جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "bolted connections" در نشریات گروه "عمران"
تکرار جستجوی کلیدواژه «bolted connections» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
اتصالات پیچی ورق انتهایی یکی از انواع اتصالاتی است که با رعایت ضوابطی از جمله ایجاد پیش تنیدگی کافی بر اساس آیین نامه سازه های فولادی، به عنوان اتصالات از پیش تایید شده در قاب های خمشی فولادی قابل استفاده هستند. در این تحقیق، با استفاده از سه اتصال پیچی ورق انتهایی، اثرات مقادیر مختلف پیش تنیدگی در پیچ ها به صورت آزمایشگاهی تحت پروتکل بارگذاری چرخه ای SAC مورد مطالعه قرار گرفته است. میزان پیش تنش پیچ با ضریب α تعریف شده است. نمونه اول که پیچ ها صرفا سفت شده اند و پیش تنیدگی ندارند، بست اولیه نامیده می شود. نمونه دوم و سوم که پیش تنیدگی در حد آیین نامه و فراتر از آن تا حد نهایی تنش پیچ ایجاد می شود، به ترتیب بست ثانویه و بست ثانویه کامل نامیده می شود. پارامترهایی از قبیل ظرفیت خمشی، انرژی جذب شده، سختی اولیه، شکل پذیری و تغییرات کرنش در پیچ های اتصال برای پیش تنیدگی های مختلف پیچ ها ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد افزایش ظرفیت خمشی و استهلاک انرژی در بست اولیه نسبت به بست ثانویه به ترتیب به میزان 27 و 23 درصد می باشد، در حالیکه در بست ثانویه کامل نسبت به بست ثانویه به ترتیب 11 و 9 درصد افزایش یافته است. آغاز تغییر شکل های فرا ارتجاعی به علت افزایش پیش تنیدگی در دوران های کوچک تر پدیدار شده و محدوده تغییر شکل های غیر الاستیک و به دنبال آن، شکل پذیری اتصال افزایش می یابد. مقایسه نمونه ها حاکی از این است که اتصال در حالت بست ثانویه می تواند به عنوان اتصال قاب خمشی ویژه مورد استفاده قرار گیرد، در حالی که افزایش پیش تنیدگی بیش از حد آیین نامه علی رغم بهبود عملکرد چرخه ای اتصال، مورد نیاز نمی باشد.
کلید واژگان: پیش تنیدگی, اتصالات پیچی, بارگذاری چرخه ای, مطالعه آزمایشگاهیDuring the construction of steel structures, the executive groups often fabricate some stories and tighten the connection bolts, defined as the snug-tightened bolt in this research. The lower stories, in which the connection bolts are snug-tightened, will be pre-tensioned at least to the level of preloading based on design codes, called pre-tensioned bolts, in this paper. The connections will be complete, while some upper stories will have snug-tightened bolts. As a result, the stiffness of the bolted connections varies throughout construction, and the structural characteristics change with time. So it is necessary to investigate the seismic behavior of bolted extended end-plate moment connections in both snug-tightened and pre-tensioned bolts while constructing high-rise structures. Bolted unstiffened end plate moment connections are one of the most usable connections used as prequalified connections in special steel moment frames. According to the AISC design code, this connection can be considered one of the most important parts of moment-resisting frames with enough bolt pre-tension levels. In this paper, using three full-scale bolted unstiffened end plate moment connections designed according to AISC, the effects of bolt pre-tension levels have been examined experimentally under SAC cyclic loading protocol. Bolt pre-tension level has been defined as α coefficient to show the pre-tensioning level in three specimens. The bolts of the first specimen are not pre-tensioned, called snug-tightened bolts, and is reference connection. The bolt pre-tension levels of the second and third specimens were created in accordance with AISC and Iranian National design code and more to Fu of bolts, called pre-tensioned and fully pre-tensioned, respectively. The bolts' moment capacity, total energy absorption, initial rotational stiffness, ductility of connection, and stress and strain variation are investigated. According to the results, an increase in bolt pre-tension level would significantly improve the cyclic behavior of connections. Further, an increase in bolt pre-tension led to the initiation of the inelastic deformation from a minor rotation, and the ductility of the connection improved. The results show that the increase in moment capacity and energy dissipation in the pre-tensioned compared to snug-tightened is 27 and 23%, respectively. However, In comparison with the pre-tensioned, the fully pre-tensioned specimen has increased by 11 and 9%, respectively. As a result, the connection with bolt pre-tension level, under design regulations in comparison with the reference connection, can be considered a connection of a special moment resisting frames. So bolt pre-tension level higher than the value mentioned in the design code is better but not needed.
