بررسی عددی کمانش محلی مقطع کاهش‌یافته (rbs) در تیرهای فولادی

استفاده از سیستم های قاب خمشی فولادی در بین طراحان بسیار رواج دارد، اما یک نقطه ضعف اصلی در این سیستم ها، محل تشکیل مفصل پلاستیک در ناحیه اتصال تیر به ستون می باشد. از این رو ایده استفاده از تیر ها با مقطع کاهش یافته پیشنهاد مناسبی برای دور کردن محل تشکیل مفصل پلاستیک از ناحیه اتصال تیر به ستون به ناحیه کاهش یافته تیر می باشد. با استفاده از تیرهای فولادی با مقطع کاهش یافته، یک فیوز شکل پذیر در تیر ایجاد می شود که مانع از انتقال تنش ها و کرنش های غیر ارتجاعی به محل اتصال تیر به ستون (در ناحیه جوش) می شود. یکی از مشکلات اصلی در تیرهای فولادی با مقطع کاهش یافته، ایجاد کمانش های موضعی در ناحیه کاهش یافته تیر می باشد. به تبع این کمانش های موضعی در بال و جان تیر در ناحیه کاهش یافته، مقاومت این تیر ها نسبت به تیرهای معمولی کاهش پیدا می کند. در این مقاله تحلیل اجزای محدود برای تیرهای فولادی با مقاطع مختلف انجام گرفته است تا مشخص گردد در تیرهای فولادی با مقاطع کاهش یافته مختلف درچه میزان دریفت، دچار کمانش موضعی می شوند. کمانش های محلی در ناحیه کاهش یافته تیرهای فولادی معمولا در مقاطع با ابعاد کوچک در دریفت 3% ایجاد می شود. اما برای مقاطع با ابعاد بزرگتر این کمانش ها در دریفت های پایین تری ایجاد می شود. این کمانش ها ابتدا از ناحیه بال تیرهای کاهش یافته مقطع، آغاز و به جان تیر کشیده می شود.

experimental and numerical investigation of local buckling in steel reduced beam sections (rbss)

the use of steel moment frame systems is very popular among designers, but the main weakness in these systems is the plastic joint formation in the beam-to-column connection zone. therefore, the idea of using beams with a reduced section (rbs) is a good suggestion to remove the plastic joint from the beam-to-column connection zone. by using steel beams with a reduced cross-section, a ductile fuse is created in the beam, which prevents the transfer of inelastic stresses and strains to the beam-to-column joint (in the welding zone. one of the main problems in steel beams with a reduced cross-section is buckling in the reduced zone of the beam. as a result of this local buckling in the wing and the life of the beam in the reduced zone, the resistance of these beams decreases compared to ordinary beams. in this article, the behavior of ipe300 beam with a reduced cross-section has been tested under cycling loading. also, finite element analysis has been done for steel beams with different cross-sections to determine how much drift will cause local buckling in beams with different reduced cross-sections. local buckling in the reduced zone of steel beams usually occurs in sections with small dimensions in 3% drift. but for sections with larger beam dimensions, these bucklings are created in lower drifts. these bucklings first start from the reduced wing zone of rbs beams and extend to the beam.