افزایش اتلاف انرژی لرزه ای قاب‌های خمشی فولادی از طریق ایجاد بازشو در جان تیر
افزایش اتلاف انرژی لرزه ای قاب‌های خمشی فولادی از طریق ایجاد بازشو در جان تیر
سعید عرفانی1 وحید اکرمی2
1) استادیار، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
2) دانشجوی دکتری عمران گرایش سازه، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
محل انتشار :
دومین کنفرانس بین المللی ژئوتکنیک و مهندسی لرزه ای(icguee.ir)
چکیده :
یکی از مهم‌ترین مشکلات قاب‌های خمشی فولادی، عدم وجود شکل پذیری مناسب در اتصالات تیر به ستون می‌باشد. تضعیف موضعی تیر از طریق ایجاد بازشو در جان تیر، یکی از روش‌های پیشنهاد شده برای بهبود رفتار چرخه‌ای قاب‌های خمشی فولادی می‌باشد. این مسئله می تواند باعث ایجاد مکانیزم ویراندل در ناحیه تضعیف شده و افزایش شکل پذیری اتصال از طریق اتلاف انرژی لرزه ای گردد. در این تحقیق، رفتار چرخه‌ای اتصالات خمشی با تیرهای دارای بازشو در جان با انجام تحلیل‌های المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه تحقیقات پیشین نشان داده‌اند عملکرد بازشوهای لوبیایی بهتر از عملکرد بازشوهای مستطیلی می‌باشد، در این تحقیق از بازشوهای لوبیایی شکل استفاده شده است. بازشوهای مورد بررسی در این تحقیق فاقد سخت کننده‌های پیرامونی می‌باشند. پدیده خرابی نمونه‌ها تحت خستگی کم تکرار با استفاده از مدل رشد چرخه‌ای حفرات شبیه سازی شده است. مدل‌های مورد بررسی، به صورت اتصالات T شکل حاصل از اتصال نصف تیر و نصف ستون‌های طبقات بالا و پایین می باشند. نتایج تحلیل های المان محدود بر اساس پارامترهای رفتار چرخه‌ای (حد باربری و ظرفیت تغییر شکل)، اندیس خرابی خستگی در نقاط آسیب پذیر و همچنین میزان اتلاف انرژی صورت گرفته در طی بارگذاری با هم مقایسه شده اند. طبق نتایج بدست آمده، استفاده از بازشو در جان تیر باعث کاهش لنگر منتقل شده به بر اتصال و همچنین کاهش تقاضای تغییرشکل در بر اتصال می‌شود که این مسئله انرژی تلف شده توسط اتصال را افزایش می‌دهد. به طور کلی، برای هر بازشو با ارتفاع مشخص، انرژی تلف شده به ازای یک طول مشخص بازشو حداکثر خواهد بود.
کلمات کلیدی :
قاب خمشی فولادی
اتلاف انرژی
بازشو در جان تیر
رفتار چرخه‌ای
شکست ترد
خستگی کم تکرار