مطالعه و بررسی رفتار ستون‌های کامپوزیتی فولادی پرشده با بتن کوتاه (غیر‌لاغر) با سطح مقطع هندسی (L) شکل تحت تحلیل حساسیت عددی (FEM) با بارگذاری فشاری محوری
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
سید علی موسوی داودی
1
(مهندس عمران-سازمان نظام مهندسی ساختمان
پژوهشگر-پژوهشکده الماس ساری-مازندران)
مرتضی نقی پور
2
(استاد دانشکده فنی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل)
کلید واژه: تحلیل اجزای محدود, ستون فولادی پر شده با بتن, نیروی محوری, ستون کوتاه,
چکیده مقاله :
در سالیان اخیر استفاده از مقاطع فولادی پر شده با بتن (CFST) به دلیل مزایای بسیار زیاد از جمله، عملکرد لرزه‌‌‌‌‌‌ای عالی، استحکام بالا، انعطاف‌پذیری بالا و ظرفیت جذب انرژی نسبت به مقاطع بتنی (RC) و فولادی در صنعت ساختمان‌سازی گسترش زیادی پیدا کرده است، این ستون‌ها اغلب بیشتر در اشکال دایره‌ایی اجرا می‌گردد. دلیل اصلی این موضوع این نکته هست، که مقاطع دایره‌ای محصور شدگی بیشتری را نسبت به مقاطع دیگر در بتن هسته ایجاد می‌کند. این مهم سبب گردیده که مقاطع دایره‌ای نسبت به مقاطع دیگر در ستون‌های (CFST) بیشتر مورد استفاده قرار گیرد. اما در بعضی از مواقع استفاده از مقاطع دایره‌ایی غیر ممکن خواهد شد، از جمله این موارد می‌توان رعایت ملاحظات معماری، اجرای اتصالات اقتصادی‌تر و آسان‌تر در مقاطع چهار‌گوش نسبت به مقاطع دایره‌ایی، را نام برد، این دلایل سبب می‌گردد، اشکال خاص از جمله مقاطع مربع و مسطیل و مقاطع با اشکال L و T شکل در بعضی از قسمت‌های ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به اهمیت این موضوع در این مقاله سعی گردید که به معرفی و بررسی رفتار مکانیکی ستون‌های کوتاه (CFST) با مقطع هندسی L شکل و بررسی اثر پارامتری ضخامت جدار فولاد، و تنش فشاری بتن، بر روی ظرفیت و رفتار مکانیکی این ستون‌ها پرداخته شود، که در انتها و بعد از انجام تحلیل نمونه‌های مطالعاتی تحت روش اجزای محدود (FEM) مشخص گردید که در ستون‌های (CFST) اثر ضخامت جدار فولادی پارامتر تاثیرگذارتری بر روی ظرفیت و رفتار مکانیکی ستون‌های (CFST) با مقطع هندسی L شکل خواهد بود.
In recent years, the use of concrete-filled steel sections (CFST) has been widely used for many benefits, including excellent seismic performance, high strength, high flexibility and energy absorption capacity relative to concrete (RC) and steel sections in the construction industry. These columns are often more commonly used in the form of circles. The main reason for this is the point that circular sections create more enclosure than other sections in the core concrete. This makes the circular sections more widely used in columns (CFST) than in other sections. However, in some cases, the use of circular sections will be impossible, including architectural considerations, the implementation of more economical and easier connections in the quadratic sections than the circular sections, these causes certain shapes, including sections Square and flat sections and sections with L and T shape shapes are used in some parts of the building. considering the importance of this issue in this paper, we tried to introduce and investigate the mechanical behavior of short columns (CFST) with L-shaped geometric section and study the parametric effect of steel wall thickness and compressive stress of concrete on the capacity and mechanical behavior of these columns at the end and after analysis of the study samples, it was determined in the finite element analysis (FEM) that, in columns (CFST), the effect of the thickness of the steel structure was more effective on the capacity and mechanical behavior of the columns (CFST) with the geometric cross section L will be the shape.
_||_