نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

مطالعه تحلیلی نحوه انتقال برش در ناحیه اتصال تیر به ستون در قاب‌های خمشی فولادی جوشی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 کارشناس ارشد سازه-زلزله، ، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله
2 دانشیار، سازه-زلزله، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله
10.22034/jss.2012.238828
چکیده
در این تحقیق به کمک روش المان محدود، به بررسی نحوه انتقال برش از تیر به ستون در قاب‌های خمشی فولادی، پرداخته شده است. نمونه‌هایی از اتصال جوشی تیر به ستون با جزئیات‌بندی‌های متفاوت، به صورت المان محدود و با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی مصالح و نیز دادن اجازه کمانش به سیستم، مدل‌سازی گردیده است. نمونه‌های مورد بررسی تحت بارگذاری بار-افزا (Push-Over) قرار گرفته و نتایج حاصله، مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند. نتایج تحلیلی نشان می‌دهند که انتقال برش در این نوع اتصالات، بر اساس تئوری تیر برنولی (که بر آن اساس قسمت عمده برش توسط جان مقطع منتقل می‌شود)، صورت نگرفته، و وجود اتصال جان تیر به ستون برای انتقال سهم عمده نیروهای برشی، الزامی نیست. در این نوع اتصالات، پس از شکل گیری میدان‌های قطری کششی و فشاری در جان تیر، این مجموعه در کنار بال فشاری و کششی تیر، به صورت یک خرپا عمل نموده، و سبب انتقال برش از تیر به ستون می‌گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

An Analytical Study on Shear Transferring in Beam to Column Connections of Welded Steel Moment Frames

نویسندگان English

Mahban Arghavani 1
Masoud Khazaei-Poul 1
Mansour Ziyaeifar 2
چکیده English

Beam-column connections in steel frames have been traditionally designed by using classical Euler-Bernoulli beam theory which leads to the assumption that the flanges transfer moment while the web connection primarily resists the shear forces. On the other hand, lessons from the past earthquakes imply that some steel connections with weak web connections have adequate performance in transferring shear forces. It is probable that the truss mechanism in such systems helps in transferring shear forces. This mechanism can work without web connection to column face. This work presents the results of finite element analyses of three types of welded beam-column connections subjected to bending and shear forces of beam in the range of nonlinear behavior of materials and inelastic buckling of the cross section. In the first and second model, connection is based on welding flanges of the beam to the face of the column and in the third model; both web and flanges of the beam are connected to the column. The location of plastic hinge of the beam from the face of the column is studied in each case. It is observed that shear transferring capacity of the first and second models are much higher than expected based on the classical Euler-Bernoulli beam theory.

کلیدواژه‌ها English

Steel Moment Frame
Beam Column Connections
Shear Transferring
Finite Element Method
Nonlinear Analysis