بررسی رفتار لرزه ای اتصالات خمشی تیر به ستون با مقطع کاهش یافته دارای ورق های استوانه نیم شده
چکیده
پس از وقوع زلزله نورثریج (northridge) در 17 ژانویه سال 1994 قاب های خمشی بسیاری، از ناحیه اتصال دچار شکست ترد (brittle fracture) شدند. این زلزله باعث ویرایش مجدد آیین نامه های طراحی لرزه ای سازه های فلزی شد. آیین نامه 2800 ایران نیز در سال 1376 مجدداً ویرایش شد و در آن لزوم استفاده از سیستم های شکل پذیر (ductile) تاکید گردید. برای تأمین شکل پذیری و جلوگیری از ایجاد شکست ترد در اتصالات، تغییرات زیادی در نحوه اجرای اتصالات ساز های فولادی پیشنهاد گردید. یکی از اتصالاتی که بعد از زلزله نرتریج بسیار مورد بررسی قرار گرفت، اتصال مقاوم خمشی نرم شده موسوم به rbs (reduced beam section) می باشد. در این اتصال با کاهش سطح مقطع بال تیر در نزدیکی اتصال تیر به ستون، مقطع بحرانی از مجاورت ستون به محل مقطع کاهش یافته منتقل می شود و کاهش سطح مقطع به صورت یک فیوز محافظ برای اتصال عمل می کند. اتصالات rbs علیرغم مزایای فراوان، دارای نواقص وکاستی هایی همچون مقاومت کم در برابر کمانش جانبی-پیچشی و کمانش های موضعی بال و جان می باشندکه باعث ایجاد محدودیت در استفاده از این اتصال می گردند. به همین دلیل اتصال awrbs با بکارگیری جان موجدار در جهت رفع این کاستی ها و با تفکر تضعیف تیر مورد توجه قرار گرفت. در این تحقیق با توجه به رفتار اتصالات awrbs ، استفاده از لوله (با مقاطع استاندارد موجود در اشتال) به جای جان صاف تیر و با تفکر بهبود رفتار این اتصالات مورد بررسی قرار گرفت. این بررسی ها با شبیه سازی اتصال پیشنهادی در نرم افزار اجزای محدود abaqus تحت بارگذاری چرخه ای صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که اتصال مورد بحث توانایی دور کردن وانتقال مفصل پلاستیک از محل اتصال به ناحیه تضعیف شده را دارد.همچنین منحنی رفتار هیسترزیس نشان میدهد که نمونه ها قابلیت تحمل حداقل 06/0 رادیان چرخش بدون افت مقاومت قابل ملاحظه را دارا می باشند در حالی که صلاحیت برای استفاده از اتصالات مقاوم خمشی در قاب های خمشی ویژه حداقل 04/0 رادیان می باشد. علاوه بر این اتصال مذکور رشد مفصل پلاستیک را نسبت به اتصالات awrbs به تاخیر انداخته و مفصل پلاستیک پایدارتری را نتیجه می دهد.