مدل‌سازي و بررسي رفتار اتصالات خمشي تيرهاي دوبل به ستون‌هاي لولهاي پر شده با بتن(CFST)

Modeling and a study on behavior of connections of double beams to (CFST)

اعضاي مختلط متشكل از تير فولادي و ستون بتني (CFT) بطور چشم گيري در چند دهه اخير مورد توجه واقع شده است. ستون هاي لوله اي شكل، به سبب دارا بودن مقاومت و سختي خمشي و پيچشي بالا، در قاب هاي خمشي از مطلوبيت بالايي برخوردار مي باشند. ستون هاي كامپوزيت به دليل بهره مندي هم زمان از خواص سودمند مصالح فولاد و بتن از قابليت و كارآيي قابل ملاحظه اي برخوردارند. همچنين وجود هسته بتني در ستونCFT باعث مي گردد تا كمانش موضعي در جداره فولادي اين ستون ها به تأخير بيفتد. از اين رو، مطرح نمودن يك اتصال مناسب در بين تير فولادي و ستون كامپوزيت باعث مي گردد تا بتوان از فوايد بالقوه اين مقاطع بهره جست . در اين تحقيق با مطالعه عددي، نوع جديدي از اتصال صلب خمشي ( اتصال تيرهاي دوبل به ستون لوله اي CFT با استفاده از ورق ميانگذر) برخي از ضعف هاي ايجاد شده در مورد اين اتصال بر طرف شده است. از آنجايي كه در اتصال تير فولادي به ستونCFT، بار از طريق تير به جداره فولادي ستون وارد مي شود به همين دليل هيچ عاملي براي درگيركردن هسته بتني ستون وجود ندارد. در اتصال پيشنهادي، ورق ميانگذر به خوبي توانسته است اين ضعف را پوشش دهد. در اين پژوهش، رفتار اتصال پيشنهادي تحت شرايط بارگذاري خمشي قرار گرفته و سپس رفتار اتصال تحت تاثير پارامترهاي مختلفي مورد ارزيابي و بررسي قرار گرفت. بررسي هاي انجام شده بر پايه مطالعات عددي و با استفاده از نرم افزار اجزاي محدود غير خطي ABAQUS مي باشد. وجود ورق ميانگذر در ناحيه چشمه اتصال باعث تقويت موضعي اين ناحيه شده و باعث توزيع يكنواخت تنش در محل چشمه اتصال مي شود و از تمركز تنش در ناحيه رويه لوله فولادي در محل اتصال تير به ستون جلوگيري مي كند. نتايج تحليل نشان دهنده تشكيل مفصل پلاستيك در تير و در فاصله اي دور از بر ستون كه از الزامات اساسي در طراحي لرزه اي است مي باشد.