تاثیر استفاده از فولاد کم مقاومت در محل تشکیل مفاصل پلاستیک اتصالات صلب ستون های درختی

برای سال های متمادی، هدف اصلی آیین نامه های طراحی ایجاد سازه هایی با قابلیت ایستادگی در مقابل حرکات زمین بدون واژگون شدن بوده است؛ با این حال این سازه ها متحمل خرابی های وسیعی می شدند. در جهت بهبود طرح های موجود، ایده ی استفاده از مصالح و جزئیات سازه ای که رفتار شکل پذیری داشته باشند شکل گرفت. رفتار سازه در شرایطی شکل پذیر تلقی میشود که قادر به تحمل تغییرشکل های بزرگ غیرالاستیک بدون کاهش قابل ملاحظه ی مقاومت، و به دور از هرگونه ناپایداری و واژگونی باشد. نیروهای طراحی ارائه شده توسط آیین نامه ها برای یک سیستم سازه ای مشخص به مقدار شکل پذیری آن بستگی دارد. در حالت کلی، سیستم های سازه ای با مقدار شکل پذیری بیشتر برای نیروهای کمتری طراحی میشوند؛ به این دلیل که سیستم های شکل پذیر باید قادر به مقاومت در برابر تقاضایی باشد که بسیار بیشتر از حد مقاومت الاستیک آن است. در این مطالعه به منظور بررسی تاثیر استفاده از فولاد مقاومت بالا و فولاد جاذب انرژی در سازه های قاب خمشی فولادی؛ مدل اتصالات ستون- درختی با ترکیب فولادهایst19 ، st52 و st37 مدلسازی گردیده و تاثیر نوع فولاد بر عملکرد مفاصل پلاستیک آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به منظور بهبود اتصالات خمشی فولادی رایج، امکان جایگزینی مدل اتصالات پیشنهادی پایان نامه با مدل rbs تحلیل و بررسی شد. نتایج مطالعه حاکی از شکل پذیری و میزان جذب انرژی قابل قبول و منحنی های هیسترزیس پایدار مدل های پیشنهادی بوده اند. در مطالعه ی صورت گرفته بر روی اتصال صلیبی شکل ستون- درختی موردنظر نتایج بدین صورت بوده اند که بکارگیری فولاد st37 در نواحی بحرانی اتصالات ساخته شده از فولاد st52، با کاهش 33 درصدی ابعاد مقاطع، شکل پذیری را به میزان 36 درصد افزایش داده و اتصال توانایی جذب انرژی 5.8 درصد بیشتر از اتصالات معمولی تماما ساخته شده از فولاد st37 را دارا میباشد. همچنین در این اتصال استفاده از فولاد st19 در مفاصل پلاستیک سازه های از فولاد st37، افزایش 64 درصدی شکل پذیری و افزایش 15.7 درصدی جذب انرژی را نسبت به مدل تماما از فولادst37 به همراه دارد. به عنوان نتیجه، بکارگیری مدل اتصال معرفی شده ی مطالعه به عنوان جایگزین مناسبی برای اتصالات رایج ستون- درختی و یا اتصالات با مقطع بال کاهش یافته، توصیه میگردد. واژه های کلیدی: اتصالات ستون- درختی، فولاد مقاومت بالا، فولاد جاذب انرژی، اتصال با مقطع بال کاهش یافته، رفتار غیرخطی