ارزیابی روش اجزای محدود مبتنی بر مولفه در طراحی پای ستون فولادی با مقطع باز تحت خمش حول محور قوی

پای ستون فولادی بعنوان نقطه اتصال بین سازه فوقانی و فونداسیون نقش کلیدی در ایمنی و عملکرد سازه های فولادی ایفا می کند. روش مولفه در استاندارد اروپا به عنوان یک رویکرد تحلیلی معتبر در طراحی اتصالات فولادی بر پایه مدل سازی اجزاء سازه ای به صورت مستقل، بنا شده و به طور گسترده در طراحی اتصالات خمشی، برشی و محوری مورد استفاده قرار می گیرد. در سال های اخیر روش اجزاء محدود مبتنی بر مولفه (CBFEM) با ترکیب مزایای روش مولفه و تحلیل عددی دقت بالاتری در مدل سازی رفتار اتصالات ارائه داده است. در این پژوهش رفتار پای ستون فولادی با مقطع باز تحت نیروی محوری و لنگر خمشی حول محور قوی با استفاده از روش اجزاء محدود مبتنی بر مولفه مورد بررسی قرار گرفت. مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار IDEA StatiCa انجام شده و نتایج حاصل با روش مولفه (CM) مقایسه گردید. بررسی ها نشان داد که اختلاف بین دو روش در اغلب موارد زیر ۵ درصد و در محدوده قابل قبول بوده و روش CBFEM توانسته است رفتار اتصال را با دقت بالایی پیش بینی کند. تحلیل حساسیت نیز بیانگر آن بود که تغییر در مقطع ستون و ضخامت صفحه پای ستون به ترتیب بیشترین تاثیر را در ظرفیت خمشی اتصال پای ستون داشتند. کمترین تاثیر در ظرفیت خمشی اتصال مربوط به ابعاد صفحه پای ستون بود. یافته ها نشان دادند که روش CBFEM با دقت بالا قادر به پیش بینی رفتار واقعی اتصال بوده و می تواند به عنوان ابزاری موثر در طراحی اتصالات پیچیده و تحت بارگذاری ترکیبی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

پای ستون فولادی ، روش مولفه (CM) ، روش اجزاء محدود مبتنی بر مولفه (CBFEM) ، آیین نامه اروپا ، تحلیل ، حساسیت ، اتصالات فولادی