بررسی رفتار اتصالات خمشی با بال آزادو مقایسه آن با رفتار اتصالات خمشی متعارف

درپی زلزله نورثریج، تعداد زیادی از ساختمان هایی که در آنها از سیستم قاب خمشی فولادی با اتصالات گیردار جوشی استفاده شده بود، دچار خرابی هایی درناحیه اتصال تیر به ستون که جزء نقاط حساس، مهم وتأثیر گذار در رفتار سازه های خمشی محسوب می شود، شدند. نتایج مشاهدات و مطالعات المان محدود بیانگر تفاوت توزیع تنش ها در ناحیه اتصال با فرضیات تیرکلاسیک و شکست ترد اتصالات بود. این امرمحققان را به یافتن جایگزینی مناسب برای این اتصالات واداشت . یکی از الگوهای پیشنهادی جهت تأمین شکل پذیری در سیستم های باربر جانبی لرزه ای در آیین نامه fema و آیین نامه aiscاتصال wuf-w است. که بال ها و جان تیر مستقیماً به بال ستون جوش می شوند. جان تیر با استفاده ازیک صفحه جان با جوش گوشه به جان تیر و با جوش نفوذی به بال ستون متصل می شود. و اتصال بال آزاد است که بال را از جان مجزا می کند. در این مطالعه عملکرد این دو اتصال با اتصال متعارف در حالت خطی و غیر خطی مقایسه شده است. به منظور مطالعه تحلیلی رفتار اتصال تیر به ستون، نرم افزار abaqus به کار گرفته شده است. در این تحلیل ها همچنین رفتار غیر خطی مصالح فولادی لحاظ شده است. نتایج تحلیل ها بر روی اتصالات بال آزاد وwuf-w، نشان دهنده موثر بودن آنها در انتقال مفصل پلاستیک تیر به دوراز برستون و شکل پذیری رضایت بخش آنها می باشد. در این مطالعه ضمن بررسی رفتار اتصال نتیجه گیری شده است که ظرفیت چرخش پلاستیک آن عمدتاً فراتر از نیاز طراحی است و میزان گیرداری اتصال در محدوده پذیرش آیین نامه اتصالات گیردار در سازه های قاب خمشی با شکل پذیری ویژه می باشد. در قسمت دیگری از این تحقیق اثر افزایش ارتفاع و ضخامت جان تیر در شکل پذیری و مقاومت با استفاده از چند مدل اجزاء محدود مورد مطالعه قرار گرفته است.