انجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X81620141122The experimental study of seismic behavior promotion of link beams constructed by castellated section in EBFsبررسی آزمایشگاهی بهبود رفتار لرزهای پیوندهای ساخته شده از مقطع لانه زنبوری در قاب با مهاربندی برون محور514201599FAعلیرضارضائیانامینجاهدی دلیلوندJournal Article20240731Lack of instruction and standards for seismic design of steel structures in 1370 (solar calendar) in IRAN, resulted to extensive use of castellated beams in eccentrically braced frames as a link. According to aforementioned issue the study of seismic behavior of such frames have been necessitated. Link beam, as the place for plastic hinge creation in EBFs, has the main role to damp the seismic energy and quality of seismic behavior of these frames. Due to web openings in castellated link beams, and to lack of extending plastic hinge in web and possibility of brittle fracture modes creation, the capacity of energy damping of EBFs decreases. In this experimental study, 4 link beam are built as samples, which one of them has no stiffener, another one has the recommended stiffener by AISC2010, and the last two samples have recommended details with longitudinal and diagonal stiffeners. Semi-statics cyclic loading apply to all the samples results have shown two ordinary link beams have non-ductile behavior, strength and rigidity reduction, and the two recommended details by authors have shown promoted seismic parametersعدم وجود آییننامه طرح لرزهای سازههای فولادی در دهه هفتاد در ایران، منجر به کاربرد گستردۀ تیرهای لانهزنبوری در قابهای مهاربندی شدهی واگرا، به عنوان پیوند گردید. این موضوع، ضرورت بررسی رفتار لرزهای این گونه قابها را برای بهسازی لرزهای آنها ایجاب مینماید. تیر پیوند، به عنوان محل تشکیل مفصل پلاستیک در EBFها، نقش اصلی را در استهلاک انرژی ورودی زلزله و رفتار لرزهای این قابها دارد. وجود سوراخهای جان در پیوندهای لانهزنبوری، ظرفیت استهلاک انرژی قاب مهاربندی شدۀ واگرا را به دلیل عدم گسترش مفصل پلاستیک در جان و احتمال بروز مدهای شکست ترد، کاهش میدهد. در این مطالعه آزمایشگاهی، 4 نمونه پیوند، شامل پیوند بدون سختکننده، پیوند با سختکننده پیشنهادی AISC2010 و دو نمونه پیوند با جزئیات پیشنهادی، با سختکنندههای طولی و مورب، تحت بارگذاری رفت و برگشتی شبه استاتیکی بررسی گردید. نتایج حاکی از رفتار غیرشکلپذیر و دارای زوال مقاومت و سختی پیوندهای معمول (دو نمونه اول) و ارتقاء پارامترهای لرزهای جزئیات پیشنهادی بود.https://www.journalisss.ir/article_201599_171aaf39327cc2dbb0cc1bb182f7f4dd.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X81620141122The effect Arc Stud Welding process parameters on the mechanical properties of shear connectors in composite metal deck constructionsبررسی تاثیربرخی پارامترهای جوش دراتصال گلمیخ مورد استفاده در سقف کامپوزیت1523201600FAمهساغلام برگانیفرشیدمالک قائینیعلیمزروعیJournal Article20240731Arc stud welds act as shear connectors in composite steel-concrete beam which are now widely used in the construction of roof of buildings. In this study shear studs 19 mm in diameter made of AISI 1010 steel are welded to steel beams and the effects of weld current, plung and lift heights , and arc time are investigated. Weld samples were characterized in terms of appearance, profile, weld penetration, strength and fracture location in bend test. The results showed the significance of the process parameters on the soundness and strength of the welded connection. It is also shown that weld appearance and just visual inspection cannot be regarded as a sufficient test for the day to day inspection of the stud welding work at site. It is also necessary and important to perform the site bend test at the beginning of each shift or round of site work as required by AWS D 1.1 standard.