Keywords: Pretension, bolted connections, cyclic loading, laboratory study -
عملکرد اهرمی در اتصالات پیچی تیر به ستون، با افزایش نیروی پیچ به مقداری بیشتر از مقاومت طرح آن، می تواند باعث خرابی ترد اتصال شود. در روش مرسوم طراحی، نیروی اهرمی پیچ با استفاده از مدل های تحلیلی تعیین می شود. مدل های تحلیلی موجود، بر اساس تحقیقات روی اتصالات پیچی با قطعات T شکل نورد شده ایجاد شده اند. در اتصالات گیردار پیچی با ورق انتهایی، قطعه T با جوش نفوذی ورق های فولادی ایجاد می شود. در این تحقیق مدلی تحلیلی برای تعیین نیروی اهرمی در اجزای T شکل ساخته شده از ورق فولادی پیشنهاد شده است. به این منظور با ساخت و انجام آزمایش بر روی نمونه های اتصالات با اجزای T ساخته شده از ورق با مودهای گسیختگی شکل پذیر، رابطه نیرو- جابجایی، توزیع کرنش و ظرفیت اتصالات تعیین شد. با ایجاد مدل اجزای محدود اتصالات مورد بررسی و اعتبارسنجی آن با استفاده از داده های تجربی پژوهش، مطالعه پارامتریک برای ارزیابی تاثیر مشخصات هندسی و مکانیکی اتصال در مقدار و موقعیت برآیند نیروی اهرمی، خروج از مرکزیت نیروی پیچ و موقعیت مفصل های پلاستیک انجام گرفت. رابطه ای برای تعیین موقعیت برآیند نیروی اهرمی تعیین شد. نشان داده شد که مفصل پلاستیک در فاصله حدود 10 میلی متر از محل اتصال جان به بال T، شکل می گیرد. همچنین با تعیین مقدار میانگین برای خروج از مرکزیت نیروی پیچ، کاهش ظرفیت اسمی پیچ در حدود 35 درصد به دست آمد. با این داده ها، مدل تحلیلی ساده شده برای پیش بینی ظرفیت اتصال با فرض موقعیت تعیین شده برای نیروی پیچ، نیروی اهرمی و مفصل پلاستیک، ایجاد شد. با استفاده از این مدل، مقدار نیروی اهرمی و ظرفیت اتصال پیچی تعیین گردید. نتایج بررسی نشان داد که با استفاده از مدل پیشنهادی، علاوه بر ساده نمودن فرآیند طراحی، به طور میانگین 10.6 درصد بهبود در دقت روش تعیین ظرفیت اتصال پیچی حاصل می شود.
کلید واژگان: اتصالات پیچی, نیروی اهرمی, مکانیزم خرابی, مدل اجزای محدود, مدل تحلیلی, قطعات T شکل ساخته شده از ورقPrying action in bolted beam-to-column connections may cause brittle failure due to increasing the bolt force to a value greater than its design strength. In the most common design methods, the prying force is generally determined using analytical models. Existing analytical models are based on the research for the bolted connections with rolled T-stubs. In the end plate connections, the T-stub is fabricated by the complete joint penetration welding of steel plates. In this research, an analytical model is proposed for determining the prying force in built-up T-stubs. For this purpose, three specimens were tested under monotonic loading to determine the load-displacement relationship and the load-carrying capacity of T-stubs. An advanced non-linear finite element model was established to evaluate the load-carrying capacity of the bolted T-stubs, and it was validated using the experimental data. A parametric study was performed to evaluate the effects of geometric and mechanical properties of the connections on the magnitude and location of the prying force resultant, the eccentricity of the bolt force, and the location of plastic hinges. Consequently, a formula was proposed to determine the location of the prying force resultant. It was shown that a plastic hinge is formed at a distance of about 10 mm from the T-stub web. Also, it was shown that the eccentricity of the bolt force reduces the nominal capacity of the bolt by about 35%. With these data, a simplified analytical model was developed to predict the T-stub load-carrying capacity assuming the location determined for the bolt force, prying force, and plastic hinge. The magnitude of prying force and T-stub load-carrying capacity were determined using the proposed model. The results showed that by using the proposed model, an average of 10.6% improvement in the accuracy of the bolted T-stub load-carrying capacity determination is achieved.
