مطالعه عددی رفتار چرخه ای اتصال مرکب تیر دوبل به ستون CFST

به منظور جلوگیری از شکست ترد اتصالات تیر به ستون در زلزله ، پیکربندی اتصالات بهبود یافته در حالات تقویت شده با ورق فوقانی و تحتانی به طور بالقوه کاربرد مناسبی در قابهای فولادی تازهساخت دارند. با این حال، بیشتر بررسی های موجود در مورد این اتصالات به مجموعه های اتصالی با اعضای فولادی محدود شده است . بنابراین در تحقیق موجود این نوع اتصالات برای ستونهای CFST (Concrete Filled Steel Tube) و تیر دوبل تعمیم داده شده است . در این مقاله رفتار هیسترزیس اتصال بین ستون CFST با ورق فوقانی و تحتانی به تیر دوبل به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است . نمونه های مختلفی از اتصال مرکب تحت بار چرخه ای مورد شبیه سازی قرار گرفته است . پارامترهای مورد بررسی در این مطالعه متمرکز بر ضخامت و طول ورق فوقانی و تحتانی و نحوه اتصال آنها به ستون CFST است . نتایج حالت های شکست متغیر در طول شبیه سازی مانند کمانش ورق فوقانی و تحتانی ، تسلیم در ناحیه چشمه اتصال، کمانش بال پایین و بالای تیر را نشان داده است . با تغییر نحوه اتصال ورق فوقانی و تحتانی به ستون CFST مشاهده شد که زمانی که از ژاکت فولادی برای اتصال استفاده می گردد نمودار هیسترزیس نسبت به اتصال مستقیم ، رفتار هیسترزیس بهتری داشته و مقدار میانگین سختی سکانتی اولیه ، میرایی ویسکوز معادل، شکل پذیری و مقاومت نهایی ، به ترتیب ۲۷، ۹، ۱۰ و ۲۲ درصد افزایش داشته است . تغییرات مقادیر شاخص های نمودار هیسترزیس با تغییر ضخامت نشان داد زمانی که ضخامت ورق فوقانی و تحتانی کمتر از ضخامت بال تیر دوبل باشد، قبل از تیر و ستون دچار کمانش و آسیب می گردند. به همین دلیل تغییرات مقاومت قابل توجهی با تغییر ضخامت مشاهده می گردد. با افزایش ضخامت ورقها در حالتی که بیشتر از ضخامت بال تیر باشند، شاخص ها تغییرات کمتری داشتند. افزایش طول ورق فوقانی و تحتانی با ضخامتی بیشتر از ضخامت بال تیرهای دوبل ، سبب کاهش طول بین محل اعمال بار و تشکیل مفصل پلاستیک می گردد و کمانش بالها زودتر رخ داده و شکل پذیری را تا حدودی کاهش می دهد.

Keywords:

اتصال مرکب , نمودار هیسترزیس , ورق فوقانی و تحتانی , مطالعه اجزای محدود , تیر دوبل , ستون .CFST