نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

• حسن صالحی

استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم‌الانبیاء(ص)، تهران، ایران

چکیده

در این مطالعه به بررسی عددی اتصال‌های از پیش تأیید شده مبحث دهم مقررات ملی ساختمان تحت بارگذاری انفجاری پرداخته شد. بدین منظور، شش قاب سه طبقه دو دهانه با اتصال‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. این قاب‌ها دارای تیر و ستون‌های یکسان بوده و تنها نوع اتصال‌های آن‌ها متفاوت بود. نتایج حاصل نشان داد که تحت بارگذاری انفجاری، قاب با اتصال گیردار فلنجی با چهار پیچ و بدون سخت‌کننده دارای کمترین جابجایی و بهینه‌ترین عملکرد است. همچنین قاب با اتصال گیردار مستقیم توسط تیر با مقطع کاهش‌یافته داری بیشترین جابجایی و ضعیف‌ترین عملکرد بود. کاهش و یا افزایش تعداد طبقات تأثیری بر عملکرد بهینه قاب با اتصال گیردار فلنجی با چهار پیچ و بدون سخت‌کننده نداشت. به ازای 5 متر نزدیک‌تر شدن محل انفجار به قاب، فشار موج انفجار معادل افزودن 50کیلوگرم TNT افزایش یافت. برای بهبود عملکرد این اتصال‌ها نیز روش‌های مختلفی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که افزودن صفحه فولادی با ضخامت 1 سانتی‌متر به محل چشمه اتصال و دو انتهای تیرها به‌صورت جداگانه باعث کاهش 11و 5 درصدی حداکثر جابجایی قاب شد. این در حالی است که افزودن صفحه فولادی با ضخامت cm 1 هم‌زمان به دو انتهای تیرها و چشمه اتصال ستون، باعث کاهش 15 درصدی جابجایی در تراز سقف سوم قاب شد که روش بسیار مناسبی برای بهبود عملکرد اتصال‌ها در مقابل انفجار است.

کلیدواژه‌ها

• اتصال‌های فولادی
• بارگذاری انفجاری
• مقاوم در برابر انفجار
• روش اجزاء محدود
• آباکوس

موضوعات

• استحکامات و تخریب (پلیمرها، کامپوزیت‌ها، مصالح مقاوم در مقابل انفجار و...)

عنوان مقاله [English]

Increasing the defense capability of steel structures by determining optimal steel connections against blast load and providing methods to improve their performance

نویسنده [English]

• Hasan Salehi

Assistant Professor of Department of Mechanical Engineering, Khatam Ol Anbia University, Tehran, Iran

چکیده [English]

In this study, the numerical investigation of the pre-approved connections of the 10th topic of the National Building Regulations under explosive loading was done. For this purpose, six three-story, two-span frames with different connections were examined. These frames had similar beams and columns, and their connection types differed. The results showed that the frame with a bolted unstiffened extended end-plate connection (BUEEP) had the minimum displacement and optimal performance under explosive loading. Also, the frame with the reduced beam section connection (RBS) had the highest displacement and the weakest performance. Decreasing or increasing the number of floors did not affect the optimal performance of the frame with a bolted unstiffened extended end-plate (BUEEP) connection. To improve the performance of these connections, various methods were investigated. It was found that adding a steel plate with a thickness of 1 cm to the center of the column and the two ends of the beams separately reduced the maximum displacement of the frame by 11 and 5%. Meanwhile, adding a steel plate with a thickness of 1 cm to the two ends of the beams and the middle of the column at the same time caused a 15% reduction in displacement at the level of the third roof of the frame, which is a very suitable method to improve the performance of connections against explosion.

کلیدواژه‌ها [English]

• Steel connections
• Explosive loading
• Resistance to blast load
• Finite Element Method
• ABAQUS software