مقدمه
در سازههای فضاکار، اتصالها نقش تعیینکنندهای در ایمنی، سختی و پایداری کلی سازه دارند. در برجهای خنککن فولادی دولایه، اتصال ششپر یکی از پرکاربردترین گرهها برای اتصال مهاربندها و اعضای حلقوی است. بررسی مقاومت نهایی این اتصال برای اطمینان از عملکرد مناسب سازه ضروری است.
معرفی اتصال ششپر
اتصال ششپر از شش صفحه فلنج تشکیل شده که اعضای مهاربندی به آن متصل میشوند. انتقال نیرو از طریق پیچهای پرمقاومت و صفحات اتصال انجام میگیرد. وجود سختکنندههای داخلی باعث افزایش سختی و توزیع مناسب تنش در ناحیه مرکزی اتصال میشود.
بارگذاری و مدلسازی
برای بررسی رفتار اتصال:
-
ترکیبهای مختلف بارگذاری کششی و فشاری همزمان اعمال شدهاند
-
رفتار غیرخطی مصالح فولادی در نظر گرفته شده است
-
تحلیلها تا رسیدن به شکست کامل اتصال ادامه یافتهاند
هدف، شناسایی حالتهای بحرانی و تعیین منحنیهای نیرو–تغییرمکان بوده است.
رفتار سازهای اتصال
نتایج نشان میدهد:
-
حالتهای تمامفشاری بیشترین سختی و ظرفیت باربری را دارند
-
وجود نیروهای کششی باعث کاهش قابلتوجه سختی و مقاومت اتصال میشود
-
گسترش تسلیم ابتدا در ناحیه جان و سپس در فلنجها رخ میدهد
-
شکست نهایی معمولاً با تغییرشکل جانبی زیاد و تمرکز تنش در مرکز اتصال همراه است
ظرفیت قابلاعتماد برای طراحی
با محدودکردن تغییرمکان نسبی اتصال در محدوده کوچک:
-
ظرفیت کششی مجاز اعضای مهاربند حدود 650 کیلونیوتن
-
ظرفیت کششی اعضای حلقوی حدود 550 کیلونیوتن
برآورد میشود. این مقادیر میتوانند بهعنوان حد پایین محافظهکارانه در طراحی مورد استفاده قرار گیرند.
جمعبندی
اتصال ششپر گزینهای مناسب و قابلاعتماد برای برجهای خنککن فولادی دولایه است. رفتار آن بهشدت به نوع و جهت بارگذاری وابسته است و طراحی باید بر اساس بحرانیترین ترکیب نیروهای کششی و فشاری انجام شود. تحلیل عددی ابزار مؤثری برای تعیین مقاومت نهایی و کنترل ایمنی این نوع اتصال است.