اتصال منسوخ شده خورجینی

به طور کلی ساختمان های فولادی به دلیل نرمی و انعطاف پذیری از پایداری خوبی در برابر نیروهای ناشی از زلزله برخوردارند، اما متاسفانه در زلزله های خرداد ماه 69 منجیل و رودبار و زلزله اخیر بم برخلاف انتظار، شدیدا آسیب دیدند و خسارات جبران ناپذیری را به بار آوردند.
اتصال خورجینی متداول ترین شکل اتصال در ساختمان های اسکلت فلزی در ایران است؛ نحوه اجرای اتصال خورجینی بدین طریق است که تیرهای باربر از طرفین ستون ها به طور یکسره عبور داده می شوند و روی نبشی هایی که در طرفین ستون نصب شده اند قرار می گیرند و معمولا در بالای هر تیر هم یک نبشی قرار می دهند، لذا اتصال خورجینی تامین کننده نشیمن برای عبور یک جفت تیر سرتاسری از طرفین ستون است.

علت تخریب این اتصال درزلزله های خرداد ماه 69 منجیل و رودبار را باید عمدتا در کیفیت اتصالات جست. ضابطه اصلی طرح اتصالات در نقاط زلزله خیز قابلیت انتقال لنگر برای سازه هایی است که فاقد بادبند یا دیوار برشی بتن آرمه اند؛ در حالی که اتصالات خورجینی از سوی هیچ کدام از آیین نامه های موجود به عنوان اتصالات گیردار شناخته نشده اند.

اتصال خورجینی در برابر بارهای قائم با اتصالات صلب برابری می کند، اما در برابر نیروهای جانبی بیشترین نیرو به اتصال به صورت پیچشی است که این نیرو می بایست از شاه تیر به نبشی و از نبشی به ستون وارد شود و بنابراین دو واسطه در انتقال نیرو وجود دارد و از آنجا که نبشی با جوش های غیراستاندارد به ستون متصل شده است، لذا واسطه ای ضعیف است و در اثر زلزله یا سایر نیروهای جانبی سقف پایین می آید! در خرابی های زلزله های گیلان و بم در اکثر موارد تیر و نبشی پایین آمده است که نشان می دهد نبشی ضعیف بوده است.
قاب با اتصال خورجینی تنها بایستی برای بارهای قائم طراحی شوند. این اتصال در مقابل بارهای جانبی عملکرد خوبی نداشته و تنها برای تحمل بارهای قائم مناسب هستند و بارهای جانبی را بایستی سیستم های دیگری چون بادبندها تحمل کنند. اگر چه اتصال بادبند نیز خود با مشکلاتی همراه است چرا که به دلیل فاصله بین تیرهای متصل به ستون، چنانچه بادبند در آکس ستون ها قرار گیرد، نمی تواند به تیرها متصل شود و چنانچه به یکی از تیرهای اصلی اتصال خورجینی نصب شوند آنگاه بادبند در آکس ستون واقع نمی شود.

از آنجا که اصل است که جوش باید مقاوم تر از فولاد مادر باشد لذا اگر نیروی جانبی وارد شود باید فولاد پاره شود نه جوش و از آنجایی که جوش ها متاسفانه همیشه ضعیف تر از فولاد عمل می کنند در نتیجه اتصال خورجینی برای سازه جوشی مناسب نیست. نبشی های بالا وپایین معمولا حکم عاملی جهت نگهداری تیر بر جای خود را دارد و به رغم اینکه اندازه و طول نبشی، ضخامت و طول جوش عوامل اصلی در تعیین رفتار بهینه اتصال در هنگام زمین لرزه هستند، اما در طراحی این اتصال بدون رعایت ضوابط علمی جوش اجرای اسکلت انجام می پذیرد.
یکی از اجزای کلیدی دراتصال خورجینی، نبشی های بالا و پایین اتصال است. تیرهای اصلی قاب ها که به صورت یکسره از کنار ستون ها عبور کرده اند روی نبشی های نشیمن سوار می شوند و معمولا از یک نبشی اتصال کوچک نیز برای اتصال بال فوقانی تیر به ستون استفاده می شود که مقداری گیرداری در اتصال به وجود می آورد. نبشی تحتانی پهن تر از پهنای بال تیر I شکلی که بر روی آن قرار می گیرد، انتخاب می شود و این عمل به خاطر فراهم آوردن سطحی که بتوان تیر را به نبشی جوش داد، ایجاد می شود.
نبشی های تحتانی وقتی که ستون ها به صورت خوابیده بر روی زمین آماده سازی می شوند در محل های خود جوش می شوند و پس از ساخت ستون ها و گذاردن تیرها بر روی نبشی های تحتانی، بال تیر I شکل به نبشی تحتانی به صورت تخت جوش شده و سپس با استفاده از نبشی های کوچکتری که طول بال آنها از پهنای بال تیرI شکل کوتاه تر است در قسمت فوقانی تیر I شکل اتصال دیگری ایجاد می شود مجددا کیفیت جوش این نبشی از نوع تخت بوده، ولی دقت کافی در انجام آن صورت نمی پذیرد. نبشی بالا دو جوش به تیر و ستون دارد. جوش به ستون به دلیل آنکه سربالا انجام می شود اصلا مرغوب نیست و این جوش شره ای با کیفیت پایین تری اجرا می شود.

یکی دیگر از مشکلات اتصال خورجینی هنگامی بروز می کند که تیرها در دو طرف، دهانه های نامساوی را پوشش دهند، در این صورت دهانه های نامساوی عکس العمل های نامساوی را در برابر بارهای وارده نشان خواهند داد و افزایش لنگرها را موجب می شوند. عدم اتصال تیرها به هم و نامساوی بودن دو دهانه اطراف باعث می شود که نتوانند با هم کار کنند.