ارزیابی لرزه‌ای اتصال- پیشنهادی با نبشی و سپری و مقایسه با اتصالات از پیش تأیید شده

خلاصه: در سازه‌های فولادی اتصلات نقش مهمی در در رفتار سازه دارند. در این مقاله با استفاده از مدلسازی عددی با نرم افزار اجزای محدود آباکوس سعی بر آن است. که چند مدل مختلف از اتصال تیر به ستون فولادی مدلسازی و مورد بررسی قرار گیرد. این مقاله بر روی اثر نوع اتصال تیر به ستنون با دو نوع اتصال سپری و نبشی مورد بررسی قرار گرفت. از این رو 20 مدل با شرایط متفاوت ضخامت متفاوت و نوع متفاوت دارای سخت کنندگی. و همچنین 6 مدل با ستون دارای پر شدگی از بتن مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.

اتصالات وظیفه انتقال نیروها از یک عضو سازه به عضو دیگر سازه و یا به تکیه‌گاه را بر عهده دارند. بررسی عملکرد اتصالات در سازه‌های فولادی از اهمیت بالاتری برخوردار است. و چنانچه طراحی و اجرای این اتصالات با دقت انجام نشود. موجب خرابی در اتصال می‌شود و همچنین تأثیرات مخربی نیز بر اعضای سازه و در نتیجه کل سازه خواهد داشت.

در دهه 1960 مهندسین سازه بر این باور بودند که سیستم قاب‌های مقاوم خمشی فولادی با اتصالات جوشی. در رده شکل‌پذیرترین سیستم‌های سازه‌ای قرار دارند و اگر خسارت سازه‌ای رخ دهد. محدود به جاری شدن اعضای قاب بوده و اتصالات آن به صورت الاستیک باقی می‌مانند. با وقوع زلزله نورثریج در 27 ژانویه سال 1994 بسیاری از ساختمان‌ها که سیستم سازه‌ای آنها. از قاب مقاوم خمشی فولادی بود دچار شکست ترد در ناحیه اتصال تیر به ستون شدند.

به دنبال مطالعات خرابیها زلزله نورثریج، مشخص شد. آنچه در طراحی لرزه‌ای سازه‌ها علاوه بر مقاومت و سختی بایستی در نظر گرفته شود، شکل‌پذیری است. این فلسفه جدید طراحی لرزه‌ای، به طراح این اجازه را می‌دهد. که بخش‌هایی از سازه را ضعیف‌تر از بخش‌های دیگر طراحی نماید. تا در هنگام زلزله این بخش‌های ضعیف حتماً وارد ناحیه پلاستیک شوند و باعث جذب و اتلاف انرژی زلزله گردند [1].

وانگ و همکاران [2]، در سال 2019 به بررسی رفتار تیر فولادی متصل به ستون پر و انباشت از بتن CFT با صفحه انتهایی پرداخته‌اند. اتصالات ستون پر و انباشت از بتن عملکرد عالی در مقاومت در برابر بارهای لرزه‌ای در مناطق پر خطر ارائه می‌دهد. با این حال، مکانیسم انتقال بار از این نوع اتصال هنوز ناشناخته است. و در این زمینه مطالعات به اندازه کافی نمی‌باشد. از اینرو در این مقاله به بررسی رفتار اتصال تیر به ستون پر و انباشت از بتن با صفحه انتهایی مورد بررسی قرار گرفت.

نبشی چیست؟-نبشی-قیمت نبشی-فروش نبشی-نبشی پرسی-نبشی فابریک-نبشی فولادی-پروفیل فولادی

نبشی‌ها یکی از مهم‌ترین انواع پروفیل‌های باز هستند که دارای سطح مقطع خاصی می‌باشند و کاربردهای زیادی در ساخت و ساز دارند. این محصول جزء دسته محصولات فولادی بوده که در انواع مختلفی در باز موجود است.

نبشی‌ها در واقع پروفیل‌هایی هستند که دارای دو سطح مقطع، عمود بر هم هستند. این محصول از سری محصولات فولادی بوده که دارای دو شکل منفرد و مرکب در بازار است. و از همین دو شکل در انواع پروژه‌های صنعتی و ساختمانی استفاده می‌شود. این محصول را طی فرآیندهای نورد گرم و نورد سرد تولید ‌می‌کنند.

