بررسی ظرفیت برشی ستونهای پرشده با بتن مین کنگره هم ندسی عمران

در آخرین ویرایش استاندارد طراحی سازه های فولادی آمریکا (۲۲-۳۶۰ AISC) رابطه ای جدید برای محاسبه ظرفیت برشی اعضای مختلط پرشده با بتن ارائه شده است. این رابطه بر اساس تعداد محدودی از مطالعات آزمایشگاهی تدوین شده و بررسیهای جامعی برای ارزیابی دقت و صحت آن انجام نشده است. در این پژوهش با استفاده از روش اجزای محدود، دقت این رابطه در پیش بینی ظرفیت برشی این ستونها مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور صحت سنجی مدل سازی عددی در نرم افزار LS-DYNA انجام شده و نتایج آن با داده های آزمایشگاهی موجود مقایسه گردید. پس از تایید دقت مدلهای عددی، یک مطالعه پارامتریک گسترده انجام گردید تا تاثیر پارامترهای کلیدی طراحی مانند نوع مقطع از نظر فشردگی، مقاومت فشاری بتن، نسبت دهانه برشی به عمق مقطع و نسبت نیروی محوری بررسی گردد. یافته های این مطالعه نشان میدهد که رابطه ارائه شده در ۳۶۰-۲۲ AISC در برخی شرایط، طراحی نمیتواند ظرفیت برشی ستونهای فولادی پرشده با بتن را با دقت لازم در مقایسه با مقدار واقعی آن پیش بینی کند. در همین راستا، مقادیر اصلاح شده ای برای ضریب مربوط به ظرفیت برشی بتن پرکننده در قالب جدولی پیشنهادی برای به کارگیری در طراحی مهندسی ارائه شده است. مقدار این پارامتر در بازه ۵ تا ۲۱ با توجه به نوع مقطع از نظر فشردگی، مقاومت فشاری بتن، نسبت دهانه برشی به عمق و نسبت نیروی محوری، متغیر میباشد. یافته های این مطالعه بر لزوم انجام مطالعات تکمیلی برای بهبود و اصلاح این رابطه تاکید دارد.

کلیدواژه ها:

تحلیل اجزای محدود ، سیستم مختلط اعضا پر شده با بتن ، مطالعه پارامتریک ، ظرفیت برشی