تاثیر نوع جوش و جنس مصالح بر رفتار لرزه ای اتصالات گیردار تقویت شده با ورق در سازه های فولادی

گستردگی آسیب های وارده به اتصالات فولادی جوشی پس از زلزله نورثریج، به وضوح وجود کاستی های اساسی را در طراحی و شیوه های ساخت قاب های خمشی فولادی به اثبات رساند. وقوع شکست های ترد در اتصالات سازه های فولادی جوشی در زلزله های گذشته نشان داده است که خسارت های ایجاد شده در قاب های فولادی با عملکرد اتصال رابطه مستقیم دارد. بنابراین به منظور کاهش خسارتهای وارده بر اتصالات خمشی فولادی و بهبود عملکرد لرزه ای آنها، استراتژی های متفاوتی توسط آیین نامه های لرزه ای مطرح گردید. اتصال با ورق های پوششی یکی از رایج ترین اتصالات پس از زلزله نورثریج می باشد که در آن استراتژی تقویت موضعی اتصال اتخاذ گردیده است. تحقیق ارائه شده جهت بررسی رفتار چرخه ای اتصالات خمشی متداول و ارائه طرح تقویت این اتصالات جهت مقاوم سازی قاب های خمشی فولادی صورت گرفته است. از عوامل مهم در رفتار اتصالات صلب جوشی با ورقهای تقویتی روی بالها، می توان به جزییات انواع اتصال دهنده های جوشی، نوع الکترود و خصوصیات مصالح کاربردی اشاره کرد. به منظور مطالعه پارامترهای فوق، نمونه هایی از اتصالات صلب تیر به ستون جعبه ای با در نظر گرفتن پارامترهای ذکر شده به روش اجزای محدود مدل شده و تحت تغییر مکان چرخه ای ناشی از بارگذاری بر روی تیر تحلیل گردیده است. سپس منحنی لنگر-دوران اتصالات استخراج شده و در تحلیل قاب های خمشی مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به اینکه بررسی رفتار لرزه ای اتصالات عموما تنها از طریق بررسی منحنی هیسترزیس، مقاومت و شکل پذیری اتصالات انجام گرفته است، در این تحقیق علاوه بر پارامترهای ذکر شده به بررسی نحوه توزیع تنش و کرنش در نقاط مختلف اتصال با بکارگیری دو نوع الکترود e6013 و e7018 پرداخته شده است تا از این طریق برآورد دقیق تری از رفتار اتصالات صلب جوشی صورت پذیرد. نتایج بدست آمده از آنالیز اجزای محدود غیر خطی حاکی از آن است که استفاده از ورق پشتبند و الکترود با چقرمگی بالا، شکل پذیری اتصال را افرایش داده و باعث کاهش قابل توجه تمرکز تنش به دور از ناحیه اتصال تیر به ستون میگردد. نتایج حاصل از بررسی تاثیر جنس مصالح اتصال بر رفتار اتصالات فولادی جوشی نشان داده است که استفاده از فولاد پر مقاومت، باعث افزایش مقاومت اتصال حداکثر تا 8/0% میگردد، به نحویکه با توجه به ملاحظات اقتصادی و نتایج حاصله، استفاده از فولادهای پر مقاومت تاثیر قابل توجهی بر عملکرد لرزه ای اتصالات نخواهد داشت.