مطالعه عددی تاثیر مقاومت بتن بر رفتار و ظرفیت ستون های فولادی پر شده با بتن تحت بار چرخه ای

ستون های مختلط (Composite) ترکیبی است از بتن و فولاد که مجموعه ای از مزایای ستون های بتن آرمه و ستون های فولادی را دارد . به طور کلی ستون های مختلط شکل پذیری (Ductility) بیشتری نسبت به ستون های بتنی دارد و اتصالات آنها مانند ساختمان های فولادی است . پر کردن بتن داخل ستون نه تنها موجب افزایش ظرفیت باربری مقطع فولادی می شود بلکه موجب مقاومت ستون در برابر حریق نیز می شود . از نظر شکل پذیری و ظرفیت چرخشی ، مقاطع توخالی پر شده با بتن بهترین رفتار را در مقایسه با سایر انواع دیگر ستون مختلط دارد . بتن توسط مقطع فولادی احاطه شده است و حتی در لحظه رسیدن به مقاومت نهایی نیز بتن دچار گسیختگی کامل نمی شود . عضوهای فولادی دارای مزیت مقاومت کششی و شکل پذیری بالا می باشند. عضوهای بتنی دارای فواید استحکام و مقاومت فشاری بالا می باشند. عضوهای مرکب، فولاد و بتن را در یک عضو ترکیب می نمایند که منجر به عضوی می شود که دارای کیفیت های مفید هر دو ماده می باشد.. در شرایط حاضر با توجه به افزایش روز افزون استفاده از این نوع ستون ها مطالعه تاثیر هر یک از دو عضو فولاد و بتن بر رفتار و ظرفیت ستون ها تحت بارگذاری های گوناگون ضروری می باشد و لذا بر این اساس در تحقیق حاضر با استفاده از روش عناصر محدود و نرم افزار ABAQUS ، تاثیر مقاومت بتن بر رفتار و ظرفیت ستون های فولادی پر شده با بتن تحت بار چرخه ای مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور 6 نمونه ستون CFT با مقطع دایره ای با مقاومت های بتن 30 و 40 و 50 مگا پاسگال در دو حالت باآرماتورگذاری و بدون آرماتورگذاری تحلیل شده و تاثیر افزایش مقاومت فشاری بتن در ظرفیت ستون های فولادی پر شده با بتن تحت بار چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج مقاومت نهایی بدست آمده از تحلیل هر یک از نمونه ها با یکدیگر مقایسه قرار گرفته است که نتایج حاصل نشان دهنده عملکرد قابل قبول ستون های فولادی پر شده با بتن تحت بار چرخه ای می باشد.

Keywords:

ستون CFT , غیرخطی , بار چرخه ای , مقاومت بتن , آباکوس