مطالعه ی عددی رفتار اتصالات K شکل لوله فولادی پرشده با بتن

نقش اصلی اتصال، انتقال نیروها بین اعضاء سازه­ای و حفظ یکپارچگی سازه تحت اثر بارهای وارده می باشد. بسیاری از خرابی­های سازه­ای صرفا بعلت نقص در طراحی و آنالیز اعضاء سازه­ای اتفاق نمی­افتد بلکه بیشتر بخاطر اهمیت ندادن به رفتار و طراحی اتصالات صورت می­گیرد. حتی هنگامی که نیروهای اعضاء سازه ای بطور دقیق شناخته شده است، شناخت کاملی از رفتار اتصالات صورت نمی­گیرد به همین دلیل در این تحقیق ابتدا یک اتصال K شکل تحت اثر بارگذاری یکنواخت توسط نرم افزار آباکوس مدل سازی شده و با نتایج آزمایشگاهی تحقیقات گذشته اعتبارسنجی گردیده است. سپس 8 مدل عددی تحلیلی با متغیرهای متفاوت شامل تنش تسلیم فولاد، مقاومت فشاری بتن، زاویه ی قرارگیری لوله ی فولادی و وجود گل میخ توسعه یافته­اند تا ویژگی­های متفاوت پاسخ­ها را پیش بینی کنند. نتایج کلی آن ها نشان داد، استفاده از گل میخ در لوله ی اصلی که با بتن پر شده بود، مقدار تنش فون میزس مصالح فولادی و تنش فشاری بتن پرکننده را افزایش داد. افزایش 25 و 50 درصدی تنش تسلیم لوله های فولادی فرعی، مقداربار نهایی اتصال را به ترتیب 9/22 درصد و 6/74 درصد و شکل پذیری آن را 9/24 درصد و 1/52 درصد افزایش داده است. کاهش زاویه ی مابین لوله های فرعی و لوله ی اصلی دراتصال K شکل لوله فولادی نشان داد که با کاهش زاویه ی مابین لوله های فرعی و لوله ی اصلی، مقداربار نهایی و سختی اولیه کاهش می یابد ولی شکل پذیری سازه افزایش می یابد. در کل میتوان نتیجه گرفت که افزایش تنش تسلیم لوله های فرعی بیشترین تاثیر را در بهبود رفتار اتصال K شکل داشت.

کلیدواژه ها:

اتصال ، سازه های لوله ای ، بتن پرکننده ، تحلیل اجزای محدود