بررسی عملکرد خطی و غیرخطی اتصال درختی – سپری سیمپسون

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد دره شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، دره شهر، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه غیر انتفاعی علوم و توسعه پایدار آریا، تهران، ایران

3 گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

پس از زلزله نورتریج مشخص گردید که اتصالات تیر به ستون در قاب‌های خمشی ضعیف است و نیاز به اصلاح و بازنگری دارد. در سال‌های اخیر استفاده از اتصالات پیچی گسترش یافته و تقریبا جایگزین اتصالات جوشی شده است. آیین نامه آمریکا (AISC358-16) اتصال جدیدی به نام اتصال سیپسون معرفی کرد که یک اتصال نیمه صلب با ایده کنترل خسارت می‌باشد. اتصال پیشرو نوع  جدید و هوشمند از اتصالات پیچی است که شامل صفحه ضعیف شده، صفحه انتهایی، نبشی و همچنین صفحه کمانشی است. هدف اصلی این پژوهش بررسی رفتار خطی و غیر خطی اتصال سیمپسون با استفاده از نرم افزار آباکوس است. نمونه مبنا، مدل مطرح شده در آیین نامه آمریکا (AISC358-16) انتخاب شد. برای دستیابی به درک بهتر از مدل جدید اتصال سیمپسون، 14 مدل عددی ساخته شد و نقاط ضعف و قوت مدل‌ها  اعم از شکل پذیری، سختی، مقاومت و جذب انرژی مدل ها با هم مقایسه گردید. در این اتصال صفحه ضعیف شده و عملکرد آن بسیار حائز اهمیت است لذا برای این مهم متغییر‌هایی نظیر طول میانی، عرض میانی، طول اولیه و همچنین سخت‌کننده در ناحیه طول اولیه صفحه ضعیف شده بررسی شد. مدل با سخت‌کننده با ضخامت 30 میلی‌متر نسبت به بقیه مدل‌ها با توجه به خصوصیات ذکر شده، نتایج قابل قبولی از جمله لنگر متحمل 1010 کیلونیوتن متر و جذب انرژی 53/55 کیلونیوتن میلی متر از خود نشان داد که استفاده آن برای مناطق با لرزه خیزی بالا مناسب است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

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

نویسندگان [English]

  • Ali Ghamari 1
  • Farzin Ghaffari 2
  • Leila Hosseinzadeh 3
1 Department of Civil Engineering, Darreh-Shahr Branch, Islamic Azad University, Darreh-Shahr, Iran.
2 Department of Civil Engineering, Aria University of Science and Sustainability, Tehran, Iran.
3 Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Moment Frame
  • Prequalified Connection
  • Stiffness
  • Strength
  • ductility