بررسی عددی اتصال تیر به ستون دایره‌ای با استفاده از نوع جدیدی از سخت‌کننده خارجی

برای تقویت چشمه اتصال در اتصالات صلب سازه‌های فولادی، از ورق‌های پیوستگی و ورق مضاعف استفاده می‌شود. امکان نصب این ورق‌ها در اتصال صلب تیر i شکل به ستون دایره‌ای وجود ندارد، مگر اینکه ستون در هر طبقه قطع گردد. برای رفع این مشکل بسیاری از محققین از سخت کننده‌های خارجی استفاده نموده‌اند. در سال 2019 دتایل جدیدی با استفاده از ناودانی سخت شده برای این اتصال ارائه شد. شش نمونه آزمایشگاهی مقیاس کامل ساخته و تحت اثر بارگذاری چرخه‌ای تست شد. در آن تحقیق گرچه کارآیی اتصال جدید با انجام تست‌های آزمایشگاهی اثبات شد ولی برای طراحی این اتصالات بحثی نشد. در این مقاله برای ارائه ضوابط طراحی، مدل عددی در محیط نرم افزار المان محدود آباکوس ساخته و براساس نتایج آزمایشگاهی، راستی‌سنجی گردید. نتایج بیش از 60 تحلیل المان محدود غیرخطی نشان داد که دتایل ارائه شده می‌تواند کلیه ضوابط آیین نامه‌ای را برای اتصال صلب تیر به ستون، در قاب خمشی ویژه برآورده نماید. ضمناً بر اساس ضخامت ناودانی و سخت‌کننده‌ها، دتایل پیشنهادی می‌تواند در گروه اتصالات صلب یا نیمه صلب قرار گیرد. نهایتاً ضوابطی برای طراحی این اتصالات ارائه شد و دتایل مورد نظر میتواند برای اتصال تیر i شکل به ستون دایره‌ای بکار گرفته شود.

numerical investigation of the beam to circular column connection using a new external stiffener

continuity and doubler plates are used to strengthen the panel zone of rigid connections in steel structures. unless columns are cut in every story of the building, it is not possible to connect these plates to rigid i shaped beam to circular column connections. to overcome this problem, many researchers have employed external stiffeners. in 2019, a new detailing scheme was introduced for these connections using external stiffeners. six full scale experimental samples were built and tested under cyclic loading. even though the efficiency of the new connection was established using laboratory tests, the study did not discuss the issues relating to the design process. in the present study, to formulate design criteria and relationships, numerical models have been constructed inside abaqus and verified using the experimental data. the results obtained from more than 60 finite element models have revealed that the proposed detailing scheme meets all of the code specified criteria of rigid beam column connections in special moment resisting frames. further, based on the thickness of the channel profile and the stiffeners, the proposed detailing can be categorized as either rigid or semi rigid. finally, design criteria have been proposed and these connections can be considered as a suitable detailing for i shape beam to tube column connections.