رفتار پیوستگی طبیعی در لوله های فولادی پر شده با بتن (CFT)

سازه های دارای لوله های فولادی پر شده با بتن ( CFT ) به عنوان ستون، جایگزین مناسبی برای شیوه های متداول ساخت می باشند که در سالیان اخیر رونق بسیار یافته اند. لوله فولادی در نقش قالب و آرماتور برای بتن داخل عمل می کند و با ایجاد محصور شدگی مقاومت فشاری عضو را افزایش می دهد. بتن ریخته شده نیز در صورت دستیابی به عملکرد مرکب بین مصالح کمانش موضعی لوله را به تاخیر می اندازد و مقاومت فشاری، سختی و شکل پذیری عضو CFT را افزون می کند؛ بنابراین استفاده از اعضای CFT کارآمد و مقرون به صرفه است و سرعت ساخت را هم بهبود فراوانی می بخشد. از موانع اصلی بر سر راه استفاده گسترده از لوله های فولادی پر شده با بتن ( CFT ) انتقال تنش برشی کافی بین دو مصالح به منظور دستیابی به عملکرد مرکب و توسعه اتصالاتی قوی و قابل ساخت است. اجرایی ترین و به صرفه ترین راه برای این انتقال بار اتکا بر اندرکنش پیوستگی مستقیم بین فولاد و بتن است. در این پژوهش با انجام آزمایش پوش- اوت ( push-out ) به صورت مکرر با وارونه کردن نمونه تا چهار سیکل بارگذاری بر روی 9 نمونه CFT با مقطع دایره ای، به ارزیابی اندرکنش پیوستگی طبیعی و رفتار تنش پیوستگی- لغزش در این نمونه ها پرداخته شد. تاثیر پارامترهایی چون قطر لوله و مقاومت فشاری بتن مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین استفاده از بتن منبسط شونده به عنوان راهکاری برای بهبود مقاومت پیوستگی پیشنهاد و آزمایش شد. مطابق نتایج ابعاد مقطع، لاغری، پتانسیل جمع شدگی بتن و محصور شدگی عوامل تعیین کننده در مقاومت پیوستگی هستند. افزایش قطر لوله و مقاومت فشاری بتن منجر به کاهش چشمگیر مقاومت پیوستگی می شوند و استفاده از بتن منبسط شونده نیز منجر به بهبود محسوس مقاومت پیوستگی می گردد. به علاوه معلوم شد از میان سه مولفه مقاومت پیوستگی، یعنی چسبندگی شیمیایی، میکرولاکینگ و ماکرولاکینگ، ماکرولاکینگ یا همان نیروی اصطکاک سطح سهم بسزایی دارد.

کلیدواژه ها:

لوله فولادی پر شده با بتن ( CFT ) ، پیوستگی طبیعی فولاد- بتن ، انتقال بار ، آزمایش پوش- اوت ، ماکرولاکینگ