اسکلت فولادی و انواع آن

اسکلت فولادی : آیین نامه AISC و افا چهار نوع طراحی و فرضیات طراحی برای اتصالات تیر به ستون در ساختمان های فولادی را اجازه می دهند .

چهار نوع اتصال تیر به ستون به صورت زیر طبقه بندی می شوند .

ردیف نوع گروه صلبیت R
۱ قاب خمشی با اتصالات صلب گروه ۱ بیشتر از ۹۰درصد
۲ قاب ساده گروه ۲ کمتر از ۲۰ درصد
۳ قاب خمشی با اتصالات نیمه صلب گروه ۳ بین ۲۰ و ۹۰ درصد
۴ طراحی خمیری صلبیت کامل صلبیت کامل

 

در جدول بالا درجه صلبیت R ، نسبت لنگر انتهایی حقیقی به لنگر گیر داری انتهایی در حالت کاملا گیردار می باشد .

مقایسه این سه نوع اتصال در این مقاله و جزییات هر یک به طور جداگانه در مقالات بعدی خواهد آمد .

اتصال ساده تیر به ستون

اسکلت فولادی : از انواع معمول اتصال ساده تیر به ستون استفاده از نبشی های نشیمت می باشد ، که در نوع دوم یک نبشی نیز در بال بالایی تیر قرار می گیرد .

اتصال فقط برای انتقال نیروی برشی طرح می گردد و این طور فرض می شود که هیچ گونه لنگر خمشی در اتصال ظاهر نمی گردد .

اگر یک تیر ساده بارگذاری شود ، افتادگی وسط تیر باعث دوران دو انتها خواهد شد ( البته این دوران بسیار کم خواهد بود ) .

اتصال باید طوری طرح گردد که بتواند بدون قبول شکستی ، به همین اندازه دوران نماید و آنقدر شکل پذیر باشد که از به وجود آمدن هر گونه لنگر به میزان قابل توجه در انتهای تیر جلوگیری کند .

به اتصالی با شرایط بالا یک اتصال ساده انعطاف پذیر می گویند .

اتصالات نیمه صلب

اسکلت فولادی : عیب یک اتصال ساده آن است که تیر آهن باید برای حداکثر لنگری که در ناحیه میانی آن تولید می شود طرح گردد .

یک اتصال کاملا صلب در دو انتهای تیر باعث کاهش لنگر در ناحیه میانی و افزایش لنگر های انتهایی می شود .

لنگری که در ناحیه میانی کاسته می شود ، به لنگر های انتهایی افزوده می گردد .

هر چه درجه صلبیت اتصال افزایش می یابد ، مقدار لنگر در ناحیه میانی بیشتر کاهش پیدا می کند در یک تیر با بارگزاری یکنواخت و گیردار در دو انتها ، لنگری به اندازه M=WL/24  در وسط و M=WL/12 در دو انتها وجود خواهد داشت .

بنابراین اساس مقطع لازم در این حالت ۳/۲ حالتی خواهد بود که اتصالات انتهایی به صورت ساده و شکل پذیر هستند .

طرفداران اتصالات نیمه صلب اشاره می کنند که این مقدار توزیع لنگر بسیار کم می بتشد و می گویند اگر یک اتصال نیمه صلب با صلبیت R=0.75  داشته باشیم ، باعث می شود که مقدار لنگر در وسط و دو انتها برابر و مساوی M=WL/16  گردند .

در این حالت کمترین اساس مقطع حاصل می شود ، و مقدار مورد نیاز نصف حالتی خواهد بود که اتصال دو انتها به صورت ساده است .

ولی این وضعیت ایده آل به دو شرط بستگی دارد :

  1. تکیه گاهی که تیر بدان متصل می گردد باید کاملا صلب باشد .
  2. تیر نباید تحت تاثیر دهانه مجاور که ممکن است باعث انتقال لنگری اضافی از طریق اتصال گردد ، باشد .

وضعیت صلبیت   R=0.75 باعث حداقل کردن اساس مقطع برای بارگزاری  یکنواخت می گردد .

برای مطالعه ادامه این مقاله با آهن اتحاد صالح همراه باشید . ادامه مقاله اسکلت فولادی کلیک کنید .