ارزيابي عملكرد چرخه اي اتصالات پيچي با صفحه انتهايي بر اساس پارامترهاي اتصال

Parametric Investigation of Cyclic Behavior of Bolted End plate Connections

بررسي دقيق عملكرد اتصالات در يك سازه فولادي از اهميت ويژ‌ه‌اي برخوردار است و عدم دقت در طراحي و اجراي اتصالات، نه تنها موجب خرابي خود اتصال مي‌شود بلكه اثرات ويران‌كنندهاي نيز بر ساير اعضاي سازه خواهد داشت. اتصال با ورق انتهايي از جمله اتصالات مرسوم و پركاربرد در سازههاي ‌فولادي مي‌باشدكه شامل دو نوع اتصال فلنجي تير به ستون چهارپيچه و هشت‌پيچه مي‌باشد. اتصال چهارپيچه براي مقادير كم لنگر و اتصال هشت ‌پيچه براي مقادير بزرگ لنگر خمشي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين پژوهش رفتار‌ چرخهاي اتصال گيردار تير به ستون با ورق انتهايي تحت اثر بارگذاري تناوبي مورد ارزيابي قرار گرفته است. در محاسبات سعي شده است همه پارامترهاي تاثيرگذار بر رفتار اين اتصال بررسي شده و راهكارهايي جهت دست يابي به حداكثر ظرفيت اتصال ارائه شود. از آنجايي كه رفتار اين اتصال به عوامل متعددي بستگي دارد دو مدل كلي اتصال تير به ستون مختلف داراي تيرهايي به عمق 30 و 40 سانتيمتر براي انجام تحقيق در نظر گرفته شده است. ضخامت ورق انتهايي، جنس ورق انتهايي، ضخامت بال ستون، مقاومت يا جنس مصالح پيچ، لزوم استفاده از ورق پيوستگي، لچكي و ورق مضاعف از جمله پارامترهايي هستند كه در تحليلها مورد بررسي قرار گرفتند. براساس نتايج اين تحقيق، استفاده از ورق انتهايي با ضخامت كم سبب كمانش موضعي ورق مي‌شود. استفاده از ورق‌هاي پيوستگي بسيار مهم بوده و سبب جلوگيري از كمانش‌هاي موضعي در چشمه اتصال مي‌شود. همچنين در مواقعي كه ضخامت جان ستون نازك است استفاده از ورق مضاعف نيز ضروري خواهد بود. همچنين استفاده از لچكي سبب بهبود ظرفيت خمشي مقطع مي‌شود.

Precise investigation of the connections in a steel structure is important, and inaccuracy in the design and implementation of connections not only does cause failure in the connection, but also has a devastating effect on other members of the structure. Bolted end plate connections are commonly used in steel structures. There are two types of beam-to-column flange connections, four-bolt and eight-bolt. The four- bolt connection is used for low anchor values and the eight-bolt connection is used for large bending anchor values. In this study, the cyclic behavior of the restrained beam-to-column connections with end plate under cyclic loading has been evaluated. In the calculations, all of the parameters affecting the behavior of this connection have been investigated and solutions are proposed to reach the maximum connection capacity. Since the behavior of this connection depends on several factors, two general models of beam connection to different columns with beams of 30 and 40 cm depth are considered for research purposes. The thickness of end plate, shape of end plate, thickness of the column flange, strength or material of the bolts, the necessity of using continuity plate, stiffener and doubler plate are among the parameters considered in the analyzes. According to the results of this study, the use of a thin-walled end plate leads to local buckling of plate. The use of continuity plate is very important and prevents local buckling in the panel zone. Also, in cases where the thickness of the column web is low, the use of a doubler plate will also be necessary. In addition, the use of a stiffener improves the flexural strength of the section.