بررسی آزمایشگاهی شکل‌پذیری ستون‌های فولادی پر شده با بتن (CFST)

نویسندگان

1 استادیار گروه عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز

2 استاد پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله

doi
10.22034/jss.2008.236498
چکیده

دیوارهای برشی فولادی به‌عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی دارای توانایی بالایی در میرایی انرژی زلزله می‌باشند. ستون‌های فولادی پرشده با بتن (CFST) نوعی از ستون‌های مرکب می‌باشند که به دلیل مزایای فراوانی که نسبت به ستون‌های بتن‌آرمه و فولادی دارند، استفاده از آن‌ها مخصوصاً در ساختمان‌های بلند در سال‌های اخیر رواج زیادی پیدا کرده است. از جمله این مزایا می‌توان به سادگی نصب و اجرا، مسائل اقتصادی، حذف هزینه‌های قالب‌بندی، عملکرد خوب در مقابل نیروهای زلزله، مقاومت بیشتر به حجم کمتر و شکل‌پذیری بالا اشاره نمود. پارامترهای مؤثر در ظرفیت باربری ستون‌های CFST و همچنین شکل‌پذیری این ستون‌ها شامل چسبندگی بین جدار فولادی و هسته بتنی، کمانش موضعی جداره فولادی، نسبت بعد مقطع به ضخامت جداره فولادی (D/t)، نسبت طول به بعد مقطع (L/D) و شکل مقطع عرضی می‌باشند.در این تحقیق تعداد دوازده نمونه ستون CFST ساخته شده و به‌صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. آزمایش‌های ستون‌ها تحت بارگذاری محوری فشاری تا ۳۰ درصد بار بحرانی ستون و سپس اعمال بار جانبی متناوب افزاینده تا انهدام کامل ستون انجام گردیده است و منحنی‌های رفتاری نمونه‌ها ترسیم شده و مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرند. از لحاظ شکل مقطع عرضی سه شکل دایره، مربع و هشت‌ضلعی در نظر گرفته شده است تا شکل بهینه از لحاظ رفتار تحت بارهای متناوب مشخص گردد. در تعدادی از نمونه‌ها ورق‌های سخت‌کننده در داخل ستون تعبیه شده است تا اثرات آن‌ها در رفتار این نوع ستون‌ها بررسی شود.