بررسی رفتار سیکلی اتصالات خورجینی اصلاح شده

استفاده از اتصال خورجینی که در شکل رایج خود برای نقاط لرزه خیز مناسب نیست بیشتر بدلیل عوامل اقتصادی ، سرعت اجرا و سهولت کار در ساختمانهای فلزی کشورمان رواج پیدا کرده است . گرچه امروزه با توجه به رواج انواع اتصالات ساده و گیردار فولادی، از اتصال خورجینی به گستردگی سابق استفاده نمی شود، اما هنوزکاربرد این نوع اتصالات در ساختمانهای فولادی کشورمان بخصوص در شهرستانها به چشم می خورد ، به علاوه اینکه بسیاری از ساختمانهای فلزی نسبتا قدیمی ایران نیز از نوع اتصال خورجینی می باشد که باید نسبت به بهسازی و تقویت آنها در مقابل زلزله های احتمالی هر چه زودتر اقدام نمود. تحقیقات و پژوهشهای انجام شده در زمینه اتصالات خورجینی از آن نظر اهمیت بیشتری دارد که تقریباً محدود به ایران بوده و در آیین نامه ها و مراجع خارج از کشور، مطالب ویژه این اتصالات کمیاب می باشد. متاسفانه تا کنون تحقیقاتی محدود ،گر چه ارزشمند بر روی این اتصالات انجام شده است. اتصالات خورجینی در مقایسه با اجزاء اصلی سازه از نرمی(شکل پذیری) خیلی کمتری برخوردارند . در صورت وارد شدن نیروهای جانبی به این نوع اتصال ، بدلیل خروج از مرکزیت صفحه تیر نسبت به ستون ، یک ممان خمشی اضافی حول محور اصلی ستون بوجود می آید . ممان خمشی بوجود آمده سبب ایجاد تنشهای زیاد در جوش کنج نبشیهای اتصال تیر به ستون می شود و در نهایت تمرکز تنش ایجاد شده در این جوشها منجر به گسیختگی زود هنگام اتصال از محل نبشیها شده و سقف فرو می ریزد. برخی از محققین کشور با اضافه نمودن ورقهای گیرداری افقی و قایم ،اتصال خورجینی رایج را تبدیل به یک اتصال گیردار با شکل پذیری معمولی و زیاد جهت استفاده در ساختمانهای قاب خمشی ویژه نموده اند .جزییات این اتصالات جدید در قالب "پیش نویس ضوابط طراحی و اجرای ساختمانهای اتصال خورجینی" در اختیار متخصصین قرار گرفته است . در این پژوهش به منظور بررسی سختی، شکل پذیری و مقاومت اتصالات پیشنهادی و مقایسه آن با آیین نامه aisc 2005 ابتدا مدل اجزای محدود نمونه های آزمایشگاهی گذشته ،توسط نرم افزارansys ساخته شد و مورد تایید قرار گرفت، سپس 4 ساختمان10، 8 ،6 و4 طبقه با قاب خمشی ویژه به طور کامل طراحی شدورفتارسیکلی مدل اجزای محدود چند اتصال خمشی جدید از این ساختمانها ،با ورقهای گیرداری افقی و قایم مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی ازآن است که اتصال خورجینی با ورقهای گیرداری افقی دارای شکل پذیری ، مقاومت و سختی کافی بوده و می تواند بعنوان قاب خمشی با شکل پذیری معمولی مورد استفاده باشد .در مورد اتصال خورجینی با ورقهای گیرداری قایم علاوه بردر نظر گرفتن ضخامت طراحی توصیه شده در مورد این ورقها ،نمونه های دیگری با ورقهای قایم با ضخامت تقلیل یافته به نصف ، به همراه یک تسمه تقویتی در مجاورت بال تیر ، مورد ارزیابی قرار گرفتند . نتایج بدست آمده حاکی ازآن است که هردو اتصال خورجینی با ورقهای گیرداری قایم دارای شکل پذیری ، مقاومت و سختی زیاد بوده و می توانند بعنوان قاب خمشی با شکل پذیری ویژه مورد استفاده باشند . و در صورت استفاده از ضخامت کاهش یافته در مورد اتصالات با ورقهای گیرداری قایم می توان در مقدار ورق مصرفی و انرژی لازم جهت جوشکاری و برشکاری صرفه جویی نمود .