معین عمران - برآورد درصدگيرداري اتصالات درسازههاي فولادي و بررسي اثر آن درنيرويUpliftستونهاي منتهي به بادبند

برآورد درصدگيرداري اتصالات درسازههاي فولادي و بررسي اثر آن درنيرويUpliftستونهاي منتهي به بادبند

برآورد درصد گيرداري اتصالات بكاررفته در ساز ههاي فولادي و بررسي اثر آن در نيروي Uplift ستونهاي منتهي به بادبند

خلاصه

يكي از مسائل موجود در طراحي سازههاي فولادي مهاربندي شده، بحث نيروي Uplift ايجاد شده در ستونهاي منتهي به بادبند ميباشد كه در طي ساليان گذشته راهحلهاي گوناگوني براي كاهش اثر اين نيرو ارائه شده است. در اين مقاله به بررسي اثر گيرداري اتصالات تير به ستون در مقدار نيرويUplift پرداخته شده است. براي اين منظور، درصد گيرداري اتصالات متداول به صورت آزمايشگاهي تعيين شده و به صورت ورودي به نرمافزار داده شده است. نتايح تحليل نرمافزاري نشان ميدهد كه اثر گيرداري اتصالات ساده و نيمهصلب در مقدار نيروي Uplift ناچيز بوده ولي نميتوان از اثر اتصال گيردار صرفنظر كرد.

كلمات كليدي: اتصال تير به ستون، گيرداري، نيرويUplift سازه فولادي مهاربندي شده ،

مقدمه

در طراحي سازههاي فولادي مهاربندي شده داراي پي منفرد، معمولاً مهمترين مسالهاي كه براي سازهها با ارتفاع متوسط به بالا مطرح است، بحث نيروي Uplift ايجاد شده در ستونهاي منتهي به بادبند ميباشد. نيروي Upliftمعمولاً از اعمال بارهاي جانبي مانند زلزله و باد در سازهها بوجود مي آيد و ميتواند رفتار سازه را تغيير داده و اثرات مهمي بر جاي گذارد. نوع شكل بادبند تاثير آنچناني بر اين مساله ندارد و مقدار كشش در ستونهاي پاي بادبند ربطي به نوع بادبند ندارد. تنها در صورت تغيير شكل بادبند در اثر تغيير سختي ممكن است مقدار نيروهاي محوري پاي ستونها در يك محل كاهش و در مكاني ديگر افزايش يابند يا بالعكس. در هر صورت شكل بادبند نميتواند عامل مهمي در تعيين نيروهاي محوري در ستونها باشد.در طي ساليان گذشته راهحلهاي گوناگوني براي كاهش اثر نيروي محوري بوجود آمده در ستونها پيشنهاد شده است كه از آن جمله ميتوان به موارد زير اشاره كرد:

1- به جاي سيستم بادبندي اساس از سيستم قاب خمشي و يا سيستم دوگانه استفاده شود. استفاده از سيستم قاب خمشي باعث توزيع متعادل نيروی زلزله در بين تمامي ستونها و تيرها و جلوگيري از تجمع نيرو در نقاط خاص و كاهش نيروي محوري ستونها در اثر زلزله ميشود. در سيستمهاي دوگانه ضريب رفتار بيشتر است كه اين خود باعث كاهش نيروهاي زلزله ميشود و از طرف ديگر در اين سيستم بخشي از نيروها به قابهاي خمشي ميرسد و باعث كاهش نيروهاي بادبندها و ستونهاي دهانه بادبندي ميشود.

2- تعداد بادبندها تا حد امكان اضافه شوند. افزايش تعداد بادبندها مقدار نيروي زلزله در هر دهانه را كم مينمايد و باعث كاهش نيروي كششي در ستونها نيز ميشود.

3- بادبندها در قابهاي با دهانه بزرگتر قرار داده شوند. قرار دادن بادبند در دهانههاي بزرگتر با توجه به ثابت بودن لنگر وارد بر قاب بادبندي در اثر نيروي زلزله و با توجه به افزايش بازوي لنگر نيروهاي تحملكننده اين لنگر (ستونهاي دو انتهاي قاب بادبندي) باعث كاهش نيروي محوري ناشي از زلزله در ستون ميشود.

4- بادبندها در دهانههاي مجاور هم و به طور متوالي قرار داده شوند. قرار دادن دو دهانه بادبندي در مجاورت همديگر باعث ايجاد يك دهانه بادبندي تركيبي بزرگتر و كاهش نيروهاي محوري ستونها ميشود.