آشنایی با اتصالات فولادی
درک درست از رفتار سازهای یک اتصال، و دانش کافی از نحوهی انتقال نیرو توسط آن از الزامات اساسی در طراحی یک اتصال ایمن است. از آنجا که در اکثر حوادث طبیعی، علت بسیاری از ویرانیها در سازههای فولادی، عملکرد نامناسب اتصالات است، لذا تحقیق و بررسی دقیق در خصوص عملکرد این اتصالات در سازههای فولادی بسیار با اهمیت است. زیرا عدم دقت در طراحی و اجرای اتصال علاوه بر خرابی خود اتصال، صدمات جبرانناپذیری بر سایر اجزا و همچنین کل سازه وارد خواهد ساخت.
در سازههای اسکلت فلزی به موازات استفاده از مقاطع سازهای توخالی به عنوان ستون، باید به بحث طراحی اتصالات تیر به این گونه ستونها نیز توجه شود. در کشورهای مختلف طی سالهای گذشته، روش های متعددی برای انواع اتصالات تیر به ستون پیشنهاد شده است.
- انواع اتصال تیر به ستون
این نوع اتصال معمولاً به دو شکل است، یا به صورت صلب و گیردارند و یا به صورت مفصلیاند:
اتصال مفصلی: اتصال مفصلی یا ساده اتصالی است که تنها برای تحمل بار قائم طراحی میشود و در محل اتصال هیچگونه لنگری وجود ندارد. طراحی و کنترل اتصال مفصلی مقاطع ساختمانی تو خالی، مانند اتصال در ستون با مقطع بسته دارای استیفنر(ساخته شده با ورق 4 ضلع) و یا مقاطع باز (I) میباشد.
اتصال صلب: اتصالی است که علاوه بر تحمل نیروی برشی حاصل از بار قائم، توانایی تحمل لنگر حاصل از بارهای جانبی (زلزله یا باد) و قائم را نیز دارد. از اینرو این اتصالات که قادرند تمام ظرفیت خمشی تیر را به ستون منتقل کنند، اتصالاتی تمام مقاومت هستند.
اتصالات صلب برای مقاطع H.S.S
یکی از مسائل مهم در طراحی اتصال صلب تیر با مقطع I به ستون HSS لزوم وجود ورق پیوستگی محل اتصال می باشد.
برای نصب سخت کننده ها (استیفنرها) در محل اتصال، سه شیوۀ رایج تاکنون مورد استفاده قرار گرفته است. در مطالب بعدی به نحوۀ اجرای این شیوه ها می پردازیم.
اتصال با استیفنر (دیافراگم) عبوری
استیفنر عبوری شامل دو صفحه سخت کننده در محل اتصال می باشد که از درون ستون عبور کرده و ستون را به سه قسمت تقسیم میکنند. پس از نصب دیافراگمها، ستون ها در محل خود مجدداً نصب و جوش میشوند.
در این نوع اتصال استیفنر به صورت صفحاتی در پیرامون ستون به گونهای طراحی میگردد که علاوه بر انتقال کامل نیروهای ناشی از خمش تیر به ستون، از لهیدگی موضعی ستون نیز جلوگیری کند
حداکثر مقاومت اتصال با استیفنر خارجی بر اساس فرمول ارائه شده توسط kamba 2001 و Tabouchi 1985 محاسبه می گردد. برای دریافت فایل اصلی اینجا را کلیک کنید.
استیفنر عبوری شامل دو صفحهی سخت کننده در محل اتصال است که از درون ستون عبور کرده و ستون را به سه قسمت تقسیم میکنند. پس از نصب دیافراگم ها، ستون ها در محل خود مجدداً نصب و جوش میشوند.
برای اجرای استیفنر داخلی از چند روش میتوان استفاده نمود:
1- بریدن یک وجه ستون ( جهت دسترسی جوش)
2- استفاده از رباتهای جوشکار