بررسی رفتار ستون های دوجداره فولادی پرشده با بتن تحت بارگذاری جانبی

استفاده از لوله های فولادی پرشده از بتن (CFT) در چند دهه اخیر گسترش پیدا کرده است، امروزه نسل تکامل یافته ای از انواع CFT به نام لوله های دوجداره فولادی پر شده از بتن (CFDST) به دلیل وجود مزایایی که در مقایسه با CFT های اولیه دارند، مورد توجه قرار گرفته اند. این مزایا که در آزمایش های متنوع به اثبات رسیده اند، عبارتند از: افزایش مدول مقطع، افزایش پایداری، وزن کمتر، مقاومت در برابر آتش سوزی و ... علیرغم تمامی تلاش ها، هنوز اطلاعات کم و محدودی در باره رفتار ستون های CFDST که تحت بارگذاری جانبی قرار دارند، موجود می باشد. در این تحقیق رفتار سه گروه از ستون ها به طول 3 متر با استفاده از نرم افزار المان محدود ANSYS مورد بررسی قرار گرفته است. گروه اول شامل سه مقطع متفاوت CFDST (هر دو جداره داخلی و خارجی مربع شکل هستند)، CFT و قوطی توخالی فولادی می باشند، که عملکرد آنها تحت بارگذاری جانبی چرخه ای (بارگذاری لرزه ای) مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که ستون های CFDST به خاطر تحمل چرخه های بارگذاری بیشتر، رفتار لرزه ای بهتری نسبت به دو ستون دیگر دارند. گروه دوم شامل هفت ستون CFDST با ضخامت های مختلف جداره داخلی و خارجی و گروه سوم نیز شامل پنج ستون با مقاومت فشاری بتن متفاوت برای بررسی دقیق تر رفتار این نوع از ستون ها در نظر گرفته شده است. در ن هایت این نتیجه حاصل می گردد که استفاده از فولاد با ضخامت بیشتر در جداره خارجی و ضخامت کمتر در جداره داخلی و همچنین کاربرد بتن با مقاومت فشاری متوسط درحدود 40 مگاپاسکال، عملکرد بهینه این نوع ستون را نتیجه می دهد.

کلیدواژه ها:

لوله فولادی دوجداره پر شده با بتن ، لوله فولادی پر شده با بتن ، مقاومت ، بار جانبی چرخه ای ، ضخامت جداره