دراین تحقیق، اثر پارامترهای جریان، زمان، طول فرورونده و بالاروندهی گلمیخ، در استحکام جوش گلمیخ به کار رفته در سقف کامپوزیت، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا با در نظرگرفتن اطلاعات مربوط به پارامترها در منابع موجود، طراحی آزمایش انجام شد، سپس از دستگاه جوشکاری قوس الکتریکی گلمیخ برای جوش گلمیخ با سایز <span dir="LTR">mm</span> 19 و طول <span dir="LTR">mm</span> 115 بر روی تیر به همراه ورق گالوانیزه (دک گالوانیزه) استفاده شد. نمونهها از لحاظ ظاهرجوش، پروفیل جوش، سختی سطح مقطع جوش و استحکام جوش بااستفاده از آزمون خمش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد برای جوش بانفوذ و اتصال مناسب، هر چهار پارامتر دارای اهمیت میباشند، اما تنها از روی ظاهر جوش نمیتوان به کیفیت اتصال مطابق با استانداردها پی برد. پارامترهای تعیین شده توسط استانداردها و سازندگان دستگاه به صورت کاملاٌ دقیق تعیین کنندهی انجام جوش مناسب، در شرایط مختلف طرح اتصال و کار نمیباشد. برای تشخیص وکنترل دقیقتر پارامترها علاوه بر بازرسی چشمی، نیازبه انجام آزمون خمش در محل انجام جوشکاری نیز میباشد.https://www.journalisss.ir/article_201600_34e5b2ef0d3ca630a6d789b5d53a50c3.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X81620141122Impression of Gypsum Panel and Fiber Cement Board Sheathing on Seismic Behavior of Cold-Formed Steel Stud Wallsبررسی تاثیر پوششهای تخته سیمانی الیافی و تخته گچی بر رفتار لرزهای دیوارهای سبک فولادی سردنورد2534201601FAفرهنگفرحبدفرهادحکیمیفردJournal Article20240731This paper investigates the impressions of gypsum panel and fiber cement board sheathing on seismic performance of CFS stud walls. For this purpose, five 3600 in 3000 millimeter (length in height) specimens which three of them were strapped diagonally have been tested under cyclic loading. The hysteresis diagram, failure modes and ductility coefficient, were extracted for each specimen and compared. The experiments showed the nonstructural sheathing boards such as gypsum panel and fiber cement cladding would improve the lateral performance of the CFS walls – with or without the strap brace – by 40 percent in average.این تحقیق به بررسی تجربی تأثیر صفحات پوششی گچبرگ و تخته سیمانی الیافی بر عملکرد لرزهای دیوارهای سبک فولادی با یا بدون مهاربند تسمهای قطری پرداختهاست. برای این هدف، 5 نمونه دیوار سبک فولادی سرد نورد، به طول 3600 میلیمتر و ارتفاع 3000 میلیمتر تحت بارگذاری جانبی رفت و برگشتی و بدون حضور بار سقلی مورد آزمایش قرار گرفتهاند. برای تمام نمونهها منحنیهای چرخهای، مد شکست و ضریب شکلپذیری استخراج و با یکدیگر مقایسه شده است. آزمایشات نشان دادند که نصب پوششهای غیرسازهای مانند تخته سیمانی الیافی و گچبرگ، عمدتاً به بهبود رفتار لرزهای دیوارهای سبک فولادی مهاربند شده میانجامد. در مقایسه با نمونه بدون پوشش، نصب پوششهای تخته سیمانی الیافی و تخته گچی، اثرات محسوسی بر ظرفیت برشی، شکلپذیری و مد خرابی قابهای سبک فولادی دارد. ظرفیت برشی نمونههای دارای مهاربند ضربدری و همراه با پوششهای مذکور تا 40% افزایش داشتهاست. همچنین ضریب شکلپذیری نمونههای مهاریند شده نیز با نصب پوششهای تخته سیمانی الیافی و تخته گچی تا مرز 40% افزایش پیدا میکند.https://www.journalisss.ir/article_201601_13174a5ae720f555c82452f457f25f39.