ارزیابی عددی رفتار چرخه ای ستون های فولادی پر شده با بتن با مقاطع چند ضلعی

لوله های فولادی پر شده از بتن به دلیل ظرفیت باربری عالی، قابلیت شکل پذیری بالا و ظرفیت اتلاف انرژی و همچنین مقاومت و سختی نسبی بالا تحت بارهای چرخه ای در صنعت ساختمان سازی به طور فزاینده ای رایج شده اند. در این پژوهش در خصوص ارزیابی عددی رفتار چرخه ای ستون های فولادی پر شده با بتن با مقاطع چند ضلعی می باشد و با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام شد. پارامترهای شکل هندسی مقطع ستون، ضخامت جداره فولادی، مقاومت فشاری بتن، نسبت نیروی محوری مورد بررسی قرار گرفتند. بارگذاری بصورت دو مرحله ایی بار محوری فشاری و بار چرخه ایی بصورت کنترل-جابجایی انجام گرفت. نتایج بصورت نمودارهای هیسترزیس و کانتور توزیع تنش و کرنش مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که مقطع ستون زمانی که از 4 ضلعی به دایره تغییر حالت دهد باعث افرایش حداکثری شاخص های سختی سکانتی، نیروی تسلیم، مقاومت نهایی، شکل پذیری و انرژی می گردد. میزان نسبت نیروی محوری اعمالی برای استفاده از حداکثرظرفیت جانبی 0/3 توصیه و شاخص هندسه سطح مقطع بیشترین تاثیر را در مقاومت و شکل پذیری و استهلاک انرژی بدون هیچ تغییری را به همراه دارد. مود شکست و آسیب در تمامی ستون ها بصورت پافیلی و بالج در پای ستون رخ داده است و با افزایش تعداد اضلاع از شدت آن کاسته شده است.

کلیدواژه ها:

ستون تیوبی پر شده با بتن ، جداره فولادی چند ضلعی ، بار چرخه ایی ، ظرفیت باربری نهایی ، اجزای محدود