مفصل کاهش یافته برای کاهش مقطع تیر قرار داده شد. نتایج نشان می‌دهند که تمرکز تنش بسیار بالایی در ناحیه پیوند قوطی شکل رخ می‌دهد و سایر قسمت‌های المان‌های تیر و ستون سطح تنشها کمتر از حد جاری شدن است و جذب انرژی در ناحیه پیوند قوطی شکل انجام گرفته است. همچنین مشخص گردید با توجه میزان بیشینه دوران ثبت شده در نمونه‌ها و با توجه به آئین نامه AISC ، نمونه A جزو اتصالات مجاز در قاب متوسط است، و نمونه B شرایط لازم برای قرارگیری در اتصالات مجاز در قاب خمشی ویژه (تحمل دوران بالای 0.04 رادیان) را دارد.