بررسي اتصالات استخواني و تاثير آن بر رفتار لرزه اي قاب هاي خمشي ويژه

يكي از روش‌هاي بهبود رفتار لرزه‌اي قاب‌هاي خمشي و ممانعت از ترد شكني اتصالات آنها، استفاده از اتصالات استخواني مي‌باشد.در اين مقاله با ايجاد مدل‌هاي المان محدود اتصالات استخواني و ارزيابي دقت آنها با نتايج آزمايشگاهي موجود، توزيع تنش و مكانيزم‌هاي شكست اين اتصالات بحث شده است. همچنين توصيه آيين نامه Fema در هندسه اتصالات استخواني مد نظر قرار گرفته است. در ادامه تحقيق رفتار لرزه‌اي سيستم قاب‌هاي خمشي با اتصالات استخواني، از طريق محاسبه و آناليز عددي چندين نمونه بررسي و براي بيان برتري اين سيستم، پارامترهاي لرزه‌اي آن محاسبه و با پارامترهاي لرزه‌اي سيستم قاب خمشي ويژه با اتصالات متعارف استفاده شده در چند سازه متعارف مقايسه شده است. بر اساس نتايج حاصله، ضريب رفتار سازه تابع زمان تناوب اصلي سازه بوده و با افزايش آن افزوده مي‌شود. افزايش نرخ ضريب رفتار سيستم با مقاطع كاهش يافته بر مبناي زنام تناوب، بيشتر از قاب خمشي ويژه است. ضريب رفتار سازه شكل پذير با اتصالات كاهش يافته تقريباً 20 درصد بيشتر از سازه‌هاي مشابه با اتصالات متعارف است. بررسي اتصالات متعارف تير به ستون در سازه‌هاي فولادي نشان دهنده عدم توزيع تنش يكنواخت تنش و تمركز شديد آن در محل جوش مي‌باشد كه منجر به تسليم اتصال در بارگذاري‌هاي شديد لرزه‌اي مي‌شود. در اتصالات با مقطع كاهش يافته نسبت ماكزيمم تنش بال تير به تنش تسليم در حدود 80 درصد مي‌باشد. استفاده از اين اتصالات باعث بازپخش تنش در بال تير و افزايش ضخامت موثر تير و افزايش شكل پذيري اتصال مي‌گردد. مقايسه دو سيستم نشان دهنده افزايش زمان تناوب 3 درصدي در استفاده از مقاطع كاهش يافته مي باشد. در مرحله الاستيك رفتار دو سيستم تقريباً يكسان بوده ولي در مرحله پلاستيك ضريب كاهش مقاومت سيستم با مقاطع كاهش يافته 23 درصد بيشتر از سيستم‌هاي متعارف است. نتايج حاصله نشان داده است كه استهلاك انرژي در سازه‌هاي ساخته شده با اتصالات كاهش يافته بيشتر است.