Keywords: Bolted connections, Prying Force, Failure mechanism, Finite element model, Analytical model, Built-up T-stub -
استفاده از ستون های دایره ای شکل در سازه های فولادی به دلیل مقاومت خمشی بالا حول هر یک از محورهای اصلی متعامد، انعطاف پذیری بالا و قابلیت اتلاف انرژی و حساسیت کم به کمانش موضعی، کاربرد وسیعی دارند. این مقاطع توخالی اغلب به صورت نورد شده و یا ساخته شده با ورق مورد استفاده قرار می گیرند. مهم ترین ضعف این مقاطع مربوط به حالتی است که از این مقاطع به عنوان بخشی از قابهای خمشی در مناطق با لرزه خیزی زیاد استفاده شود. در این حالت علیرغم الزام آیین نامه ها به اجرای ورق پیوستگی در امتداد بالهای تیر، به علت شکل بسته ستونهای دایره ای نسبت به سایر مقاطع و عدم دسترسی به درون آنها برای جوشکاری، اجرای ورق های پیوستگی ممکن نبوده و یا با دشواری های فراوانی همراه می باشد. در این مقاله، یک نوع اتصال دیافراگم خارجی بین تیر I شکل و ستون دایره ای توخالی معرفی و در یک مطالعه آزمایشگاهی، رفتار و مقاومت آن در حالات مختلف جوشی و پیچی، تحت اثر بارگذاری چرخه ای مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد اتصال مذکور عملکرد مناسبی در تامین صلبیت اتصال داشته و از مقاومت و شکل پذیری مناسبی برخوردار می باشد و می تواند در ساختمانهای فولادی با ستون های دایره ای مورد استفاده قرار گیرد. همچنین اتصال دیافراگم خارجی تیر I شکل به ستون دایره ای با استفاده از اتصالات پیچی مضاعف ضمن دارا بودن مقاومت مطلوب دارای بیشترین مقدار سختی موثر، شکل پذیری و قابلیت اتلاف انرژی می باشد ضمن اینکه به دلیل استفاده از پیچ و مهره اجرای آن آسانتر بوده و قابلیت تعویض سریع، پس از آسیب های ناشی از زلزله را دارد. نتایج این بررسی نشان داد استفاده از جوش در این نوع اتصال، در حالت ستون دایره ای توخالی، چندان مطلوب نیست.کلید واژگان: اتصال دیافراگم خارجی, ستونهای دایره ای, اتصالات جوشی و پیچی, مطالعه آزمایشگاهی, بارگذاری چرخه ایWith their wide range of applications in the design and construction of steel structures, rigid connections are among the most prevalent types of connections. In many cases, hollow circular columns are used as a component in moment resisting frames. Circular columns have a wide range of applications, primarily due to their high flexural strength around the principal perpendicular axes, their ductility, energy dissipation, and low susceptibility to local buckling. These hollow sections are available and used in two forms: rolled sections and sections manually manufactured using plates. The most important weak point of these sections is when they are used in moment resisting frames and structures located in areas with a high level of seismicity. In these cases, design standards necessitate the use of continuity plates along the beam’s flanges. However, due to the inaccessibility of the inner spaces of these types of columns, using continuity plates is either impossible or very difficult. This study introduces an external diaphragm connection between the I -shaped beam and hollow circular column which uses continuity plates outside the section (column). Through an experimental investigation, the behavior and strength of welded and bolted connections are evaluated under cyclic loading. The results show that the proposed detail possesses suitable strength and ductility, and provides the connection with a suitable level of rigidity. The connection satisfies the specifications of existing seismic codes.Keywords: External diaphragm connection, circular columns, welded, bolted connections, experimental study, cyclic loading
