نبشي ستون نبشي )بادبند( ورق

Transcript

1 فصل 8 اتصاالت در سازههاي فوالدي تير نبشي نبشي ستون نبشي )بادبند( ورق 119

2 هدفهای رفتاری: در پایان این فصل فراگیر باید بتواند: 1. انواع اتصاالت در ساختمانهای فوالدی را نام ببرد و هر كدام را توضيح دهد. 2. انواع اتصاالت تیر به ستون در ساختمانهای فوالدی را نام ببرد و تفاوت آنها را از لحاظ عملکرد و نیروهای قابل تحمل شرح دهد. 3. انواع اتصاالت ساده را شرح دهد. 4. روشهای اجرای اتصاالت ساده را توضیح دهد. 5. اتصال صلب را تعریف كند و روشهای اجرای آن را شرح دهد. 6. اتصال خورجینی را تعریف كند و روش اجرای آن را شرح دهد. 7. دالیل استفاده از اتصال خورجینی و نقاط ضعف آن را توضیح دهد. 8. نکات اجرایی در اتصال مهاربندها را شرح دهد. 9. دالیل وصله کردن تیرها و روشهای اجرایی آن را شرح دهد. 10. محل اتصال ستون به ستون و روش اجرای آن را شرح دهد. 11. جزییات طراحی و اجرایی وصلهی تیرهای راه پله را شرح دهد. 120

3 1-8- انواع اتصاالت در ساختمانهای فوالدی اتصال (Connection) اعضای مختلف یک سازه ی فوالدی متشکل از اعضای فشاری کششی و خمشی به یکدیگر و به خودشان با روشهای مختلف انجام میشود كه شامل اتصال تير به ستون اتصال مهاربند به قاب اتصال پاي ستون و وصلهها ميباشد اتصال تیر به ستون مجموعه به هم پیوسته اعضای یک سازه را معموال»قاب«(Frame) مینامیم. اصوال در ساختمانهای فوالدی نحوه اتصال و رفتار قطعات نسبت به یکدیگر در تکیهگاه )محل تقاطع اعضا( در محاسبات حائز اهمیت میباشد. بدون درنظرگرفتن چگونگی رفتار قطعات نسبت به هم تعیین مشخصات مقاطع ستونها و شاهتیرها میسر نیست. اتصاالت در تكيهگاه ساختمانهای فوالدی که برای به هم پیوستن اعضای سازه به کار میرود عموما به سه دستهی کلی تقسیم میشوند: الف( اتصال ساده )مفصلی( ب( اتصال نیمه صلب پ( اتصال صلب اتصال ساده تیر به ستون )مفصلی( (hinge connection) در این نوع اتصال تیر میتواند آزاد باشد و به راحتی دوران زاویهای به خود بگیرد. بنابر اين در این تکیهگاه لنگر گیرداری وجود ندارد. به عبارتي تكيهگاه لنگري را منتقل نميكند. اتصال با جفت نبشي جان اتصال با نبشي نشيمن و اتصاالت با نشيمن تقويت شده از اين گروه هستند كه آنها را»اتصاالت برشی«نیز مینامند. بيشتر بدانيم ضعف نبشي اتصال و جوش نامرغوب اتصال موجب جداشدن تير از ستون در زلزلهی بم شده است. اتصال صحيح تير و ستون موجب پايداري سازه در زلزله بم شده است. اتصال اعضای قاب در اسکلت فوالدی شكل 1-8- نمودار لنگر خمشي در اتصال ساده 121

4 اتصال سادهی تیر با نبشی جان اتصالسادهیبرشیبهکمکنبشیجان برایاتصالتیرچهبهشاهتیریاتیربه ستونبهکار میرود.درایننوعاتصال نبشیبایدتاسرحدامکانانعطافپذیر در نظر گرفته شود )شکل 2-8 (. در این اتصال سادهی تیر به تیر دو عدد نبشی را در یک سر تیر به جان آن جوش میدهندودرسمتدیگرباخالجوشبهستونیاشاهتیرمتصلمیکنند.جوشبین نبشیوستونیاشاهتیررابعدازاینکهاتصالتنظیمشد بررویکارانجام میدهند. وقتیکهازنبشیجانبرایاتصالتیربهستوناستفاده میگردد فاصلهايدرحدود 20 میلیمتربينتيروستوندرنظرگرفتهمیشودتانصبتیرسادهباشد.وقتیکه اتصالتیرچهبهشاهتیربهنحوی انجاممیگیردکهبالهایفوقانیهر دو دریک ترازواقع میگردد بایدقسمتیازبالتیرچهرازبانهکرد )شکل 2-8 -پ(. نبشي اتصال تيرچه به شاهتير شاه تير تير پوششي تير چه تير چه نبشي جهت اتصاالت شاه تير شکل 2-8- اتصال ساده تیر با نبشی جان نبشي جهت اتصاالت بيشتر بدانيم اتصال نادرست تيربه ستون با مقطع قوطي شكل كه نبشي نشيمن چند سانتيمتر پايينتر از محل اصلي خود قرار گرفته است و سازنده به جاي نصب نبشي نشيمن اقدام به سوراخ كردن قوطي كرده و تير را در داخل آن قرار داده است. 122

