بررسی تاثیرات اندازه فاصله میان سوراخ های روی بال تیر از یکدیگر در رفتار لرزه ای اتصال DFC

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شرق

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین

4 کارشناسی ارشد زلزله، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه علم و فرهنگ تهران

چکیده

اتصالات کاهش یافته در مقطع تیر به عنوان اتصالات شکل‌پذیر در قاب‌های خمشی ویژه شناخته می‌شوند. نمونه‌ای از اتصال مقطع تیر کاهش یافته که در آیین نامه‌های معتبر ساختمانی معرفی شده، اتصالی با کاهش مقطع بال تیر به وسیله برش شعاعیReduced beam section می‌باشد. به منظور کاهش هزینه ساخت و همچنین اجرای ساده‌تر این نوع اتصال روش جدیدی بر مبنای ایجاد سوراخ‌های در بال تیرDrilled flange connectionبه جای برش بال پیشنهاد شده است.در این پژوهش اثرات فاصله میان سوراخهای بال تیر که به منظور کاهش مقطع ایجاد شده را در رفتار لرزه‌ای اتصال سوراخ شده در بال که از نظر چیدمان سوراخ‌ها از نوع خاصی بهره گرفته است، مورد ارزیابی قرار گرفته است. این مطالعه نشان داد که عملکرد قابل قبول اتصال سوراخ شده در بال از نظر AISC(2005) برای اطمینان از رفتار لرزه‌ای انعطاف پذیر و همچنین کاهش شاخص‌های خسارت در جوش نفوذی اتصال به عنوان یک نقطه حساس در بازه مکانی خاصی نسبت به عمق تیر فراهم می‌شود. همچنین بهتر است جهت اجرای ساده‌تر فواصل میان سوراخ‌ها از یکدیگر به صورت یکسان مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Considering the Effect of Holes Distances of Beam Flanges on Seismic Behavior of Drilled Flange (DF) Connections

نویسندگان [English]

  • Mohsen Alibakhshi 1
  • Roohollah Ahmady Jazany 2
  • Mohamad Soheil Ghobadi 3
  • Masomeh Saadat Maki Abadi 4
1 MSc in structural engineering, Department of Civil Engineering, Islamic Azad University
2 Assistant Professor, Department of civil engineering, Islamic Azad University
3 Assistant Professor, Department of Civil engineering, Imam Khomeini International University
4 MSc in Earthquake Engineering, Department of civil Engineering, Science and CultureUniversity
چکیده [English]

Reduced beam section (RBS) connection has known as a qualified rigid connection regarding AISC(2010) with acceptable ductility for Special Moment Resisting Frames (SMRF). Beam to column welded Connection with radius cut on beam flange is categorized as RBS connection in AISC(2010) code. In order to decrease the cost of construction and provide an easy-to-construct rigid connection, a new connection, which is called drilled flange connection (DFC), has been suggested in this study to reduce the stress concentration  on column flange.  DFC is established by a series of holes drilling on top and bottom beam flange. In this research, based on detail validated Finite element models, some parametric FEMs were created to study the effect of holes configurations on the beam flanges. This study showed that the acceptable connections performance for DFC  regarding AISC(2005) code will provided if the specific holes configuration with definite distances between the holes ,which have the specific ranges depending  on the beam depth, is  allocated  to reduce the analytical rupture indices on beam to column welded connection as critical points. Furthermore the results indicated that uniform and non uniform holes configurations have the same analytical rupture Indies on critical points thus uniform holes configuration is recommended because of easier construction

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drilled flange connection
  • Reduced beam section Connection
  • SMRF
  • seismic behavior
  • Holes distance
[1]  Federal Emergency Management  Agency  (FEMA) . " Experimental Investigation  of  Steel  Beam  to  Column Subassemblages", FEMA -1996-01 .Part 1. 1996

[2] FEMA -353.," Recommended  Specifications  and  Quality  Assurance  Guidelines for Steel Moment  Frame Construction  for  Seismic Applications", Prepared by SAC Joint Venture for the Federal Emergency Management  Agency  , Washington ,DC , 2000