-
بررسی دقیق عملکرد اتصالات در یک سازه فولادی از اهمیت ویژ ه ای برخوردار است و عدم دقت در طراحی و اجرای اتصالات، نه تنها موجب خرابی خود اتصال می شود بلکه اثرات ویران کنندهای نیز بر سایر اعضای سازه خواهد داشت. اتصال با ورق انتهایی از جمله اتصالات مرسوم و پرکاربرد در سازه های فولادی می باشدکه شامل دو نوع اتصال فلنجی تیر به ستون چهارپیچه و هشت پیچه می باشد. اتصال چهارپیچه برای مقادیر کم لنگر و اتصال هشت پیچه برای مقادیر بزرگ لنگر خمشی مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش رفتار چرخهای اتصال گیردار تیر به ستون با ورق انتهایی تحت اثر بارگذاری تناوبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در محاسبات سعی شده است همه پارامترهای تاثیرگذار بر رفتار این اتصال بررسی شده و راهکارهایی جهت دست یابی به حداکثر ظرفیت اتصال ارایه شود. از آنجایی که رفتار این اتصال به عوامل متعددی بستگی دارد دو مدل کلی اتصال تیر به ستون مختلف دارای تیرهایی به عمق 30 و 40 سانتیمتر برای انجام تحقیق در نظر گرفته شده است. ضخامت ورق انتهایی، جنس ورق انتهایی، ضخامت بال ستون، مقاومت یا جنس مصالح پیچ، لزوم استفاده از ورق پیوستگی، لچکی و ورق مضاعف از جمله پارامترهایی هستند که در تحلیلها مورد بررسی قرار گرفتند. براساس نتایج این تحقیق، استفاده از ورق انتهایی با ضخامت کم سبب کمانش موضعی ورق می شود. استفاده از ورق های پیوستگی بسیار مهم بوده و سبب جلوگیری از کمانش های موضعی در چشمه اتصال می شود. همچنین در مواقعی که ضخامت جان ستون نازک است استفاده از ورق مضاعف نیز ضروری خواهد بود. همچنین استفاده از لچکی سبب بهبود ظرفیت خمشی مقطع می شود.
کلید واژگان: رفتار تناوبی, اتصالات پیچی, صفحه انتهایی, ورق پیوستگی, شکل پذیریPrecise investigation of the connections in a steel structure is important, and inaccuracy in the design and implementation of connections not only does cause failure in the connection, but also has a devastating effect on other members of the structure. Bolted end plate connections are commonly used in steel structures. There are two types of beam-to-column flange connections, four-bolt and eight-bolt. The four- bolt connection is used for low anchor values and the eight-bolt connection is used for large bending anchor values. In this study, the cyclic behavior of the restrained beam-to-column connections with end plate under cyclic loading has been evaluated. In the calculations, all of the parameters affecting the behavior of this connection have been investigated and solutions are proposed to reach the maximum connection capacity. Since the behavior of this connection depends on several factors, two general models of beam connection to different columns with beams of 30 and 40 cm depth are considered for research purposes. The thickness of end plate, shape of end plate, thickness of the column flange, strength or material of the bolts, the necessity of using continuity plate, stiffener and doubler plate are among the parameters considered in the analyzes. According to the results of this study, the use of a thin-walled end plate leads to local buckling of plate. The use of continuity plate is very important and prevents local buckling in the panel zone. Also, in cases where the thickness of the column web is low, the use of a doubler plate will also be necessary. In addition, the use of a stiffener improves the flexural strength of the section.
