بررسی رفتار ستونهای مرکب فولادی بتنی دوجداره با جداره داخلی دایره ای و جداره خارجی شش ضلعی

Abstract

چکیدهنوع جدیدی از ستونهای پر شده با بتن به صورت دوجداره مزیتهای بهتری در ساخت پایه های پل و ساختمانهای خاص از جمله چگونگی اتصال چندین تیر( حداکثر 6 تیر) به ستون مورد نظر واقع در مرکز ساختمان دارد. در این پژوهش به شبیه‌سازی 27 نمونه ستون مرکب دوجداره فولادی با جداره‌ی داخلی دایره‌ای و جداره‌ی خارجی شش ضلعی، به روش اجز‌ای محدود و به کمک نرم افزار آباکوس پرداخته شده است. اثر تعدادی از پارامترهای موثر در رفتار ستون‌های مرکب شامل: ارتفاع ستون، نسبت بعد به ضخامت جداره‌ی فولادی خارجی، نسبت قطر به ضخامت جداره‌ی فولادی داخلی و خروج از مرکزیت در نظر گرفته شد. بارگذاری اعمالی به هر یک از نمونه‌ها به‌صورت محوری فشاری و به‌صورت کنترل جابجایی انجام گرفت. نتایج حاصل شده از پارامترهای مورد بررسی نشان داد که با وجود اینکه در آیین‌نامه‌های مختلف وقتی که نسبت خروج از مرکزیت به قطر افزایش می‌یابد از میزان محصور شدگی کم می گردد، اما در مقاطع دولایه زمانی که این محدوده در بین فضای دو لوله قرار گیرد به دلیل فشار لوله داخلی به بتن، میزان محصور شدگی را حفظ می کند. همچنین درصد افزایش مقاومت سازه وابسته به ارتفاع سازه و خروج از مرکزیت و نسبت بعد به ضخامت خارجی می باشد. میزان کاهش مقاومت نهایی محوری سازه با افزایش نسبی 50 درصدی در ارتفاع ستون و نسبت قطر به ضخامت ثابت، کاهشی بین 1 تا 15 درصد را به همراه دارد. با ثابت ماندن نسبت قطر به ضخامت داخلی و خروج از مرکزیت و ارتفاع، تاثیر نسبت بعد به ضخامت خارجی بسیار بیشتر از سه پارامتر دیگر می باشد. با ثابت ماندن ارتفاع و افزایش نسبت بعد به ضخامت خارجی مود چروک شدگی نیز در ستون دولایه ایجاد شده است.