بررسی تغییرات ظرفیت نیروی محوری ستون های دایره ای کامپوزیتی دوجداره پر شده با بتن مبتنی بر روش اجزا محدود

ویژگی های خوب فولاد موجب استفاده گسترده از این مصالح در امر ساخت و ساز شده است با این وجود ضعفهایی مانند کاهش مقاومت در مقابل حرارت و زنگ زدگی و پدیده کمانش کلی و موضعی سبب نگرانی طراحان گشته است. معایب فولاد و بتن سبب گردیده که طراحان و سازندگان سازهها به استفاده همزمان از این مواد مبادرت ورزند. امروزه در سراسر دنیا به ویژه در کشورهای پیشرفته استفاده از ستون های کامپوزیت به جای ستونهای معمولی فولادی و بتنی، امری متداول شده است. در این تحقیق رفتار ستون های فولادی دوجداره پر شده با بتن مورد بررسی قرار میگیرد برای این منظور پس از اطمینان از صحت مدلسازی در نرم افزار و تطابق نتایج آن با نتایج آزمایشها که نشاندهنده صحت روش اجزا محدود در تحلیل ستونهای CFDST میباشد مدلهای مورد نیاز ساخته شد. برای مدلسازی ستونهای دایروی اشکال هندسی مختلفی برای لوله فولادی داخلی در نظر گرفته شد اشکال، مربعی X شکل و + شکل برای برای لوله فولادی داخلی انتخاب شد. همچنین از مقطع لوله UPVC برای مدلسازی مقطع لوله داخلی در ستونها استفاده شد تا بتوان میزان تاثیر جنس ستون های داخلی را در ظرفیت باربری مقطع تعیین کرد. میزان تاثیر گذاری شکل مقطع و نسبت ابعاد ستون های داخلی بر ظرفیت باربری و کرنش مقطع بررسی شد مشاهده شد که بیشترین ظرفیت باربری متعلق به ستونهای فولادی پر شده با بتن با شکل ستون داخلی X.بودند. همچنین بیشترین کرنش در ستون با شکل مربعی بود بعلاوه با افزایش ابعاد ستونهای داخلی، صرفنظر از شکل ستون ظرفیت باربری ابتدا کاهش و سپس افزایش مییابد نرخ افزایش ظرفیت باربری به ازای افزایش ابعاد در نمونه های + و X بیشتر از نمونه مربعی می.باشد. همچنین نمونه مربعی میتواند به دلیل بهره مندی از هندسه مناسب و متقارن فضای بیشتری از ستون خارجی را پوشش داده و ظرفیت باربری یکسانی با ابعاد ستون داخلی بیشتر و مصرف بتن کمتر فراهم نماید.

کلیدواژه ها:

ستون فولادی پر شده با بتن ، شکل ، پذیری ، مقاومت ، کمانش