مطالعه تحليلي كاربرد جان لوله اي براي كاهش مقاومت خمشي مقطع در ناحيه پلاستيك تير در قاب خمشي فولادي

از ويژگي هاي مهم قاب هاي خمشي، رفتار شكل پذير و قابليت جذب و استهلاك انرژي القايي، ناشي از زلزله است. زلزله هاي نرتريج (1994) و كوبه (1995) نگراني هايي را بابت روش و جزئيات طراحي در اتصالات بر اساس گسيختگي ترد غير قابل انتظار در اتصالات تير به ستون سيستم قاب خمشي فولادي فراهم نمود، به طوريكه ايجاد شكل پذيري و توانايي مقاومت در برابر تغييرشكل هاي بزرگ چرخه اي پلاستيك مورد اهميت قرار گرفت و استانداردهاي طراحي با فرض ايجاد ناحيه مستهلك كننده انرژي، بر روي تير و در نزديكي محل اتصال تير به ستون همراه گرديد. بر همين اساس در طرح حاضر اتصال نوين خمشي تير به ستون با مقطع كاهش ظرفيت خمشي يافته توسط جان آكاردئوني لوله اي شكل (TW-RBS: Tubular Web RBS connection) كه با جايگزيني يك لوله در جان تير در محل مورد نظر جهت مفصل پلاستيك بدست مي آيد، مورد مطالعه تحليلي قرار مي گيرد. نتايج نشان مي دهد كه استفاده از مقطع تضعيف شده با جان اكاردئوني لوله اي شكل، با حذف جان تير در مقاومت خمشي مقطع، منجر به ايجاد فيوز شكل پذير دور از اجزاء اتصال تير به ستون مي گردد. ميزان كاهش ظرفيت خمشي تير در محل مفصل پلاستيك بر اساس مشخصات ابعادي تير و لوله مصرفي قابل محاسبه است طوريكه سهم باقيمانده جان لوله اي در مقاومت خمشي مقطع با توان دو ضخامت لوله رابطه مستقيم و با ضخامت جان صاف تير و همچنين قطر لوله رابطه معكوس خواهد داشت. تعيين محل بهينه قرارگيري جان لوله اي نيز با توجه به طول تير و نسبت مدول پلاستيك تير در محل مفصل پلاستيك به مقطع كل قابل ارزيابي است. همچنين نحوه كنترل برش در جان لوله اي با توجه به كمانش هاي موضعي و كلي حاصل از برش از ديگر نكات مورد طرح است. نتايج نشان داد كه بكارگيري لوله در جان تير، كاهش سختي خمشي مقطع در محل مفصل پلاستيك را در حدود 14 الي 19% درصد به همراه دارد كه اين ميزان كاهش در سختي خمشي با اتصال RBS با 20% كاهش عرض بال برابري مي نمايد.همچنين اين اتصال برحسب عمق تير مصرفي منجر به كاهش مقاومت خمشي مقطع در محل مفصل پلاستيك بين 22 تا 28% مي گردد كه بين نتايج حاصل از اتصال RBS با 20% و 50% كاهش عرض بال است.