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X81620141122Application of Shape Memory Alloyed Material in End Plate Rigid Connectionبررسی کاربرد آلیاژ حافظهدار در اتصال صلب ورق انتهایی3549201602FAالمیرافرجی زنوزبهروزعسگریانرضاکرمی محمدیJournal Article20240731As observed in Northridge (1994) and Kobe (1995) earthquakes, brittle failure of rigid connection caused premature collapse of steel moment frames and new rigid connections have been introduced in design guidelines of steel frames. Although the usage of new connections can lead to the appropriate function of steel moment frames, plastic hinges forms in beams which leaves the inelastic and permanent residual deformations after strong ground motions. Since this irremediable deformation increases repair cost, constructing rigid connections from reversible material such as Shape Memory Alloy (SMA) significantly reduce the residual strain and could be a solution to the problem. This paper focuses on the function of end plate connection using Iron-based SMA (possessing 5% of super elastic strain) by numerical study using ANSYS software. Following verification of cyclic behavior of an end plate connection tested by Sumner (designed on the basis of Thick Plate Theory), SMA is used as either connecting bolts for end plate-to-column connection or as plates located at plastic hinges. The result shows that using SMA plates is more efficient than SMA bolt in end plate connection which designed based on thick plate theory. Regarding appropriate weld ability and lower cost of iron-based SMA, hybrid connection equipped with mentioned plates is able to absorb lesser energy compared to steel connection. Moreover, it decrease repair cost whereas lower residual strain is seen.شکست ترد اتصالات گیردار قابهای خمشی فولادی در زلزلههای نورثریج (1994) و کوبه (1995) موجب گردید تا اتصالات صلب جدیدی معرفی که مشکلات اتصالات سنتی را مرتفع ساخته و موجب عملکرد مناسب قابهای خمشی میشوند، اما علاوه بر افزایش هزینه ساخت به دلیل تشکیل مفصل پلاستیک در تیرها و ایجاد تغییرشکلهای غیرالاستیک وماندگار در زلزلههای شدید، هزینههای تعمیرات را بالا میبرند. با استفاده از مواد بازگشتپذیر و هوشمندی چون آلیاژهای حافظهدار در این اتصالات میتوان تغییرشکلهای ماندگار و نیاز به تعمیرات را تا حدود چشمگیری کاهش داد. در این مقاله کاربرد آلیاژ حافظهدار بر پایه آهن و با بازیابی کرنش حدود 5% در اتصال صلب ورق انتهایی و با استفاده از نرمافزار <span dir="LTR">ANSYS</span> مورد بررسی قرار میگیرد. پس از صحتسنجی رفتار چرخهای یکی از اتصالات ورق انتهایی مورد آزمایش توسط سامنر که بر اساس تئوری ورق ضخیم طرح شده است، کاربرد آلیاژ حافظهدار به عنوان پیچهای متصلکننده ورق انتهایی به ستون و یا ورق در محل تشکیل مفصل پلاستیک مورد مطالعه قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد در اتصال ورق انتهایی طرح شده بر اساس تئوری ورق ضخیم، استفاده از ورقهای آلیاژ حافظهدار نقش موثرتری در کاهش چرخش پسماند اتصال نسبت به استفاده از پیچهای آلیاژ حافظهدار دارد. اتصال هیبریدی مجهز به ورقهای نامبرده، با حفظ مقاومت و شکلپذیری مناسب، جذب انرژی و کرنش پسماند کمتری نسبت به اتصال فولادی مشابه داشته و هزینههای تعمیرات را کاهش میدهد.https://www.journalisss.ir/article_201602_d8c5bb17b7dbe74378d67fe7fb564917.