بررسی تاثیر خطای ساخت تیر پیوند میانی در رفتار اتصالات قاب‌های خمشی فولادی

قاب های خمشی فولادی با اتصالات درختی یکی از رایج ترین روش های ساخت می باشد که در آن قسمت میانی تیر در حین ساخت به ستون ها وصله می شود. گاهی طول تیر پیوند میانی بعد از ساخت با اندازه مندرج در نقشه های اجرایی تطبیق نداشته و بنابراین در محل وصله فلنجی تیرها فاصله ای بین ورق های انتهایی مشاهده می شود. این فاصله درصورتی‌که ناچیز باشد، نادیده گرفته شده و با وارد کردن نیرو به اعضا و سفت کردن پیچ ها حذف می شود. در پژوهش حاضر تاثیر مقادیر مختلف خطای ساخت مربوط به طول تیر پیوند میانی بر روی رفتار اتصالات ستون درختی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا اثر خطای ساخت مذکور در یک قاب خمشی فولادی، توسط نرم افزار sap2000 در نظر گرفته شد و نیروهای داخلی ایجادشده در اعضا استخراج گردید. سپس رفتار غیرخطی مدل های سه بعدی از اتصال درختی یک تیر به ستون کناری از این قاب ها تحت اثر نیروهای ناشی از خطای ساخت، با نرم افزار اجزای محدود ansys workbench مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد در قاب هایی که صلبیت خمشی ستون ها بالا می باشد، تاثیر خطای ساخت بیشتر بوده و نیروی محوری قابل‌توجهی در تیرها ایجاد می گردد. در اثر این کشش محوری فشار تماسی اولیه بین ورق های وصله تیر کاهش می یابد و این کاهش منجر به افت مقاومت برشی اصطکاکی وصله تیرها می شود. همچنین خطای ساخت تیر پیوند میانی موجب ایجاد تنش های قابل‌توجهی در سخت کننده هایِ ورق انتهاییِ متصل به تیر پیوند میانی می گردد.

investigation of effect of the middle link beam construction imperfection on the behavior of connection in steel moment frames

geometric imperfections that occur due to the inevitable errors during the fabrication process or erection of structural members, may affect the performance of the steel structure. one of the most common and very efficient shop-welded and field bolted systems is the column-tree moment connection system. sometimes, in the implementation of the moment-resisting frames with column-tree connections, the middle link beam length after the fabrication does not match with inserted dimension in shop drawing completely and a gap can be seen between the splice plates in beam to beam end-plate bolted splice connection, as shown in fig. 1. the aim of this study is to investigate the effect of different values of the construction imperfections of the middle link beam length on the behavior of column-tree connections. for this purpose, firstly, the effect of the middle link beam construction imperfection in three steel moment-resisting frames with different stories and bays are considered by using sap2000 software and the values of internal forces in members are extracted. secondly, non-linear behavior of three-dimensional models of single-sided beam-to-column connection from these frames are investigated by using ansys workbench finite element software.