تاثیر اسپیرال خارجی و ورق برشی بر پیوستگی طبیعی در لوله های فولادی پر شده با بتن (CFT)

لوله های فولادی پر شده با بتن ( CFT ) دارای مزایای متعددی نسبت به اعضای مشابه بتن مسلح یا فولادی هستند. فولاد با محصور شدگی قابل توجهی که برای بتن ایجاد می کند مقاومت فشاری و شکل پذیری آن را بهبود می بخشد. بتن ریخته شده نیز کمانش موضعی ورق را به تاخیر می اندازد و سختی عضو را زیاد می کند. دستیابی به مزایای یاد شده مستلزم انتقال برش بین دو مصالح به منظور عملکرد مرکب است و اقتصادی ترین راه برای این مهم استفاده از اندرکنش پیوستگی طبیعی فولاد بتن است. مطالعات آزمایشگاهی بر روی رفتار پیوستگی اعضای CFT بیشتر از طریق انجام آزمایش های پوش-اوت ( Push-out ) صورت گرفته است. در آزمایش پوش-اوت متعارف نمونه مستقیما از پایین بر روی تکیه گاه صلب قرار می گیرد که این امر موجب نادیده گرفته شدن اثرات سودمند یک اتصال برشی می شود که در آن بار با خروج از مرکزیت و لنگرهای خمشی ناشی از آن به ستون وارد می شود. آزمایش های پوش-اوت که در آنها بار توسط ورق های برشی متصل به لوله تحمل می شود در برگیرنده این اثرات سودمند می باشند و لذا بیشترین شباهت را به اتصالات برشی متعارف دارند. در این تحقیق با انجام آزمایش بر روی 9 نمونه دایره ای مشاهده شد که هنگام استفاده از ورق برشی در آزمایش پوش- اوت، تنش پیوستگی حاصله نسبت به حالت آزمایش پوش-اوت متعارف 10 برابر زیاد می شود. این امر تاثیر بسزای خروج از مرکزیت بار و نیز چرخش ورق اتصال در مقاومت پیوستگی را نشان می دهد. همچنین به منظور بهبود پیوستگی طبیعی در تحقیق پیش رو استفاده از میلگرد بدون آج 6.5 به صورت دورپیچ با گام 5 سانتیمتر در محیط بیرونی نمونه های CFT به ارتفاع 30 سانتیمتر پیشنهاد گردید و مطابق نتایج آزمایش مشاهده شد که با محصورشدگی مضاعف ناشی از اسپیرال ( Spiral )، مقاومت پیوستگی 90 درصد بهبود پیدا می کند.

Keywords:

لوله فولادی پر شده با بتن ( CFT ) , پیوستگی طبیعی , انتقال بار , آزمایش پوش- اوت , اسپیرال خارجی , ورق برشی