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X81620141122Probabilistic Stability Analysis of Portal and Gabled Steel Frames with Flexible Connections and Supportsتحلیل احتمالاتی پایداری قابهای فولادی ساده و دروازهای با پیوندها و تکیهگاههای نرم5179201603FAمحمدرضاییپژندفرزادشهابیانمحسنبمبائیچیJournal Article20240731There are various factors in the analysis and design of the steel frames that uncertainties in any one of them can have a significant effect on the structural safety. The rotational stiffness of the bases and beam-to-column connections and also, the transitional stiffness of the bracing system can be considered as examples of these variables. In this paper, firstly, based on the exact solution of the governing differential equation for an Euler-Bernoulli beam, the stability matrix of portal and gabled steel frames with flexible connections and supports and non-prismatic members are derived. It should be added, the flexibility of connections and supports are molded by the linear rotational or transitional springs. The accuracy of the proposed approach in the deterministic stability analysis with numerical examples verified. Then, by using of the Monte-Carlo simulation method, the probability of failure of mentioned frames for the stability is estimated. The rotational stiffness of the beam-to-column connections and bases and also, the transitional stiffness of lateral support are considered as the random variables in the stochastic stability analysis. Accordingly, by using of the presented formulation the buckling loads of the simulated frames for the hundred thousand times obtained and the effects of various coefficients of variations and different probabilistic distribution functions for random variables in the buckling resistance of the foregoing frames estimated. Moreover, the sensitivity of the probability of failure for the stability of frames with respect to uncertainty of the stiffness of the connections and supports investigated.در تحلیل و طراحی قابهای فولادی، عاملهای گوناگونی وجود دارند که عدم قطعیت هر یک از آنها میتواند اثر قابل توجهی در ایمنی سازه داشته باشد. در این میان، سختی پیوندهای تکیهگاهی، سختی پیوندهای تیر به ستون و سختی تکیهگاه جانبی یا مهاربند، به سبب عدم قطعیتهایی مانند چگونگی ساخت، اجرا، نصب و الگوسازی عضوها و پیوندهای سازههای فولادی، میتوانند به عنوان نمونههایی از این متغیرها پنداشته شوند. در این مقاله، نخست، بر پایهی حل دقیق معادلهی دیفرانسیل تیر اولر-برنولی، ماتریس پایداری قابهای فولادی ساده و دروازهای با عضوهای منشوری و نامنشوری و پیوندها و تکیهگاههای نرم در دسترس قرار میگیرد. باید افزود، نرمی پیوندها با فنرهای دورانی و انتقالی خطی الگوسازی میشوند. سپس، با حل چند نمونه عددی، درستی و دقت روش پیشنهادی در تحلیل پایداری یقین اندیشانه وارسی میگردد. در ادامه، از روش شبیهسازی مونت کارلو برای برآورد احتمال شکست در پایداری این گونه قابها بهرهجویی خواهد شد. در این میان، سختی دورانی پیوندهای تیر به ستون، سختی دورانی پیوندهای ستون به تکیهگاه و سختی انتقالی تکیهگاه جانبی، به عنوان متغیرهای تصادفی اختیار میشوند. بر این پایه، صدهزار مرتبه از رابطهسازی پیشنهادی برای یافتن بار کمانشی قابهای شبیهسازی شده، بهرهجویی میگردد و اثر تغییرهای ضریب پراکندگی و گونهی تابع توزیع احتمال متغیرهای تصادفی در مقاومت کمانشی سازههای یاد شده مورد ارزیابی میگیرد. افزون بر اینها، حساسیت احتمال شکست در پایداری قابهای فولادی ساده و دروازهای، نسبت به عدمقطعیت در سختی پیوندها و تکیهگاهها بررسی میشود.https://www.journalisss.ir/article_201603_fc84b3c024524e86314f9dc6cf849163.