توسعه روش مبتنی بر مولفه‌ برای اتصالات صفحه انتهایی اصطکاکی

یکی از روش‌های کاربردی و مفید که در آیین نامۀ eurocode3 برای بررسی رفتار خمشی اتصالات به‌صورت تحلیلی مورد استفاده قرار می‌گیرد، روش مولفه ای است. بر اساس این روش منحنی‌های لنگر-دوران اتصالات بر پایۀ دو پارامتر مقاومت خمشی و سختی اولیه به‌صورت دوخطی تخمین زده می‌شوند. بنابراین یکی از مهم‌ترین پارامترها جهت ارزیابی منحنی لنگر-دوران با استفاده از روش مولفه‌ای، یافتن دقیق سختی اولیۀ اتصال ( s j,ini ) است. موضوعی که در آیین نامۀ eurocode3 به آن اشاره نشده و باعث می‌شود نتایج به‌‌دست‌آمده دقت کافی را نداشته باشد، بحث پیش‌تنیدگی پیچ‌ها است. هدف اصلی این پژوهش اضافه‌کردن اثر پیش‌تنیدگی پیچ‌ها در روش مولفه ای است. به این منظور باید سختی المان‌های فنری مدل‌کنندۀ بال ستون در خمش، ورق انتهایی در خمش و پیچ‌ها در کشش، که جهت پیش‌بینی سختی دورانی اتصالات با ورق انتهایی با پیچ‌های پیش‌تنیده‌شده لازم هستند، مورد بررسی قرار گیرند. بر این اساس ابتدا روابطی جهت درنظرگرفتن اثر پیش‌تنیدگی پیچ‌ها در روش مولفه ای ارائه می‌گردد، سپس چندین اتصال صفحۀ انتهایی که توسط محققین مورد بررسی قرار گرفته در دو حالت بدون درنظرگرفتن اثر پیش‌تنیدگی پیچ‌ها و با درنظرگرفتن این اثر، مورد ارزیابی قرار می‌گیرد تا درستی روابط ارائه‌شده راستی آزمایی گردد. نتایج بیانگر آن است که روش ارائه‌شده جهت درنظرگرفتن پیش‌تنیدگی پیچ‌ها روش مناسب و کارایی است و باعث می‌شود که دقت روش مولفه ای توسعه‌یافته نسبت به روش مولفه ای مرسوم دقیق‌تر باشد، به‌طوری‌که که اختلاف سختی دورانی مدل آزمایشگاهی با روش مولفه ای بدون درنظرگرفتن اثر پیش‌تنیدگی پیچ‌ها 81.13- درصد و با درنظرگرفتن اثر پیش‌تنیدگی پیچ‌ها به 41.2- درصد کاهش یافت.

development of a component method for calculating the initial stiffness of friction end-plate connections

one of the practical and useful methods that is used in eurocode 3 to analyze the bending behavior of connections is the component method. based on this method, the moment-rotation curves of joints are estimated bilinearly based on the two parameters of bending strength and initial stiffness. therefore, one of the most important parameters to evaluate the moment-rotation curve using the component method is to find the exact initial stiffness of the connection (sj,ini ). an issue that is not mentioned in the eurocode 3 and causes the obtained results to be insufficiently accurate is the issue of pre-tensioning bolts. the main goal of this research is to add the effect of prestressing bolts to the component method. for this purpose, the stiffness of the spring elements modeling the column flange in bending, the end plate in bending, and the bolt in tension, which are necessary to predict the rotational stiffness of connections with the end plate with prestressed bolts, should be investigated. for this purpose, first, relationships are presented to consider the effect of prestressing bolts in the component method. then, several end plate connections that have been investigated by the researchers are evaluated in two cases without considering the effect of pre-tensioning of the bolts and considering this effect in order to verify the correctness of the presented relationships. the results show that the presented method for considering the prestressing of bolts is a suitable and efficient method, which makes the accuracy of the developed component method more accurate than the conventional component method. so that the rotational stiffness difference of the laboratory model with the component method without considering the effect of pre-tensioning of the bolts was reduced to -13.81% and by considering the effect of pre-tensioning of the bolts to -2.41%.