5 اتصال ساده ی تیر با نبشی نشیمن: مانند اتصال ساده با نبشی جان از اتصال با نبشی نشیمن تنها برای انتقال واکنش تکیهگاهی قائم استفاده می شود. بنابراین اتصال نباید در انتهای تیر گیرداری قابل توجهی ایجاد کند. به این دلیل است که نبشی نشیمن و نبشی باالیی باید نسبتا قابل انعطاف باشند. در این نوع اتصال تیر بر روی یک نشیمن که هیچ گونه تقویتی در آن صورت نگرفته است قرار میگیرد. نبشی نشیمن عمل نصب و تنظیم تیر را آسان میکند. این نوع نبشی معموال ابتدا در کارخانه یا درکارگاه در ارتفاع الزم به ستون جوش داده میشود و بعد از نصب ستون تیر را روی آن سوار نموده و به آن جوش میدهند. در این اتصال نبشی کمکی دیگری در باالی تیر نصب و جوش می شود که در باربری قائم مشارکت ندارد و تنها برای ثابت نگه داشتن تیر در محل خود و تأمین تکیهگاه عرضی و جلوگیری از غلتیدن آن به کار میرود. سعی میشود اتصال با نبشی نشیمن تا حدامکان انعطاف پذیر باشد تا از آزادی دورانی تیر در تکیهگاه جلوگیری نشود و در حقیقت بصورت اتصالی ساده و مفصلی عمل نماید و تکیهگاه لنگري را تحمل نکند. معموال عرض نشیمن نباید از 7/5 سانتیمتر کمتر باشد. طبق ضوابط طراحی عرض استاندارد 10 سانتیمتر برای نشیمن انتخاب میشود. برای این منظور نبشی فوقانی را با ابعاد ظریف انتخاب کرده و فقط دو لبه ی انتهایی بالهای آن را )در امتداد عرض بال تیر( جوش میدهند. )شکل 3-8( جوش ب - قالب دونبشی نشیمن الف - قالب در اتصال با نبشی جان تير ستون قالب انتهایی ( برگشت جوش در اتصال ساده( برگشت جوش بيشتر بدانيم جوش شکل 3-8- اتصال ساده تیر با نبشی نشیمن اتصال صحيح تير به ستون كه در حين زمين لرزه سالم مانده و پايداري سقف و تير را حفظ نموده است. 123

6 شده تقویت نشیمن با تیر ساده اتصال نبشی از میتوان گردد ساده نشیمنهای تحمل حد از زیادتر تکیهگاه محل در قائم العمل عکس که وقتی و میشود انتخاب تیر بال ضخامت حدود در نشیمنگاه صفحهی ضخامت کرد. استفاده شده تقویت ورق با میشود( نامیده لچکی )که مثلثی یا مستطیلی صورت به نشیمن زیر کننده( )محکم تقویتکننده صفحات از 4-8( )شكل میگردد. استفاده داده برش 5-8 -ب شکل مانند مثلثی صورت به طاقچهای نشیمن یک زیر در کننده سخت صفحات که وقتی عمل 5-8 -الف( )شكل است وارده بار جهت موازی آزاد ی لبه که حالتی با متفاوت صورتی به صفحه میشود میآید. وجود به میدهند رخ تنشها بیشترین که ناحیهای در خصوصا تفاوت این مینماید. اتصالی ایجاد باعث مثلثی صورت به ورق برش کلی حالت در میگردد. مستطیلی ورق حالت از سختتر نشیمن طول آزاد فاصله میلیمتر 25 حداقل 6 50 p 0.2L جوش خط 0.2L L e s کننده سخت ضخامت W نشیمن عرض t w شده تقويت نشیمن با ساده اتصال انواع 4-8- شكل e s e s p p θ = 90º θ 90º W W )ب( )الف( شده تقويت نشیمن با ساده اتصال 5-8- شكل 124 عکسالعملهای دلیل به زوج نیمرخهای ولی است استفاده قابل هم تک نیمرخهای برای اتصال این که این با دارند. شده تقویت تکیهگاههای به بیشتری نیاز باالتر تکیهگاهی شود: رعایت باید زیر نکات تکیهگاه نبشی داخل در سختکننده ورق دادن جوش جهت است ذکر به الزم

