بررسی پارامتریک رفتار ستون های CFT محاط شده در بتن مسلح ECC
کد مقاله : 1053-2020ICI (R2)
نویسندگان:
سمیرا زمانی *1، مرتضی نقی پور2، حسین یوسف پور سادات محله2
1گروه سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
2گروه سازه، دانشکده عمران، دانشگاه نوشیروانی، بابل، ایران
چکیده مقاله:
ستون های مرکب بتن و فولاد Concrete-filled steel tube (CFT) به دلیل داشتن مزایای قابل توجه از جمله افزایش تنش های خمشی وکششی (به علت قرارگیری جداره فولادی پیرامون بتن)، افزایش سختی دورانی اتصال تیر به ستون، تاخیر در کمانش موضعی فولاد و محصورشدگی بتن می‌گردد. این ستون‌ها با وجود داشتن محاسن ذکر شده در بالا در بحث آتش سوزی عملکرد مناسب ندارند. لذا از ستون CFTمحاط در بتن استفاده می‌شود. بتن به کار رفته در اطراف ستون CFT می‌بایست مسلح بوده و به حد مناسبی لوله CFT را دربرگیرد و آن را محصور سازد. بتن‌ حاوی الیاف و پوزولان دارای خاکستر بادی(Fly ash) می‌باشند که کامپوزیت سیمان مهندسی Engineered cementitiuos composite (ECC) نامیده می‌شوند و دارای خصوصیاتی از جمله: بالا بودن آستانه تحمل و قدرت باربری سازه، ایجاد ترک‌های مویی برسطح که قدرت جذب انرژی را توسط بتن افزایش می‌دهد و از شکست ناگهانی جلوگیری می‌کند. به منظور بررسی رفتار ستون‌ CFST محاط در ECC از نرم افزار اجزا محدود، Abaqus استفاده می‌گردد. در این مطالعه، نمونه‌‌های آزمایشگاهی در نرم‌افزار Abaqus مدلسازی می‌شود. نتایج حاصل از آنالیز مدل FEA با نتایج آزمایشگاهی صحت‌سنجی شده، سپس با استفاده از مدل FEA تائید شده به بررسی پارامترهای مورد نظر پرداخته می‌شود. به کمک نرم‌افزار Design Expert، 32 نمونه‌ی FEA با پارامترهای مختلف طراحی گردید. طبق نتایج بدست آمده: افزایش مقاومت فشاری بتن هسته موجب افزایش ظرفیت نهایی ستون می‌شود. بالا رفتن مقاومت تسلیم فولاد، ظرفیت نهایی ستون را افزایش می‌یابد. هم‌چنین افزایش درصد آرماتور طولی، تاثیر مثبت بر میزان مقاومت ستون دارد.
کلیدواژه ها:
ستون محاط در بتن، ظرفیت باربری نهایی، کامپوزیت سیمان مهندسی،Abaqus، ECC، FEA، CFST .
وضعیت : مقاله برای ارائه به صورت پوستر پذیرفته شده است
دوازدهمین کنفرانس ملی بتن و شانزدهمین همایش روز بتن بزرگداشت استاد احمد حامی