بررسي عددي اتصال صلب تير به جان ستون دوبل I شكل با استفاده از ورق ماهيچه‌اي

عليرغم كاربرد وسيع ستون‌هاي مركب ساخته‌شده از دو نيمرخ I شكل در قاب‌هاي فولادي، خصوصاً در ايران، تاكنون تنها تحقيق در مورد اتصالات گيردار تير از سمت بال اين ستون‌ها مورد توجه برخي محققين قرارگرفته است. از اين رو در قاب‌هاي ساختماني با سيستم قاب خمشي دوطرفه، بعلت عدم وجود اتصال گيردار تيپ براي اتصال تير از سمت جان به ستون‌هاي دوبل، معمولا از ستون‌هاي قوطي (باكس) استفاده مي‌گردد. با توجه به اجراي راحت، سريع و كم‌هزينه‌تر ستون‌هاي دوبل در محل كارگاه‌هاي ساختماني نسبت به ساخت ستون‌هاي قوطي در كارخانه، در اين مقاله، يك نوع اتصال جديد صلب گيردار تير به سمت جان ستون‌هاي مركب ساخته شده از دو نيمرخ I شكل (اتصال گيردار از سمت جان) با استفاده از ورق ماهيچه‌اي، ارائه و رفتار آن بطور عددي بررسي مي‌گردد. در ابتدا، جهت اعتبارسنجي اوليه نتايج مدل‌سازي‌هاي عددي، به دليل عدم دسترسي به داده‌هاي آزمايشگاهي از اتصال گيردار تير به سمت جان ستون دوبل، به ناچار از داده‌هاي آزمايشگاهي مربوط به دو مدل پاره‌سازه اتصال گيردار تير به سمت بال ستون‌هاي دوبل استفاده گرديد. سپس، چهار مدل عددي مختلف از يك پاره‌سازه اتصال يكطرفه تير به جان ستون دوبل با استفاده از ورق ماهيچه‌اي طراحي و به روش اجزاء محدود توسط برنامه آباكوس (ABAQUS) مورد تحليل و بررسي قرار گرفتند. براي هر يك از مدل‌ها، پارامترهايي چون درصدگيرداري، سختي، مقاومت، محل تشكيل مفاصل پلاستيك و نيز شكل‌پذيري آنها تحت بارگذاري چرخه‌اي مطابق (AISC) محاسبه شد. نتايج بررسي‌ها نشان داد افزودن ورق‌هاي ماهيچه‌اي همراه با ورق‌هاي پيوستگي افقي در داخل جان ستون دوبل، به جهت محدودكردن چرخش اجزاي اتصال، منجر به افزايش چشمگير صلبيت اتصال مي‌گردد. نتيجتا مدل‌هاي HP2، HP3 و HP4 به ترتيب با سختي چرخشي 20.25، 20.17 و 29.22 ضوابط سختي آئين نامه AISC341-10 را تامين كرده و مي‌تواند جزو اتصالات كاملا گيردار طبقه‌بندي شود.