7 بیشتر آزادی سمت به بیشتر گیرداری از جوشکاری حرکت 1 -جهت بیرون. سمت به نبشی داخلی کنج محل از یعنی است سمت به برگشت یک سختکننده هرطرف جوش انتهای 2 -در شود. انجام جوش( کردن )قالب مقابل شود. خودداری پرنشده جوش ی حوضچه ایجاد 3 -از خورجيني اتصال زمین روی نشیمن نبشی جوشکاری اتصال اجراي نحوهی بود. ايران در فلزي اسكلت ساختمانهاي در اتصال شكل متداولترين گذشته در خورجيني اتصال نبشيهايي روي و ميشوند داده عبور يكسره طور به ستونها طرفين از باربر تيرهاي كه است طريق بدين خورجيني خورجيني اتصال لذا دهند مي قرار نبشي يك تير هر باالي در معموال ميگيرند. قرار شدهاند نصب ستون طرفين در كه 7-8( و 6-8 است.)شكل ستون طرفين از سرتاسري تير جفت يك عبور براي نشيمن تامينكنندهی استفاده قابلیت و پهن بال نيمرخ كردن كم هزينه كاهش اجرا سادگي علت به ايران در اتصال این گستردهي كاربرد اتصال پايين و باال نبشيهاي خورجيني دراتصال كليدي اجزاي از يكي بودهاست. IPE نيمرخ باالي شمارههاي از ميشوند سوار نشيمن نبشيهاي روي كردهاند عبور ستونها كنار از يكسره صورت به كه قابها اصلي تيرهاي است. در گيرداري مقداري كه ميشود استفاده ستون به تير فوقاني بال اتصال براي نيز كوچك اتصال نبشي يك از معموال و انتخاب میگيرد قرار آن روي بر كه شكلي I تير بال پهناي از پهنتر عرض با تحتاني نبشي ميآورد. وجود به اتصال داد. جوش نبشي به را تير بتوان كه است سطحي نمودن فراهم خاطر به عمل اين و ميشود شوج خود محلهاي در تحتاني نبشيهاي ميشوند آمادهسازي زمين روي بر خوابيده صورت به ستونها كه وقتي بر تيرها قراردادن و ستونها نصب از پس و ميشوند به تحتاني نبشي به تير بال تحتاني نبشيهاي روي نصب فوقانی نبشی سپس و شده جوش افقی صورت میشود. جوش تیر فوقانی بال به و L80 بارهاي تحمل براي فقط خورجيني اتصال با قاب بارهاي مقابل در اتصال اين میشوند. طراحي قائم بارهاي تحمل براي تنها و ندارد خوبي عملكرد جانبي سيستمهاي بايد را جانبي بارهاي و است مناسب قائم كنند. تحمل مهاربندها جمله از ديگري PL PL بروز هنگامي خورجيني اتصال مشكالت از ديگر يكي نامساوي دهانههاي طرف دو در تيرها كه ميكند ستون به تیر خورجینی اتصال 6-8- شكل نامساوي دهانههاي صورت اين در دهند. پوشش را وارده بارهاي برابر در را نامساوي عكسالعملهاي دهانهی بودن نامساوي و هم به موازی تيرهای اتصال عدم ميشوند. موجب را لنگرها افزايش و داد خواهند نشان كنند. كار هم با نتوانند كه ميشود باعث طرفین 125

8 شکل 7-8- اتصال خورجینی تیر به ستون اتصال صلب تیر به ستون Connection) :(Rigid در تکیهگاه کامال گیردار دوران زاویهای )چرخشی( بین تیر و ستون انجام نمیگیرد در این نوع اتصال تکیهگاهی تامین درصد گیرداری در حدود 90 درصد یا بیشتر برای جلوگیری از تغییر زاویه ضرورت دارد. مقصود طراح در هنگام استفاده از اتصال صلب تیر به ستون این است که اتصال قادر به انتقال کامل لنگر باشد و هیچ گونه چرخش نسبی بین اعضای وارد به اتصال به وجود نیاید. تنوع اتصاالت صلب تیر به ستون آنقدر زیاد است که مشکل بتوان لیست کاملی از آنها تهیه نمود لیکن اتصاالت رایج نشان داده شده در شکل 8-8 امروزه به نحو گستردهتری مورد استفاده قرار میگیرند. قسمتی از جوش اغلب این اتصاالت در کارخانه و یا در روی زمین انجام میشود و مابقی آن پس ازنصب توسط جوش در محل و یا پیچهای پرمقاومت تکمیل میگردد. الف( ورق فوقاني و نبشي نشيمن ب( ورق فوقاني و تحتاني با ورق جان و ورق نشيمن شکل 8-8- انواع اتصاالت صلب تير به ستون پ( نيمرخ T با ورقهاي پشت بند و ورق جان 126

