بررسی رفتار اتصالات در سازه های فولادی

بررسی رفتار اتصالات در سازه های فولادی

چکیده :
سازه هاي فولادي به دلیل سه ولت و سرعت اجراي اسکلت و مقاومت و استحکامی که از پروفیل هاي فولادي در اذهان عمومی شکل گرفته است ، به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرند ولی رعایت نشدن بعضی از نکات در طراحی و اجرا، ایمنی آنها را تهدید می کند. همانطور که می دانیم اغلب سازه ها از اجزاي کوچکی تشکیل یافته اند که با داشتن پیوند مابین خود می توانند سازه اي واحد را پدید آورند .در ساختمان هاي فلزی، اجزاء زیرسازه اي یعنی مجموعه تیرها، ستون ها، بادبندها و… می توانند به وسیله یکی از انواع اتصالات پیچی، پرچی یا جوشی با یکدیگر در ارتباط باشند .

طرح و اجراي اتصالات به عنوان عناصر واسطه همانند عناصر اصلی ساختمان از اهمیت ویژه اي برخوردار است و هرگونه ضعف در آنها می تواند عواقب جبران ناپذیري را به دنبال داشته باشد. از اوایل قرن حاضر تا کنون محققین زیادي بر روي انواع اتصالات فلزي مطالعه و تحقیق کرده اند و بر اساس آن بسیاري از این اتصالات با توجه به کثرت موارد مصرفشان به صورت یک سري جزئیات استاندارد در آئین نامه هاي معتبر فولادي در آمده اند.

در این مقاله انواع اتصالات رایج در ایران را به اختصار شرح داده و مزیتها و معایب هر یک تا حدودي مورد بررسی قرار گرفته است .نکته مهمی که در تحلیل و طراحی قابهاي فولادي حائز اهمیت است ایجاد لولاي پلاستیک در این نوع از قابهاست ،به طوریکه ایجاد لولاي پلاستیک در تیر و در نزدیکی ستون کرنش هاي بسیار زیادي بر بال ستون و بر فلز جوش و نواحی حرارات دیده اطراف آن وارد می کند که می تواند منجر به بروز شکست ترد شود .همانطور که در ادامه ذکر خواهد شد ،باید سعی شود طراحی اتصالات تیر به ستون طوري صورت گیرد که محل تشکیل لولاي پلاستیک تا حد امکان از ستون دور شود .

به همین منظور به شرح مختصري در رابطه با نوعی از اتصالات به نام اتصالات استخوانی می پردازیم که در آنها با تضعیف تیر در برابر اتصال یعنی با استفاده از مقطع کاهش یافته تیر تا حد امکان سعی شده که مفاصل پلاستیک در تیرها تشکیل شود و ستون ها الاستیک باقی بمانند .علاوه بر آن شکل پذیري قابهائی که در آنها از اتصالات استخوانی استفاده شده است در برابر بارهاي شدید لرزه ي ،بهبود می یابد .اتصالات صلب و نیمه صلب نیز در اغلب سازه هاي فولادي به کار می روند که در این بین، اتصالات نیمه صلب به دلیل شکل پذیري زیاد و جذب انرژي زیاد ،رفتار بهتري در مقابل نیروهاي زلزله نسبت به اتصالات صلب از خود نشان می دهند.

علاوه بر اتصالات صلب و نیمه صلب، اتصالات خورجینی یکی از شایعترین نوع اتصالات در کشور ایران است که در بیش از 70 درصد ساختمان هاي اسکلت فلزي از این اتصالات استفاده شده است .این اتصالات متأسفانه سختی خمشی قابل قبولی ندارند و در صورت وقوع زلزله در اثر گسیخته شدن، خسارات جانی و مالی غیر قابل جبرانی را به وجود می آورند .در این مقاله سعی شده است که که به طور مختصر روشی براي تقویت اتصالات خورجینی در سازه هاي فولادي ارائه شود .

کلید واژه ها: لولاي پلاستیک،اتصال استخوانی،اتصال صلب،اتصال نیمه صلب،اتصال خورجینی