مطالعه‌ی 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 می‌باشد. 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 سازه‌ای 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 نرم‌افزار آباکوس مدل‌سازی 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، زاویه‌ی قرارگیری لوله‌ی فولادی و وجود گل‌میخ توسعه یافته­اند تا ویژگی­های متفاوت پاسخ­ها را پیش بینی کنند. نتایج کلی آن‌ها نشان داد، استفاده از گل‌میخ در لوله‌‌ی اصلی که با بتن پر شده بود، مقدار تنش فون‌میزس مصالح فولادی و تنش فشاری بتن پرکننده را افزایش داد. افزایش 25 و 50 درصدی تنش تسلیم لوله‌های فولادی فرعی، مقداربار نهایی اتصال را به ترتیب 9/22 درصد و 6/74 درصد و شکل‌پذیری آن را 9/24 درصد و 1/52 درصد افزایش داده است. کاهش زاویه‌ی مابین لوله‌های فرعی و لوله‌ی اصلی دراتصال K شکل لوله فولادی نشان داد که با کاهش زاویه‌ی مابین لوله‌های فرعی و لوله‌ی اصلی، مقداربار نهایی و سختی اولیه‌ کاهش می‌یابد ولی شکل‌پذیری سازه افزایش می‌یابد. در کل میتوان نتیجه گرفت که افزایش تنش تسلیم لوله‌های فرعی بیشترین تاثیر را در بهبود رفتار اتصال K شکل داشت.