9 اتصال مستقیم در شکل 9-8 -الف بال فوقانی و تحتانی به طور مستقیم و بدون هیچ واسطهای با جوش شیاری با نفوذ کامل به ستون جوش شده است. اجرای این جزییات در پای کار مشکل است زیرا طول تیر باید دقیقا به اندازه ی فاصله ی آزاد دو ستون بریده شود که این عمل به راحتی امکان پذیر نیست اتصال با ورق زیرسری و روسری در شکل 9-8 -ب برای هر دو بال تحتانی و فوقانی به ترتیب از ورقهای زیرسری و روسری استفاده شده است. ورق زیرسری در کارگاه برروی زمین به ستون جوش شده و ورق روسری پس از نصب تیر روی آن مونتاژ و جوش میشود. )شكل 10-8( اتصال فلنجی در شکل 9-8 -پ نوعی از اتصال صلب با استفاده از ورق اتصال فلنجی در انتهای تیر نشان داده شده است. روش اتصال تیرها به هم با استفاده از پیچهای پرمقاومت و بصورت اصطکاکی میباشد. الف( اتصال مستقيم ب( اتصال با ورق زيرسري و روسري پ( اتصال فلنجي اتصال با ورق زيرسري و روسري شکل انواع اتصال صلب تیر به ستون اتصال فلنجي 127 نصب و جوش ورق روسري در محل نصب نصب ورق زيرسري روي ستون در كارگاه شکل نصب ورق زيرسري و روسري دراتصال صلب

10 اتصاالت صلب در قاب های صفحه ای و فضایی در اتصال صلب تیر به ستون تیرها ممکن است از دو طرف به هر دو بال ستون بطور مستقیم متصل شده باشند )شکلهای الف و ب( و یا با استفاده از ورقهای زیرسری و روسری به بال ستون متصل شوند )شکل پ(. همچنین ممکن است همانند شکل 12-8 تیرها از یک یا دو طرف به جان ستون به طور صلب متصل شده باشند. اگر در یک سیستم قاب صلب تیرها فقط در یک راستا به دو بال و یا جان ستون متصل شده باشند سیستم را قاب صلب صفحهای مینامند. سیستم قاب صلبی که شامل اتصاالتی باشد که در آن تیرها در دو راستای متعامد به بال و جان ستون متصل شده باشند )البته ممکن است که فقط بر یک طرف جان و بال متصل شده باشند( به نام قاب صلب فضایی خوانده میشود. الف( اتصال مستقيم بال به بال توسط جوش شياري ب( سخت كننده قائم پ( اتصال با ورق روسري و زيرسري شکل اتصاالت صلب تیر به بال ستون از نوع جوشی بيشتر بدانيم به علت كم بودن طول اتصال چند دهانه پل تخريب شده است. شکل اتصال صلب تیر به جان ستون از نوع جوشی با استفاده از نیم رخ T تخريب پل آگوآكالينت به علت ضعف در اتصاالت تيرورقهاي عرشهي پل به تكيهگاه در زلزله گواتاماال) 1976 ( 128

11 اتصال نیمه صلب تیر به ستون (Semi-rigid-Connection) اتصاالتی را که مقداری گیرداری در تکیهگاه به وجود میآورند و در نتیجه باید برش و لنگر را توأمان تحمل کنند»اتصاالت نیمگیردار«مینامیم. در این حالت بین تیر و ستون دوراني صورت میگیرد كه مقدار آن کمتر از اتصال مفصلی است. در عین حال مقداری لنگر گیرداری در تکیهگاه تولید میکند و گیرداری آن بسته به وضعیت اتصاالت بار و دهانه ی تیر ممکن است بین 20 تا 90 درصد باشد.)شكل 13-8 ( جوش لنگر گيرداري )متغير( گيرداري ستون گيرداري گيرداري گيرداري شکل نمودار لنگر خمشی در اتصال نیمهصلب شكل نمونهای از اتصال نیمه صلب تیر به ستون بيشتر بدانيم اجراي ناصحيح نبشي نشيمن در تكيهگاه تيرو ستون منجر به تخريب كلي سقف شده است. شكست اتصال تیرچه به تیر اصلی در زلزله بم 129