درست است که به نبشی‌های فلزی نسبت به محصولاتی مانند تیرآهن توجه کافی نمی‌شود. اما این موجب نمی‌شود که از اهمیت آن در ساختمان‌سازی غافل شد. این محصول از واژه انگلیسی Angle bar گرفته شده است. برای نمایش نبشی از حرف L و یا گاها حرف V استفاده می‌شود. و عددی که در کنار این حروف مشاهده می‌شود، تعیین کننده سایز بال نبشی‌هاست.

نبشی پرسی
چنانچه نبشی‌ها را از ورقه‌های آهن تولید کنند. به آن نبشی‌ها نبشی پرسی می‌گویند. تولید این نوع نبشی مانند ناودانی‌های پرسی است. بدین صورت که ورق نواربر شده را از خط تولید عبور می‌دهند. و سپس عملیات شکل‌دهی را به صورت سرد انجام می‌دهند. زاویه داخلی در این مدل نبشی 90 درجه بوده و عموماً بال مساوی تولید می‌شوند. لازم به ذکر است که جنس نبشی‌های پرسی از فولاد ساختمانی نوع ST37 است.

نبشی فابریک
نوع دیگر نبشی‌ها، نبشی فابریک است. که طی فرآیند نورد گرم تولید می‌شود. این نوع نبشی را به وسیله اسلب‌های مخصوص گداخته شده شکل می‌دهند. نبشی‌های فابریک خواص مکانیکی متفاوتی نسبت به نوع اول نبشی‌ها دارند و این امر به دلیل تفاوت در شرایط تولید آنهاست.

ظرفیت برشگیرهای نبشی-نبشی فولادی-نبشی آلیاژی-نبشی ساختمانی-قیمت نبشی-پروفیل

در سال‌های اخیر استفاده از سیستم‌های مختلط بتن و فولاد در پل‌سازی و صنعت رو به افزایش است. برای اینکه بتن و فولاد به صورت یکپارچه با هم کار کنند. باید اتصال برشی بین آنها برقرار شود. برای برقراری این اتصال از برشگیرهای مکانیکی استفاده می‌شود.

دانش کنونی مهندسی در مورد رفتار و ظرفیت برشگیرها به اطلاعات به دست آمده از آزمایش‌های عملی محدود می‌شود. این آزمایش‌ها بیشتر شامل آزمایش برون رانی push-out و در موارد معدودی تیر مختلط composite beam می‌شود. با در نظر گیری این موضوع که آزمایش‌های عملی وقت‌گیر و هزینه‌بر است. تهیه مدلی کامپیوتری که بتواند رفتار و ظرفیت برشگیر را پیش‌بینی کند لازم و ضروری است.

تا کنون بیشتر مطالعات انجامی روی برشگیرهای گلمیخ و ناودانی است [1-7]. در سال 1987 یک مطالعه تجربی به وسیله‌ی یوکوتا و همکاران [8] روی انواع برشگیر از جمله نبشی شکل گرفت. با استفاده از نتایج آزمایش‌ها یک رابطه براساس ضخامت و طول برشگیر و مقاومت بتن برای پیش‌بینی مقاومت برشگیرها ارایه شد.

در سال 2011، مطالعاتی به وسیله‌ی سوتی و همکاران [9] روی رفتار برشگیر نبشی انجام گرفت. سوتی آزمایش تیر مختلطی را برای تعیین ظرفیت برشگیرها پیشنهاد کرد و با استفاده از آن مطالعاتی. روی برشگیر نبشی انجام و رابطه‌ای برای پیش‌بینی نیروی برشی بیشینه برشگیر نبشی ارایه داد. که تابع عرض، ارتفاع، نسبت ضخامت به ارتفاع برشگیر و مقاومت بتن است.

با توجه به این که تا پیش از این ساخت مدل عناصر محدود در مورد آزمایش برون‌رانی برشگیر نبشی مدفون. در بتن ساده تحت بار استاتیکی انجام نشده است. در این مطالعه یک مدل سه بعدی با استفاده از نرم افزار آباکوس [12] برای شبیه‌سازی آزمایش یاد شده در مورد برشگیر نبشی، شکل می‌گیرد. نتایج به دست آمده از مدل کامپیوتری با نتایج آزمایش‌های عملی مقایسه می‌شود.

یک مطالعه پارامتری به منظور ارزیابی اثر پارامترهای مختلف روی رفتار و ظرفیت برشگیر انجام. و در پایان با استفاده از نتایج مطالعه پارامتری رابطه‌ای برای پیش‌بینی ظرفیت برشگیر نبشی ارایه می‌شود.