عملكرد اتصالات پيچي تير به ستون تحت انفجار

Behavior of the Bolted Beam-Column Connections under Blast

در نظر گرفتن پدافند غيرعامل در ساخت و مقاوم سازي سازه هاي نظامي و مسكوني، راهكاري مناسب براي كاهش خسارات در اثر وقوع انفجار در سازه‌ها است. در اين مقاله، رفتار اتصالات صفحه انتهايي پيچي تحت انفجار، توسط روش اجزاي محدود مورد بررسي قرار گرفته است. براي اطمينان از نتايج مدل‌سازي، صحت سنجي توسط نتايج آزمايش انجام شده است. يك سازه فولادي 5 طبقه بر اساس مبحث دهم مقررات ملي ساختمان، تحت اثر بارهاي متعارف و در نرم‌افزار ETABS طراحي شده و رفتار يكي از اتصالات طبقه اول آن تحت اثر انفجار داخلي در نرم‌افزار ABAQUS با انجام تحليل ديناميكي غيرخطي و با در نظر گرفتن اثرات نرخ كرنش بررسي گرديده است. نتايج نشان داد كه انفجار باعث بروز پيچش در تير مي‌گردد. در اتصال گيردار، ناحيه بحراني اتصال شامل بخش پاييني ورق انتهايي در مجاورت پايين‌ترين رديف پيچ ها و نيز محل اتصال بال پاييني تير به ورق انتهايي است. مشاهده شد كه اتصال با تعداد پيچ بيشتر، عملكرد مناسب تري در برابر انفجار دارد.

Considering passive defense in construction and rehabilitation of military and residential structures is a proper method for blast-induced damage mitigation. In this paper, the behavior of end plate bolted connections under blast is studied. To assure the accuracy of finite element models, verification is carried out using the results of an experimental test. Nonlinear dynamic analysis is carried out considering high strain rate effects. A 5-story structure is designed according to the national steel structures code using ETABS and one of the first storey connections is studied under blast load using nonlinear dynamic analysis in ABAQUS considering the effects of high strain rates. The results show that the beam experiences significant torsion. Moreover, the critical area in moment connection is the area adjacent to lower bolt holes as well as the area between end plate and lower beam flange. It is also observed that the use of small bolts in higher number provides more desirable response in blast loading.