ارزیابی عملکرد چرخه ای اتصالات پیچی با صفحه انتهایی بر اساس پارامترهای اتصال

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران گرایش سازه دانشگاه ایوانکی

2 استادیار دانشکده عمران دانشگاه ایوانکی، سمنان، ایران

3 مدیر گروه مهندسی عمران دانشگاه ایوانکی

4 استادیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه ایوانکی، سمنان، ایران

چکیده

بررسی دقیق عملکرد اتصالات در یک سازه فولادی از اهمیت ویژ‌ه‌ای برخوردار است و عدم دقت در طراحی و اجرای اتصالات، نه تنها موجب خرابی خود اتصال می‌شود بلکه اثرات ویران‌کنندهای نیز بر سایر اعضای سازه خواهد داشت. اتصال با ورق انتهایی از جمله اتصالات مرسوم و پرکاربرد در سازههای ‌فولادی می‌باشدکه شامل دو نوع اتصال فلنجی تیر به ستون چهارپیچه و هشت‌پیچه می‌باشد. اتصال چهارپیچه برای مقادیر کم لنگر و اتصال هشت ‌پیچه برای مقادیر بزرگ لنگر خمشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش رفتار‌ چرخهای اتصال گیردار تیر به ستون با ورق انتهایی تحت اثر بارگذاری تناوبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در محاسبات سعی شده است همه پارامترهای تاثیرگذار بر رفتار این اتصال بررسی شده و راهکارهایی جهت دست یابی به حداکثر ظرفیت اتصال ارائه شود. از آنجایی که رفتار این اتصال به عوامل متعددی بستگی دارد دو مدل کلی اتصال تیر به ستون مختلف دارای تیرهایی به عمق 30 و 40 سانتیمتر برای انجام تحقیق در نظر گرفته شده است. ضخامت ورق انتهایی، جنس ورق انتهایی، ضخامت بال ستون، مقاومت یا جنس مصالح پیچ، لزوم استفاده از ورق پیوستگی، لچکی و ورق مضاعف از جمله پارامترهایی هستند که در تحلیلها مورد بررسی قرار گرفتند. براساس نتایج این تحقیق، استفاده از ورق انتهایی با ضخامت کم سبب کمانش موضعی ورق می‌شود. استفاده از ورق‌های پیوستگی بسیار مهم بوده و سبب جلوگیری از کمانش‌های موضعی در چشمه اتصال می‌شود. همچنین در مواقعی که ضخامت جان ستون نازک است استفاده از ورق مضاعف نیز ضروری خواهد بود. همچنین استفاده از لچکی سبب بهبود ظرفیت خمشی مقطع می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Parametric Investigation of Cyclic Behavior of Bolted End plate Connections

نویسندگان [English]

  • farzan ekhlasi 1
  • hamid saberi 2
  • masoud ahmadvand 3
  • vahid saberi 4
1 Graduate student of Structural Engineering, University of Eyvanekey, Semnan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, University of Eyvanekey, Semnan, Iran
3 Faulty of civil engineering department, University of Eyvanekey, Semnan, Iran
4 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, University of Eyvanekey, Semnan, Iran
چکیده [English]

بررسی دقیق عملکرد اتصالات در یک سازه فولادی از اهمیت ویژ‌ه‌ای برخوردار است و عدم دقت در طراحی و اجرای اتصالات، نه تنها موجب خرابی خود اتصال می‌شود بلکه اثرات ویران‌کنندهای نیز بر سایر اعضای سازه خواهد داشت. اتصال با ورق انتهایی از جمله اتصالات مرسوم و پرکاربرد در سازههای ‌فولادی می‌باشدکه شامل دو نوع اتصال فلنجی تیر به ستون چهارپیچه و هشت‌پیچه می‌باشد. اتصال چهارپیچه برای مقادیر کم لنگر و اتصال هشت ‌پیچه برای مقادیر بزرگ لنگر خمشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش رفتار‌ چرخهای اتصال گیردار تیر به ستون با ورق انتهایی تحت اثر بارگذاری تناوبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در محاسبات سعی شده است همه پارامترهای تاثیرگذار بر رفتار این اتصال بررسی شده و راهکارهایی جهت دست یابی به حداکثر ظرفیت اتصال ارائه شود. از آنجایی که رفتار این اتصال به عوامل متعددی بستگی دارد دو مدل کلی اتصال تیر به ستون مختلف دارای تیرهایی به عمق 30 و 40 سانتیمتر برای انجام تحقیق در نظر گرفته شده است. ضخامت ورق انتهایی، جنس ورق انتهایی، ضخامت بال ستون، مقاومت یا جنس مصالح پیچ، لزوم استفاده از ورق پیوستگی، لچکی و ورق مضاعف از جمله پارامترهایی هستند که در تحلیلها مورد بررسی قرار گرفتند. براساس نتایج این تحقیق، استفاده از ورق انتهایی با ضخامت کم سبب کمانش موضعی ورق می‌شود. استفاده از ورق‌های پیوستگی بسیار مهم بوده و سبب جلوگیری از کمانش‌های موضعی در چشمه اتصال می‌شود. همچنین در مواقعی که ضخامت جان ستون نازک است استفاده از ورق مضاعف نیز ضروری خواهد بود. همچنین استفاده از لچکی سبب بهبود ظرفیت خمشی مقطع می‌شود.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cyclic behavior
  • Bolted connections
  • End plate
  • Continuity plate
  • Ductility
[1] Grundy, P., Thomas, I. R. and Bennett, I.D. (1980). Beam-to-Column Moment Connections. Joumal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 106, No. ST 1,pp. 3 13-330.
 
