طراحي اتصالات دوگانه برشي چندسازه هاي چوب- استيل و ارزيابي ظرفيت تحمل بار آنها بر اساس EC5

Double Shear Steel-To- Timber Connections Design and Investigation of their Load Carrying Capacity According to EC5

هدف از اين پژوهش، پيش بيني و ارزيابي ظرفيت تحمل بار اتصالات دوگانه برشي در چندسازه هاي لايه اي چوب در تركيب با صفحه و پين استيل بر اساس دستورالعمل EC5 بوده است. متغيرهاي اصلي، نوع چندسازه لايه اي در چهار سطح (PLT, POLT1, POLT2, OLT)، قطر اتصال دهنده در دو سطح (6 و 8 ميلي متر) و تعداد اتصال دهنده در رديف در سه سطح (1، 2 و 3) در نظر گرفته شد. براي انجام تحقيق، چندسازه جديدي از فرآورده هاي مهندسي شده چوب مورداستفاده قرار گرفت، بدين صورت كه تخته لايه و تخته تراشه جهت دار خود به عنوان اجزاي ساختار سه لايي توسط رزين پلي اورتان تك جزيي در كنار هم قرار گرفتند. اتصال دهنده مورداستفاده در اتصالات دوگانه برشي چوب- استيل، پين استيل با قطر 6 و 8 ميلي متر و صفحه استيل باضخامت 4 ميلي متر بوده است. پيش بيني مقادير ظرفيت تحمل بار اتصالات بر اساس معادلات دستورالعمل EC5 و مدهاي شكست يوهانسن صورت گرفت. نمونه هاي آزموني اتصالات براي بررسي اثر پارامترهاي تحقيق، بر اساس استاندارد EN 26891 تحت بارگذاري قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه اثر افزايش سهم تخته لايه بخصوص در لايه مياني چندسازه هاي جديد در افزايش ظرفيت تحمل بار اتصالات معني دار بوده است. همچنين افزايش قطر اتصال دهنده از 6 به 8 ميلي متر نيز، موجب افزايش ظرفيت تحمل بار اتصالات شده است. همچنين با افزايش تعداد پين استيل در رديف، ظرفيت تحمل بار اتصالات افزايش يافته است. يافته هاي تحقيق بيانگر اين مطلب است كه فرمول هاي ارايه شده توسط دستورالعمل EC5 توانايي پيش بيني مقاومت و رفتار اتصالات در اين مطالعه را داشته اند و حتي در برخي تيمارها مقادير تجربي بيشتر از مقادير پيش بيني بوده اند. چندسازه هاي مهندسي شده POLT1و POLT2 در اتصالات برشي دوگانه چوب- استيل داراي مقادير ظرفيت تحمل بار نزديك به مقادير پيش بيني EC5 و بيشتر بوده اند. در بررسي مدهاي شكست اتصالات، پين استيل 6 ميلي متري عملكرد بهتري از خود نشان داد.

The purpose of this study was to predict and evaluate the load carrying capacity of double shear connections of hybrids wood products in combination with steel dowel and plates based on European codes (EC5). The main variables were layered hybrids (4 levels), fastener diameter(2 levels) and fastener number in raw (3 levels). For this study, new types of engineered wood products were used in which plywood and OSB were joined together as three-layer structural components by a single component of polyurethane resin. The fastener was steel dowel 6 and 8 mm in diameter and steel plate 4 mm thick. The values of the load carrying capacity of the connections were predicted based on EC5 equations and Johansen failure modes. The test specimens were loaded according to EN 26891 to investigate the effect of the research parameters. The results showed that the effect of the increasing of plywood share especially in the middle layer of the new hybrids was significant on the increasing of load bearing capacity of the joints. Increasing the diameter of the connector from 6 to 8 mm also increases the load bearing capacity of the joints. Also, as the number of pins in the row increases, the load bearing capacity of the joints is increased. The research findings indicate that the formulas provided by EC5 have the ability to predict the strength and behavior of the joints in this study and even in some treatments the experimental values were higher than the predicted values. POLT1 and POLT2 composites in double shear connections have load bearing capacity values close to EC5 predicted values and also more than it. In studying the failure modes of the connections, steel dowels of 6 mm showed better performance.