بررسی تحلیلی رفتار لرزه‌ای تأثیر انواع چیدمان ورق‌های پیوستگی اتصال گیردار تیر به ستون‌های فلزی پرشده با بتن

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

• امید رضایی فر
• سیدحسن یوسفی
• عادل یونسی
• مجید قلهکی

دانشگاه سمنان

10.22067/civil.v31i1.38172

چکیده

استفاده از ورق‌های پیوستگی در تراز بال‌های کششی و فشاری تیر در داخل ستون جهت تأمین معیارهای سختی و مقاومت طبق ضوابط آئین‌‌نامۀ 2800‌ و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان می‌باشد. ازآنجاکه در ستون‌های قوطی به‌علت بسته‌بودن مقطع، عدم دید کافی و زاویۀ دید نامناسب، اجرای ورق‌های پیوستگی در داخل ستون مشکلات زیادی را به‌همراه دارد، ورق‌های پیوستگی از داخل ستون قوطی‌شکل حذف گردیده‌اند و صلبیت اتصال توسط سخت‌کننده‌هایی که از بیرون به اتصال جوش می‌شوند و اجرای آنها به‌همراتب ساده‌تر از ورق‌های پیوستگی است، تأمین می‌شود. برای این منظور مدل‌های اتصال فاقد ورق پیوستگی، اتصال با ورق پیوستگی، اتصال با سخت‌کننده‌های خارجی ذوزنقه‌ای‌شکل، اتصال با سخت‌کننده‌های داخلی شامل شبکه‌های آرماتور افقی و اتصال جدید پیشنهادی که شامل سخت‌کننده‌‌های خارجی، بتن و شبکه‌های آرماتور افقی می‌باشد توسط نرم‌افزار ANSYS مدل‌سازی و آنالیز شده است. نمودار بار-تغییرمکان مدل‌ها براساس تحلیل‌های مونوتونیک و سیکلیک رسم شده و از روی آنها صلبیت (درصدگیرداری)، مقاومت (ظرفیت‌نهایی)، شکل‌پذیری، میزان جذب انرژی و همچنین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در هر اتصال تعیین گردیده است. از نتایج آنالیز‌ها مشخص است که اتصال جدید پیشنهادی با کسب گیرداری 18/ 96 درصد، شکل‌پذیری 04/7، مقاومت نهایی 45/89 تن و انتقال مفصل پلاستیک به ناحیه‌ای دور از اتصال، معیار‌های اتصالات صلب را به‌خوبی برآورده کرده و جایگزین مناسبی برای ورق‌های پیوستگی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

• ستون قوطی‌شکل پرشده با بتن
• اتصال صلب
• ورق پیوستگی
• سخت‌کنندۀ خارجی
• چشمۀ اتصال

---

عنوان مقاله [English]

Analytical Study of Seismic Behavior Types of the Arrangement Effect on the Continuity Plates in Rigid Connection Between beam to Concrete Filled Steel Tube (CFST) Columns

نویسندگان [English]

• omid rezaifar
• seyed hasan yousefi
• adel yoonesi
• majid gholhaki

semnan university

چکیده [English]

Using continuity plates in the balance of the tensile and compressive beam's flanges in the box column is for satisfying stiffness and strength criteria according to terms of the 2800 code and the tenth issue of national building regulations. Since in box columns due to section closure, lack of vision and inappropriate viewing angles performance of the continuity plates inside the column has many problems, continuity plates removed from the box column and rigidity of connection provide by stiffeners from outside welded the joint and their Installation is more simple than continuity plates. For this purpose connectivity models without continuity plates, connection with continuity plates, connection with trapezoidal external stiffener, connection with internal stiffener including networks of horizontal bar and the proposed new connection which includes of the external stiffeners, concrete and networks of horizontal bar by ANSYS software modeling and analyzed. Graph of force – displacement of models is drawn based on monotonic and cyclic analyzes and on their have been determined rigidity, strength, ductility, energy dissipation as well as the location of plastic hinges in every connection. The analysis determined that the proposed new connection with the acquisition of rigidity 96.18, ductility 7.04, ultimate strength 89.45 ton and transferred the plastic hinge into the area far from connection, therefor it is a good alternative for continuity plates.

کلیدواژه‌ها [English]

• Ox Column Filled With concrete
• Rigid Connection
• Continuity Plate
• External Stiffener
• Panel Zone

مراجع

1. Lee, S.L., Ting, L. C. and Shanmugam, N. E., "Box Column to I-beam Connections with External Stiffeners", Journal of Construct. Steel Research, Vol.18, Pp. 209-226, (1991).

2. Lee, S.L., Ting, L. C. and Shanmugam, N. E., "Use of External T-stiffeners in Box-column to I-beam Connections", Journal of Construct. Steel Research, Vol. 26, Pp. 77-98, (1993).

3. Lee, S.L. Ting, L. C. and Shanmugam, N. E., "Nonlinear Analysis of I-beam to Box Column Connections", Journal of Construct. Steel Research, Vol. 28, Pp. 257-278, (1994).

4. Lee, S.L. Ting, L. C. and Shanmugam, N. E., "Behavior of I-beam to Box-column Connection Stiffened Externally and Subjected to Fluctuating Loads", Journal of Construct. Steel Research, Vol. 20, Pp.129-148, (1991).

5. Lee, S.L. Ting, L. C. and Shanmugam, N. E, "Static Behavior of I-beam to Box-column Connections with External Stiffeners", The Structural Engineer, Vol. 71(15), Pp.269-275, (1993).

6. Shanmugam, N. E, Fellow, ASCE and. Ting, L. C, "Welded Interior Box-column to I-beam Connections", Journal of structural engineering, Pp. 824-830, (1995).

7. Lee, S.L. Ting, L. C. and Shanmugam, N. E., "Design of I-beam to Box-column Connections Stiffened Externally" , Engineering Journal, Pp. 141-149, (1993).

8. مالک شاهرخ، حاجی فتحعلی، «مطالعۀ رفتار تیر به ستون قوطی‌شکل»، نشریۀ مهندسی عمران و نقشه برداری، دانشکدۀ فنی، (1389).

9. زاهدی مرتضی، سفیدگران مجید، «استفاده از سخت‌کننده‌های بیرونی به‌عنوان جایگزینی برای ورق‌های پیوستگی داخلی در اتصالات صلب تیر I به ستون قوطی‌شکل»، هفتمین کنگرۀ بین‌المللی مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، (1385).

10. Goswami, R. and Murty, C.V.R., "Externally Reinforced Welded I-beam-to Box-column Seismic Connection", Journal of engineering mechanics ASCE, Vol. 136(1), Pp. 23-30, (2010).

11. Satish Kumar, S.R. and Prasada Roa, D.V. "RHS Beam-to-column Connection with Web Opening- Experimental Study and Finite Element Modeling", Journal of constructional steel research, Vol. 62, Pp. 739-746, (2006).

12. Prasada Roa, D.V. and Satish Kumar, S.R. "RHS Beam-to-column Connection with Web Opening Parametric Study and Design Guidelines", Journal of constructional steel research, Vol. 62, Pp. 747-756, (2006).

13. Clark, P., Protocol for Fabrication, "Inspection, Testing, and Documentation of Beam-column Connection Test and other Experimental Specimen", SAC Joint Venture, Sacramento, California, (1997)

14. Uang, C. M., "Establishing R (or Rw) and Cd Factors for Building Seismic Provisions.", Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.117, No 10, P.19-28 , (1991).