[2] Tsai, K.C. and Popov, E. P. (1990). Cyclic Behovior Of End-Plate Moment Connections. Journal of Structural Engineering,  ASCE, Vol. 1 16, No. 1 1, pp. 29 17 – 2930.
 
 [3] Hejazi, Mehrdad. and Behdad, Hamed. (2009). Finite Element Analysis and the Effects of Strengthening end plate in beam - column Flanged connections. Eighth International Civil Engineering Congress, page(2-7).
 
[4] Joshi,prasanna. and Solanki , J G. (2014). COMPUTATIONAL MODELLING OF INDIAN STANDARD EXTENDED END PLATE MOMENT CONNECTION. International Journal of Advanced Technology in Engineering and Science  www.ijates.com.Volume No.02, Issue No07    ISSN (online): 2348-7550. Page | 417
 
[5] Rajeshkumar.B., Dr. YaminiSreevalli,i.(2013). Behaviour of Bolted Endplate Connection under Elevated Temperature. International Journal of Research in Civil Engineering, Architecture & DesignVolume 1, Issue 1, July-September, 2013, pp. 51-55, © IASTER 2013 www.iaster.com,  ISSN Online: 2347-2855.
 
[6] Balc, Roxana. (2012). Numerical models of welded and bolted beam to column connections.  Acta Technica Napocensis: Civil Engineering & Architecture Vol. 55, No1.
 
[7] Baei, Mahmoud. and  Ghassemieh, Mehdi. and Goudarzi,Alireza. (2012). Numerical Modelling of End-Plate Moment Connection Subjected to Bending and Axial Forces. The Journal of Mathematics and Computer Science Vol. 4No.3 (2012) 463 – 472.
 
[8] Ismail, R. E. S. and Fahmy, A.S. and Khalifa ,A. M. and Mohamed ,Y. M. (2015). Numerical Study on Ultimate Behaviour of Bolted End-Plate Steel Connections. Latin American Journal of Solids and Structures.
 
[9] Saberi,Vahid. and  Gerami,Mohsen. and Kheyroddin,Ali. (2014) Comparison of bolted end plate and T-stub connection sensitivity to component thickness. Journal of Constructional Steel Research 98 ,134–145.
 
[10] Dessouki, Abdelrahim Khalil. and Youssef, Ahmed Hassan. and Ibrahim, Mohamed Mostafa. (2013). Behavior of I-beam bolted extended end-plate moment connections. Ain Shams Engineering Journal 4, 685–699.
 
[11] Ghassemieh, Mehdi. and  Nasseri, Mohsen. (2012). Evaluation of Stiffened End-Plate Moment Connectionthrough Optimized Artificial Neural Network. Journal of Software Engineering and Applications, 5, 156-167.
[12] Chen,Xuesen. and Shi, Gang. (2016).Finite element analysis and moment resistance of ultra-large capacity. end-plate joints. Journal of Constructional Steel Research 126 , 153–162..
[13] Wanga,Meng. and Shi,Yongjiu. and Wang,Yuanqing. and Shi . Gang. (2013). Numerical study on seismic behaviors of steel frame end-plate connections,Journal of Constructional Steel Research 90 (2013) 140–152.
[14] Guo,Bing. and Gu,Qiang. and Liu, Feng .(2006). Experimental Behavior of Stiffened and Unstiffened End-Plate
Connections under Cyclic Loading. JOURNAL OF STRUCTURAL ENGINEERING © ASCE