بررسی طول مجاز تیر انتظار در سازه های صلب فولادی

اتصالات یکی ازاجزای اصلی وعامل یکپارچگی سیستم سازه ای می باشند.اجرای اتصالات گیرداردرمحل اجرای ساختمان علاوه بر زمان بربودن به کیفیت جوشکاری آن هم در ارتفاع بستگی پیدامی کند. یکی ازجدیدترین وکارامدترین سیستمهای اسکلت درانواع زمینه جوشی وپیچی نوع ستونهای درختی است.دراین سیستم،اجزای کوتاه مانندتیرهای حمال بطورمعمول باطول60 تا120 سانتیمتر درکارگاه به ستون اصلی جوش داده می شوند. بااستفاده ازستون درختی می توان کلیه عملیات جوشکاری رادر کارگاه و تحت نظارت مناسب جوشکاری انجام داد و در ارتفاع فقط مابقی تیرهای باقیمانده را به همدیگر پیچ نمودکه در این حالت علاوه بر بالا بردن سرعت اجرا ,دارای کیفیت مناسب هم باشد. ازطرفی در تیرهای با اتصال صلب تشکیل مفصل پلاستیک در اثر رسیدن لنگر ناشی از بارهای خارجی به لنگرپلاستیک بسیار محتمل است. در اثر تشکیل مفصل پلاستیک، در محل تشکیل مفصل بدون اعمال نیروی اضافی، تیرشروع به دوران می کند. در اثر افزایش نیرو در محل تشکیل مفصل، کم کم مقطع گسیخته خواهد شد. به طوری کلی ما تمایل نداریم که محل تشکیل این مفصل دقیقاٌ در محل اتصال تیر به ستون یا در نزدیکی بر ستون باشد. در صورتی که مفصل در این نقاط تشکیل شود، احتمال ناپایداری موضعی و حتی کلی سازه به وجود خواهد آمد.بنابراین بایستی به دنبال راهکاری باشیم تا محل تشکیل این مفصل از بر ستون دور شود. تاکنون هیچ گونه تحقیق جامعی درخصوص میزان طول دقیق واستاندارد تیرهای حمال که به کیفیت بهتر اتصال کمک نماید ارایه نشده بلکه اکثر اطلاعات دراین خصوص بصورت تجربی یا به سلیقه طراح و محاسب بوده و دربعضی موارد در اتصالات ستون درختی, به نقاطی ازتیر نظیرحدفاصل بین مرکز ستون و 8/1 تا 10/1 طول دهانه و یا در محل نوک ماهیچه در اتصالات خمشی ستون درختی با تیرکوتاه غیرمنشوری پیشنهاداتی ارایه شده است. از آنجاییکه که اکثر اطلاعات دررابطه با طول تیر انتظار بصورت تجربی یا به سلیقه طراح و محاسب بستگی داشته و ازطرفی هیچ مقدار استاندار و مجازی در آیین نامه های مربوط به مباحث طراحی سازه های فولادی نظیر مبحث دهم مقررات ملی ایران و aisc و fema ارایه نشده است, ضرورت ایجاب نموده تا جهت تعیین میزان طول مناسب و مجازو درعین حال دقیق ترتیر انتظار وهمچنین بررسی ناحیه اتصال آن به تیراصلی که موضوع اصلی این رساله می باشد تحقیقی انجام پذیرد. جهت مدلسازی مدلهای مورد بررسی از نرم افزار etabs وجهت کنترل و بررسی مودهای مربوط به طراحی ناحیه اتصال پیچی و تعیین طول تیر انتظار از محاسبات دستی و نرم افزارexcel استفاده شده است.