بررسی عملکرد لرزه ای اتصال خمشی تیر به ستون فولادی با بال های باریک شونده تیر (tbf)

بررسی عملکرد لرزه‌ای اتصال خمشی تیر به ستون فولادی با بال‌های باریک شونده تیر (tbf)

یکی از رایج‌ترین قسمت‌های سازه‌های قاب خمشی فولادی که تحت بار لرزه‌ای دچار صدمه می‌گردد، اتصالات تیر به ستون است و شکست اتصال می‌تواند عامل فروپاشی سازه باشد. یکی از روش‌های بهبود عملکرد لرزه‌ای اتصالات خمشی فولادی، استفاده از اتصال خمشی با بال‌های باریک شونده تیر (tbf) می‌باشد.

در این اتصال، با کاهش بخشی از عرض بال تیر در طول شیب لنگر لرزه‌ای، رفتار شکل‌پذیر اتصال خمشی افزایش‌یافته و ناحیه بحرانی تنش از محل اتصال تیر به ستون، به محلِ کاهش عرض بال تیر منتقل‌شده است. در این مقاله، نتایج مطالعات آزمایشگاهی انجام‌شده توسط چن و همکاران، مبنای اعتبارسنجی مدل اجزای محدود قرارگرفته و مهم‌ترین پارامترهای تأثیرگذار بر عملکرد لرزه‌ای این نوع اتصال، شامل نسبت تقویت، طول ناحیه کاهش عرض بال تیر و سطح مقطع تیر اصلی با استفاده از روش اجزای محدود، بررسی‌شده است.

نتایج تحلیل مدل‌های اجزای محدودِ غیرخطی در نرم‌افزار آباکوس نشان داد که اتصال tbf موجب گسترش تنش و کرنش معادل حداکثر در طول ناحیه کاهش عرض بال تیر شده است و از مقدار تنش در ناحیه اتصال تیر به ستون کاسته شده و ناحیه بحرانی اتصال از این محل به محل کاهش عرض بال تیر انتقال‌یافته است. همچنین با افزایش نسبت تقویت و یا با افزایش طول ناحیه کاهش عرض بال تیر در اتصال tbf، ظرفیت باربری اتصال افزایش‌یافته و از مقدار حداکثر کُرنش به وجود آمده در اتصال تیر به ستون کاسته شده است.