مدل سازی و بررسی اتصالات در قاب های دارای ستون های مرکب پر شده با بتن
Abstract
چکیده: ستون¬های cft به دلیل فواید قابل ملاحظه¬ای که دارند، به طور وسیعی در ساختمان¬های چند طبقه مورد استفاده قرار می¬گیرند. از جمله مسائل مهم در مورد ستون¬های cft اتصالات به کار رفته در این ستون هاست. اتصال ایجاد شده باید به گونه¬ای باشد که فولاد و بتن تواما در باربری مشارکت کنند. مقاومت کششی این مقاطع توسط جداره فولادی و مقاومت فشاری آن از طریق هسته بتنی تامین می-گردد. اتصالات باید به گونه¬ای طراحی شوند تا اطمینان حاصل گردد که مفصل پلاستیک در تیر ایجاد گشته و به عملکرد سایر اجزای سازه لطمه¬ای وارد نشود. در سیستم¬های قابی که از ستون¬های قوطی شکل فولادی پر شده از بتن و تیرهای فولادی با مقطع فشرده استفاده می¬کنند علاوه بر آنکه از نقطه نظر اقتصادی برتری مناسبی دارند، عملکرد سازه¬ای مناسبی را به همراه مقاومت بالا از خود نشان می¬دهند و انرژی را در وضعیت الاستو¬پلاستیک تلف می¬کنند. در نتیجه استفاده از این اجزا برای سازه¬های بلند که در مناطق لرزه خیز واقع شده¬اند بسیار مناسب می¬باشد. در این پژوهش، اتصال خمشی تیر به ستون cft با ورق فوقانی و تحتانی در نرم¬افزار اجزا محدود abaqus مدل¬سازی شده و رفتار آن تحت تاثیر پارامترهایی چون تغییر مشخصات بتن و همچنین تغییر مشخصات اجزای اتصال مورد بررسی قرار می-گیرد. جزئیات اتصال مدل شده به گونه¬ای است که مفصل پلاستیک در تیر تشکیل شده و شرط تیر ضعیف ستون قوی برقرار خواهد بود. وجود بتن در ستون cft باعث می¬شود تا میزان سختی و گیرداری اتصال به طور قابل ملاحظه¬ای افزایش یابد. بتن سبب می¬گردد تا سختی کافی در گوشه¬های ستون ایجاد شود و از حرکت رو به داخل جداره ستون جلوگیری به عمل می آورد. با نصب ورق تقویتی به ضخامت 10 میلیمتر میزان گیرداری 8/30 بدست آمده که نسبت به حالت بدون ورق تقویتی دو برابر و همچنین کاهش دوران به میزان 3/60 درصد می¬گردد. کلمات کلیدی: ستون¬های مرکب، اتصال خمشی، منحنی تنش-کرنش، رفتار سیکلیک، ستون قوطی شکل