مدلسازی عددی اتصال صلب تیر به جان ستون دوبل با استفاده از ورق کناری

با توجه به کاربرد وسیع ستون های دوبل ipe در ایران و نبود جزئیات برای برقراری یک اتصال کاملا صلب از سمت جان ستون های دوبل، در این تحقیق نحوه برقراری اتصال گیردار تیر از سمت جان ستون دوبل ipe مورد بررسی قرار گرفت و سعی شد تا روش های تقویتی ارائه شود تا اتصال شرایط کاملا صلب را احراز نماید. در این تحقیق به منظور بررسی رفتار غیرخطی سیستم اتصال تیر به ستون دوبل، به روش اجزاء محدود تحت اثر بارگذاری چرخه ای استاندارد aisc از برنامه اجزاء محدود abaqus استفاده شده است. این برنامه از روش اجزاء محدود جهت آنالیز مدل ها استفاده می کند. تعداد زیادی مدل عددی مورد بررسی قرار گرفت که نتایج 48 عدد از آنها ارائه گردیده است. به علت در اختیار نداشتن نتایج آزمایشگاهی برای مدل های اتصال به جان ستون دوبل، ابتدا از نتایج آزمایشگاهی اتصال صلب تیر به بال ستون های دوبل جهت اعتبار سنجی مدلسازی عددی استفاده شد. در ابتدا مدل های با ورق روسری و زیرسری که در اتصال از سمت بال مورد استفاده قرار می گیرد مدنظر قرار گرفت. در این اتصالات سعی شد تا با افزودن ورق های پیوستگی افقی و نیز در بعضی مدل ها ورق قائم در فضای بین جان های ستون و ورق پوشش جان ستون صلبیت مدل افزایش یابد. بررسی ها نشان داد اگرچه ورق های پیوستگی افقی و قائم داخلی موجب افزایش صلبت مدل می شوند اما همچنان این نوع اتصالات در زمره اتصالات نیمه صلب قرار می گیرند. علت این امر چرخش های نسبی زیاد در نوک ورق های اتصال می باشد. لذا جهت تقویت این اتصال از ورق ماهیچه ای به همراه ورق های اتصال روسری و زیرسری استفاده شده است. افزودن ورق های ماهیچه ای همراه با ورق های پیوستگی افقی و قائم در داخل جان ستون و ورق پوشش سمت جان ستون، به جهت محدودکردن دوران نسبی نوک ورق اتصال منجر به افزایش چشمگیر صلبیت اتصال گردید به گونه ای که این نوع اتصالات در زمره اتصالات صلب برای استفاده در قاب های خمشی ویژه می تواند مورد استفاده قرار گیرد. بخش دیگر پایان نامه به مدل های اتصال صلب تیر به سمت جان ستون دوبل بوسیله ورق کناری اختصاص دارد. نتایج آزمایش صلبیت این نوع اتصال را نیز تایید کرد. موثرترین عامل در افزایش سختی اتصال، نسبت سختی ستون به تیر بود. یعنی افزایش فاصله بین پروفیل های مقطع ستون دوبل منجر به افزایش چشمگیر سختی اتصال خواهد شد. همچنین برای بررسی اثر تیرهای متعامد بر میزان صلبیت و سختی اتصال، مطالعاتی بر روی اتصال دوطرفه به سمت بال و جان و نیز اتصال چهارطرفه تیر به ستون دوبل انجام شد که نشان داد مدلسازی اتصالات به صورت دوطرفه و چهارطرفه رفتار اتصالات را با تقریب بهتری پیش بینی می کند و در مقایسه با مدلسازی یکطرفه، اتصالات صلبیت بیشتری از خود نشان می دهند. همچنین نتایج بدست آمده از تحلیل های انجام شده نشان می دهند که مدل ها دارای مقاومت و شکل پذیری مناسبی می باشند و می توان از آن در قاب های خمشی ویژه در مناطق با لرزه خیزی زیاد استفاده کرد.