بررسی رفتار ستون های کامپوزیت لوله ای فولادی پرشده با بتن t شکل چند سلولی

: استفاده از ستون های کامپوزیت، می تواند باعث بهره برداری کامل از خواص فولاد و بتن شود. این ستون ها، با ظرفیت باربری بالا، عملکرد لرزه ای مناسب و مزایای اقتصادی، کاربردهای فراوانی در صنعت ساخت وساز و به خصوص در سازه های مسکونی دارند. در حال حاضر پیشرفت های چشمگیری در زمینه ستون های کامپوزیت صورت گرفته است اما هنوز مشکل بیرون زدگی ستون های کامپوزیت با ابعاد مقطع بزرگ از دیوار وجود دارد. این مشکل در ساختمان های با تعداد طبقات زیاد ملموس تر است. بیرون زدگی ستون از دیوار یک عیب محسوب می شود و علاوه بر اینکه باعث کاهش فضای داخلی سازه می شود، از لحاظ معماری هم جلوه خوشایندی ندارد. به منظور حل این مشکل، ستون های کامپوزیت با اشکال خاص، پدید آمدند. ستون های کامپوزیت لوله ای فولادی پرشده با بتن t شکل چندسلولی (multi-cell composite t-shaped concrete-filled steel tubular columns)، نمونه ای از ستون های با اشکال خاص هستند که به عنوان ستون پیرامونی سازه از آن ها استفاده می شود. در این تحقیق ابتدا تعداد سه نمونه از ستون های mt-cfst در نرم افزار abaqus مدل سازی شده است؛ سپس این نمونه ها تحت فشار محوری قرار گرفته است و نتایج حاصل با نتایج به دست آمده از آزمایشی که در همین خصوص انجام شده است، مقایسه شده است و در نهایت به بررسی رفتار ستون mt-cfst تحت اثر بار محوری خارج از مرکز پرداخته شده است و منحنی اندرکنش نیروی محوری و لنگر خمشی برای مقاومت های متفاوت بتن و ضخامت های مختلف جدار فولادی به دست آمده است. همچنین نتایج حاصل با مقادیر پیش بینی شده توسط روابط موجود در آیین نامه طراحی eurocode و آیین نامه فولاد ایران (مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران) مقایسه شده است. در پایان مشاهده شده است که هر دو آیین نامه ظرفیت باربری ستون کامپوزیت را به صورت محافظه کارانه پیش بینی می کنند؛ اما آیین نامه فولاد ایران نسبت به آیین نامه erocode ظرفیت باربری ستون کامپوزیت را محافظه کارانه تر پیش بینی می کند. همچنین مشاهده شده است که در نمونه های بررسی شده در این پژوهش، با افزایش مقاومت فشاری بتن مقدار برون محوری متعادل در منحنی اندرکنش نیروی محوری و لنگر خمشی کاهش پیدا کرده است و مقدار بار محوری و لنگر خمشی نظیر برون محوری متعادل با افزایش مقاومت فشاری بتن، افزایش پیدا کرده است ولی با افزایش ضخامت جدار فولادی مقدار برون محوری متعادل و لنگر خمشی نظیر آن افزایش پیدا کرده است و بار محوری نظیر برون محوری متعادل کاهش پیدا کرده است.