Test cyclique des connexions RBS Moment avec des colonnes de boîtes intégrées pour le palais de justice central de San Diego

Les colonnes à caissons construites sont utilisées de temps à autre pour la construction de cadres en acier à moment spécial (SMF) afin de fournir une résistance et une rigidité biaxiales efficaces des colonnes, en particulier dans les structures SMF plus hautes où les exigences de dérive sismique et l'impact sur la taille des colonnes architecturales sont particulièrement importants. . Lorsqu'il est utilisé avec un assemblage de moment préqualifié à « section de poutre réduite » (RBS), l'AISC 358 autorise les colonnes composées, mais avec une limite de largeur ou de profondeur de colonne à 24 po. Notez que les exigences de conception pour ces assemblages préqualifiés étaient principalement basées sur des assemblages cycliques. essais de sous-ensembles poutre-poteau avec des poteaux à semelles larges. Mais l'utilisation de colonnes de boîtes construites soulève certaines questions.
Tout d'abord, le mécanisme de transfert de force est très différent de celui lorsque la poutre est encadrée dans un poteau en forme de I dans la direction forte lorsque l'âme du poteau rigide, et donc l'emplacement de la concentration de contraintes, est déplacée du milieu vers les bords de la poutre. largeur de bride. Deuxièmement, des plaques de continuité sont presque toujours nécessaires lorsque des colonnes en caisson sont utilisées. Pour la fabrication de colonnes à caissons assemblés, un côté de la plaque de continuité est généralement connecté à la plaque de colonne de fermeture par le procédé de soudage sous laitier électrolytique (ESW), qui nécessite une énergie d'entrée plus élevée. Aux États-Unis, peu d'attention a été accordée à l'effet du processus ESW sur les joints CJP dans une connexion de moment SMF soudée. Un programme de test a été développé pour évaluer les problèmes mentionnés ci-dessus. Au total, trois connexions de moment RBS à grande échelle ont été fabriquées pour des essais cycliques conformément à la norme AISC 341. Les colonnes construites de 24 pouces de large et de 36 pouces de profondeur ont été fabriquées avec 2 pouces de plaques de A572 Gr. 50 acier. Une section W36x302 en acier A992 a été spécifiée pour la poutre.
Les principaux paramètres de test d'intérêt pour améliorer les performances et la fiabilité de la connexion de moment RBS comprennent (1) le détail ESW, (2) la largeur de coupe RBS (c'est-à-dire la dimension "c"), (3) le traitement de support en acier soudé CJP de la semelle supérieure de la poutre, et (4) l'impact des configurations des trous d'accès aux soudures par faisceau WF. Les tests effectués jusqu'à présent ont montré qu'une rupture fragile des soudures pouvait se produire prématurément. Une analyse détaillée des joints soudés CJP testés a montré que la dureté dans l'ESW et les zones affectées par la chaleur n'est pas significativement plus élevée que celle du métal de base. Mais une condition d'encoche à l'intérieur de la colonne à l'emplacement ESW a été créée en raison de la nécessité d'utiliser des plaques de confinement pour le soudage. Une telle rupture amorcée par l'état de l'entaille, qui s'est ensuite propagée dans la semelle de la colonne. Des tests supplémentaires ont été effectués avec un processus ESW modifié afin de minimiser l'effet de l'état d'entaille.