اتصال بادبند گوشه (محل اتصال تیر و ستون)

اتصال بادبند گوشه (محل اتصال تیر و ستون)

0

21

25
مرداد 98

وقتی بادبند فقط به یک عضو متصل میشود به دلیل معین بودن اتصال تحلیل آن کار آسانی است.

ولی وقتی بادبند به محل اتصال تیر و ستون میرسد و به هر دوی انها وصل میشود یک اتصال نامعین داریم که هر یک از اجزای اتصال بسته به میزان سختی شان نیرو میگیرند. بنابراین تحلیل آن کار پیچیده ای است.

یک روش حل چنین اتصالی این است که فرض شود اتصال معین بوده و مانند اتصالات معین تحلیل شود.

ولی چنین روشی باعث میشود که طرح overdesign بوده و ابعاد اتصال خیلی بزرگتر از مقدار مورد نیاز بدست آید.

برای مثال اتصال شکل زیر را در نظر بگیرید:

brace connection detail

 

 

اتصال گاست به تیر برای نیروی H و لنگر زیر طراحی میشود:

 

همانطور که در شکل دیده میشود اتصال گاست به تیر با جوش گوشه دوطرفه 0.7 انجام شده است.

تنش برشی روی جوش برابر است با:

و تنش کششی ناشی از لنگر برابر است با:

 

تنش برآیند برابر است با:

این در حالیست که تنش قابل تحمل جوش برابر است با:

بنابراین لازم است که طول جوش اتصال افزایش یابد.

اتصال گاست به ستون نیز به همین روش تحلیل میشود:

اتصال گاست به ستون برای نیروی V و لنگر زیر طراحی میشود:

همانطور که در شکل دیده میشود اتصال گاست به ستون با جوش گوشه 0.7 انجام شده است.

تنش برشی روی جوش برابر است با:

فرمول تنش برشی جوش

و تنش کششی ناشی از لنگر برابر است با:

فرمول تنش برشی روی جوش

 

تنش برآیند برابر است با:

تنش برآیند جوش

این در حالیست که تنش قابل تحمل جوش برابر است با:

تنش مجاز جوش

بنابراین لازم است که طول جوش اتصال افزایش یابد.

روش دیگر تحلیل، روش نیروی یکنواخت (Uniform Force Method) است که در بخش 13 آیین نامه AISC نیز توصیه شده است. اساس روش نیروی یکنواخت این است که هندسه اتصال به گونه ای طرح شود که در محل اتصال گاست به تیر و گاست به ستون هیچ لنگری ایجاد نشود. ولی به دلیل اینکه گاه مثلا به دلایل اجرایی نمیتوان اندازه اتصال گاست به تیر و یا اتصال گاست به ستون را مطابق با اعداد محاسبه شده از روش UFM اعمال کرد به ناچار مقداری لنگر نیز در اتصال ایجاد میشود:

خلاصه روش UFM به صورت زیر است:

تصویر هندسی روش نیروی یکنواخت

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

پارامترهای به کار رفته در روش نیروی یکنواخت از روابط زیر بدست می آید:

 

روابط و فرمولهای روش نیروی یکنواخت در تحلیل اتصالات بادبندی

 

 

 

 

 

 

 

 

نیروی منتقل شده به ستون (یعنی نیروی اتصال ورق گاست به ستون) برابر است با:

 

نیروی منتقل شده به ستون از گاست

نیروی منتقل شده به تیر (یعنی نیروی اتصال ورق گاست به تیر) برابر است با:

نیروی منتقل شده به تیر از گاست

 

 

 

 

 

 

در این روابط P نیروی بادیند است. بقیه پارامترها در شکل قبل توضیح داده شده اند. r نیز برابر است با:

پارامتر r

 

 

این نیروها در شکل زیر نشان داده شده اند:

 

گاست پلیت و نیروهای منتقل شده از آن به تیر و ستون

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

حال مثال قبل را با این روش حل میکنیم:

از شکل و با استفاده از تعاریف ذکر شده داریم:

پارامترهای حاصل از روش نیروی یکن.اخت

 

 

 

 

 

 

 

با استفاده از روابطی که قبلا گفته شد α  و β بدست می آید:

فرومولهای روش نیروی یکنواخت

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بنابراین اتصال گاست به تیر باید قادر به تحمل نیروهای زیر باشد:

 

 

 

 

 

 

 

تنش برشی روی جوش برابر است با:

تنش برشی روی جوش

 

 

تنش کششی برابر است با:

تنش کششی روی جوش

 

 

و تنش کششی ناشی از لنگر برابر است با:

تنش کششی ناشی از لنگر

 

تنش برآیند برابر است با:

برآیند تنش روی جوش

این در حالیست که تنش قابل تحمل جوش برابر است با:

تنش مجاز جوش

بنابراین اتصال جوابگوست.

اتصال گاست به ستون باید قادر به تحمل نیروهای زیر باشد:

نیروهای منتقل شده از گاست به ستون

 

 

 

 

 

تنش برشی روی جوش برابر است با:

تنش برشی روی جوش

 

 

تنش کششی برابر است با:

تنش کششی جوش

 

 

و تنش کششی ناشی از لنگر برابر است با:

تنش کششی جوش ناشی از لنگر

 

 

تنش برآیند برابر است با:

تنش برآیند روی جوش

 

 

این در حالیست که تنش قابل تحمل جوش برابر است با:

تنش قابل تحمل توسط جوش

 

 

بنابراین اتصال جوابگوست.

نویسنده : مدیر

این مقاله را به اشتراک بگذارید

مطالب مرتبط با این مقاله

دیدگاه ها

ارسال دیدگاه

برای ارسال دیدگاه، ابتدا به حساب کاربری خود وارد شوید
طراحی سایت توسط شرکت پدیده تجارت