نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

مشارکت مسیرهای انتقال بار در اتصال تیر فولادی به ستون بتنی مربعی و دایره‌‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 مهندسی عمران-دانشکده فنی- دانشگاه ایلام- ایلام
2 دانشگاه تهران
3 دانشگاه ایلام
چکیده
سیستم‌های ساختمانی متشکل از تیرهای فولادی و ستون‌های بتن‌آرمه، یک ترکیب بهینه از مصالح در طراحی ساختمان ارائه می‌کنند. در راستای گسترش استفاده از چنین سیستم‌هایی، پرداختن به ناحیۀ اتصال تیر به ستون،  بحث سازوکار انتقال نیرو و تعیین میزان مشارکت اجزای ناحیۀ اتصال بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق، مدل‌سازی عددی بر اتصال تیر فولادی به ستون بتن‌آرمه با ورق میان‌گذر توسط نرم‌افزار آباکوس انجام شد؛ سپس نتایج حاصل از تحلیل بر اساس نتایج تست‌های آزمایشگاهی به‌طور دقیق مورد صحت‌سنجی قرار گرفت. به‌منظور ارزیابی دقیق میزان مشارکت اجزای اتصال در تقاضای چشمۀ اتصال، مدل‌های صحت‌سنجی‌شده به چندین مدل با ابعاد بزرگ‌تر تیر به ستون مربعی و دایره‌ای توسعه داده شدند. همچنین چندین مدل نیز برای مطالعۀ اثر برشگیرهای واقع بر سطوح مختلف ناحیۀ اتصال در انتقال بار، مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در نمونه‌های با ستون مربعی و دایره‌ای به‌ترتیب حداقل ۵۰٪ و ۳۵٪ نیروهای‌های ناحیۀ اتصال ازطریق ورق میان‌گذر به بتن ستون انتقال می‌یابد. این تفاوت حاکی از محصورکنندگی بهتر ورق‌های پوششی دایره‌ای است. در نمونۀ بدون برشگیر، ورق‌های پوششی در انتقال بار بسیج نشدند که منجربه افزایش تقاضا در ورق میان‌گذر، افزایش تنش و کرنش در محل اتکای ورق میان‌گذر به بتن و کاهش در سختی اتصال شد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Contribution of load transfer mechanisms in steel beam to square and circular concrete column connection

نویسندگان English

Nasrin Bakhshayesh Eghbali 1
Seyed Rasoul Mirghaderi 2
Mohammad Mehdi Ahmadi 3
Zahra Bapiri 3
1 Ilam University
2 University of Tehran
3 Ilam university
چکیده English

Structural systems consisting of steel beams and reinforced concrete columns provide an optimal combination of materials in building design. In order to expand the use of such systems, it is very important to address the beam-to-column connection area, discuss the force transfer mechanism, and determine the contribution of load transfer mechanisms. In this study, numerical modeling of the steel beam to a reinforced concrete column connection with a through plate was performed using Abaqus software. Then, the results of the analysis were accurately validated based on the results of experimental tests. In order to evaluate the contribution of the connection components from the connection shear demand, the validated models were expanded to several models with larger dimensions of beam to square and circular column connection. Some models were also analyzed and evaluated to study the effect of shear connectors located on different surfaces of the connection area on load transfer. The results showed that at least 50% and 35% of the connection demands are transferred to the column concrete through the trough plate in the specimens with square and circular columns, respectively. This difference indicates better confinement provided by the circular cover plates. In the specimen without shear connectors, the cover plates were not mobilized in load transfer, which led to increased demand on the through plate, increased stress and strain at the point where the through plate rests on the concrete, and a decrease in the stiffness of the connection.

کلیدواژه‌ها English

Steel Beam to Reinforced Concrete Column
Through Plate
Numerical Modeling
Load Transfer Mechanisms
Circular Column

  • تاریخ دریافت 13 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری 04 دی 1404
  • تاریخ پذیرش 17 دی 1404
  • تاریخ اولین انتشار 17 دی 1404
  • تاریخ انتشار 01 دی 1404