بررسي اثر سخت كننده قائم در اتصالات صلب شكاف‌دار تحت بارهاي چرخه‌اي

Investigation on using stiffness in Slotted web connection under cyclic load

پس از زلزله نورثريج سال 1994 و خرابي سازه‌هايي با سيستم قاب خمشي فولادي به علت عملكرد نامناسب و شكست ترد اتصالات صلب خمشي رايج، اتصالات شكاف‌دار SW به منظور افزايش شكل ‌پذيري و بهبود عملكرد لرزه‌اي اتصال معرفي شد. ماهيت اين اتصال بر اساس انتقال برش موجود در بال تير به جان آن و جلوگيري از شكست ترد اتصال مي‌باشد. اين اتصال با كاهش افت مقاومت در مقايسه با اتصال صلب جوشي و همچنين افزايش كارايي اتصال به عنوان يك اتصال قابل قبول و مطمئن در ساز‌‌ه‌هاي قاب خمشي فولادي بكار برده مي‌شود. با توجه به كمانش بال‌هاي تير و جلوگيري از افت سختي اتصال در سيكل‌ هاي بالاتر در بارگذاري چرخه‌اي، سخت‌ كننده‌هاي قائمي به بال بالا و پايين تير جوش داده شد كه طبق نتايج بدست آمده از تحليل و مدل‌ سازي اتصال، وجود اين سخت ‌كننده‌ها باعث افزايش سختي اتصال و پايداري بيشتر و افت مقاومت كمتر در سيكل ‌هاي بارگذاري بالاتر مي‌باشد و با توجه به اينكه شكل‌پذيري اتصال شكاف‌دار همراه با سخت‌كننده قائم بيشتر از حالت معمول اتصال شكاف‌‌دار گرديد، اين نتيجه بدست آمد كه وجود سخت ‌كننده قائم با طولي به اندازه يك و نيم برابر ارتفاع آن، باعث بهبود عملكرد لرزه‌اي اتصال و افزايش شكل‌پذيري خواهد گرديد.

A lot of moment resisting steel frames were damaged, after Northridge earthquake. In these building, the usual rigid weld connection didn’t work properly and fielded. In the rigid weld connections, available Shear force in the flanges and lateral torsional buckling are the main reason for weld fracture. Slotted web connections, by improving many weaknesses present in moment connections were introduced by Seismic Structural Design Associates (SSDA), and has been classified as a special moment connection in the American Institute of Steel Construction (AISC), managed to qualify for the Federal Emergency Management Agency (FEMA) regulations. The Slotted Web connection design rationale that sizes the beam slot length, shear plate, and connection weldments, is based upon successful FEMA/AISC ATC-24 protocol test results and extensive inelastic finite element analyses of the beam and column stress and strain distributions. Incorporated in this rationale, which has been accepted by numerous departments of building and safety, are the UBC and AISC Load and Resistance Factor Design (LRFD) Specifications and the 1997 AISC Seismic Design Provisions for Steel Buildings and its supplements. In this connection, the separation of beam flanges removes the shear force from beam flange and it causes to transfer it on beam web. This connection is using moment resisting steel frame structure with proper behaviour and good seismic performance One of disadvantage of this connection is fast buckling of beam flange, to revise this problem in Slotted web connection we add a couple of vertical stiffness up and down the beam flange. Using of these stiffness, not only prevent fast buckling but also increase ductility and seismic performance and when we use these stiffness we will see, the absorbing of energy in hysteric loop will be more than the usual Slotted web connection.