12 ستون به کنسولها اتصال زا تیرها که ممتد پیشآمدگی یکی میگردد اجرا شیوه دو به )کنسول( پیشآمدگی فلزی اسکلت سیستم در صورت به کنسول اینکه دیگر آید می دست به الزم کنسول و دوبل( یا تک صورت )به میکنند عبور ستون ستون به آن گیرداری نحوه و وارده بار مقدار کنسول طول با متناسب باید اتصاالت 14-8(. )شکل باشد غیرممتد به تیر صلب اتصال همانند ستون به آن اتصال باید دارد منفی لنگر تکیهگاه محل در کنسول چون شود. طراحی میشوند. انتخاب محاسبات اساس بر تقویتکنندهها و اتصاالت ی اندازه و ابعاد ی کلیه شود. اجرا ستون )تقويتي( اتصال پليت مثلثي پليت مثلثي پليت لچكي ستون پل تسمه ستون كنسول اتصال نمونهی الف( ستون به غيرممتد كنسول اتصال نمونهی ب( ستون به ممتد ستون به كنسول اتصال نحوهی شكل کنسول طول که مواقعی در یا و مفصلی اتصال از استفاده صورت در باشد اندازهای به آن به وارده بار مقدار یا و كند تجاوز معيني حد از استفاده دستک از میتوان نباشند جوابگو اتصال ورق یا نبشیها که پایین در را دستک این میتوان معماری ی نقشه به توجه با کرد. کرد. اجرا را اصولی و صحیح اتصال و گرفت نظر در تیر باالی یا )شکل 15-8 (. دستك با كنسول اتصال نحوه شكل بدانيم بيشتر ريختن فرو موجب تير نامناسب اتصال 130 است. شده سقف خورجيني اتصاالت داراي طرف يك در سازه اين و ميباشد ساده اتصاالت داراي ديگر طرف در و است. نشده تعبيه آن در جانبي مهاربند هيچگونه مستقيما زلزله نيروي تا شده سبب موضوع اين اين كه آنجا از و شده وارد ميانقاب ديوارهاي به به هستند كمي باربري ظرفيت داراي ديوارها شوند. تخريب كامل طور

13 3-8- اتصال مهاربند به قاب فوالدی معمولترین مهاربندها در اسکلتهای فوالدی مهاربندهای ضربدری )X( میباشد.)شكل 16-8 ( اتصال مهاربندها در گوشهها به قاب فوالدی با یک صفحه )ورق فوالدی( انجام می گیرد. نحوه ساخت و نصب به این گونه میباشد که با پروفیلهای مورد نظر اعضای مورب را بر روی سطح صاف نظیر کف کارگاه یا زمین معموال به وسیله ورق فلزی مربع مستطیل که در ناحیه وسط جوش می شود تهیه میکنند. اعضای مورب به وسیله باالبر یا جرثقیل یا کشیدن توسط طناب در محل اتصال قرار میگیرند و در محل خود در روی ورق فلزی که به ستون و تیر وصل است جوش میگردد.)شكل 17-8( شکل بادبند فوالدی ضربدری شكل نحوه ی اجرای اتصاالت مهاربندی بيشتر بدانيم 131

14 در شکل 18-8 چند نمونه بادبند و جزئیات اتصاالت مهاربندها نشان داده شده است. اتصال به پای ستون در بادبند از نیمرخ نبشی زوج اتصال میانی در بادبند از نیمرخ نبشی زوج شکل جزئيات اتصاالت مهاربند 132 براي جوش دادن ورقهای مهاربند به بال تیر یا بال ستون باید جهت جوشکاری از سمت گیرداری بیشتر به سمت آزادی بیشتر انجام شود. بهتر است ورقهای مهاربندی در مرحلهی ساخت ستونها روی ستون و در محل مناسب مطابق نقشه نصب شوند و در روی زمین در وضعیت افقی جوشکاری شود. خروج از مرکزیت و ناگونیا بودن ورقهای مهاربندی در زمان نصب باعث بوجود آمدن مشکالت فراوانی میشود. اتصال گوشه در بادبند از نیمرخ ناودانی تک در مهاربندهای جفت باید در فواصل حدودا یک متری از یک سری تسمههای فوالدی به ضخامت ورق های مهاربندی جهت ثابت نگه داشتن آنها استفاده شود. در جوش اتصال عضو مهاربندی به ورق مهاربندی باید حدود 2 سانتی متر از انتهای دو جوش سمت لبهی بیرونی ورق مهاربندی جوشكاري نشود.

15 4-8- اتصال پای ستون در طراحی اتصال پای ستون دو شرط اصلی زیر باید تأمین گردد: )الف( نیروی فشاری موجود در مقطع ستون باید توسط ورق کف ستون در شالوده گسترش یابد که تنش فشاری در بتن شالوده کمتر از مقادیر مجاز توصیه شده توسط آییننامهها شود. )ب( ورق کف ستون و ستون کامال به بتن شالوده مهار گردد انواع اتصال ستون به شالوده جزئیات اتصال ستون فلزی به شالوده بتنی به نیروی موجود در پای ستون بستگی دارد. در ستون با انتهای مفصلی فقط نیروی فشاری و برشی از ستون به شالوده منتقل میشوند. اگر بخواهیم لنگر خمشی را نیز به شالوده منتقل نماییم در آن صورت نیاز به طرح اتصال مناسب برای این کار خواهیم داشت که»اتصال گیردار«خوانده میشود. )شكل 28-4( بيشتر بدانيم اتصال نادرست مفصلي تير و ستون موجب تخريب سازه در زلزله بم شده است. ضعف اتصال مفصلی تير و ستون موجب تخريب سازه در زلزله شده است. 133

