بررسی عوامل موثر جهت رفع نقص کاهش محصور‌شدگی بتن هسته در ستون‌های CFT با مقطع نامتقارن L شکل توسط تحلیل عددی اجزاء محدود

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سازه-مرکز آموزش عالی طبری بابل

2 استاد دانشگاه نوشیروانی

چکیده

استفاده از ستون­های فولادی پرشده با بتنCFT بعلت همکاری توام مناسب بتن و فولاد در سرتاسر جهان رو به افزایش است،               ستون­های فولادی پرشده با بتن بیشتر در اشکال دایره­ا­ی اجرا می­شود، دلیل این موضوع این نکته است که مقطع دایره­ا­ی محصور­شدگی بیشتری را برای بتن هسته ایجاد می­کند، اما در بعضی از مواقع ­استفاده از مقطع متقارن همیشه امکان پذیر نیست و اشکال دیگر همچون مقطع L شکل استفاده می­گردد، این مقاطع به دلیل نامتقارن بودن محصور­شدگی کمتری را برای بتن هسته ایجاد می­نمایند، این امر سبب کاهش ظرفیت باربری بر روی این ستون­ها با مقطع نامتقارن L شکل می­گردد. با توجه به این مهم در این پژوهش به مطالعه ستون­های فولادی پرشده با بتن با مقطع نامتقارن L شکل در جهت تامین رفع کاهش محصور­شدگی تحت اثر پارامترهای موثر از جمله ارتفاع­، ضخامت مقطع فولادی و تنش فشاری بتن­ پرداخته شد، بعد از انجام بررسی اثر تاثیر پارامترهای ارتفاع، ضخامت جدار فولادی و مقاومت فشاری بتن بر روی اثر تامین محصور­شدگی بتن هسته در مقاطع L شکل تحت تحلیل اجزای محدود مشاهده گردید که اثر ضخامت جدار فولادی (t) در مقاطع L شکل از تاثیر­گذارترین پارامترها در جهت رفع نقص کاهش محصور­شدگی است، که  اثر این تاثیر­گذاری به طور میانگین چیزی در حدود 31/18­درصد بیشتر از پارامترهای مطالعاتی مقاومت فشاری بتن و ارتفاع بود، ­در انتها نتیجه‌گیری شد که در مقاطع نامتقارن L شکل با تغییر ضخامت جدار فولادی نسبت به پارامتر مقاومت فشاری بتن و ارتفاع، محصور­شدگی بیشتری برای مقاطع نامتقارن L شکل تامین خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effective factors for eliminating the defect in the CFT columns with an asymmetric L-shaped columns by the finite element Analysis

نویسندگان [English]

  • seyed ali mousavi davoudi 1
  • morteza naghipour 2
1 Master of Structural Engineering at Tabari University
2 Professor of Civil Engineering University
چکیده [English]

The use of CFT-filled steel columns is increasing worldwide due to the proper co-operation of concrete and steel, with more concrete steel columns being implemented in circular shapes, which is due to the fact that the core concrete is more enclosed with the circular cross-sections, but sometimes it is impossible to use symmetrical cross sections and other forms such as L-shaped crosses are used, which create less confinement for the core because of their asymmetry. This issue decreases the bearing capacity on these columns formed by an asymmetric L-section. The aim of this study was to study the asymmetric L-shaped cross-section of steel-filled concrete columns in order to provide the reduction of confinement due to effective parameters such as height, steel cross-section thickness and compressive stress. In this investigation, steel wall thickness, height, and compressive strength of concrete on the effect of securing core concrete confinement in L-shaped sections under finite element analysis were observed that the effect of steel wall thickness (t) in L-shaped cross-sections is one of the most effective parameters to remove the confinement defect that the impact of this effect is, on average, about 18.31% more higher than the  parameters of height and compressive strength of concrete. Finally, it was concluded that the asymmetric L-shaped sections would be more confined by changing the thickness of the steel wall compared to the concrete compressive strength and height parameter.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Steel column filled with concrete CFT
  • Axial force
  • Finite Element Analysis
  • L-shaped
  • Sensitivity analysis