بررسی عددی اثر شکل مقطع بر مقاومت و سختی ستون های فولادی پرشده با بتن دردو حالت مربع و دایره با وجود سخت کننده با و بدون اعمال نیروی محوری

ستون های با مقطع فولادی شکل پرشده به وسیله بتن یا به اختصار CFT ترکیبی هوشمند از فولاد و بتن هستند که مجموعه ای از مزیت های ستون های فولادی و بتن مسلح را دارا هستند یکی از بهترین راه های کنترل کردن میزان تغییر شکل جداره های ستون و جلوگیری کردن از افزایش مقدار آن استفاده از صفحه های سخت کننده درون ستون است. بیشترین تاثیر به کارگیری این ورقه تا در کاهش تغییر شکل ستون تا در محل اتصال و جدار ستون هست.در این تحقیق تاثیر این نوع سخت کننده ها بر روی ستون های مرکب مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام تحلیل ها از نرم افزار آباکوس استفاده شد. سخت کننده ها در سه حالت مختلف در ستون در نظر گرفته شدند. همچنین طول این اعضا نیز در دو حالت و نسبتی از بعد ستون فرض گردید. در نهایت متغیر سوم، نیروی محوری ستون بود. ابتدا با استفاده از یک تحلیل کمانشی، نیروی بحرانی ستون محاسبه شد سپس ۳۰% آن بر روی ستون اعمال شد. به همین ترتیب با انجام ۲۴ تحلیل استاتیکی غیر خطی تاثیر این متغیرها بر روی سختی و مقاومت ستون ارزیابی شد. نتایج تحقیق در دو حالت با و بدون نیروی محوری نشان داد که با اعمال نیروی محوری، در مقطع مربع در نقاطی که اختلاف این دو نمودار کمتر است نشان می دهد که نیروی محوری باعث کاهش مقاومت کمتری در ستون شده است این در حالی است که در مقطع دایره اگر هندسه پره های به صورت مدل M۶ چیده شود شاید حداقل کاهش مقاومت ستون در ازای افزایش نیروی محوری خواهیم بود. در هر دو مقطع سختی مدل ها در زمانی که از ۶ عدد پره داخلی ستون استفاده شود ستون افت سختی کمتری را تجربه می کند.

Keywords:

ستون CFT , مقاومت , سختی , تحلیل عددی , سخت کننده داخلی