16 اتصال ستون به ورق پای ستون در اتصال مفصلی پای ستون فقط نیروی محوری و نيروي برشي از ستون به ورق پای ستون منتقل میشود. در شکل الف چند نمونه از جزئیات اتصال ساده ی ستون به ورق پای ستون نشان داده شده است.در اتصال گيردار پاي ستون عالوه بر نيروهاي محوري و برشي لنگر خمشي نيز به ورق پاي ستون انتقال مييابد. شكل ب نمونههايي از اتصال گير دار ستون به ورق پاي ستون را نشان ميدهد. الف - اتصال ساده ی ستون به ورق پای ستون ورق تقويتي افقي در صورت لزوم ناوداني با كمي فاصله از صفحه زير سخت كننده ب- اتصال گیردار ستون به ورق پای ستون شكل نمونههايي از اتصال ستون به ورق پای ستون 134 بيشتر بدانيم جدا شدگي دو بال نبشي نشيمن تير به ستون نشاندهندهي ضعف مقاومت كششي نبشي در مقابل نيروي ناشي از زلزله بوده است. زيرا اندازهي نبشي و مقدار جوش آن به اندازه كافي نبوده است.

17 انتهای ستون که با ورق کف ستون در تماس است باید به صورت گونیا بریده شده و سنگ زده شود تا در تماس کامل با ورق کف ستون قرار بگیرد. در چنین حالتی اکثر نیروی محوری توسط فشار تماسی منتقل میشود و نبشیها و یا جوش فقط عمل نگهداری و انتقال نیروی برشی را برعهده میگیرند. در صورتی که انتهای ستون سنگ زده نشود جوش و نبشیهای اتصال باید بتوانند صد در صد نیروی محوری را انتقال دهند. )شکل 20-8 ( استفاده از ورق های سخت کننده در اتصال گیردار پای ستون شکل نمونهاي از اتصال مفصلی ستون به ورق پای ستون گاهی مواقع به منظور کم کردن ضخامت ورق کف ستون از ورقهای سخت کننده ی مثلثی یا ذوزنقهای در اتصال گیردار پای ستون استفاده میشود. )شکل 21-8( شكل نمونهی اتصال گیردار پای ستون با ورق سختکننده بيشتر بدانيم 135 اجراي نا صحيح جوش در درون گوشهي مهاربند منجر به جدا شدن مهاربند از ستون در اثر نيروي ناشي از زلزله شده است اتصال نا مناسب ورق اتصال مهاربند به ستون ناكافي بودن طول جوش و ابعاد ورق اتصال و الغري عضو منجر به گسيختگي مهاربند از محل اتصال شده است

18 وصلهها 5-8- تیرها وصلهي به شاهتیرها یا و تیرها اجرای در از قطعات اتصال جهت باید دالیلی آنها مهمترین که نمود استفاده وصله عبارتنداز: نباشد. کافی پروفیل استاندارد 1 -طول الزم پروفیل یا آهن تیر اندازهی 2 -تغییر باشد. ضروری تیرآهن ضایعات 3 -کاهش باشد. شکل در شده داده نشان روش سه به تیرها کردن وصله مستقیم صورت به تیرها وصلهی میشود. انجام 22-8 بیشتر فوقانی و تحتانی ورقهای از استفاده بدون و استفاده اجازهی معماری مالحظات که مواردی در استفاده قابل نمیدهد را فوقانی و تحتانی ورقهای از است. چهارورقی روش الف- ورقی سه روش ب- جانبي پليت بال زير پليت بال باالي پليت كردن( )وصله تير كردن طويل تيرآهن قطعه تیرها ی وصله شكل 136 بدانيم بيشتر Z( )روش مستقیم روش پ- IDEERS مركز شناسي زلزله و زلزله مهندسي تحقيقات و پژوهشها معرفي مركز اين انگلستان بريستول دانشگاه نظر زير كه دارد عهده بر مدارس در را باروش و بوده بصري و سمعي صورت به سايت اين ميباشد. ساده فهم با زلزله مهندسي مورد در را مختلف مطالب مديا مولتي و بازي اطالعات و اخبار كتابخانه ميدهد. آموزش دانشآموزان به ميباشد. سايت اين بخشهاي ديگر از پرسش

