بررسی عملکرد ستون‌های فولادی-بتنی محاط شده با بتن ECC تحت بار محوری و خمشی

یاسر ولی پور¹ عزیز اله اردشیر بهرستاقی² صالح محمد ابراهیم زاده سپاسگزار³

1) دانشجویی کارشناسی ارشد عمران گرایش سازه دانشگاه علوم و فنون بابل
2) استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه علوم وفنون بابل
3) دکتری سازه گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

محل انتشار : پنجمین کنفرانس بین المللی و ششمین کنفرانس ملی عمران، معماری، هنر و طراحی شهری(5iccacs.ir)
چکیده :
چكيده ستون های بتن مسلح تقویت شده با مقاطع فولادی (SRC) با محصور شدگی جزیی یا کامل مقطع فولادی در بتن مسلح (RC)، به دلیل مزایای خود در مقایسه با ستون های RC معمولی توجه فراوانی را به خود جلب کرده است. در این پژوهش هدف اصلی مطالعه استفاده از مصالح نوین سیمان کامپوزیتی مهندسی (ECC) به جای بتن معمول و حالات مختلف محصور شدگی کامل و جزیی مقطع فولادی در مصالح ECC است. نوع تقویت برای فولاد تقویت کننده داخلی یکسان و به حالت تک I شکل مدفون کامل در ECC در نظر گرفته شده است. شبیه‌سازی ستون‌های ECC مورد مطالعه با استفاده از نرم‌افزار آباکوس انجام شده است. جهت بررسی عملکرد محوری و خمشی نمونه‌های مورد مطالعه از نمودار نیرو-جابجایی و نمودار اندرکنش نیروی محوری-لنگرخمشی استفاده شده است. پارامترهای مورد بررسی در این مطالعه مقاومت فشاری ECC و درصد میلگرد طولی در نظر گرفته شده است. بارگذاری نمونه‌ها در حالت محوری فشاری برای خروج از مرکزیت 0، 25، 50، 100 و 200 میلیمتر و بارگذاری خمشی بصورت تیر در حالت خمش 4 نقطه اعمال گردید که برای بررسی پارامتریک 30 مدل عددی مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج بررسی‌های انجام شده نشان داد با تغییر مقاومت فشاری 40، 60 و 80 مگاپاسکال، میانگین بیشترین مقدار، کاهش سختی 26 درصد، کاهش مقاومت 33/36 درصد و کاهش شکل‌پذیری 67/16 درصد حاصل شده است. بیشترین تاثیر میزان محصورشدگی تقویت کننده فولادی و قطر میلگرد طولی ستون SRECC بر روی شاخص مقاومت بوده است و در نمودار اندرکنش نیروی محوری-لنگرخمشی ناحیه کششی را بیشتر تحت تاثیر قرار داده است و درصد تغییرات شاخص‌ها در این ناحیه نسبت به ناحیه فشاری بیشتر بوده است. به طور میانگین تغییر هر یک از شاخص‌های سختی، مقاومت و شکل‌پذیری با تغییر پارامتر مقاومت فشاری ECC به ترتیب 48، 69 و 9 درصد حاصل شده است که اهمیت رفتار فشاری ECC در نمودار اندرکنش نیروی محوری-لنگرخمشی را نشان داده است. واژه‌هاي كليدي: ستون‌های فولادی-بتنی، سیمان کامپوزیتی مهندسی، اندرکنش نیروی محوری-لنگرخمشی، اجزای محدود.
کلمات کلیدی : ستون‌های فولادی-بتنی سیمان کامپوزیتی مهندسی اندرکنش نیروی محوری-لنگرخمشی اجزای محدود.