بررسی رفتار ستونهای فولادی پر شده با بتن CFST
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزلهطالب مرادی شقاقی 1 , فریبرز ناطقی الهی 2
1 -
2 -
کلید واژه:
چکیده مقاله :
ستونهای فولادی پر شده با بتن CFST نوعی از ستونهای مرکب می‌باشند، که بدلیل مزایای فراوانی که نسبت به ستونهای بتن آرمه 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 لرزه‌ای، مقاومت بیشتر با حجم کمتر و شکل‌پذیری بالا اشاره نمود. در این تحقیق رفتار ستونهای CFST و اثر ورقهای سخت کننده که در نواحی بحرانی (محل تنش‌های حداکثر) در داخل ستون به جدار فولادی جوش می‌شوند، بصورت تحلیلی و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این بررسی‌ها 6 نمونه ستون با مقیاس حدود 3/1 در نظر گرفته شده و با استفاده از نرم‌افزار ANSYS تحلیل شده است. همچنین نمونه‌های موردنظر در آزمایشگاه سازه پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. تعدادی از نمونه‌ها بدون ورقهای سخت کننده بوده و در تعدادی ورقهای سخت کننده در ناحیه بحرانی ستون قرار داده شده است. نمونه‌ها در تحلیل و آزمایشات تحت بار محوری فشاری برابر Pu 0.2توام با بارجانبی متناوب افزایش یابنده تا انهدام کامل ستون قرار میگیرند و منحنی‌های رفتاری نمونه‌ها ترسیم شده و مورد بررسی قرار میگیرند. از لحاظ شکل مقطع عرضی، سه شکل دایره، مربع و هشت ضلعی در نظر گرفته شده است.
Concrete Filled Steel tube columns (CFST) are a Kind of composite columns according to advantages of CFST relative to reinforced concrete and steel columns. Use of these materials is common in recent years especially in high building, unnecessary of molding, high ductility, proportionate resistance with low volume, economical, low deformation relative to steel columns are among advantages. In this research, effective parameters on CFST columns behavior are investigated experimentally and analytically. For these researches, six speciments of CFST columns with three to one scale are considered. In analytically investigation it is used finite elements method and ANSYS 10 soft ware, also steel tube and concrete, and stiffeners are modeled with finite elements. For consideration bond strength between steel and concrete it is used contact elements. Investigated specimens (experimentally and analytically) are molded as a cantilever. Specimens loaded axially with enhancing cyclic lateral load. The enhancing lateral load is using with cyclic lateral displacement in end column. (Displacement control) In this research three sets of columns with shape, square, circle and octagonal sections took into account some of them are without stiffeners and some are with stiffeners at whole length or in 30 cm of lower part of the specimens are considered, that effects of column section shape and effects of stiffeners in column behavior are investigated.