بررسی برش حاصل از تغییرشکل دراثر بار محوری در رفتار ستون های مرکب قوطی پر شده با بتن و متصل شده با قید

ستون ها در قاب های خمشی و هر سیستم سازه ای که تحت اثر بارهای فشاری است، وظیفه تحمل بارهای فشاری را برعهده دارند، در بعضی شرایط ستون ها از ترکیب چند ستون ساخته می شوند که با بست اتصال می یابند که در این صورت به آنها ستون های مرکب می گویند. در طراحی ستون های تک، محاسبه بار بحرانی، براساس کمانش کلی آنها و با در نظر گرفتن تغییر شکل های کوچک و بدون در نظر گرفتن اثر برش امکان پذیر است. در صورتیکه در مقاطع مرکب فولادی که اتصال آنها با بست می باشد، نیروی برشی حاصل از نیروی محوری که سبب تغییر شکل بست و ستون می گردد، حایز اهمیت بوده و در طراحی بست کاربرد داشته و از آنجایی که تحمل بار محوری، خمشی، شکل پذیری، سختی زیاد و تاخیر در کمانش از ویژگی های مقاطع مرکب فولادی- بتنی می باشد، برای بالا بردن شعاع ژیراسیون که نتیجه آن بالا بردن ظرفیت کمانشی می باشد، از چهار قوطی فولادی پر شده با بتن که از هم فاصله داشته، استفاده شده و توسط بست اتصال آنها برقرار گردیده و با نرم افزار اباکوس مدلسازی و تحلیل شده است و خروجی های نرم افزار از جمله نیروی بحرانی کمانش وارد بر مقطع و نیروی برشی متناظر با آن در پای ستون و تغییر مکان های جانبی میانه ستون استخراج شده است. در نتیجه، ظرفیت نیرو در ستون ها با لاغری های متفاوت بدست آمده و نسبت نیروی برشی به نیروی محوری که در مقاطع فولادی در آیین نامه ایران و آمریکا 2 درصد در نظر گرفته شده است، در این مقاطع جدید متفاوت بوده و در منحنی درصد نیرویبرشی به نیروی محوری نسبت به ضریب لاغری سیستم وضعیت غیر خطی داشته و از 0/5 تا 1/9 درصد برای لاغری های 20 الی 200 متغیر می باشد. در نتیجه با داشتن میزان برش تحت اثر بار محوری، برای لاغری های مختلف، می توان بست ها را طراحی نمود.

کلیدواژه ها:

ستون مرکب ، بست ، کمانش کلی ، نیروی برشی ، ضریب لاغری ، غیرخطی