تعیین مقاومت طرح در برش قالبی اعضای مهاری متصل به صفحات بادبند

صفحات اتصال در سازه های فولادی نظیر خرپاها و ساختمانهای دارای مهاربند، برای انتقال نیروها از اعضای دارای بار محوری به سازه اصلی به کار می روند. در این ساختمانها، بادبند وظیفه حفظ پایداری سازه در مقابل نیروهای جانبی را به عهده دارد. خرابی صفحات اتصال باعث ناپایداری ساختمان در مقابل نیروهای جانبی خواهد شد. بنابراین طراحی و تامین پایداری این صفحات در مقابل انواع خرابی وگسیختگی های احتمالی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از حالت های خرابی صفحه اتصال اثر ترکیبی برش در مقطع مار بر وسایل اتصال و کشش در مقطع عمود بر آن است. این نوع خرابی به برش قالبی موسوم است. برش قالبی مربوط به حالتی می شود که در محل اتصال اعضای فولادی، قسمتی از عضو به صورت کلی یا جزئی از کل آن جدا شده و کارایی خود را از دست می-دهد. ترکیبی از گسیختگی کششی و تسلیم برشی در دو صفحه عمود بر هم از یک المان، باعث گسیختگی قالبی می شودکه صفحه کشش عمود بر نیرو و صفحه برش در راستای نیروی وارده می باشد. در این پایان نامه پدیده برش قالبی در اتصالات پیچی و جوشی بررسی شده است. برای بررسی رفتار صفحات اتصال مهاربند، مدل المان محدود ایجاد خواهد شد. با مقایسه نتایج مدل المان محدود و داده های تجربی دقت مدل های المان محدود ارزیابی خواهد شد. سپس با بررسی توزیع تنش در صفحات اتصال و مقاومت آنها، دقت فرمولهای موجود در طراحی صفحات اتصال بررسی شده و میزان خطاهای فرمول ها تعیین خواهد شد. با انجام مطالعات پارامتریک، تاثیر ضخامت، مساحت سطوح واقع در برش و کشش و مشخصات مکانیکی مصالح در رفتار صفحه اتصال بررسی خواهد شد. این پایان نامه در سه فصل تنظیم شده است. در فصل اول نحوه طراحی صفحات بادبند بیان شده و تاریخچه ای از تحقیقات صورت گرفته بر روی صفحات بادبند و پدیده گسیختگی قالبی ارائه شده است. همچنین در این فصل روابط آیین نامه های مختلف برای کنترل برش قالبی ارائه می شود. در فصل دوم مشخصات نمونه آزمایشی مورد استفاده در کنترل دقت مدل المان محدود ارائه می شود. این مشخصات شامل مشخصات هندسی و مصالح و نحوه ی بارگذاری مدل آزمایشگاهی است. نحوه ساخت مدل المان محدود برای اتصالات پیچی و جوشی مانند نحوه ساخت قطعه، محاسبه و معرفی مشخصات مصالح تشریح شده است. پس از تحلیل، مقاومت صفحه حاصل از مدل تحلیلی با داده های تجربی موجود مقایسه شده، مقادیر خطا و دلایل ایجاد آن مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین مکانیزم خرابی مشاهده شده در مدل تحلیلی با مکانیزم خرابی مدل تجربی مقایسه شده و علت ایجاد این نوع مکانیزم در صفحات بادبند بررسی شده است. سپس مدل اجزای محدود صفحه اتصال جوشی تهیه شده و روش ایجاد مدل توضیح داده می شود. پس از تحلیل به بررسی مکانیزم خرابی و مقاومت اتصال جوشی پرداخته می شود. فصل سوم به بحث و نتیجه گیری اختصاص یافته است. در این فصل رفتار صفحات اتصال مورد بررسی ارزیابی شده و دقت فرمولهای طراحی آیین نامه ها در پیش بینی مقاومت و مکانیزم خرابی اتصال بررسی شده است. در ادامه این فصل با انجام مطالعات پارامتریک، تاثیر متغیر های مختلف در رفتار صفحه اتصال جوشی بررسی می شود. همچنین، تاثیر عوامل مختلف در رفتار صفحات اتصال مورد بحث قرار گرفته است.