بررسی تاثیر تقویت اتصال تیر فولادی به ستون های فولادی پر شده با بتن از نوع بولت های عبوری با استفاده از ورق ماهیچه ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران

2 کارشناسی ارشد عمران-سازه، گروه مهندسی عمران، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران زنجان،زنجان،ایران

چکیده

تاکنون در مورد ستون‌های فولادی پر شده با بتن (CFT) و اتصالات آن‌ها تحقیقات فراوانی در کشور‌های مختلف انجام شده است و گزینه‌های متعددی برای اتصالات آن‌ها مطرح شده است، با این وجود اکثر اتصالات گیردار مطرح شده علاوه بر مشکلات اجرایی قابلیت ایجاد شرایط اتصال صلب را نداشته‌اند. برای قاب‌های خمشی فولادی که ستون‌های آن‌ها از نوع CFT است روش‌های نوین و مناسب دیگری جهت بهبود رفتار اتصالات گیردار آن‌ها پیشنهاد شده است. از جمله آن‌ها استفاده از بولت‌های عبوری می‌باشد، که در این پژوهش به تاثیر تقویت این نوع اتصال با استفاده از ورق ماهیچه‌ای پرداخته شده است. در این پژوهش متغیر اصلی افزایش ضخامت ورق ماهیچه‌ای و ضخامت ورق ستون در نظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده نشان دادند که با بررسی تشکیل موقعیت مفصل پلاستیک می‌توان گفت که در نمونه بدون ورق ماهیچه‌ای تقریبا در محل اتصال و بر ستون مفصل پلاستیک و کرنش‌های ماکزیمم تشکیل شده است. این در حالی است که در اغلب نمونه‌های دارای ورق ماهیچه‌ای، محل تشکیل مفصل پلاستیک در ناحیه خارج از اتصال و تقریبا در فاصله 20 سانتیمتری از بر ستون تشکیل شده است. همچنین در مقایسه اتصالات دارای ورق ماهیچه‌ای با نمونه بدون ورق، به طور متوسط مقدار انرژی جذب شده 22.62 درصد افزایش یافته و از نظر ظرفیت باربری لنگرخمشی نیز به طور متوسط افزایش 3 درصدی مشاهده می شود. در ضمن افزایش ضخامت ورق ستون در اتصال تقویت شده تاثیر بیشتری در افزایش ظرفیت باربری و جذب انرژی نسبت به افزایش ضخامت ورق ماهیچه ای دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effects of Retrofitting the Connection of Steel Beam to Concrete-Filled Steel Tube Column with Bidirectional Bolts by Haunch plates

نویسندگان [English]

  • Hossein Parvini Sani 1
  • Khadijeh Ghanbari Soumeh 2
1 Assistant Professor, Structural Enginnering, Department of Civil Engineering, Zanjan Branch, Islamic Azad University, Zanjan, Iran.
2 M.Sc. Structural Engineering, Department of Civil Engineering, College of Engineering, Zanjan Branch, Islamic Azad University, Zanjan, Iran.
چکیده [English]

So far, a lot of research has been done on concrete filled tubes (CFT) columns and their connections in different countries and several alternatives have been proposed for their connections, however, most of the proposed connections are associated with executive problems and have not been able to create rigid connection conditions. For steel moment frames that columns are of CFT type, new and suitable methods have been proposed to improve the behavior of their fixed connections. Among them are bidirectional bolted connections that in this study, the effect of strengthening this type of connection using haunch plated is surveyed. In these models, the main variables are haunch plates and column plate thickness. The results showed that by examining the formation of the position of the plastic hinge, it can be said that in the model without the haunch plate, plastic hinges and maximum strains are formed almost at the connection and on the face of columns. In most models retrofitted by haunch plates, however, the location of plastic hinge is in the off-connection area, approximately 20 cm side of the column. It has been seen that the CFT connections retrofitted by haunch plates, energy absorption has increased by 22.62% and the moment capacity bearing has increased by 3%. In addition, increasing the thickness of the column plate in the retrofitted connection has a greater effect on increasing the bearing capacity and energy absorption than increasing the thickness of the haunch plate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Connection in CFT columns
  • local buckling
  • haunch plate
  • plastic strain
  • Plastic Hinge