کاربرد چدن آستمپرشده ( ADI ) درساخت اتصالات نیامی سازههای فضاکار

در سالهای اخیر در صنعت ساختمان، سازههایی موسوم به سازههای فضاکار با توجه به کاربرد وسیعشان از اهمیت ویژهای برخوردار شدهاند. امروزه، با ظهور کامپیوترها در عرصه محاسبات فنی، پیشرفت چشمگیری در زمینه های آنالیز، طراحی و ساخت این نوع سازهها بوجود آمده است. چنانکه در راستای این پیشرفت، در سازههای فضاکار امکان استفاده از هر نوع مصالحی حاصل شده است : مصالحی از قبیل فولاد، آلومینیوم، چوب، بتن، شیشه و یا ترکیبی از آنها. اما چنانکه می دانیم چدن ها با توجه به مقاومت و شکل پذیریشان، کاربرد چندانی در صنعت ساختمان بعنوان اعضای سازهای نداشته اند. اما امروزه با پیشرفت تکنولوژی چدن هایی با مقاومت بسیار بالا و شکل پذیری مناسب تولید می گردند که با توجه به ارزان بودن آنها، می توانند جایگزین فولادهای فورج شده با مقاومت بالا گردند. از جمله این چدن ها، چدن آستمپر شده ADI ) 1 ( می باشد. در مطالعه حاضر، کاربرد این چدن را در اتصالات نیامی سازههای فضاکار مورد بررسی قرار دادهایم. سیستم مذکور، نوع خاصی از سیستم اتصالات پیوندهای سازههای فضاکار است. با توجه به نیازی که در این نوع اتصالات، به مصالحی با مقاومت بالا و شکل پذیری مناسب احساس می گردد، از اینرو استفاده از چدن آستمپر شده پیشنهاد می شود. در انتخاب یک نوع مصالح جدید برای ساخت یک قطعه نکات بسیاری باید در نظر گرفته شود که اولین گام، بررسی رفتار آن تحت بارگذاریهای استاتیکی است. برای بررسی رفتار اتصال مورد نظر تحت بارگذاریهای استاتیکی، باید اتصال ساخته می شد و تحت آزمایشات بارگذاری قرار می گرفت. اما با توجه به اینکه انجام آزمایشات بر روی اتصالات ساخته شده ازADI پرهزینه است، در مطالعه حاضر یک تحلیل غیرخطی هندسی و مصالح به روش عناصر محدود انجام شده است و برای تصدیق مدلسازی، از نتایج آزمایشگاهی اتصال فولادی استفاده شده است. با استفاده از مدل ساخته شده، پیونده با مصالح چدنی تحت بارگذاریهای مختلف آنالیز گردید. مقایسه نتایج اتصال فولادی و چدنی نشان می دهند که مقاومت اتصال چدنی تا حدود یک ونیم برابر، بیشتر از مقاومت اتصال فولادی است و از لحاظ شکل پذیری نیز، این چدن ها نسبت به فولادهای با مقاومت بالا از رفتار مناسبی برخوردار هستند.

کلیدواژه ها:

اتصال نیامی ، سازههای فضاکار ، روش عناصرمحدود ، شبکه دولایه ، آزمایش ، چدن آستمپر شده (ADI)