Evaluation of Using Triangular Plates as Continuity Plates in Box Column Section in Prequalified Welded Connections under Cyclic Loading

Document Type : Original Article


1 Assistant Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran

2 MSc, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran


Welding of Continuity plates in box columns are not easily possible, therefore some researches has been done for substitution of external continuity plates.In this study first discussed about effects of continuity plate in I beam to Box column with top and bottom plate (WFP) and welded unreinforced flange-welded web connection (WUF-W) and reduced beam section connection (RBS). Then, triangular plates use to in connection beam to box column as continuity plates and to consider under cyclic loading. Studies have shown that existence of continuity plates in connections mentioned above have averagely increased loading capacity, rigidity and energy absorption 63, 86 and 75 percent respectively. The results also showed that using of triangular plates as continuity plates of box columns causing plastic strain in column flange in the area that concentration of materials is not much in triangular plates and increased the probability of failure in weld of plates to the column flange. Also using of triangular plates as continuity plates have not affected on plastic hinge location.


Main Subjects

[1] کافی، م.ع؛ طریقی، پ؛ «ارزیابی و مقایسه عملکرد اتصالات جوشی از پیش تایید شده در سازه‌های فولادی تحت بارگذاری چرخه‌ای»؛ پایان نامه کارشناسی ارشد سازه، دانشکده عمران دانشگاه سمنان، سمنان، ایران، 1395.
[2] مختاری حسن آباد، ا؛ مکاری، ج. تاروردیلو؛ «ارزیابی اتصالات تیر به ستون فولادی با مقطع قوطی در قاب‌های خمشی فولادی بدون ورق‌های پیوستگی در چشمه اتصال»؛ ششمین کنفرانس بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران، 1390.
[3] Mirghaderi, R. and Moradi, M.; “Seismic Behavior of Panel Zones in Beam to Column Connections with non-planner Webs in Moment Resisting Steel Frames”; 4th International Conference on Earthquake Engineering, (2006), Taipei, Taiwan.
[4] Ting, LC., Shanmugam, NE. and Lee, SL.; “Box Column to I-Beam Connections with External Stiffeners”; J Construct Steel Res, 18(3) (1991) 209-266.
[5] Goswami, R. and Murty, C.V.R.; “Improved Configuration of I Beam to Box Column Connections in Seismic Steel Moment Frames”; 14th World Conference on Earthquake Engineering,(2008), Beijing, China.
[6] Goswami, R. and Murty, C.V.R.; “Externally Reinforced Welded I-Beam-to-Box Column Seismic Connection”; J Eng. Mechanics, 136(1) (2010) 23-30.
[7] Mirghaderi, R., Torabian, Sh. and Keshaverzi, F.; “I-Beam to Box Column Connection by a Vertical Plate Passing Through the Column”; Engineering Structures, 32(8) (2010) 2034-2048.
[8] مختاری حسن آباد، ا؛ مکاری رحم دل، ج؛ کیانی، س؛ «استفاده از سخت کننده‌های بیرونی به جای ورق‌های پیوستگی در اتصالات تیر به ستون فولادی با مقطع قوطی»؛ نهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران، 1391.
[9] احمدی، م؛ امیری، م؛ احمدی، مح؛ «مقایسه اتصال تیرهای I شکل به ستون قوطی فولادی با سخت کننده‌های خارجی و ورق پیوستگی داخل ستون تحت بارگذاری چرخه‌ای»؛ دومین کنفرانس بین المللی سازه، معماری و مدیریت شهری، تبریز، ایران، 1392.
[10] Torabian, Sh., Mirghaderi, S.R. and Keshavarzi, F.; “Moment Connection Between I Beam & Built up Square Column by a Diagonal Through Plate”; Journal of Constructional Steel Res., No. 70 (2012) 385-401.
[11] صباغی، م.ح؛ دیلمی، ا؛ «بررسی وجود یا عدم وجود جوش در اتصال صفحات پیوستگی به ستون قوطی در اتصال گیردار تیر به ستون قوطی»؛ سومین کنفرانس ملی سازه و فولاد و اولین کنفرانس ملی سازه‌های سبک فولادی، تهران، ایران، 1391.
[12] Erfani, S., Asnafi, A. and Goudarzi A.; “Connection of I-Beam to Box-Column by a Short Stub Beam”; Journal of Constructional Steel Res., No. 127(2016) 136-150.
[13] AISC 358-10, American Institute of Steel Construction; “Seismic Provisions For Structural Steel Buildings”; Chicago, Illinois (2010).
[14] فنایی، ن؛ جهان‌بختی دهکردی، ا؛ «بررسی امکان حذف ورق‌های پیوستگی در اتصال صلب تیر I شکل به ستون قوطی»؛ پایان نامه کارشناسی ارشد سازه، دانشکده عمران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران، 1394.
[15] دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان؛ «مقررات ملی ساختمان: مبحث دهم (طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی»؛ چاپ پنجم، نشر توسعه ایران، تهران، 1392.
[16] Hibbit, Karlsson, Sorenso; “ABAQUS Theory Manual”; Pawtucket, RI (2010).
[17] FEMA-355D; “State of the art report on connection performance”; SAC Joint Venture, Sacramento, California, Federal Emergency Management Agency (2000).
[18] ATC-24; “Guidelines for Cyclic Seismic Testing of Components of Steel Structures for Buildings”; Report No. ATC-24, Applied Technology Council, Redwood City, CA (1992).
Volume 3, Issue 4 - Serial Number 9
March 2017
Pages 120-138
  • Receive Date: 01 November 2016
  • Revise Date: 20 December 2016
  • Accept Date: 26 December 2016
  • First Publish Date: 19 February 2017