بررسی ومقایسه چند روش در بهسازی نامتقارن اتصالات قاب خمشی فولادی

نوع مقاله: یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده عمران- دانشگاه سمنان- سمنان

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

در مقاله حاضر روش جدیدی به عنوان روش حرارتی به منظور بهسازی اتصالات قاب خمشی فولادی بررسی شده است. در روش حرارتی به آنیل کردن فولاد در ناحیه نزدیک به بر ستون مبادرت میشود. به این ترتیب انتظار میرود مفصل پلاستیک به ناحیه‌ای به فاصله 0.5d تا 1.5d (d عمق تیر) در تیر انتقال یابد. روش انجام تحقیق بدین گونه است که ابتدا اتصالی که مدل آزمایشگاهی آن در دسترس است در نرم افزار اجزای محدود مدلسازی میشود و پس از صحت سنجی و اطمینان از دقت مدل اجزای محدود، به استفاده از روش حرارتی در حوزه بهسازی مبادرت میشود. نمونه‌ها با فرض عدم اطمینان از کیفیت جوش در نظر گرفته شده‌اند به این ترتیب که نقصی در جوش که شامل مقاومت کمتر در بال پایین است قرار داده شده است. علت این امر این است که عموماً کیفیت جوش در بال بالا به دلیل کنترل راحت‌تر بیشتر میباشد. سپس با استفاده از روشهای تضعیفی این اتصال بهسازی شده است. این روشها شامل کاهش مقطع بال پایین، حرارت بال پایین، کاهش مقطع جان در ناحیه نزدیک بال و یک روش ترکیبی بوده است.نتایج مدلسازی نشان دادند که روش کاهش مقطع منجر به کمانش خارج از صفحه شده و علی رغم اقناع شرط شکلپذیری آیین‌نامه، روش مناسبی برای بهسازی اتصالات نیست. روش حرارتی عملکرد مناسبی را تا حدود 5 درصد رادیان به وجود می‌اورد. استفاده از لچکی به تعداد 1 یا 2 در بال پایین به انتقال مفصل پلاستیک کمک می‌نماید اما به کمانش خارج از صفحه در این حالت باید توجه ویژه نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation and comparison of some techniques in asymmetrically retrofitting of steel frame connections

نویسندگان [English]

  • mohammad bahirai 1
  • Mohsen Gerami 2
1 civil engineering faculty, Semnan university, Semnan, Iran
2 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده [English]

The presence of concrete slab in steel framing frame structures always makes retrofitting problems difficult. On the other hand, most of damages reported from Northridge earthquake (1994) has focused on the bottom flange of the beam. Therefore, in order to reduce the cost of retrofit, this operation can be done only at the bottom flange of the beam. In other words, by defining and applying a ductile fuse in the beam, by weakening the bottom flange of the bottom, it is possible to reduce the concentration of tension in the near-weld regions in connection and fracture failure in these areas. In this paper, a steel frame connection was analyzed numerically and after ensuring the modeling accuracy, it was under rehabilitation. Retrofit techniques have been made on the bottom flange of the beam. Two general "cut-off" and "heat" methods were considered to weaken the beam. In this research, incomplete penetration of the weld was placed in the bottom flange connection to the column as a deficiency in the joint. The modeling results showed that the connection with incomplete weld, underwent 4/4%, suffering a deflection in the weld area in the flange. In the specimens which were retrofitted asymmetrically, the possibility of brittle fracture in the weld region was decreased due to relocation of the plastic hinge in the weakened area of the beam. In the method of reducing the bottom flange, lateral buckling led to sudden decrease in flexural strength at 2.5 % inter story drift. In the heat-induction method accompanied with steel annealing, the out of buckling occurred at 5% drift. The retrofitted connection with this method showed a post elastic displacements of 3% and could be expected to be suitable for special moment frames.

کلیدواژه‌ها [English]

  • moment frame connection؛ seismic retrofit؛ heat treated beam section (HBS)؛ reduced beam section (RBS)
  • Finite element method

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 27 اردیبهشت 1397
  • تاریخ دریافت: 18 آذر 1396
  • تاریخ بازنگری: 14 فروردین 1397
  • تاریخ پذیرش: 27 اردیبهشت 1397