بررسی و ارزیابی لوله های فولادی مدفون در بتن و محصورشده با بتن مسلح تحت بارگذاری محوری
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی XML
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22631/ICCECONF.2017.14889.1050
نویسندگان
1خیابان جامی شمالی6
2هیئت علمی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
3دانشجو
چکیده
استفاده از ستون های مرکب به دلیل همکاری مناسب و توأم بتن و فولاد در بسیاری از سیستم های سازه ای در سرتاسر جهان در حال افزایش است. در این مقاله نوع جدیدی از ستون های مرکب فولادی-بتنی (CE-CFST)، یعنی ستون های لوله ای فولادی دایروی که در بتن، مدفون و با بتن مسلح محصور می شوند، مورد ارزیابی قرار گرفته اند. در ستون های CE-CFST، در مقایسه با یک عضو معمولی CFST، لوله فولادی پرشده بابتن، مقاومت در برابر آتش و خوردگی، به دلیل حفاظت بتن مسلح بیرونی از CFST، بیشتر است. از طرفی با توجه به حضور CFST درونی، مقاومت و شکل پذیری اعضای مرکب، در مقایسه با اعضای بتن مسلح مرسوم افزایش یافته است. در مطالعه حاضر رفتار این ستون ها با استفاده از روش اجزاء محدود و برنامه ABAQUS بررسی شده است. برای اطمینان از درستی مدلسازی، نتایج تحلیل های عددی ستون های CE-CFST، با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده و از درستی مدلسازی، اطمینان حاصل شده است. همچنین اثر پارامترهای مختلف مؤثر از جمله نسبت قطر به ضخامت لوله فولادی و ارتفاع نمونه ها و همچنین تأثیر این پارامترها بر نمودار بار محوری-کرنش محوری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که کاهش نسبت قطر به ضخامت لوله فولادی در نمونه های مرکب، باعث افزایش مقاومت نهایی ستون ها شد. همچنین اثر ارتفاع، بسته به نوع کمانش (کلی یا موضعی)، بر مقاومت این ستون ها قابل ملاحظه است.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Investigation and Evaluation of Concrete-Encased CFST Columns under Axial Loading
Authors
Abstract
This paper studies the behavior of concrete-encased
concrete filled steel tube (CFST) stub columns under axial compression. Compared with CFST columns, concrete-encased CFST columns have higher resistance to fire and corrosion, due to
the protection from the outer concrete of the CFST. Also, Concrete-encased CFST columns have higher strength and better ductility, due to the existence of CFST compared to conventional reinforced concrete (RC) columns. A finite element analysis (FEA) modeling
is developed to analyze the behavior of the composite columns. The predictions are verified against the test results of the stub columns. The parameters include the ratio of the steel tube diameter to wall thickness and the height of columns, and the influence of these parameters on the axial load in relation to axial strain, is discussed. The FE results indicated that reduction of the diameter to wall thickness ratio of the steel tube, increases the ultimate strength of the concrete. Also, depending on the buckling of the columns, the height effect on the strength of the specimens is considerable.
Keywords
Composite Column, Concrete Encased CFST Column, Finite Element Method