[3] FEMA- 350, "Recommended  Seismic Design Criteria for New  Steel moment – Frame Buildings" , Prepared by SAC Joint Venture for the Federal Emergency Management  Agency , Washington ,DC , 2000

[4] Jamasbi. H., mardookhpour  .A.R., and Sanaei ., "Cyclic Behavior of Double I-beams RBS  Connections ", 6th International  Conference  on seismology  and  Earthquake  Engineering ,2011

[5] Chen, S.J. ,"A Simple and Effective Retrofit  Method  for Steel  Beam  to  Column  Connections", Seventh US Japan Workshop on  the  Improvement  Structural  Design  and   Construction  Practices  , Applied  Technology  Council , Redwood City, California  1996

[6] Engelhardt, M.D., Winneberger, T., Zekany, A.J., and Potyraj, T.J.," The Dogbone Connection : Part 11 "  , Modern  Steel  Construction  , Vol 36, No.1 ., American  Institute of  Steel  Construction, Chicago,  lllinois , 1996

[7] American  Institute of  Steel  Construction (AISC). " Seismic Provisions for Structural Steel  Buildings"  Chicago . IL. (2005)

[8] Plumier, A., " New Idea for Safe Structure  in Seismic Zones " , IABSE  Symposium , Brussels , Belgium , 1990

[9] FEMA 351, " Recommended  Seismic  Evaluation and  Upgrade  Criteria  for Existing  Welded  Steel moment  Frame Buildings", Washington ,DC , 2001

[10] Uang. C. M. ,Yu. Q., Noel. S .and Gross.J., " Cyclic Testing of Steel  moment Connection Rehabilitated  with RBS or Welded Haunch" J  Struct  Eng ASCE  126(1) 67-78 , 2000

[11] Jiaru . Q., Haiqum . Y., Feng . Y., Hai .D., Jianhua .L., and  Yueming . L., " Experimental  Study on  full- Scale  Steel  Beam  to  Column  moment Connections"  , Earthquake  Engineering and  Engineering  Vibration , December , 2005

[12] Tsai K.C., and Chen .C.Y.," Performance of  Ductile  Steel Beam - Column Moment Connections" , Eleventh  World Conference  on  Earthquake  Engineering  ,ISBN. 0 .08 , 1996

[13] Sang .Ju L.EE , Sang. E. H. , Sam Y. N. , Sung .W. S.," Deformation Capacity of Reduced Beam Section Moment Connection by Staggered Holes" , Proceedings of the International Conference on Sustainable Building Asia, Seoul, Korea, 27-29 June 2007

[14] Farrokhi. H., Danesh. F., Eshghi. S., "A modified moment resisting connection for ductile steel frames (Numerical and experimental investigation)"  Journal of Constructional Steel Research 65 (2009) 2040–2049

[15] Vetr .M.GH., Miri .M. , Haddad. A., "Seismic Behavior of a New Reduced Beam Section Connection by Drilled Holes Arrangement (RBS_DHA) on the Beam Flanges through Experimental Studies", 15 World Conference  on  Earthquake  Engineering  (WCEE) , 2012

[16]  American  Institute of  Steel  Construction (AISC). " Seismic Specifieation for Structural Steel  Buildings"  Chicago . IL. (2005)

]17[ دیلمی. ا.،بررسی تاثیر ناحیه چشمه ستون روی ناپایداری تیر با اتصالات RBS به کمک آزمایشات تناوبی روی پاره سازه‌های فولادی، گزارش تحقیقاتی 564 ، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، تهران، 1389  

[18] FEMA -355 D. ," State of  Art  Report  on Connection Performance "  ,  Prepared by the SAC Joint Venture for the Federal Emergency Management  Agency  , Washington ,September , 2000

[19] El-Tawil ,S., Mikesell . T.,Vidarsson. E., and  Kunnath. SK .," Strength and  ductility  of  FR  Welded-bolted  Connection"  ,SAC  Report 98-1 .sacramento ,calif ., SAC Joint  Venture  1998.

[20]  ANSYS/Multiphysics Version 12, ANSYS, Inc., Canonsburg