تحلیل استاتیکی غیرخطی قاب های فولادی با اتصال نیمه صلب با استفاده از مدل المان صلیبی

در بسیاری از طراحی ها فرض می شود که اتصالات تیر به ستون در قاب فولادی حالت گیردار یا مفصلی دارند، با اینکه در بسیاری از حالات، این اتصالات، حالتی گیردار یا مفصلی نداشته و به شکل نیمه صلب (نیمه گیردار) رفتار می کنند. مطالعاتی که اخیرا صورت گرفته به همراه توصیه های آئین نامه های جدید، بالاخص یوروکد3 و یوروکد4، شامل روش ها و فرمول هایی جهت محاسبه و برآورد میزان مقاومت و سختی چشمه ی اتصال می باشند. با توجه به ضعف های مدل اتصال یوروکد، بایو و همکاران روش جدیدی بر مبنای مولفه های اتصال جهت مدلسازی اتصالات نیمه صلب داخلی و خارجی ارائه کردند که به روش المان صلیبی معروف می باشد و ضعف های روش یوروکد را مرتفع نموده است. مدلسازی غیرخطی نقش مهمی در تحلیل و طراحی سازه ها ایفا می کند و تحلیل استاتیکی غیرخطی نیز یک روش نسبتا ساده و موثر در تحلیل رفتاری سازه ها می باشد. در تحقیق پیش رو با استفاده از مدل اتصال صلیبی نیمه صلب و با استخراج یک ضریب غیرخطی اجزا، به تحلیل استاتیکی غیرخطی قاب ها، با دو نوع از اتصالات نیمه صلب شامل اتصال با ورق انتهایی و اتصال با نبشی نشیمن و فوقانی، در برابر دو نوع توزیع بارجانبی یکنواخت و مثلثی پرداخته می شود. نتایج گویای این مسئله است که قاب های دارای اتصال تیر به ستون با نبشی نشیمن و فوقانی نسبت به اتصال با ورق انتهایی از سختی اولیه کمتری برخوردار بوده و اثر P-Δ ظرفیت باربری آن را بیشتر کاهش داده و این کاهش ظرفیت با افزایش تعداد طبقات سازه افزایش می یابد.