بررسی ستون های دایره ای دو جداره فولادی پر شده با بتن (CFDST) تحت بار محوری فشاری

Abstract

ستون‌های مرکب دو لایه نیز از خانواده ستون‌های مرکب CFDSTمی‌باشد که از دو جداره فولادی دایره تشکیل شده و به صورت هم مرکز مونتاژ می-گردد و بین این دو جداره با بتن پر می‌گردد. در این نوع از ستون‌ها اثر مهم بتن این است که کمانش موضعی جداره فولادی را به تأخیر می‌اندازد و خود بتن در حالت محصور شدگی قادر است کرنش‌ها و تنش‌های بالاتری را نسبت به حالت غیر محصورشدگی تحمل کند. از مزایای ستون‌های مرکب دو لایه نسبت به ستون‌های مرکب تک لایه می‌توان به وزن کمتر ستون‌های مرکب دو لایه، شکل پذیری بیشتر و تحمل نیروهای محوری بیشتر اشاره کرد. رفتار این ستون‌ها تحت بار محوری خالص مورد توجه است لذا بررسی رفتار ستون‌های مرکب دو لایه تحت اثر بار محوری برای رفتار نزدیک به واقعیت این ستون‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار خواهد بود. در این مقاله ظرفیت ستون‌های دو جداره فولادی پر شده با بتن با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS تحت اثر فشار محوری بررسی شده است. در این تحقیق با تغییر پارامتر‌های ضخامت لایه‌ها و قطر هسته داخلی و وجود و عدم وجود بتن درون هسته، مقاطع با یکدیگر مقایسه گردیدند. بررسی‌ها نشان دادند که ستون‌های دایره‌ای با افزایش قطر هسته به طور حتم ظرفیت باربری آن ها نیز افزایش نمی‌یابد و پارامتر موثر در این مسئله نسبت ضخامت به قطر (D/t) می‌باشد. در بحث وجود و عدم وجود بتن در هسته، مسئله محصورشدگی نتیجه مهمی داشته و در نمونه-هایی که بتن هسته موجود بوده ظرفیت مقاطع افزایش یافته است.