تحلیل و بررسی رفتار مقاطع جدید از ستون های دوپوسته فولادی پرشده با بتن (CFDST) تحت بارگذاری محوری

هدایت ولادی¹ عبدالرحیم جلالی² مهرداد کیانی³

1) استادیار دانشکده ی فنی و مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، ایران،
2) استادیار دانشکده ی فنی و مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، ایران،
3) دانشجوی کارشناسی ارشد عمران- سازه، دانشگاه تبریز، ایران،

محل انتشار : سومین کنگره بین المللی عمران، معماری و توسعه شهری(3icsau.ir)
چکیده :
چکیده: استفاده از ستون های کامپوزیت، می¬تواند باعث بهره¬برداری کامل از خواص فولاد و بتن شود. در حال حاضر پیشرفت های چشمگیری در زمینه¬ی ستون¬های کامپوزیت صورت گرفته است. استفاده از ستون¬های فولادی پر شده با بتن در ساختمان¬های بلند و صنعتی، پل¬ها، اسکله¬ها و ... رواج زیادی پیدا کرده است و همچنین به طور وسیعی در ساختمان¬های بلند مرتبه و با دهانه¬های بلند مورد استفاده قرار گرفته¬اند. از مزیت¬های اصلی ستون¬های مرکب می¬توان به ظرفیت باربری بالا، شکل¬پذیری و سختی بالا اشاره نمود. در این پژوهش، با توجه به اهمیت ستون‌های کامپوزیت فولادی، به بررسی عددی روی رفتار اشکال مختلفی از ستون‌های دوپوسته فولادی پر شده با بتن (CFDST) با استفاده از روش المان محدود غیرخطی صورت می¬پذیرد. پیش از انجام بررسی¬ها، مدل عددی با استفاده از نتایج آزمایش¬های تجربی که توسط Han و همکارانش در سال 2011 انجام دادند، صحت¬سنجی خواهد گردید. مدل‌ساز¬ی‌های تحلیلی با بهره¬گیری از نرم‌افزار المان محدود ABAQUS انجام می¬گیرید. نرم¬افزار ABAQUS دارای قابلیت تعریف مدل پلاستیسیته خسارت‌دیده برای بتن در ناحیه¬ی فشاری و کششی، همچنین تغییر شکل-های بزرگ پلاستیک می¬باشد. در این مقاله، با بررسی رفتار مقاطع جدیدی از ستون‌های دوپوسته فولادی پر شده با بتن (CFDST) تحت بارگذاری محوری و با در نظر گرفتن شکل‌های مختلفی از ستون نظیر دایره¬ای، مربعی، پنج ضلعی به بررسی و مقایسه¬ی پارامترهایی نظیر مقاومت نهایی، سختی اولیه، شکل‌پذیری ستون¬ها پرداخته شده که در نهایت با مقایسه اشکال مختلف ستون¬ها، بهترین شکل پیشنهاد خواهد گردید. بکارگیری مقاطع پیشنهادی می-توانند علاوه بر رفتار بهتر، باعث کاهش زمان و هزینه¬های اجرایی ستون¬های کامپوزیت شوند.
کلمات کلیدی : ستون های دوپوسته فولادی پرشده با بتن مقاطع توخالی شکل پذیری مقاومت نهایی تحلیل المان محدود غیرخطی