تحلیل عددی ستون های CFST تحت بار سیکلی جانبی و تعیین تاثیر مقاومت فشاری بتن و ضخامت ورق فولادی
- سال انتشار: 1398
- محل انتشار: فصلنامه مصالح و سازه های بتنی، دوره: 4، شماره: 1
- کد COI اختصاصی: JR_ICS-4-1_005
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 758
نویسندگان
دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف
چکیده
بتن ماده ای است که به دلیل کارایی و مقاومت فشاری زیاد کاربرد گسترده ای در مهندسی عمران دارد. مقاومت کم بتن در برابر تنش های کششی، به ویژه در محصوریت پایین ضرورت استفاده از سیستم های مرکب فولاد و بتن را فراهم می کند. در ستون های فولادی پر شده با بتن(CFST)، محصوریت بتن توسط فولاد تامین شده و کمانش موضعی فولاد به وسیله ی هسته ی بتنی بهبود می یابد. در این پژوهش ابتدا با استفاده از روش اجزای محدود نرم افزار آباکوس نتایج عددی ستون CFST با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده و از درستی مدل سازی، اطمینان حاصل شده است. سپس اثر تغییر ضخامت جداره ی مقطع فولادی و مقاومت فشاری بتن بر رفتار ستون های CFST مورد بررسی قرار گرفت. برای در نظر گرفتن اثر تغییر این پارامترها از 9 مدل ستون CFST با سه ضخامت متفاوت جداره ی مقطع فولادی و سه مقاومت فشاری مختلف بتن استفاده شد. رفتار غیرخطی فولاد با استفاده از مدل سخت شوندگی مرکب که شامل سخت شوندگی ایزوتروپیک و سینماتیک می باشد مورد استفاده قرار گرفت. روابط و نمودارهای تنش-کرنش و پارامترهای خرابی فشاری و کششی بتن به طورکامل شرح داده شده است. تاثیر افزایش ضخامت فولاد و مقاومت بتن بر جذب انرژی سازه، سختی اولیه و ظرفیت ستون مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج تحلیل، تاثیر افزایش ضخامت جداره ی مقطع فولادی در عملکرد ستون های CFST نسبت به افزایش مقاومت بتن قابل توجه می باشد. بررسی ظرفیت جذب انرژی و تغییر مقاومت نهایی ستون های CFST نشان می دهد که اثر تغییر مقاومت فشاری بتن برای مدل های با فولاد محصورکننده ی با ضخامت کمتر قابل توجه می باشد. در مقاطع فولادی با ضخامت زیاد جداره، تغییرمقاومت فشاری بتن تاثیر زیادی در جذب انرژی نداشته و مقاومت ستون را به مقدار کمی افزایش می دهد. در نتیجه برای بهبود عملکرد سازه های دارای ستون های CFST از لحاظ جذب انرژی، سختی و ظرفیت مطلوب است از مقاطع فولادی با ضخامت مناسب جداره و بتن با مقاومت معمولی استفاده شود.کلیدواژه ها
ستون های فولادی پرشده با بتن CFST, تحلیل المان محدود, ستون های مرکب, سخت شوندگی مرکب, پارامترهای خرابی بتناطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.