تحلیل استاتیکی غیرخطی قاب‌های فولادی با اتصال نیمه‌صلب با استفاده از مدل المان صلیبی

در بسیاری از طراحی‌ها فرض می‌شود که اتصالات تیر به ستون در قاب فولادی حالت گیردار یا مفصلی دارند، با اینکه در بسیاری از حالات، این اتصالات، حالتی گیردار یا مفصلی نداشته و به شکل نیمه‌صلب (نیمه‌گیردار) رفتار می‌کنند. مطالعاتی که اخیراً صورت گرفته به همراه توصیه‌های آئین‌نامه‌های جدید، بالاخص یوروکد3 و یوروکد4، شامل روش‌ها و فرمول‌هایی جهت محاسبه و برآورد میزان مقاومت و سختی چشمه‌ی اتصال می‌باشند. با توجه به ضعف‌های مدل اتصال یوروکد، بایو و همکاران روش جدیدی بر مبنای مولفه‌های اتصال جهت مدلسازی اتصالات نیمه‌صلب داخلی و خارجی ارائه کردند که به روش المان صلیبی معروف می‌باشد و ضعف‌های روش یوروکد را مرتفع نموده است. مدلسازی غیرخطی نقش مهمی در تحلیل و طراحی سازه‌ها ایفا می‌کند و تحلیل استاتیکی غیرخطی نیز یک روش نسبتاً ساده و موثر در تحلیل رفتاری سازه ها‌ می‌باشد. در تحقیق پیش رو با استفاده از مدل اتصال صلیبی نیمه‌صلب و با استخراج یک ضریب غیرخطی اجزا، به تحلیل استاتیکی غیرخطی قاب‌ها، با دو نوع از اتصالات نیمه‌صلب شامل اتصال با ورق انتهایی و اتصال با نبشی نشیمن و فوقانی، ‌در برابر دو نوع توزیع بارجانبی یکنواخت و مثلثی پرداخته می‌شود. نتایج گویای این مسئله است که قاب‌های دارای اتصال تیر به ستون با نبشی نشیمن و فوقانی نسبت به اتصال با ورق انتهایی از سختی اولیه کمتری برخوردار بوده و اثر P-Δ ظرفیت باربری آن را بیشتر کاهش داده و این کاهش ظرفیت با افزایش تعداد طبقات سازه افزایش می‌یابد.