اتصال خورجینی و ضرورت تغییر در نگرش‌ها

توضیحات :

چكیده:

سرعت، سهولت اجرا و صرفه‌جویی اقتصادی ناشی از به كارگیری اتصالات خورجینی باعث شده است كه این اتصال به صورت فراگیری در سازه‌های معمولی كشور ما مورد استفاده قرار گیرد بدون اینكه ضوابط طراحی و آئین‌نامه‌ای خاصی برای آن در نظر گرفته شده باشد. تفاوت اصلی این اتصال با انواع دیگر ،در عدم اتصال تیر به ستون به صورت هم‌محور می‌باشد كه این امر باعث پیچیدگی نحوه انتقال لنگر در این نوع اتصال می‌گردد. به همین علت با وجود تحقیقات به نسبت زیادی كه روی این اتصال انجام گرفته است، تا كنون صنعت ساختمانی كشور نتوانسته است به نتیجه‌گیری واحدی دربارة این اتصال دست یابد.

برای بررسی چگونگی تغییر خواص مقاومتی و رفتاری این اتصال در اثر مواردی مانند تغییر طول نبشی‌ها، تغییر مقطع تیرها، تغییر كیفیت جوشكاری و تغییر در مشخصات نشیمن اتصال و مهمتر از آن بدست آوردن معیاری برای تعیین نقطة شكست این اتصال برای استفاده در آنالیزهای تاریخچه زمانی غیر خطی لازم بود كه با آزمایشاتی چرخش شكست اتصال و دیگر پارامترهای مهم این اتصال مشخص شود. بر این اساس شش آزمایش روی نمونه‌هایی از اتصال خورجینی انجام گردید كه نتایج آزمایشات در این مقاله مورد بررسی و جمع‌بندی قرار گرفته است.

1- مقدمه:

در هر سازه اتصالات آن یكی از مهمترین اجزاء سازه می‌باشند كه در طراحی و اجرا باید در مورد آنها توجه و مراقبت كافی صورت بگیرد. یكی از انواع اتصالات كه در ایران بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد اتصالات خورجینی می‌باشد. تفاوت اصلی این اتصال با انواع دیگر ،در عدم اتصال تیر به ستون به صورت هم‌محور می‌باشد كه این امر باعث پیچیدگی نحوه انتقال لنگر در این نوع اتصال می‌گردد.به همین علت با وجود تحقیقات به نسبت زیادی كه روی این اتصال انجام گرفته است، تا كنون صنعت ساختمانی كشور نتوانسته است به نتیجه‌گیری واحدی از این اتصال دست یابد. این مقاله به شرح نتایج آزمایشاتی می‌پردازد كه این آزمایشات قسمتی از تحقیقی است كه در دانشگاه صنعتی شریف درباره رفتار و مشخصه‌های اصلی این اتصال و سازه‌های دارای این اتصال انجام گردیده است [1].

2- اتصال خورجینی

در اتصالات خورجینی تیرهای اصلی قاب‌ها به صورت یكسره از كنار ستون‌های یكسره عبور كرده، روی نبشی‌های نشیمن سوار می‌شوند. در تحقیقاتی كه تا كنون روی این اتصال انجام گردیده، دیده شد كه درصد گیرداری در این اتصالات در محدوده‌ای قرار دارد كه می‌توان آنها را در دسته اتصالات نیمه‌صلب قرار داد.

اتصالاتی با درصد گیرداری بیش از 90 درصد در رده گروه اتصالات صلب و كمتر از 20درصد در رده اتصالات ساده و با درصدهای گیرداری بین این دو مقدار در رده اتصالات نیمه‌صلب قرار می‌گیرند[2].

به طول كلی در اتصالات نیمه‌صلب رفتار و مشخصات مقاومتی اتصال بستگی به نوع و جزئیات اتصال و نحوه اجرای آن دارد. این مسأله در اتصالات خورجینی بسیار نمایان‌تر می‌باشد به طوری كه طول نبشی، ضخامت جوش، شماره مقطع تیر، شماره نبشی، نحوه جوشكاری و تغییراتی كه در اجرای این اتصالات داده می‌شود همگی می‌توانند در تغییر رفتار این اتصال مؤثر باشند. نحوه انتقال لنگر در این اتصال فرمی پیچیده دارد و با موارد بالا تغییر پیدا می‌كند.در تحلیل‌هایی كه روی این اتصال انجام گرفته است، دیده شد كه در نقاطی از این اتصال شاهد تمركز تنش زیادی هستیم كه همین تمركز تنش باعث ترد‌شكنی اتصال می‌گردد[3]. این تمركز تنش باعث می‌شود كه دیگر نتوان با فرضیات رایج در طراحی اتصالات ، به طراحی جوش‌ها و بررسی وضعیت تنش در نقاط مختلف این اتصال پرداخت. با وجود اینكه در رابطه با رفتار اتصالات خورجینی در زلزله‌ها اشكالات فراوانی وجود دارد و هنوز شیوه‌ای مناسب برای طراحی این اتصال پیشنهاد نگردیده است،

در آئین‌نامه 2800 ایران استفاده از این اتصال همراه با فرض قاب ساده ساختمانی برای این نوع قاب‌ها و قراردادن ضریب 6=R ، مجاز شمرده شده است[4]. سئوال اساسی این است كه آیا با فرض موارد ذكر شده و طراحی و مهاربندی مناسب سازه‌ها در برابر زلزله، آیا هیچ تضمینی وجود دارد كه این اتصالات سالم باقی بمانند و دچار شكست نگردند؟ .یا اینكه ممكن است با وجود طراحی صحیح و جوابگو بودن عناصر اصلی دیگر سازه و حتی كنترل شدن جابجائی‌ها، اتصالات مقاومت لازم را نداشته باشند و دچار شكست شوند.

کلمات کلیدی : اتصال خورجینی و ضرورت تغییر در نگرشها;منحنی های لنگر;دوران نمونه های آزمایشی;نتایج آزمایشات روی نمونه های اتصال خورجینی