بکارگیری فولاد کم مقاومت به عنوان المان فدا شونده در اتصالات صلب ستون- درختی

با توجه به تقاضای روزافزون برای طراحی و ساخت سازه های بلند مرتبه قاب خمشی، و وجود مزایای استفاده از فولاد مقاومت بالا در این نوع سازه ها (اعم از صرفه جویی در تولید، سهولت نصب و انتقال به محل اجرا، طراحی ظریف اعضا و کاهش آلودگی های زیست محیطی)، لزوم بررسی اتصالات گیردار ساخته شده از فولاد پرمقاومت وجود دارد. از طرفی استفاده از فولاد با تنش جاری شدن بیشتر از حد معمولی (240 نیوتن بر میلیمتر مربع) سبب کاهش شکل پذیری اتصال می گردد. از این رو ایده ی دستیابی به مدل اتصالی که در کنار بکارگیری فولاد مقاومت بالا و استفاده از مزایای آن، سبب کاهش شکل پذیری نشود؛ مطرح گردید. بدین منظور تنها در جزئی از المان تیر که پیش بینی ایجاد مفصل پلاستیک می شود (المان فداشونده یا فیوز) از فولاد با مقاومت پایین استفاده شده مابقی المان های اتصال که رفتاری الاستیک را در خلال بارگذاری تجربه می کنند، از فولاد پرمقاومت می باشند. در این روش با تضعیف فولاد قسمت ابتدایی تیر، مفصل پلاستیک به دور از ناحیه بر ستون تشکیل شده و همچنین با بکارگیری فولاد مقاومت بالا در سایر المان ها، کاهش وزن سازه و کاهش هزینه های حمل و نقل و ساخت و ساز اتفاق می افتد. همچنین در راستای صحت سنجی ایده ی موجود، مدلسازی هایی بر روی اتصال صلیبی شکل ستون درختی انجام پذیرفت و نتایج حاصله با اتصالات رایج مقایسه گردید و امکان جایگزینی اتصال پیشنهادی با اتصالات موجود انجام گردید.

Using Low-Strength Steel as Sacrificial Element in Column-tree Rigid Connections

In this study to evaluate the effect of highstrength steel and energyabsorbing steel in moment frame structures, a numerical investigation was undertaken of columntree moment connections with three type of steels as ST37, ST19 and ST52. Also, in order to improve steel moment connections, the possibility of replacing the proposed model has been analyzed by common popular models. The results show acceptable ductility and energy absorption capacity and also stable hysteresis curves in the models which have been made of light steel in the plastic zone. As a result, using ST37 steel in plastic hinges of connections which were made of ST52 steel, increase the ductility(36%) and energy absorption(5.8%) in compared with columntree connections which are fully made of ST37. Also applying ST19 in plastic hinges of ST37 connections will bring more ductility in a range of 64 percent and will increase the energy absorption. Accordingly, this study recommends this columntree connection with combined steels as a good alternative for rigid connections