برآورد درصد گیرداری اتصالات

برآورد درصدگیرداری اتصالات بکاررفته در ساز ههای فولادی و بررسی اثر آن در نیروی Uplift ستونهای منتهی به بادبند

خلاصه

یکی از مسائل موجود در طراحی سازههای فولادی مهاربندی شده، بحث نیروی Uplift ایجاد شده در ستونهای منتهی به بادبند میباشد که در طی سالیان گذشته راهحلهای گوناگونی برای کاهش اثر این نیرو ارائه شده است. در این مقاله به بررسی اثر گیرداری اتصالات تیر به ستون در مقدار نیرویUplift پرداخته شده است. برای این منظور، درصد گیرداری اتصالات متداول به صورت آزمایشگاهی تعیین شده و به صورت ورودی به نرمافزار داده شده است. نتایح تحلیل نرمافزاری نشان میدهد که اثر گیرداری اتصالات ساده و نیمه صلب در مقدار نیروی Uplift ناچیز بوده ولی نمیتوان از اثر اتصال گیردار صرفنظر کرد.

کلمات کلیدی: اتصال تیر به ستون، گیرداری، نیرویUplift سازه فولادی مهاربندی شده ،

مقدمه

در طراحی سازههای فولادی مهاربندی شده دارای پی منفرد، معمولاً مهمترین مسالهای که برای سازهها با ارتفاع متوسط به بالا مطرح است، بحث نیروی Uplift ایجاد شده در ستونهای منتهی به بادبند میباشد. نیروی Upliftمعمولاً از اعمال بارهای جانبی مانند زلزله و باد در سازهها بوجود می آید و میتواند رفتار سازه را تغییر داده و اثرات مهمی بر جای گذارد. نوع شکل بادبند تاثیر آنچنانی بر این مساله ندارد و مقدار کشش در ستونهای پای بادبند ربطی به نوع بادبند ندارد. تنها در صورت تغییر شکل بادبند در اثر تغییر سختی ممکن است مقدار نیروهای محوری پای ستونها در یک محل کاهش و در مکانی دیگر افزایش یابند یا بالعکس. در هر صورت شکل بادبند نمیتواند عامل مهمی در تعیین نیروهای محوری در ستونها باشد.در طی سالیان گذشته راهحلهای گوناگونی برای کاهش اثر نیروی محوری بوجود آمده در ستونها پیشنهاد شده است که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

1- به جای سیستم بادبندی اساس از سیستم قاب خمشی و یا سیستم دوگانه استفاده شود. استفاده از سیستم قاب خمشی باعث توزیع متعادل نیروی زلزله در بین تمامی ستونها و تیرها و جلوگیری از تجمع نیرو در نقاط خاص و کاهش نیروی محوری ستونها در اثر زلزله میشود. در سیستمهای دوگانه ضریب رفتار بیشتر است که این خود باعث کاهش نیروهای زلزله میشود و از طرف دیگر در این سیستم بخشی از نیروها به قابهای خمشی میرسد و باعث کاهش نیروهای بادبندها و ستونهای دهانه بادبندی میشود.

2- تعداد بادبندها تا حد امکان اضافه شوند. افزایش تعداد بادبندها مقدار نیروی زلزله در هر دهانه را کم مینماید و باعث کاهش نیروی کششی در ستونها نیز میشود.

3- بادبندها در قابهای با دهانه بزرگتر قرار داده شوند. قرار دادن بادبند در دهانههای بزرگتر با توجه به ثابت بودن لنگر وارد بر قاب بادبندی در اثر نیروی زلزله و با توجه به افزایش بازوی لنگر نیروهای تحملکننده این لنگر (ستونهای دو انتهای قاب بادبندی) باعث کاهش نیروی محوری ناشی از زلزله در ستون میشود.

انجمن مهندسی و مدیریت ساخت ایران (ICEMA) Iran Construction Engineering Management Association

4- بادبندها در دهانههای مجاور هم و به طور متوالی قرار داده شوند. قرار دادن دو دهانه بادبندی در مجاورت همدیگر باعث ایجاد یک دهانه بادبندی ترکیبی بزرگتر و کاهش نیروهای محوری ستونها میشود.

5- برای کاهش اثر پیچش و نیروی کششی حاصل از آن بادبندها به صورت متقارن اجرا شوند

6- در دهانههای بادبندی در زیر ستونها از چاه شمع استفاده شود.

منبع:مهندسی عمران (مهندسی و مدیریت ساخت)