اتصال پای ستون یکی از مهم ترین اجزای ساختمان های فولادی می باشد که میزان گیرداری آن تاثیر قابل ملاحظه ای بر رفتار واقعی سازه تحت بارهای ثقلی و جانبی و نتایج تحلیل سازه دارد. عوامل زیادی، ازجمله ضخامت کف ستون، تعداد، قطر و آرایش میل مهار ها و نیز ابعاد سخت-کننده ها، بر گیرداری اتصال پای ستون موثر می باشند. در تحقیق حاضر با انجام تحلیل های غیرخطی به روش اجزای محدود، به بررسی میزان تاثیر هر یک از پارامتر های یادشده بر عملکرد اتصال پای ستون پرداخته شده است. نتایج تحلیل های اجزای محدود شامل رفتار لنگر-دوران پای ستون، محل تشکیل مفصل پلاستیک و نیز نحوه گسترش و توسعه تنش ها و تغییر شکل ها نشان می دهند که تغییر در مشخصات هر کدام از اجزای مختلف اتصال سبب تغییر در عملکرد و میزان گیرداری اتصال پای ستون، الگوی تسلیم کف ستون و میل مهارها، تمرکز تنش موضعی در اجزای اتصال و نیز نحوه توزیع تنش روی سطح بتن می شود. این آثار باتوجه به پارامترهای موثر در اتصال پای ستون، دسته بندی و ارائه گردیده اند.

در زلزله ژانویه 1994 نورت ریچ (Northridge) قاب های خمشی فولادی بسیاری از ناحیه اتصال دچار شکست ترد شدند. پس از زلزله تغییرات زیادی در نحوه طرح و اجرای اتصالات سازه های فولادی پیشنهاد شد. یکی از این روش ها، سیستم اتصال با صفحه کناری است. در این سیستم اتصال تیر به ستون توسط دو صفحه کناری تمام عمق انجام می شود. از آنجا که بال تیر به بال ستون متصل نیست، تمام آسیب پذیری ها و عدم قطعیت های رفتار ترد اتصالات متداول که در رفتار جوش نفوذی کامل بال های تیر به بال ستون نهفته است، از بین می رود. استفاده از صفحه کناری به علاوه عیوب قلوه کن شدن بال ستون، کرنش های پیچیده سه محوره در وجه اتصال بال تیر به بال ستون، و ضعف رفتار چشمه اتصال در جان ستون را مرتفع می سازد. در این مقاله به منظور بررسی رفتار غیر خطی سیستم اتصال با صفحه کناری، 15 مدل سه بعدی به روش اجزای محدود، بوسیله نرم افزار ANSYS تحلیل شده است. نتایج حاصل از تحلیل ها نشان می دهند که این سیستم اتصال، با انتقال مفصل پلاستیک به درون تیر، دارای سختی، مقاومت و شکل پذیری کافی است و می توان آن را در زمره اتصالات صلب، کاملا مقاوم و شکل پذیر قرار داد.

برای کاهش خرابی ساختمانها در زلزله و جذب انرژی زلزله، اتصالی مناسب است که به طور قطع مفصل پلاستیک را در داخل تیر ایجاد نماید تا قطعات اتصال، جوش، چشمه اتصال و ستون دچار صدمه نشود. اتصال پشت بند دار یکی از انواع اتصالاتی است که توانایی ایجاد شرایط فوق را دارد. نمونه ای از این اتصال در دانشگاه برکلی آزمایش شده است. در این تحقیق این اتصال با در نظر گرفتن اثر پس کمانش، به روش المان محدود مدلسازی و با نتایج آزمایشگاهی کالیبره شده است. چیدمان دو ورق پشت بند در بالا و پایین تیر همراه با ورق سخت کننده جان تیر و جان ستون به گونه ای است که با عملکرد خرپایی آنها ناحیه صلبی ایجاد شده که مفصل پلاستیک در تیر ایجاد می کند. قطعات خود اتصال نمی شکنند، تمرکز جوش در اتصال پایین بوده و جوش در حین بارگذاری آسیب نمی بیند و چشمه اتصال از پلاستیک شدن حفظ می شود. در این تحقیق اثر هر یک از ورقهای پشت بند در بالا و پایین اتصال و جان تیر به وسیله برداشتن مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی، هر یک از ورقها برداشته شده و تحت اتصال جدیدی مورد بارگذاری قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با برداشتن ورقهای پشت بند، با وجود اینکه هنوز مفصل در تیر ایجاد می شود، لیکن تمرکز تنش در جوش بالا رفته و خود اتصال در آستانه خرابی قرار می گیرد. به علاوه چشمه اتصال دچار چرخش پلاستیک می شود. با برداشتن سخت کننده جان تیر، مفصل پلاستیک دقیقا در محل اتصال ایجاد شده و آن را در آستانه خرابی قرار می دهد.