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X81620141122Seismic Performance of Self-Centering Moment Resisting Connections with Bottom Flange Friction Devices (BFFD)عملکرد لرزهای اتصالات خودمحور با ابزار اصطکاکی بال پایین (BFFD)8193201605FAمحمد سهیلقبادیمعصومهکارگرنجفیروح ا. .احمدی جزنیJournal Article20240731Recently self-centric moment resisting connections have been introduced as alternative welded moment resisting connections. These connections are comparing of post tensioned strands and energy dissipater parts. In construction of connection the high strength strands have been post tensioned and because of the post tensioned forces during earthquake period, the structure returns to the pre earthquake condition with less damage in comparison with usual moment resisting structures. One of the energy dissipater devices of these systems is bottom flange friction device (BFFD). In this paper, firstly the behavior of connection in 6 story 4 bay building have been verified with literature which OPENSEES software is used for this purpose. Then nonlinear dynamic and static analyses have been performed. In this study the number of post-tensioned strands, optimum force of strands, arrangement of strands in stories and shape memory alloy materials effect on strand’s behavior have been evaluated. The results shows increment of strands to 40 improves the behavior of connection and the increasing of post-tensioned forces up to determined value causes the improvement of connection behavior.قابهای خمشی پسکشیده خود محور اخیراً به عنوان جایگزین قابهای خمشی با اتصال جوشی در ساختمانهای فلزی مطرح شدهاند. اتصال این قابها شامل دو قسمت اصلی کابلهای پسکشیده و ابزار اتلاف انرژی میباشد. در این اتصال کابلهای پر مقاومت پسکشیده میشوند و به دلیل نیروی پسکشیدگی که در این کابلها وجود دارد در هنگام زمینلرزه نیروی بازگردانندهای ایجاد میشود، که سازه را با آسیب کمی در اعضای اصلی سازه، به موقعیت اولیه قبل از زلزله باز میگرداند. یکی از ابزار اتلاف انرژی برای قابهای خود محور که توسط محققین معرفی شدهاند ابزار اصطکاکی بال پایین BFFD میباشد. در مقاله پیشرو ابتدا رفتار اتصال با ابزار اصطکاکی BFFD در قاب 6 طبقه 4 دهانه نسبت به نتایج آزمایشگاهی موجود مورد تطبیق و بررسی قرار گرفته است که در برنامه OpenSEES مدلسازی آن انجام شده است. تحلیل استاتیکی و دینامیکی این قاب در برنامه فوق انجام شده و اثر تعداد کابلهای پسکشیده، نیروی پسکشیدگی بهینه، آرایش پسکشیدگیها در طبقات و اثر مشارکت آلیاژهای حافظه شکل در مصالح کابلها در رفتار لرزهای قاب خمشی خود محور بررسی میشود. نتایج نشان میدهد با افزایش تعداد کابلهای پسکشیده تا تعداد 40 عدد عملکرد اتصال بهبود مییابد و افزایش نیروی پسکشیدگی نیز تا یک مقدار مشخص باعث بهتر شدن رفتار اتصال میشود.https://www.journalisss.ir/article_201605_166d6987a8bd5b2275f8de3f206bcb04.pdfانجمن سازههای فولادی ایراننشریه علمی سازه و فولاد1735-515X81620141122Analytical Study of Using Pipe Web to Reduce Flexural Strength at Beam Plastic Zone of Steel Moment Resisting Framesمطالعه تحلیلی کاربرد جان لولهای برای کاهش مقاومت خمشی مقطع در ناحیه پلاستیک تیر در قاب خمشی فولادی95107201607FAسید مهدیزهرائیابوذرصالحسید رسولمیرقادریJournal Article20240731Unexpected brittle failures in steel rigid frame connections by concentrated tensions on the welded area and connection vulnerability in high ductility demands as occurred during the Northridge (1994) and Kobe (1995), have challenged ductility properties and ability