بررسی آزمایشگاهی ستون‌های لوله ای فولادی پرشده با بتن (CFST) پس از قرار گرفتن در معرض دمای بالا

Abstract

پیش­بینی ظرفیت باربری باقی‌مانده ستون‌های لوله‌ای فولادی پرشده با بتن )CFST( آسیب‌دیده در اثر آتش‌سوزی، با توجه به اثرات خروج از مرکزیت بزرگ بار، ازجمله موضوعاتی است که کارهای تحقیقاتی نسبتاً کمی انجام‌گرفته است. در این پژوهش، نتایج یک سری از آزمایش‌ها ظرفیت باقی‌مانده پس از آتش، برای ستون‌های CFST با سطح مقطع مختلف (دایره‌ای و مربعی)، تحت بارمحوری و با خروج از مرکزیت‌های بزرگ تا مرحله شکست، ارائه‌شده است. در این برنامه آزمایشگاهی تأثیر پارامترهای ازجمله: نوع مقطع عرضی، نسبت لاغری، خروج از مرکزیت بار، پوشش محافظتی در برابر آتش موردبررسی قرارگرفته است. بررسی­ها نشان می­دهد که ظرفیت باقی­مانده با افزایش خروج از مرکزیت کاهش می­یابد در این پژوهش، ضرایب کاهشی برای برآورد ظرفیت باقی‌مانده ستون‌های CFST با خروج از مرکزیت­ بار، بر ­ اساس نتایج آزمایش‌های قبلی پیشنهادشده است. با افزایش دما سطح مقطع ستون­های CFST به­طور ویژه سختی محوری و ظرفیت بارمحوری کاهش می­یابد. درنهایت، بر اساس نتایج آزمایش­های صورت گرفته، قابلیت روش‌های پیش‌بینی ظرفیت باربری باقی‌مانده ستون‌های توخالی پرشده با بتن پس از قرار گرفتن در معرض آتش استاندارد ایزو 834، بر اساس روش‌های اصلاح‌شده طراحی موجود در یورو کد 4 در وضعیت آتش و دمای محیط ارزیابی‌شده است. بررسی‌ها نشان داد که روش پیشنهادی اصلاح‌شده یورو کد 4، برای پیش‌بینی مقاومت باقی‌مانده ستون‌ها CFST پس از قرار گرفتن در معرض آتش، تحت بارگذاری با خروج از مرکز و مرکزی بهترین روش پیش‌بینی را ارائه می­نماید. بر اساس این روش میانگین درصد خطا پیش‌بینی مقاومت باقی‌مانده ستون‌ها CFST برای بارگذاری به‌صورت بدون خروج از مرکز و با خروج از مرکز به ترتیب به‌طور میانگین%5/51 - و% 3/06 - کمتر از حد پیش‌بینی، به‌طور محافظه‌کارانه است. به عبارتی، خطای میانگین رویکرد پیش‌بینی به ترتیب 0/25 و 0/17 انحراف معیار، پایین تراز خط 1:1 است.