19 تیرها: ی وصله اجرایی جزییات کامل جوشکاری برای و گرفته قرار ریسمانی بصورت یکدیگر امتداد در )پروفیل( آهن تیر دو مناسب محل در ابتدا و میشود انجام الزم نفوذ با جوشکاری سپس شود می ایجاد مناسب پخ یا درز پروفیلها از یک هر در تیرآهن دو بین میشود. داده دورتادور جوش آن اطراف و شده پوشانده درز ورق با بالفاصله و شده سنگزنی جوش سطح آن از پس شود. محاسبه باید نیاز مورد جوش طول و اتصال وصلهی اندازهی كمينه نیروها این مقادیر )که است برشی تنش و خمشی لنگر عطف نقطه ناحیهی کردن وصله برای ورق محل بهترین بر عالوه باید کرد. پرهیز دهانه( )وسط حداكثر لنگر و گاه( تکیه )نزدیک برش ناحیه در ورق اتصال از باید و میباشد( کرد. جوشکاری اتصال ورق با مطلوب نحو به را بالها )پروفیل( تیرآهن جان نیاید در قالب صورت به و شده قطع انتها در باید بال به اتصال جوش باشد عریضتر تیر بال از تقویتی ورق چنانچه 23-8(. )شکل بال تقویتی ورق ترتیب مستقیم وصلهی روش اجرای صورت در قالب گوشه در را جوش میباشد: زیر شرح به جوشکاری نکنید نقشه ابعاد مطابق برشکاری 1. تیر سر دو ریسمانی مونتاژ 2. بال درز پشت و جان درز جوشکاری 3. نوردشده تیر جان وصلهی ورق مونتاژ 4. و بال روی از بال جوش درز سنگزنی 5. نفوذی جوش جهت لبه سازی آماده )غلط( بال جوش درز جوشکاری 6. تقویتی ورق با تیرها وصله جوش اجرایی جزئیات شکل جان وصلهی ورق دورتادور جوشکاری 7. بدانيم بيشتر )صحیح( كم جوش طول اثر در گسيختگي اتصال ورق به مهاري عضو گره به مهاربند صفحه اتصال عدم ستون و تير تقاطع 137 به مهاربند اتصال اثر در گسيختگي اتصال ورق بدون ستون اتصاالت و ستونها مقاطع ضعف آن تخريب به منجر سازه قسمت دو است. شده

20 وصله ستون سازههای فوالدی را اغلب در چندین طبقه احداث میکنند. طول نیمرخ های نورد شده برای ساخت ستون محدود است. از طرفی با در نظر گرفتن بار وارده و دهانه ی بین ستونها و نحوه ی قرار گرفتن ستونهای کناری مقاطع مختلفی برای ساخت ستونها به دست میآيد. ممکن است در هر طبقه ابعاد مقطع ستون با طبقه ی دیگر تفاوت داشته باشد بنابراین باید اتصال مقاطع با ابعاد مختلف برای طویل کردن ستون با دقت زیادی انجام شود.)شكل 24-8 و 25-8( محل مناسب برای وصله ی ستونها به هنگام طویل کردن آنها حداقل در ارتفاع 90 سانتیمتر باالتر از کف هر طبقه یا یک سوم ارتفاع طبقه میباشد. این ارتفاع کمترین اندازهای است که از نظر دسترسی به محل اجرای جوش و نصب اتصاالت مورد نیاز برای ادامه ی ستون یا اتصال مهاربندی الزم است. در شکل 26-8 انواع وصله ی کارگاهی ستون با مقطع یکسان I شكل نشان داده شده است. جهت اجرای وصله ستونها به هم عموما قبل از نصب ستونهای مرحله ی اول در روی زمین ورقهای اتصال دوبال یا یک بال و یک جان روی ستون نصب شده و در حالت تخت یا افقی جوش داده میشود. پس از اجرای مرحله ی اول اسکلت )ستونهای مرحله ی اول( ستونهای مرحله ی دوم که این بار ورقهای وصله در وجه باقیمانده روی آن جوش داده شدهاند روی ستونهای مرحله ی اول با دقت نصب میشوند. شكل وصله جوشی ستون جعبهای شكل اتصال ستون به ستون بصورت پیچ و مهرهای 138

