بررسی رفتار اتصالات در سازه های فولادی

بررسی رفتار اتصالات در سازه های فولادی

چکیده :
سازه های فولادی به دلیل سه ولت و سرعت اجرای اسکلت و مقاومت و استحکامی که از پروفیل های فولادی 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 اجزای کوچکی تشکیل یافته اند که با داشتن پیوند مابین خود می توانند سازه ای واحد را پدید آورند .در ساختمان های فلزی، اجزاء زیرسازه ای 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 اجرای اتصالات به عنوان عناصر واسطه همانند عناصر اصلی ساختمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است و هرگونه ضعف در آنها می تواند عواقب جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. از اوایل قرن حاضر تا کنون محققین زیادی بر روی انواع اتصالات فلزی مطالعه و تحقیق کرده اند و بر اساس آن بسیاری از این اتصالات با توجه به کثرت موارد مصرفشان به صورت یک سری جزئیات استاندارد در آئین نامه های معتبر فولادی در آمده اند.

در این مقاله انواع اتصالات رایج در ایران را به اختصار شرح داده و مزیتها و معایب هر یک تا حدودی مورد بررسی قرار گرفته است .نکته مهمی که در تحلیل و طراحی قابهای فولادی حائز اهمیت است ایجاد لولای پلاستیک در این نوع از قابهاست ،به طوریکه ایجاد لولای پلاستیک در تیر و در نزدیکی ستون کرنش های بسیار زیادی 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 طوری صورت گیرد که محل تشکیل لولای پلاستیک تا حد امکان از ستون دور شود .

به همین منظور به شرح مختصری 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 پذیری قابهائی که در آنها از اتصالات استخوانی استفاده شده است در برابر بارهای شدید لرزه ی ،بهبود می یابد .اتصالات صلب و نیمه صلب نیز در اغلب سازه های فولادی به کار می روند که در این بین، اتصالات نیمه صلب به دلیل شکل پذیری زیاد و جذب انرژی زیاد ،رفتار بهتری در مقابل نیروهای 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 های اسکلت فلزی 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 برای تقویت اتصالات خورجینی در سازه های فولادی ارائه شود .

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