مطالعه آزمایشگاهی مقاومت اتصالات تیرچه های سرد نورد شده به تیرهای اصلی ساختمان های فولادی

در راستای بکارگیری فن آوریهای نوین ساختمانی، امروزه استفاده از مقاطع فولادی سردنورد شده cfs (cold-formed steel) گسترش زیادی یافته است. بر این اساس با توجه به برخی معایب تیرچه های بتنی معمولی همچون سنگینی، ضرورت شمع بندی، سختی اجرا و افزایش زمان و هزینه اجرا، استفاده از تیرچه های فولادی با مقاطع cfs جایگزین مناسبی برای تیرچه های بتنی می باشد. با توجه به استفاده گسترده از اتصالات پیچی در تیرچه های cfs این پرسش مطرح می شود که چه عواملی بر روی « ظرفیت باربری اتصالات » تأثیرگذار است، تحقیق حاضر جهت پاسخگویی به این پرسش انجام شده تا بتوان گستره استفاده از تیرچه های cfs را در ساخت و ساز کشور افزایش داد. بدین منظور 15 نمونه اتصال در مقیاس واقعی مورد آزمایش قرار گرفتند. پارامترهای متغییر در نمونه های ساخته شده شامل آرایش قرارگیری پیچ ها، ضخامت ورق نمونه ها و نوع اتصال نمونه (مفصلی و گیردار) به تیر فولادی می باشد. تیرچه های مورد بررسی در این تحقیق شامل دو ناودانی c شکل لبه دار بوده که با پیچ های خودکار در جان بهم متصل شده اند. همچنین اتصالات تحت بار فزاینده برشی قرار گرفته و آزمایشات تا مرحله گسیختگی اتصال پیش رفته است. دو نمونه آزمایشگاهی در نرم افزار المان محدود abaqus مدلسازی شده و نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی با یکدیگر مقایسه گردیدند که نتایج تحلیل از همپوشانی خوبی با نتایج آزمایشگاهی برخوردار است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد هرچه اتصالات از حالت مفصلی کامل به سمت گیرداری کامل حرکت کند ظرفیت باربری، دوران، تغییرمکان تیرچه و لهیدگی سوراخ ها کاهش یافته و گسیختگی به صورت کمانش در جان تیرچه رخ می دهد. همچنین براساس نتایج آزمایش تأمین گیرداری اتصال از طریق بال های تیرچه ها موثرتر از افزایش پیچ های اتصال جان می باشد. افزایش ضخامت ورق و تعداد نبشی ها در افزایش ظرفیت باربری اتصالات موثر می باشد.