21 به این ترتیب حدود نیمی از جوشکاریهای ورقهای اتصال ستون به ستون در روی زمین و در وضعیتهای افقی یا تخت و با دقت و کنترل بیشتری انجام خواهد شد. جهت انجام عملیات وصله ی ستونها ابتدا سطح تماس دو ستون را به خوبی گونیا میکنند و با سنگ زدن صاف مینمایند تا کامال در تماس با یکدیگر و صفحه ی وصله قرار گیرد. در صورتی که پروفیل دو ستون یکسان نباشد باید اختالف نمره ی دو ستون را با قرار دادن صفحات پرکننده )هم سطح کننده( در ابتدای ستون فوقانی پر نمود و سپس ورق وصله را نصب کرده و جوش الزم را انجام داد )شکل الف(. اگر ابعاد مقطع دو نیمرخ که به یکدیگر متصل میشوند تفاوت زیاد داشته باشد به طوری که قسمت بزرگی از سطح آن دو در تماس با یکدیگر قرار نگیرد در این صورت باید یک صفحه ی تقسیم فشار افقی در بین دو نیمرخ قرار داد )شکل ب(. این صفحه معموال باید ضخیم انتخاب شود تا بتواند بدون تغییر شکل زیاد عمل تقسیم فشار را انجام دهد. کلیه ی ابعاد و ضخامت صفحه و مقدار جوش الزم را باید محاسبه کرد و کلیه ی عملیات براساس نقشههای اجرایی باشد. همچنين ميتوان بدون استفاده از ورق پر كننده و ورق سر به كمك يك ورق مورب ستونها را به يكديگر متصل نمود.)شكل پ( ورق وصله ی جان در یک یا دو طرف ورق وصله ی جان در یک یا دو طرف جوش در کارگاه UT جوش در کارخانه 900 میلیمتر بال فوقانی تیر طبقه )الف( اتصال لب به لب بال و ورق وصله ی جان 2 میلیمتر فاصله ی آزاد نصب جوش در کارگاه جوش در کارگاه جوش در کارخانه جوش در کارخانه 900 میلیمتر 900 میلیمتر بال فوقانی تیر طبقه )ب( اتصال با ورق وصله ی بال جان شکل انواع وصله ستون با مقطع يكسان I شكل 139

22 فاصله ی آزاد نصب 2 میلیمتر ورق پر کننده t > 7mm الف( اتصال با ورق وصله ی بال و جان با ورق پر كننده با ضخامت بيش از 7 ميليمتر پ( اتصال بدون ورق پرکننده و ورق سر )تغییر مقطع کله قندی( 900 میلیمتر 900 میلیمتر 900 میلیمتر 900 میلیمتر بال فوقانی تیر طبقه بال فوقانی تیر طبقه ب( اتصال با ورق سر )صفحه ی تقسیم فشار( شکل انواع اتصال ستون به ستون در محل تغییر مقطع ستون بيشتر بدانيم اتصال دو قسمت يك تير به يكديگر بدون استفاده از ورقهاي اتصال انجام شده است و اين سبب شده تا طول جوش موجود كمتر از ظرفيت كششي تير باشد و در هنگام زمين لرزه دو قسمت در اين مقطع از يكديگر جدا شوند. به منظور تامين طول جوش الزم است همواره در ناحيه اتصال از صفحات فوالدي در جان و يا بال تير آهن استفاده شود تا عملكرد آنها در هنگام زمين لرزه كه نيروهاي شديد برشي و كششي در آنها ايجاد مي شود مختل نگردد. 140

23 وصله ی تیر راه پله جزئیات ساخت تیر راهپله )شمشیری پلکان( در شکل 29-8 نشان داده شده است. ورق وصله ی جان که در یک طرف جوش میشود به همراه اتصال لب به لب بالها امکان برقراری یک اتصال با ظرفیت کامل را فراهم میآورد. شکل وصله تیر راهپله )شمشیری( برای ساخت تیر راهپله ابتدا الگوی آن تهیه شده و سپس مطابق شکل 30-8 شمشیری ساخته میشود. ضمنا زاویه ی الگو )α( برابر با زاویه ی شیب راهپله میباشد. و زاویه ی θ متمم α خواهد بود یعنی: θ = 90 - α زاويه α مثلث اخراج ميشود مثلثي به منظور خمش محل زاويه اخراج ميشود زاویه ی θ جوش با نفوذ دو طرفه جوش با نفوذ دو طرفه پليت جهت اتصال خمش جوش تيرآهن زير پله برابر خط پله و الگو 141 شکل مراحل سه گانه ساخت تیر راهپله )شمشیری(

24 دهید: پاسخ پرسشها این به دسته چند به تکیهگاهها در گیرداری مقدار برحسب فوالدی ساختمانهای در اتصاالت 1- دهيد. توضيح شكل رسم با را يك هر و ببريد نام میشوند تقسیم دهید. شرح را ستون به تیر سادهی اتصال روشهای 2- كنيد. بيان را آن ضعف و قوت نقاط و داده شرح را خورجینی اتصال 3- نمایید. بیان ساده اتصاالت به نسبت را صلب اتصاالت مزایای 4- است کدام کشور فلزی ساختمانهای در استفاده مورد صلب اتصال رایجترین 5- شود استفاده کنسول تیرهای نگهداشتن جهت دستک از است الزم مواقعی درچه 6- نآ مناسب محل و میشود انجام روشهایی چه به چیست ستونها کردن وصله دالیل 7- کجاست کنیم استفاده جان وصلهی ورق از نخواهیم و بسازیم راهپله شمشیری تیر بخواهیم اگر 8- ارايه را خود تحقيق گزارش و نمایید تحقیق خصوص این در میکنید پیشنهاد را روشی چه نماييد. 142