Keywords: Cyclic behavior, Bolted connections, End plate, Continuity plate, Ductility -
With growth the construction technologies, Cold-Formed Steel, CFS, sections are widely used in ordinary steel buildings because of some advantages such as light weight, ease of installation, decrease in cost, and increase in speed of operation. Using the bolted connections for CFS joist is one of the best details for steel structures. The main objective of this study is to conduct an experimental research to evaluate the load carrying capacity of bolted connections based on various bolts arrangement. Ten full scale joist-beam connections are tested under the incremental gravity load. The variable parameters are the arrangement of bolts, and thickness of CFS sheets. The joist sections made of two C-shaped, which are back-to-back connected using self-drilling screw bolts in the web. The arrangement of bolts connection and steel sheet thickness are considered as two major factors to improve the load carrying capacity. Base on the obtained results, it was observed that increasing the number of the bolts and their spacing from the neutral axes led to the additional load carrying capacity. Furthermore, it can be concluded that the thickness of CFS sheets play an effective role for load carrying capacity of connections.Keywords: Steel joist, Cold-Formed Steel (CFS), Bolted connections, Load carrying capacity
-
یکی از انواع گسیختگی ها در اعضای کششی سازه های فولادی، گسیختگی برش قالبی است که با ایجاد تنش کششی و برشی در محدوده اتصال، بخشی از قطعه کنده می شود و موجب از دست رفتن استحکام قطعه می گردد. هدف از این مقاله، مطالعه آزمایشگاهی و تحلیل اجزای محدود گسیختگی برش قالبی در اتصالات اعضای کششی فولادی گرم نورد شده دارای خروج از مرکزیت می باشد. بدین منظور 8 نمونه آزمایشگاهی از صفحه اتصال با الگوی سوراخ مورب و اتصال دارای خروج از مرکزیت با فولاد نرمه ساختمانی تحت بارگذاری محوری کششی قرار گرفتند. متغیرهای اصلی برای نمونه های آزمایش شامل تعداد پیچ های اتصال، فواصل پیچ ها در راستای موازی و عمود بر امتداد بارگذاری بودند. نتایج مطالعات آزمایشگاهی با نتایج حاصل از پیش بینی روابط موجود (مبتنی بر قاعده) و همچنین روش تصویر سطوح صمیمی و همکاران (2016) ، مقایسه گردید و نقاط ضعف و قوت هر یک شناسایی شد. همچنین نتایج تحلیل های عددی انجام گرفته به روش اجزای محدود که با نتایج آزمایشگاهی نیز همخوانی خوبی داشته است، اساس روش تصویر سطوح را تایید می کند. با توجه به نتایج توزیع تنش های کششی حقیقی در سطوح مورب موجود در محدوده گسیختگی برش قالبی اتصالات دارای خروج از مرکزیت، اثرات بارگذاری خارج از مرکز نمایان شده است که نیاز به عامل توزیع تنش های کششی غیر یکنواخت را توجیه می کند.کلید واژگان: اتصالات پیچی, اتصالات دارای خروج از مرکزیت, فولاد گرم نورد شده, اعضای کششی, برش قالبیOne of the types of ruptures in the tensile members of steel structures is the block shear failure in which by creating
tensile and shear stresses in the connection area, a part of section is torn away and it causes the strength loss of the
section. The main aim of this paper is to experimentally study and finite element analysis of block shear failure having
staggered pattern in connections of hot rolled steel tensile members. For this purpose, eight laboratory samples from
the gusset plate with staggered pattern and connections have eccentricity with constructional mild steel were applied
by a tensile axial loading. The main variables for the test specimens include the number of connection bolts, the bolt
spacing along parallel and perpendicular to the loading length. The results of laboratory studies were compared with
those obtained from the prediction of existing relationships (based on the rule (s2/4g )) as well as the plane
decomposition method of Samimi et al. (2016) and the strengths and weaknesses of each were identified. Furthermore,
the results of numerical analyses made by finite element method, which also have a good consistency with the test
results, confirm the basis of the plane decomposition method. Considering the results of the real tensile stress
distribution at the staggered planes of the block shear failure area of the connections have eccentricity, the effects of
loading eccentricity have been appeared which justifies the need for considering the factor of non-uniform tensile
stress distribution.Keywords: Bolted connections, Connections have eccentricity, Hot rolled steel, Tensile members, Block shear
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.