مطالعه آزمایشگاهی و عددی رفتار چرخه‌ای اتصالات خمشی تیر به ستون جعبه‌ای مقاوم‌سازی شده با ورق سخت‌کننده مثلثی

با توجه به اهمیت عملکرد لرزه‌ای اتصالات خمشی و مشکلات و معضلات موجود در اجرای این نوع اتصال، ارائه‌ی یک طرح کارآمد و صحیح برای مقاوم‌سازی آنها، کمک شایان ذکری به از بین بردن مشکلات آن خواهد کرد. با فرض اینکه در هنگام اجرای جوش شیاری بانفوذ کامل برای اتصال ورق روسری جوش کیفیت لازمه را نداشته باشد و در حد جوش گوشه عمل کند، نیاز به مقاوم‌سازی به‌طور مشخص آشکار می‌شود. به همین منظور، می‌توان با استفاده از ورق سخت‌کننده مثلثی (لچکی) و اتصال آن به ورق روسری و ستون، عملکرد لرزه‌ای آن را بهبود بخشید و به‌عنوان طرح مقاوم‌سازی انتخاب نمود. برای اثبات این موضوع نمونه‌ی آزمایشگاهی ساخته شد و موردبررسی قرار گرفت. سپس با انجام مطالعات عددی صحت سنجی آن نیز بررسی شد. با استفاده از مفاهیم بنیادی مقاومت مصالح روشی جهت طراحی قطعه‌ی مثلثی ارائه گردید. به همین دلیل، آنالیز حساسیت با بررسی چندین نمونه‌ی عددی برای صحت‌سنجی روش طراحی پیشنهادی انجام شد. عواملی نیز وجود دارند که می‌توانند در عملکرد لرزه‌ای روش مذکور جهت مقاوم‌سازی این نوع اتصال اثرگذار باشند ازجمله‌ی این عوامل می‌توان به تعداد و ضخامت سخت‌کننده‌ها و هم‌چنین نسبت عرض به ضخامت ستون‌های جعبه‌ای اشاره کرد که با مطالعات عددی به بررسی آنها پرداخته شد. استفاده از ستون جعبه‌ای در ادبیات فنی به‌طور کامل موردبررسی قرار نگرفته است؛ بااین‌حال، استفاده از آن به‌عنوان جایگزین ستون‌های بال‌پهن رایج است. بنابراین، در مقاله پیش‌رو سعی شد با در نظرگیری مورد ذکرشده و مطالعات عددی و آزمایشگاهی صورت گرفته، تمامی جوانب موجود در طرح مقاوم‌سازی مذکور بررسی گردد. نتایج نشان داد که این روش مقاوم‌سازی عملکرد لرزه‌ای اتصالات خمشی معیوب را بهبود می‌بخشد.

Cyclic Behavior of Reinforced Welded Flange Plate Moment Connections with Triangular stiffener Plates

Regarding the importance of seismic performance and also the problems of moment connections, representing an accurate and efficient scheme to reinforcing could be useful to eliminate these problems. Assuming that (CJP) welds between top flange plate and column face have poor quality or strengthened like fillet welds, the need of reinforcing becomes obvious. For that reason, by using triangular stiffener plate for joining to column face and top flange plate, the seismic behavior could be improved and possible to opt as a reinforcing scheme. To prove that, the experimental specimen was created and investigated. Then, validation was employed with the numerical model of one. By applying the basic concepts of the mechanic of materials, the design of triangular plate was expressed. Along with that, sensitivity analysis with studying on several numerical models carried out to show the accuracy of the proposal procedure design. Moreover, some factors effect on the seismic behavior of this scheme including numbers of stiffener plate, the thickness of stiffener plate, and the width to thickness ratio of box column. While using the box column in literature is rare, it replaces with Hshape column mostly in some countries like Iran. So, this paper tries to consider these cases to cover all aspects of this reinforcing scheme. The results showed this procedure could enhance the seismic behavior of defective moment connections.