بررسی پارامتری اتصالات مرکب نیمه-صلب با صفحه انتهایی با پوشش ناقص شامل دال های بتنی توخالی پیش ساخته

در این تحقیق به بررسی رفتار اتصالات مرکب نیمه-صلب با صفحه انتهایی با پوشش ناقص در قاب های فولادی شامل دال های بتنی توخالی پیش ساخته پرداخته می‎شود. قاب های مورد مطالعه دارای سقف های مرکب شامل تیر فولادی و دال بتنی توخالی پیش ساخته می باشند. رفتار سازه‎ای این نوع اتصال با ترسیم نمودار لنگر-دوران و بررسی دوران و ظرفیت لنگر خمشی و نیز مطالعه تنش های حاصل مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهایی که اثر آنها بر رفتار اتصال بررسی گردیده اند شامل اندازه تیر فولادی، ضخامت بال پایین تیر، ابعادستون، مقدار میلگرد طولی دال و ضخامت صفحه انتهایی با پوشش ناقص می‎باشند. بررسی پارامتری به روش آنالیز غیرخطی سه بعدی المان محدود با استفاده از نرم افزار abaqus صورت گرفته است. بارگذاری وارد بر اتصال بارگذاری یکنوا بوده است. نتایج حاصل نشان می دهد که ضخامت صفحه انتهایی تاثیر زیادی بر ظرفیت لنگر خمشی اتصال دارد. با افزایش ضخامت از mm 10 به mm 15 ظرفیت لنگر خمشی 35/17% رشد داشت و دوران 17% کاهش یافت. افزایش ضخامت صفحه از mm 15 به mm 20، تأثیر زیادی بر افزایش ظرفیت لنگر خمشی نداشت و کمتر از 1% بود ولی مقدار دوران 22% کاهش یافت. با تغییر در اندازه مقطع تیر فولادی سه مد شکست مشاهده گردید. این سه مد شامل تسلیم میلگردهای طولی، تسلیم میلگردهای طولی به همراه تسلیم بال پایین تیر و تسلیم بال پایین تیر بود. با کاهش مقطع تیر از 89 ×191×457 ub به 39 ×140× 406 ubکه در آن تمام ابعاد مقطع کاهش می یابد، ظرفیت لنگر خمشی دچار 83/16% کاهش شد و دوران 45/35% کمتر شد. این مقدار کاهش متناسب با کاهش ارتفاع مقطع تیر بود. با کاهش مقطع تیر از 39 ×140× 406 ub به 31×146×254 ub، که در آن عمق تیر 83/36% کاهش می یابد ولی ابعاد دیگر مقطع تقریباً ثابت می ماند، ظرفیت لنگر خمشی و دوران به ترتیب 25/43% و 31/48% کاهش یافتند. بنابراین نتیجه شد که عمق مقطع نسبت به سایر ابعاد مقطع تیر، بیشترین تاًثیر را بر ظرفیت لنگر خمشی و دوران اتصال دارد. افزایش در مقدار میلگرد طولی باعث افزایش ظرفیت لنگر خمشی شد. با افزایش مقدار میلگردها از 16?2 به 20?2، ظرفیت لنگر خمشی 36/23% و دوران 16% افزایش یافت. با افزایش مقدار میلگردها از 16?2 به 20?4، 85/58% افزایش ظرفیت لنگر خمشی مشاهده شد ولی در میزان دوران کمتر از 1% کاهش رخ داد. در بررسی تاًثیر ابعاد ستون، ضخامت جان ستون تعیین کننده رفتار اتصال بود. با کاهش 85/33% ضخامت جان ستون ظرفیت لنگر خمشی 18/9% کاهش و دوران 25/14% کاهش داشت. کاهش 5/62% در ضخامت جان ستون باعث کاهش 12/26% در ظرفیت لنگر خمشی و کاهش 52/35% در دوران شد. با کم شدن ضخامت بال پایین تیر تغییر محسوسی در مقدار دوران ایجاد شد که باعث تغییر مد شکست در اتصال گردید ولی در مقدار ظرفیت لنگر خمشی تغییر زیادی حاصل نشد. همچنین نشان داده شد که می توان از یک روش محاسباتی ساده شده با دقت قابل قبولی برای پیشگویی ظرفیت لنگر خمشی این نوع اتصالات استفاده نمود.