مطالعه رفتار چرخه اي ستون هاي مشبك با بست هاي افقي و مايل و ارائه المان جايگزين

ساخت ستون‌هاي مشبك يكي از روش‌هايي است كه در هنگام نياز به مقاطع بزرگتر براي حمل نيروهاي وارده و عدم وجود پروفيل ساختماني مناسب از آن استفاده مي‌شود. در اين روش دو پروفيل ساختماني توسط بست هاي افقي يا مورب به يكديگر متصل شده و تشكيل يك پروفيل واحد را مي‌دهند. در اين مقاله رفتار جانبي ستون‌هاي مشبك با بست افقي و مورب با استفاده از مدلسازي اجزاء محدود مورد بررسي قرار مي‌گيرد. سپس با بارگذاري در دو حالت يكطرفه و چرخه‌اي، پارامترهاي رفتاري غيرخطي ستون شامل سختي جانبي در نواحي ارتجاعي و خميري، برش تسليم و سطح منحني‌هاي هيسترزيس محاسبه مي‌گردد. افزايش بار محوري تا حدود 20 درصد ظرفيت ستون سختي، مقاومت، و ظرفيت جذب انرژي را به ميزان قابل ملاحظه كاهش مي‌دهد و پس از آن نرخ افت اين پارامترها كاهش مي‌يابد. ستون‌هاي داراي بست مورب به دليل يكپارچگي بيشتر ناشي از عملكرد خرپايي بست‌ها به خصوص در سربارهاي محوري زياد عملكرد بهتري نسبت به ستون مشبك داراي بست موازي از خود نشان مي‌دهند. با توجه به نتايج بدست آمده از مدل‌هاي غيرخطي اجزاء محدود، يك سوپر المان كه توانايي مدل كردن رفتار اين نوع ستون‌ها را با عضوي يكپارچه با رفتار مشابه دارا مي‌باشد، معرفي مي‌شود. اين سوپر المان كه با جايگزين كردن يك المان با تعداد درجات آزادي محدود به جاي مدل اجزاء محدود با تعداد المان‌ها و درجات آزادي زياد بدست مي‌آيد، سرعت انجام محاسبات را افزايش داده و قابليت درنظر گرفتن تغييرشكل‌هاي برشي بست‌هاي افقي و مورب در مدل‌هاي كلي را ايجاد مي‌كند.