بررسی رفتار عددی ستون های دوجداره فولادی پرشده با بتن و دارای باریک شدگی در طول تحت بار فشاری و جانبی

برای استفاده بهینه از ظرفیت ستون ها در طراحی سازه ها موقعیت قرارگیری فولاد تاثیر بسزایی در رفتار خمشی و محوریستون دارد. کاربردهای روزافزون سازه های مرکب، هندسه جدیدی را برای ستون های مرکب معرفی کرده است که ستونمرکب CFST دارای شکل مخروطی در راستای طولی می باشد. این ستون ها دارای شعاع متغیر در راستای طولی ستون است و شعاع در بالا و پایین ستون متفاوت می باشد. آئین نامه های مختلف در زمینه سازه های مرکب جزئیاتی در زمینهظرفیت محوری و جانبی این ستون ها ارائه نداده است و نیاز به کارهای پژوهشی بیشتر در این زمینه است. در این پژوهشیستون مرکب دوجداره فولادی (CFDST) دارای شکل مخروطی در راستای طولی و هندسه مقطع دایرهای در نرم افزار اجزای محدود آباکوس مورد شبیه سازی قرار گرفته است. در گام اول برای صحت نتایج شبیه سازی، پژوهشی که در زمینهمقطع مرکب دارای شکل مخروطی در راستای طولی که بصورت آزمایشگاهی تست شده بود، مورد صحت سنجی قرارگرفت. در گام بعدی نمونه های مورد شبیه سازی در این پژوهش ساخته شد. تعداد نمونه های مورد بررسی در اینپژوهش 15 مدل و پارامترهای مورد بررسی در مدل های عددی ارتفاع، ضخامت جداره خارجی و میزان تغییر باریک شدگیدر راستای طولی در نظر گرفته شد. بارگذاری اعمالی به هر یک از نمونه ها بصورت محوری فشاری و جانبی و با استفاده ازروش کنترل- جابجایی انجام گرفت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد، مود گسیختگی در ستون دوجداره فولادیپرشده با بتن دارای شکل مخروطی در باریک شدگی 0/57 درجه در انتهای ستون و در تکیه گاه و در باریک شدگی 0/855 و 1/14 درجه در میانه ستون ایجاد می گردد. پارامتر باریک شدگی بر روی محل تشکیل مفصل پلاستیک، پارامتر ارتفاع بر روی مقدار بار کمانشی و پارامتر ضخامت لوله فولادی بر روی محصور شدگی و ظرفیت خمشیجانبی تاثیر بسزایی دارد.

Keywords:

ستون دوجداره فولادی , باریک شدگی , محصور شدگی , اجزای محدود , شکل پذیری