مطالعه عددي رفتار اتصالات كاهش يافته تيرهاي متصل به ستون‌هاي صليبي شكل در قاب‌هاي خمشي

Numerical Study on Behavior of Teduced – Beam Connections to T-Shaped Columns in Moment Resisting Frames

مطالعات گسترده‌اي كه پس از اين زلزله نورثريج انجام شد، نشان داد كه فاكتورهاي متعددي در بروز اين شكست موثر بوده‌اند. تمركز تنش بالا در جوش‌هاي بال و آسيب‌پذيري اتصال در برابر نياز شكل‌پذيري بالا دو عامل اصلي بروز اين گسيختگي تشخيص داده شدند. راه منطقي براي حل اين مشكل كاهش دادن نياز شكل‌پذيري در نواحي جوش شده و پايين آوردن تراز تمركز تنش در آن‌هاست. روش‌هاي اصلاحي متعددي براي ساخت و ساز بعد از زلزله نورثريج و نيز مقاوم‌سازي سازه هاي فولادي گيردار موجود پيشنهاد شد. يكي از اين روش‌ها پيكربندي تير كاهش‌يافته است. در اين تحقيق بعد از اطمينان از نتايج مدل‌سازي با استفاده از نرم افزار اباكوس، به مدل‌سازي 9 نمونه اتصال تير با بال كاهش يافته به ستون صليبي در سه گروه مدل‌سازي شده است. نتايج حاصل شده از اين تحقيق به اين شرح مي‌باشد: كاستن از طول پيوند بيشترين اثر نيروي برشي را بر عملكرد غير الاستيك دارد. مكانيزم تسليم برشي پيوند كوتاه‌تر بهتر از مكانيزم تسليم خمشي پيوندهاي بلند است و دليل اصلي آن اين است كه در پيوندهاي برشي، نيروهاي برشي در تمام طول پيوند ثابت است لذا كرنش‌هاي غير الاستيك به طور يكنواخت در طول پيوند توزيع خواهند شد. همچنين در نمونه با فاصله مقطع پيوند 0.6b كه داراي ضعيف‌ترين عملكرد بوده است در سيكل‌هاي ابتدايي (سيكل سوم) افت مقاومت شروع شده است. به طوري كه مقدار جذب انرژي پاييني نسبت به ساير نمونه‌ها دارد. نمونه بدون مقطع كاهش يافته با جذب انرژي 9272 كيلونيوتن در متر نسبت به نمونه با فاصله 0.75b و 0.6b به ترتيب 5/11 درصد و 6/66 درصد داراي جذب انرژي و قابليت استهلاك بيشتري نسبت به ساير نمونه‌ها مي‌باشد. در نمونه با شكل هندسي استخواني در سيكل‌هاي ابتدايي (سيكل سوم) افت مقاومت شروع شده است. به طوري كه مقدار جذب انرژي پاييني نسبت به ساير نمونه‌ها دارد. نمونه با مقطع دايره‌اي با جذب انرژي 8875 كيلونيوتن در متر نسبت به نمونه با شكل هندسي استخواني و بيضي به ترتيب 18/6 درصد و 1/54 درصد داراي جذب انرژي و قابليت استهلاك بيشتري نسبت به ساير نمونه‌ها مي‌باشد.

Extensive studies carried out following the Northridge earthquake showed that several factors contributed to this failure. The high stress concentration in the welds and the attachment vulnerability to high ductility requirements were identified as two main causes of this rupture. A logical way to solve this problem is to reduce the need for a weld in the welded areas and to lower the concentration level of stress. Several corrective methods have been proposed for the construction after the Northridge earthquake as well as the retrofitting of existing reinforced steel structures. One of these methods is the configuration of the shotgun. In this research, after verifying the modeling results using Abacus software, 9 models of modeling of the beam with the dropped wing to the cross column were modeled in three groups. The results of this study are as follows: Reducing the length of the graft has the greatest effect of shear force on non-elastic performance. The shorter graft shear submission mechanism is better than the flexural bending mechanism of the long joints, and the main reason is that in shear joints, the shear forces are constant throughout the bond, so non-elastic strains will be uniformly distributed throughout the graft. Also in the specimen with a 0.6b interval, which has the weakest function, the initial failure (third cycle) of the resistance drop has begun. So that the amount of energy absorption is lower than other samples. The non-cross-sectional sample with energy absorption of 9272 kN / m is 0.75b and 0.6b, respectively, with 11.5% and 66.6% respectively, with energy absorption and greater depreciation than other samples. In the specimen with a bone geometry in the elementary cycles (third cycle), the resistance drop has begun. So that the amount of energy absorption is lower than other samples. The sample with a circular cross section with an energy absorption of 8875 kN / m is 18.6% and 1. 54%, respectively, with a geometric bone and oval geometry, with energy absorption and greater depreciation than other specimens.