بررسی تأثیر نسبت توخالی و سخت کننده بر رفتار ستون های دوجداره فولادی پر شده با بتن (CFDST)

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه علم و فرهنگ تهران

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه محقق اردبیلی

3 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی

doi
چکیده

ستون‌های دو جداره فولادی لوله‌ای پر شده با بتن در سازه‌هایی مانند پل‌ها، ساختمان‌های بلند مرتبه و دکل‌های انتقال برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مقاله حاضر، با استفاده از نرم‌افزار عناصر محدود ABAQUS، رفتار این نوع ستون‌ها با مقطع دایره و مربع در جداره داخلی و خارجی، با تغییر نسبت توخالی و همچنین با تغییر ارتفاع و ضخامت سخت‌کننده و تأثیر آنها بر شکل‌پذیری، ظرفیت باربری و تغییر شکل پلاستیک تحت بار محوری فشاری جزئی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی نشان داد، ظرفیت باربری و شکل‌پذیری ستون‌های دو جداره فولادی پر شده با بتن، تحت فشار محوری، با افزایش ضخامت سخت‌کننده و کاهش نسبت توخالی افزایش می‌یابند. افزایش تعداد و ارتفاع سخت‌کننده‌ها، به علت افزایش اثر محصور‌کنندگی حلقوی و درگیری بیشتر با بتن، باعث افزایش قابل توجهی در ظرفیت باربری و سختی ستون‌های دو جداره فولادی پر شده با بتن می‌شوند. همچنین هر چه سخت‌کننده ضخیم‌تر، دارای ارتفاع بزرگتر و تعداد سخت‌کننده بیشتری بوده و نسبت توخالی کوچکتر باشد، محدوده تغییرشکل پلاستیک جداره‌های فولادی و نقطه ماکزیمم تغییرشکل پلاستیک بزرگتر می‌شود. مشاهده شد استفاده از سخت‌کننده در این نوع ستون‌ها، باعث به تأخیر افتادن کمانش محلی می‌شود.