به دست آوردن منحنی لنگر-دوران برای اتصالات جوشی تیر به با استفاده از نرم افزار آباکوس

یک سازه فلزی مجموعه ای از اعضای منفصل فولادی است که توسط اتصالات و جزئیات سازه ای به واحدی یکپارچه تبدیل می شود. بررسی دقیق عملکرد اتصالات در سازه های فولادی از اهمیت ویژه ای برخوردار است و به طوری که عدم دقت در طراحی و اجرای مناسب اتصالات نه تنها موجب خرابی در خود اتصال می شود بلکه اثرات ویران کننده ای نیز بر اعضای سازه و درنتیجه کل سازه خواهد داشت. براساس اطلاعات موجود اغلب ویرانی ها در سازه های فولادی در اثر ضعف عملکرد اتصالات گزارش شده است. بنابراین درک صحیح از رفتار سازه ای اتصال و آگاهی مناسب از نحوه انتقال نیرو توسط آن برای طراحی سازه ای ایمن ضروری است. در طراحی اتصالات فولادی علاوه بر حصول اطمینان از نحوه انتقال نیروها، به اجرایی بودن و امکان ساخت آن با امکانات موجود توجه نمود. این موضوع در مورد سازه هایی که قرار است در مقابل نیروهای ناشی از زلزله مقاوم باشند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در طراحی و مدل سازی قابهای فولادی معمولاً اتصالات را به دو صورت کاملاً صلب یا کاملاً مفصلی مدل می کنند، اما در عمل این اتصالات رفتاری بین این دو حالت دارند و به صورت نیمه صلب می-باشند. این عامل باعث تغییر در مقدار نیروها و تغییر مکان های پیش بینی شده مطابق دو فرض فوق می شود. با توجه به مطالب ذکر شده هدف از انجام این تحقیق، محاسبه سختی اتصالات جوشی تیر به ستون با استفاده از رابطه تحلیلی موسوم به رابطه کیسالا می باشد. بدین منظور در ابتدا با استفاده از تحلیل المان محدود اقدام به مدل سازی چهار نمونه از اتصالات جوشی کرده و با مقایسه این تحلیل ها با نتایج آزمایشگاهی از صحت مدل سازی ها اطمینان حاصل گشت. این اتصالات شامل اتصال با زوج نبشی جان، اتصال با نبشی بالا و پایین، اتصال با نبشی بالا و پایین سخت شده و اتصال خمشی با ورق بالا و پایین می باشد. در ادامه برای هر یک از این چهار اتصال جداگانه مدل های متنوعی ساخته شده و با استفاده از تحلیل المان محدود و روش های عددی تأثیر هر یک از اجزای این اتصالات بر روی عملکرد اتصال بررسی شد. در انتها برای به دست آوردن سختی هر یک از این اتصالات با هر نوع ابعاد هندسی دیگر بدون نیاز به مدل سازی عددی از رابطه ای موسوم به رابطه کیسالا استفاده گردید. این رابطه، رابطه ای است ریاضی که با سه پارامتر سختی اولیه، سختی ثانویه و ضریبی به نام لنگر مرجع تعریف می شود. پارامترهای این رابطه برای چند نوع از اتصالات پیچی توسط خود کیسالا ارائه شده است. در این تحقیق این پارامترها برای اتصالات جوشی مذکور تعیین شده و به وسیله این ضرایب و رابطه کیسالا سختی این اتصالات محاسبه شده و با نتایج حاصله از مدل سازی های عددی مقایسه گردیده که نتایج نشان از دقت خوب مدل کیسالا برای محاسبه سختی اتصالات مذکور می دهد.