بررسي عملكرد خطي و غيرخطي اتصال درختي – سپري سيمپسون

Investigation of linear and nonlinear performance of the simpson strong-tie connection

پس از زلزله نورتريج مشخص گرديد كه اتصالات تير به ستون در قاب‌هاي خمشي ضعيف است و نياز به اصلاح و بازنگري دارد. در سال‌هاي اخير استفاده از اتصالات پيچي گسترش يافته و تقريبا جايگزين اتصالات جوشي شده است. آيين نامه آمريكا (AISC358-16) اتصال جديدي به نام اتصال سيپسون معرفي كرد كه يك اتصال نيمه صلب با ايده كنترل خسارت مي‌باشد. اتصال پيشرو نوع جديد و هوشمند از اتصالات پيچي است كه شامل صفحه ضعيف شده، صفحه انتهايي، نبشي و همچنين صفحه كمانشي است. هدف اصلي اين پژوهش بررسي رفتار خطي و غير خطي اتصال سيمپسون با استفاده از نرم افزار آباكوس است. نمونه مبنا، مدل مطرح شده در آيين نامه آمريكا (AISC358-16) انتخاب شد. براي دستيابي به درك بهتر از مدل جديد اتصال سيمپسون، 14 مدل عددي ساخته شد و نقاط ضعف و قوت مدل‌ها اعم از شكل پذيري، سختي، مقاومت و جذب انرژي مدل ها با هم مقايسه گرديد. در اين اتصال صفحه ضعيف شده و عملكرد آن بسيار حائز اهميت است لذا براي اين مهم متغيير‌هايي نظير طول مياني، عرض مياني، طول اوليه و همچنين سخت‌كننده در ناحيه طول اوليه صفحه ضعيف شده بررسي شد. مدل با سخت‌كننده با ضخامت 30 ميلي‌متر نسبت به بقيه مدل‌ها با توجه به خصوصيات ذكر شده، نتايج قابل قبولي از جمله لنگر متحمل 1010 كيلونيوتن متر و جذب انرژي 53/55 كيلونيوتن ميلي متر از خود نشان داد كه استفاده آن براي مناطق با لرزه خيزي بالا مناسب است.

After the Northridge earthquake, it was determined that the beam-to-column connections in the moment frames were weak and needed to be revised. In recent years, the use of bolted connections have expanded and replaced almost welded connections. The US Code of Conduct (AISC358-16) introduced a new connection called the Simpson Connection, which is a semi-rigid connection with the idea of ​​damage control. Progressive connection is a new and smart type of screw connection that includes a weakened plate, end plate, corner as well as a buckle plate. The main purpose of this study is to investigate the linear and nonlinear behavior of Simpson connectivity using ABAQUS software. The baseline sample was selected from the model outlined in US Code (AISC358-16). To gain a better understanding of the new Simpson junction model, 14 numerical specimens were modeled and the strengths and weaknesses of the models including ductility, stiffness, strength, and energy absorption of the models were compared. In this connection, the geometry of weakened plate and its performance is important. In so doing, variables such as mid-length, mid-width, initial length, as well as stiffeners were evaluated in the initial length of the weakened plate. The model with a thickness of 30 mm thicker than the other models with respect to the mentioned characteristics, showed acceptable results including anchor tolerance of 1010 kN.m and energy absorption of 55.53 kN/mm which showed that its use is suitable for areas with high seismicity.