ارزیابی عددی تاثیر قطر پیچ ها بر رفتار مکانیکی اتصالات مرکب تیر فولادی و دال چوبی (CLT)

استفاده از مصالح تجدیدپذیر مانند چوب لایه لایه متقاطع (CLT) در ترکیب با مقاطع فولادی، راهکاری نوین در راستای توسعه پایدار و کاهش ردپای کربن در صنعت ساختمان است. یکی از عوامل کلیدی در پایداری و عملکرد مطلوب این سیستم های مرکب، رفتار مکانیکی اتصالات آنهاست. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی عددی تاثیر قطر پیچ های اتصال از ۱۶ تا ۳۰ بر سختی، ظرفیت باربری و مکانیزم خرابی اتصالات تیر فولادی به دال چوبی انجام شده است. بدین منظور مدل سازی سه بعدی و غیرخطی در نرم افزار آباکوس (ABAQUS) صورت گرفت. با توجه به ماهیت جهت دار و ناهمسانگرد چوب، رفتار دال CLT با استفاده از مدل الاستیک ارتوتروپیک و تعریف دقیق ثابت های مهندسی شبیه سازی شد که صحت سنجی آن با نتایج آزمایشگاهی دقت بالای مدل را تایید کرد. نتایج مطالعه پارامتریک نشان می دهد که افزایش قطر پیچ ها منجر به بهبود چشمگیر سختی و مقاومت اتصال می شود. بر اساس یافته ها، پیچ با قطر ۲۷ میلی متر (M۲۷) به عنوان قطر بهینه شناسایی شد؛ زیرا با افزایش قطر فراتر از این مقدار، مکانیزم خرابی سازه از اجزای اتصال به کمانش موضعی بال تحتانی تیر فولادی تغییر می یابد. انتخاب بهینه این پارامترها علاوه بر تضمین ایمنی سازه، گامی موثر در بهینه سازی مصرف مصالح و تحقق اهداف مهندسی پایدار به شمار می رود.

کلیدواژه ها:

چوب لایه لایه متقاطع (CLT) ، توسعه پایدار ، اتصالات مرکب فولادی چوبی ، مدلسازی اجزای محدود