جزئیات اجرایی نوآورانه در اتصالات گیردار تیر به ستونهای صلیبی

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی سازه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب، گروه مهندسی سازه، تهران، ایران

2 استادیار، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران

چکیده

کاربرد ستونهای صلیبی با استفاده از اتصالات پیچ و مهره ای در قاب های خمشی دوطرفه و  سیستم های لوله ای به دلیل ارجحیت معماری رو به افزایش است. اجرای ورق های مضاعف برای تقویت برشی چشمه اتصال و اجرای ورق پیوستگی با توجه به الزامات اتصالات گیردار در قاب های خمشی ویژه جزئیات اجرایی مناسبی نیاز دارد که در این مقاله به آن پرداخته می‌شود. تحقیقات زیادی در این زمینه وجود ندارد و در این مقاله دو جزئیات اجرایی جدید در چشمه اتصال معرفی می‌گردد و با جزئیات موجود مقایسه می گردد. در این راستا جزئیات جدید شامل ورق‌های مایل و نبشی‌های قائم در حضور ورق‌های پیوستگی به منظور تقویت ناحیه‌ی چشمه اتصال ستون صلیبی ارائه میشود. همچنین جزئیات جوشکاری نیز در این تحقیق مطالعه شده است. برای این منظور 16 مدل غیرخطی عددی برای ارزیابی جزئیات اجرایی مختلف تحلیل شده است. در مطالعه عددی رفتار مصالح فولادی و جوش هر دو توسط معیارهای شکست و تردی مواد در قسمت های مختلف اتصال ارزیابی و مکانیزم گسیختگی کنترل شده است. نتایج عملکرد لرزه‌ای بهتر چشمه‌ی اتصال این ستون‌ها را با استفاده از جزئیات جدید معرفی شده نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Innovative Constructional Detail of Moment Resisting Connection Joined to Cruciform Columns

نویسندگان [English]

  • Atieh Bagheri 1
  • Mohammad Soheil Ghobadi 2
1 MSc, Department of Structural Engineering, West Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
چکیده [English]

The rate of applying cruciform columns with bolted connection in double-directed Moment resisting frames and tubular systems has positive trend because of their architectural advantages. Construction of doubler plate for shear strengthening panel zone and continuity plate, with regard to special moment resisting frame requirement, needs convenient detail which is presented in this research. There was no applicable information in this research filed, so new constructional details involving of inclined plates and vertical angles were presented in order to strengthen the panel zone. Furthermore, the different welding configurations were studied. For this reason, 16 nonlinear numerical models were simulated to study different constructional detail of panel zone. In present research, steel material and weld behavior were evaluated by fracture indexes of material. Results show the performance of panel zone will be improved by using proposed constructional details.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rupture index
  • Welded connection
  • Cruciform column
  • Panel zone
  • Seismic Performance

[1] Ricles, J. M., Fisher, J. W., Lu, L. W., & Kaufmann, E. J. (2002). Development of improved welded moment connections for earthquake-resistant design. Journal of Constructional Steel Research58(5), 565-604.

[2] Tahir, M. M., Shek, P. N., Sulaiman, A., & Tan, C. S. (2009). Experimental investigation of short cruciform columns using universal beam sections. Construction and Building Materials23(3), 1354-1364.

[3] Shin, K. J., Kim, Y. J., & Oh, Y. S. (2008). Seismic behaviour of composite concrete-filled tube column-to-beam moment connections. Journal of Constructional Steel Research64(1), 118-127.

[4] Shin, K. J., Kim, Y. J., Oh, Y. S., & Moon, T. S. (2004). Behavior of welded CFT column to H-beam connections with external stiffeners. Engineering Structures26(13), 1877-1887.

[5] Chen, C. C., Lin, C. C., & Tsai, C. L. (2004). Evaluation of reinforced connections between steel beams and box columns. Engineering structures26(13), 1889-1904.

[6] Yang, C. M., & Kim, Y. M. (2007). Cyclic behavior of bolted and welded beam-to-column joints. International journal of mechanical sciences49(5), 635-649.

[7] Kang, C. H., Shin, K. J., Oh, Y. S., & Moon, T. S. (2001). Hysteresis behavior of CFT column to H-beam connections with external T-stiffeners and penetrated elements. Engineering Structures23(9), 1194-1201.

[8] Mao, C., Ricles, J., Lu, L. W., & Fisher, J. (2001). Effect of local details on ductility of welded moment connections. Journal of Structural engineering127(9), 1036-1044.

[9] Ricles, J. M., Fisher, J. W., Lu, L. W., & Kaufmann, E. J. (2002). Development of improved welded moment connections for earthquake-resistant design. Journal of Constructional Steel Research58(5), 565-604.

[10] Ricles, J. M., Mao, C., Lu, L. W., & Fisher, J. W. (2003). Ductile details for welded unreinforced moment connections subject to inelastic cyclic loading. Engineering Structures25(5), 667-680.

[11] Ghobadi, M. S., Mazroi, A., & Ghassemieh, M. (2009). Cyclic response characteristics of retrofitted moment resisting connections. Journal of Constructional Steel Research65(3), 586-598.

[12] Nasrabadi, M. M., Torabian, S., & Mirghaderi, S. R. (2013). Panel zone modelling of Flanged Cruciform Columns: An analytical and numerical approach. Engineering Structures49, 491-507.

[13] Mirghaderi, S. R., Torabian, S., & Imanpour, A. (2010). Seismic performance of the Accordion-Web RBS connection. Journal of Constructional Steel Research66(2), 277-288.

[14]ABAQUS: User's Manual: Version 6.1. Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Incorporated, 2000.

[15] El-Tawil, S., Mikesell, T., Vidarsson, E., & Kunnath, S. K. Strength and Ductility of FR Welded-Bolted Connections. SAC Joint Venture. 1998. Report No. SAC/BD-98/01

[16] AISC 341-05 (2005). Seismic provisions for structural steel buildings. American Institute of Steel Construction. Inc. , Chicago, IL.

[17] Hancock, J. W., & Mackenzie, A. C. (1976). On the mechanisms of ductile failure in high-strength steels subjected to multi-axial stress-states. Journal of the Mechanics and Physics of Solids24(2-3), 147-160.