بخشی از مقاله
چكيده
رفتار اتصالات تير به ستون، در تحليل و طراحي سازههاي فولادي با فرض ايدهآل به يكي از دو حالت، گيرداري كامل و يا مفصلي كامل مدلسازي ميشوند. فرض گيرداري يا مفصلي كامل براي رفتار اتصالات، مراحل تحليل و طراحي را به مقدار قابل توجهي ساده ميكند، ليكن اين ساده سازي و واكنش سازه ايدهآل شده، با واقعيت اختلاف زيادي دارد. براي يافتن رفتار واقعي اتصالات در سازههاي فولادي مناسب است مقدار سختي اتصال محاسبه و در تحليل سازههاي فولادي در نظر گرفته شود.
در اين پژوهش بطور اجمال، بر روي سختي اتصال مفصلي با ورق گاست و اثر آن بر روي سازه تحقيق شد. ابتدا برنامه ABAQUS با يك نمونه آزمايشگاهي كه نتايج آن موجود بود، اعتبار سنجي شد و نشان داده شد كه نتايج برنامه ABAQUS در حد قابل قبولي ميباشد، سپس سختي اتصال تير به ستون با ورق گاست، توسط برنامه ABAQUS استخراج گرديد و بعد يك قاب از ساختمان شش طبقه كه با برنامه ETABS محاسبه و طراحي شده بود، در دو حالت يكي با اتصال مفصلي و ديگري با اتصال داراي سختي - استخراج شده از برنامه - ABAQUS در برنامه OPENSEES به صورت خطي شبيه سازي شده و با يكديگر مقايسه شدند. بررسي انجام شده به وضوح نشان داد كه اتصال مفصلي فوق، سختي دوراني دارد. همچنين بررسيهاي انجام شده در اين مطالعه نشان داد، كه مقدار سختي اين نوع اتصال در تغييرشكل قاب تاثير كمي و در نيروي محوري ستونهاي قاب تاثير نسبي داشت.
١-مقدمه
در تحليلهايسازهفولادي به منظور ساده سازي، معمولاً اتصالات به دو حالت كاملاً مفصلي و يا كاملاً صلب در نظر گرفته ميشوند، ولي در عمل، اگر رفتاري نيمه صلب از خود نشان دهند، اين امر ميتواند تغييرات مهمي در نتايج تحليل سازه به وجود آورد - دياز١ ٢٠١١ - .
اين مطلب، اهميت بررسي دقيق اتصالات در يك سازه فولادي را بيشتر نشان ميدهد. اتصالات مفصلي تير به ستون خصوصا اتصال از طريق ورق يا نبشي در جان تير به همراه ورق اتصال بادبند٢، كاملا بصورت مفصل عمل نميكنند و در واقعيت داراي مقداري گيرداري ميباشند.
اگر گيرداري بدست آمده از اين اتصالات، درمدل محاسباتي كل اتصالات اين گونه ساختمانها وارد شود، در اين حال رفتار واقعيتر كل سازه در اين خصوص بررسي و تحليل ميشود و لذا ميتواند بهبود طراحي را بدنبال داشته باشد. اگر با نتايج اين تحقيق مشخصگردد، تنشهاي اضافي ناشي از نيمهگيرداري اتصالات مفصلي به ستونها وارد ميشود، ميتواند هشداري باشد تا طراحان در نظرات خود تجديد نظر بفرمايند يا براي آنكه، اتصال كاملا مفصلي عمل نمايد، براي آن راه كارهاي اجرايي، ارائه نمايند.
هدف از اين تحقيق بررسي تاثير سختي اتصال با ورق جان داراي ورق اتصال در بالا و زير تير، جهت اتصال بادبند بر روي تغيير شكل جانبي يك قاب شش طبقه و نيروهاي محوري كه بر ستونهاي قاب وارد ميگردد، ميباشد. براي اين منظور در يك قاب از يك ساختمان نمونه داراي اين نوع اتصال، مقادير تغيير شكل در طبقات و نيروهاي محوري وارد بر ستون، در دو حالت كاملا مفصلي و حالت داراي سختي با يكديگر مقايسه ميگردند.
حال ميتوان سوالات زير را در اين باره مطرح كرد. آيا گيرداري اتصال ذكر شده كاهش ظرفيت المان ستون را در پي دارد؟ آيا گيرداري اتصال ورقهاي بادبند به تير و ستون، قابل ملاحظه ميباشد و ميبايست آنرا، در محاسبات و طراحي در نظر گرفت؟ آيا گيرداري اتصال مزبور تغيير شكل سازه را كاهش ميدهد؟
٢- روش تحقيق در اين پژوهش ميزان سختي - گيرداري - اتصال مفصلي، در يك قاب بادبندي، كه در زير و روي آن ورق اتصال بادبند جوش شده است، در يك قاب از ساختماني طراحي شده با برنامه ETABS، توسط نرمافزار ABAQUS استخراج ميشود. سپس در نرمافزار OPENSEES، همان قاب يك بار با فرض آنكه تمام اتصالات كاملا مفصلي است و بار ديگر گيرداري بدست آمده توسط نرمافزار ABAQUS را براي اتصالات تير به ستوني كه ورق اتصال بادبند دارند در نظر گرفته، تحت نيروهاي جانبي بدست آمده توسط نرمافزار ETABS، قرار داده و بين دو حالت ذكر شده مقايسه ميگردد
