مقاومت برشی ستون های مختلط محاط در بتن

مد شکست برشی عناصر سازه ای مانند تیرها و ستون ها از مدهای شکست ترد محسوب می شود. بر این اساس، آیین نامه های طراحی روابط محافظه کارانه ای را برای تعیین مقاومت برشی ارائه کرده اند تا از عدم وقوع این شکست ناگهانی اطمینان حاصل شود. در این راستا، آیین نامه AISC ۳۶۰ روابطی را برای تعیین مقاومت برشی اعضای مختلط محاط در بتن با درنظرگرفتن مقاومت برشی  فولاد به تنهایی، مقاومت برشی بخش بتن مسلح و مقاومت مقطع فولادی در ترکیب با میلگردهای عرضی ارائه کرده است. آیین نامه AISC ۳۶۰ به طور محافظه کارانه ای استفاده از مجموع مقاومت برشی مقطع فولادی و بتن مسلح را برای تعیین مقاومت برشی اعضای مختلط محاط در بتن به دلیل تحقیقات ناکافی نادیده گرفته است.این مطالعه رفتار برشی ستون های مختلط محاط در بتن را به صورت مطالعات آزمایشگاهی و عددی بررسی می کند. در این پژوهش، ستون های مختلط محاط در بتن با طول کوتاه که رفتار آن ها توسط برش کنترل می شود، با درنظرگرفتن چندین پارامتر مهم طراحی، ازجمله مقاومت فشاری بتن، نسبت فولاد و شکل هسته فولادی، نسبت میلگردهای طولی، فاصله میلگردهای عرضی و نسبت عملکرد مختلط مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. مدهای شکست، الگوی گسترش ترک، پاسخ نیرو-تغییرشکل، مقاومت برشی اسمی ستون های مختلط محاط در بتن و اثرات متغیرهای کلیدی بر مقاومت برشی ستون های مختلط محاط در بتن ارائه و مورد بحث قرار گرفته اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که حذف بخش فولادی یا سهم بتن مسلح منجربه نادیده گرفتن بخش قابل توجهی از مقاومت برشی اعضای مختلط محاط در بتن می شود. از بین پارامترهای کلیدی طراحی درنظرگرفته شده، نسبت میلگرد عرضی، مقاومت فشاری بتن و نسبت هسته فولادی تاثیرگذارترین متغیرهایی هستند که بر رفتار برشی ستون های مختلط محاط در بتن تاثیر می گذارند.

کلیدواژه ها:

ستون های مختلط محاط در بتن ، رفتار برشی ، مقاومت برشی اسمی ، مد شکست ، مطالعات آزمایشگاهی و عددی ، نرم افزار LS-DYNA