بررسي عددي پارامترهاي مؤثر بر رفتار اتصال ورق گاست به مقاطع لوله‌اي فولادي پر شده با بتن

اتصال مقاطع لوله‌اي فولادي پر شده با بتن (Concrete Filled Steel Tube) به ورق گاست (Gusset plate)، يك روش اتصال متداول است كه در آن، صفحات مستقيماً به وجوه ستون جوش مي‌شوند. نظر به اهميت چگونگي توزيع تنش و ظرفيت جذب انرژي بر رفتار اتصال مذكور، در مطالعه‌ي حاضر به تحليل عددي رفتار اين اتصال تحت بارگذاري‌هاي مختلف پرداخته شده است. متغيرهاي مورد بررسي شامل ضخامت ورق گاست، مقاومت فشاري بتن، نسبت قطر به ضخامت لوله فولادي متصل به ورق گاست و نوع بارگذاري مي‌باشد. نتايج حاصل نشان مي‌دهد اگر چه پر كردن مقاطع لوله‌اي توخالي با بتن كمانش موضعي جداره‌ي فولادي را به تعويق مي‌اندازد، اما استفاده از بتن با مقاومت فشاري بيشتر همواره منجر به افزايش ميزان جذب انرژي نمي‌شود، به طوري كه در بسياري از مدل‌هاي مورد مطالعه كاهش ظرفيت جذب انرژي 18 تا 30 درصدي اتفاق افتاده است. از سوي ديگر نسبت قطر به ضخامت نقش تاثيرگذاري بر ميزان ظرفيت جذب انرژي اتصالات داشته و با افزايش اين نسبت، ظرفيت جذب انرژي بين 76 تا 91 درصد كاهش مي‌يابد. همچنين نحوه اعمال بار نيز بر رفتار اين اتصالات مؤثر است، به نحوي كه در حالت بارگذاري كششي برون ‌محور و خمش صفحه‌اي، ظرفيت جذب انرژي در مقايسه با حالت بارگذاري كشش محوري به ترتيب 53 و 86 درصد كاهش يافته است. لذا مي‌بايست به منظور پيش‌بيني درست از ظرفيت باربري و ميزان جذب انرژي نهايي سازه، توجه لازم به اين موضوع در فرآيند طراحي‌ صورت پذيرد.