با مطالعه تجربیات به دست آمده از عملکرد اتصالات خمشی در زلزله های گذشته، با نوعی از خرابی روبه رو می شویم که با شکست ترد جوش در محل اتصال بال تیر به ستون به وجود می آیند. تحقیقات متعدد در زمینه علل وقوع این خرابی نشان دهنده تاثیر قابل توجه تقید جانبی مصالح جوش در محل بیشترین تلاشهای مقطع (در کنار سایر عوامل موثر) است که رفتار شکل پذیر این مصالح را در برخی از اتصالات ناممکن می سازد. راه حلهای متعددی برای بر طرف ساختن این نقص از طرف محققان ارایه شده که یکی از آنها استفاده از اتصالات با مقاطع کاهش یافته است. در این روش با انتقال مفصل پلاستیک از محل اتصال جوشی در مرز مشترک تیر و بال ستون به سمت مقطع کاهش مقاومت یافته ای در دهانه داخلی تیر، بروز تنش های بزرگ در اتصال جوش و شکست های ناگهانی در آن محدود شده و علاوه بر آن عملکرد رفتار غیرخطی المان تیر بهبود می یابد. در همین زمینه در تحقیق حاضر طرحی ارایه شده تا لنگر پلاستیک در اتصال تیر و ستون، از محدوده جوشکاری شده تیر و ستون دور شده و در محدوده ای با حفظ پیوستگی در ورقهای فولادی تشکیل شود. نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی در این تحقیق نشان داد که طرح ارایه شده علاوه بر پایایی رفتار غیرخطی از بروز شکست های ترد در محل اتصالات جوشی به جهت شکل هندسی قطعه و کاهش تنش های این محدوده، جلوگیری می کند.

در مقابله با بارهای جانبی از جمله زمین لرزه، قاب با مهاربندی واگرا از سختی بالا و قدرت جذب انرژی مطلوبی برخوردار است. در این سیستم مهاربندی، سختی و شکل پذیری مورد نیاز قاب توسط تیر پیوند که یکی از مهمترین اجزاء قاب می باشد، تامین می گردد، که میزان آن بستگی به مشخصات و جزئیات تیر پیوند دارد. امروزه مهاربندهای واگرا (EBF) به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی زلزله به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی ضریب رفتار مدل های مورد مطالعه در قاب های MRF و CBF و EBF ارائه شده است.مطالعات انجام شده بر روی سه مدل چهار طبقه، شش طبقه و ده طبقه در هر دو محدوده استاتیکی خطی و غیرخطی انجام گرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از این است که ضریب رفتار قاب های با مهاربندی واگرا شدیدا متاثر از طول تیر رابط یا پیوند است. بررسی تغییر مکان نسبی و کل در مدل های مورد اشاره نیز نشان می دهد طول تیر رابط در مقدار آن ها تاثیر به سزایی دارد.

کشورهای مختلف برای طراحی سازه ها از آیین نامه های متفاوتی استفاده می کنند. در بیشتر آیین نامه ها، محاسبه و توزیع برش پایه براساس رفتار خمیری است. این مساله، رفتار واقعی سازه را تحت اثر زلزله های شدید درنظر نمی گیرد و ممکن است سازه دچار جابه جایی های بزرگ و خرابی های جبران ناپذیر شود. برای بهبود این مسئله، یک روش جدید، که اثر رفتار خمیری سازه را در محاسبه ی برش پایه و توزیع آن در ارتفاع لحاظ می کند، استفاده شده است. به این روش، طراحی خمیری براساس عملکرد  (PBPD)اطلاق می شود. این روش با موفقیت روی تعدادی از سیستم های سازه یی از جمله سیستم قاب خمشی، سیستم مهاربندی هم گرا و واگرا، و سیستم خرپایی ویژه به کار رفته است. در این نوشتار کاربرد روش PBPD روی دیوار برشی بتنی با تیر همبند فلزی توسعه داده شده است. نتایج نشان می دهد که در دیوارهای طراحی شده به روش PBPD، مفصل های خمیری، جابه جایی طبقات، و چرخش خمیری پیوندها به طور یکنواخت تر در ارتفاع توزیع می شوند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مشاهده فرمایید.

استفاده از ورق های پیوستگی در تراز بال های کششی و فشاری تیر در داخل ستون جهت تأمین معیارهای سختی و مقاومت طبق ضوابط آئین نامه ی 2800 و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان می باشد. ازآنجاکه در ستون های قوطی به علت بسته بودن مقطع، عدم دید کافی و زاویه ی دید نامناسب، اجرای ورق های پیوستگی در داخل ستون مشکلات زیادی را به همراه دارد، ورق های پیوستگی از داخل ستون قوطی شکل حذف گردیده اند و صلبیت اتصال توسط سخت کننده هایی که از بیرون به اتصال جوش می شوند و اجرای آنها به همراتب ساده تر از ورق های پیوستگی است، تأمین می شود. برای این منظور مدل های اتصال فاقد ورق پیوستگی، اتصال با ورق پیوستگی، اتصال با سخت کننده های خارجی ذوزنقه ای شکل، اتصال با سخت کننده های داخلی شامل شبکه های آرماتور افقی و اتصال جدید پیشنهادی که شامل سخت کننده های خارجی، بتن و شبکه های آرماتور افقی می باشد توسط نرم افزار ANSYS مدل سازی و آنالیز شده است. نمودار بار-تغییرمکان مدل ها براساس تحلیل های مونوتونیک و سیکلیک رسم شده و از روی آنها صلبیت (درصدگیرداری)، مقاومت (ظرفیت نهایی)، شکل پذیری، میزان جذب انرژی و همچنین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در هر اتصال تعیین گردیده است. از نتایج آنالیز ها مشخص است که اتصال جدید پیشنهادی با کسب گیرداری 18/ 96 درصد، شکل پذیری 04/7، مقاومت نهایی 45/89 تن و انتقال مفصل پلاستیک به ناحیه ای دور از اتصال، معیار های اتصالات صلب را به خوبی برآورده کرده و جایگزین مناسبی برای ورق های پیوستگی می باشد.