to absorb seismic energy in this type of structural system. So in designing this type of structural system, creating ductility and ability to withstand cyclic large deformations is important. On this basis, in the present study a new beam-to-column moment connection with reduced beam section using Tubular Accordion Web called TAW-RBS is analytically studied. The results show that TAW-RBS creates a ductile fuse away from beam-to-column connection components, through removing web from beam flexural capacity. Reduction of beam flexural strength in the plastic hinge is calculated based on the dimensions of beam and tube. So bending strength of the remaining tubular web would be proportional to squared amount of the thickness of tube and inversely related to the thickness of flat web and the diameter of tube. The optimal location of the tubular web is determined due to the length of beam and the plastic modulus ratio at the plastic hinge to the total cross section. Also shear control at tubular web according to local and global shear buckling are other points discussed in this study. The results show that TAW-RBS reduces flexural stiffness about 14 to 19% in the plastic hinge locations that is equal with the RBS20%. Also the proposed connection, depending on the size of the beam, reduces bending strength between 22 to 28% in the plastic hinge location that is intermediate between RBS20% and RBS50%.از ویژگیهای مهم قابهای خمشی، رفتار شکل پذیر و قابلیت جذب و استهلاک انرژی القایی، ناشی از زلزله است. زلزلههای نرتریج (1994) و کوبه (1995) نگرانیهایی را بابت روش و جزئیات طراحی در اتصالات بر اساس گسیختگی ترد غیر قابل انتظار در اتصالات تیر به ستون سیستم قاب خمشی فولادی فراهم نمود، به طوریکه ایجاد شکل پذیری و توانایی مقاومت در برابر تغییرشکلهای بزرگ چرخهای پلاستیک مورد اهمیت قرار گرفت و استانداردهای طراحی با فرض ایجاد ناحیه مستهلک کننده انرژی، بر روی تیر و در نزدیکی محل اتصال تیر به ستون همراه گردید. بر همین اساس در طرح حاضر اتصال نوین خمشی تیر به ستون با مقطع کاهش ظرفیت خمشی یافته توسط جان آکاردئونی لولهای شکل (TW-RBS: Tubular Web RBS connection) که با جایگزینی یک لوله در جان تیر در محل مورد نظر جهت مفصل پلاستیک بدست میآید، مورد مطالعه تحلیلی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد که استفاده از مقطع تضعیف شده با جان اکاردئونی لولهای شکل، با حذف جان تیر در مقاومت خمشی مقطع، منجر به ایجاد فیوز شکل پذیر دور از اجزاء اتصال تیر به ستون میگردد. میزان کاهش ظرفیت خمشی تیر در محل مفصل پلاستیک بر اساس مشخصات ابعادی تیر و لوله مصرفی قابل محاسبه است طوریکه سهم باقیمانده جان لولهای در مقاومت خمشی مقطع با توان دو ضخامت لوله رابطه مستقیم و با ضخامت جان صاف تیر و همچنین قطر لوله رابطه معکوس خواهد داشت. تعیین محل بهینه قرارگیری جان لولهای نیز با توجه به طول تیر و نسبت مدول پلاستیک تیر در محل مفصل پلاستیک به مقطع کل قابل ارزیابی است. همچنین نحوه کنترل برش در جان لولهای با توجه به کمانشهای موضعی و کلی حاصل از برش از دیگر نکات مورد طرح است. نتایج نشان داد که بکارگیری لوله در جان تیر، کاهش سختی خمشی مقطع در محل مفصل پلاستیک را در حدود 14 الی 19% درصد به همراه دارد که این میزان کاهش در سختی خمشی با اتصال RBS با 20% کاهش عرض بال برابری مینماید.همچنین این اتصال برحسب عمق تیر مصرفی منجر به کاهش مقاومت خمشی مقطع در محل مفصل پلاستیک بین 22 تا 28% میگردد که بین نتایج حاصل از اتصال RBS با 20% و 50% کاهش عرض بال است.https://www.journalisss.ir/article_201607_ad18b462ac1bfd300896f58ea3f933e6.pdf