نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

مطالعه آزمایشگاهی و تحلیلی رفتار اتصالات در قاب‌های خمشی فولادی دارای ستون با مقطع جفت پروفیل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی سازه، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
2 استاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز
10.22034/jss.2011.238602
چکیده
در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران نوعی از اتصال بین تیر I شکل و ستون با مقطع جفت پروفیل برای استفاده در قاب‌های خمشی با شکل‌پذیری کم و متوسط به رسمیت شناخته شده است. در این مقاله مشخصات رفتاری اجزای این نوع اتصال و چشمه آن، با انجام سه آزمایش چرخه‌ای تمام مقیاس و مدل‌سازی عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. یک نمونه تحت اثر بارگذاری چرخه‌ای جانبی و دو نمونه دیگر علاوه بر بارگذاری جانبی تحت اثر نیروی محوری نیز آزمایش شده‌اند. تمامی نمونه‌ها سختی کافی از خود بروز داده و در رده اتصالات گیردار کامل قرار می‌گیرند. اتصالات قابلیت تغییرمکان نسبی طبقه‌ای برای استفاده در قابهای با شکل‌پذیری متوسط را نشان داده‌اند. منحنی رفتاری چشمه اتصال در این اتصالات، عمدتاً به دلیل هم‌صفحه نبودنجان‌های ستون با جان تیر، متفاوت با روابط ارائه شده برای اتصالات متعارف تیر I به ستون H می‌باشد. مطالعات نشان می‌دهد رفتار این نوع اتصال عمدتاً متاثر از رفتار قطعه I شکل میانی متشکل از ورق پوشش ستون و ورق پیوستگی قائم می‌باشد که به دلیل تمرکز تنش‌های ایجاد شده در جوش‌های نفوذی و گوشه اتصال، در صورت تقدم شکست در آنها، مفاصل پلاستیک در تیر به نحو مطلوبی شکل نمی‌گیرد. لذا ارائه ضوابط دقیق برای طراحی ورق پوششی ستون در محدوده اتصال ضروری است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental and Analytical Study of Connections in Steel MRFs Composed ofDouble Section Columns

نویسندگان English

Eslam Sazmand 1
Ali Akbar Aghakouchak 2
Ali Mazroi 3
چکیده English

Chapter ten of Iranian National Building Code recognizes a certain type of connection between I beam and double section built up column to be used in ordinary and intermediate MR frames. The behavior of this type of connection and its panel zone are studied by testing three full scale specimens under cyclic loading and finite element modeling. The first specimen is tested under cyclic lateral loading and the other two are tested under axial loading in addition to cyclic lateral loading. All specimens have sufficient strength and stiffness and are categorized as rigid connection. They also show sufficient ductility for being used in intermediate MR frames. The panel zoe behavior in this type of connection is different from that of an ordinary connection of I beam to H column, mainly because the webs of beam and column are not in the same plane. The results of this research demonstrate that the behavour of the connection is mainly affected by the I section comprising of column cover plates and vertical continuity plates. Due to high stress concentrations produced in full penetration and fillet welds, if fracture in welds occurs early, full plastic hinge may not form in beams as desired. Hence provision of criteria for design of column cover plates in connection region is a prerequisite for satisfactory performance of the connection for seismic application.

کلیدواژه‌ها English

Steel Moment-Resisting frame
Panel Zon
Double Section Profiles
Vertical Continuity Plate
Column Covering Plate